預計將會發生激變的高清視訊之編輯環境 - 從CEATEC JAPAN 2008看技術動向(1)
預計將會發生激變的高清視訊之編輯環境
從CEATEC JAPAN 2008看技術動向(1)
日本最大規模的電子領域展示會“CEATEC JAPAN 2008”於9月30日∼10月4日在幕張開幕。與去年相比，雖然由於經濟蕭條之影響而縮小了規模，但依然彙集了以大螢幕電視為中心的最尖端電子技術，展現一派盛況空前之景象。
在本次的CEATEC上，HD領域發生了2個重大變化。第一個，在電視機相關方面，大螢幕及薄型化已告一段落，目前競爭之焦點已經轉移到了高畫質化。各大公司競相掛起面板大肆宣傳高清視訊之高畫質化技術，其中有東芝的“超解像度技術再現高清視訊之高密度畫質”、索尼的“世界首創，將高清視訊以相當于14比特之高諧調視訊進行輸出的CREAS”等（圖1）。
第二個，是使迄今為止的高清視訊編輯環境發生激變之動向。過去需要花費解碼時間的7倍∼10倍的高清視訊編碼時間，而現在卻可以即時轉換的多種解決方案陸續出臺。東芝和美國Advanced Micro Devices（AMD）公司等都介紹了各自分別使用的“SpursEngine”及“GPGPU（General Purpose GPU）之解決方案（圖2）。這種動向也象徵著高畫質HD視訊之觀賞、加工、保存環境正在逐步開始走向成熟。
對應高清視訊之編碼的硬軟體兩種解決方案出臺
編輯、加工處理高清視訊之HD Processing，其含義包括拍攝、觀賞、加工、保存之一系列作業。拍攝處理器上，攝影機是關鍵設備。作為高清攝影機格式的AVCHD格式產品自2006年推出以來，僅用2年時間，“其日本國內銷售率即達7∼8成。”（松下、索尼等）這個結果是因為Full HD大螢幕電視的普及而帶來，同時也說明，SD視訊向高清視訊之轉移有了突飛猛進的進展。
加工是指在拍攝的視訊文件中加入字幕、將各個場面相互連接、加上特殊效果等一系列編輯作業。據松下公司透露，“在購買攝影機的用戶中，有2∼3成的人都會進行上述編輯作業”。一般都是使用視訊編輯軟體在電腦上進行操作。但是，高清視訊之編輯，非常花費時間。即使使用時鐘頻率為2.5GHz的“Core2Duo”，編碼作業時間也要花費解碼時間的7∼10倍。例如，5分鐘的視訊編碼就要花費35分鐘∼50分鐘。這樣就難以談得上實用性。本次CEATEC上之出臺動向，是指提出了解決上述高清視訊編輯之課題的解決方案。
倍加喜事使用該公司之編碼軟體TMPGEnc 4.0 Xpress，將1440×1080點、15秒的HD視訊文件轉換為720×480點的DVD SD視訊文件並輸出，進行標準檢查程式測試。動畫編解碼器為MPEG-2格式。對使用NVIDIA公司的「GeForce GTX 280」（耗電量236W）時、和使用Intel公司的「Core 2 Duo Q6700」（2.66GHz）時的編碼時間進行對比。僅有CPU環境的編碼時間為3分58秒，與此相比，CUDA環境下的編碼時間為41秒，而GPU環境下的處理速度提高了6倍，實現了高速處理的環境。
在本次的CEATEC上，作為縮短高清視訊之編碼時間的技術，推廣硬體解決方案和軟體解決方案之兩項方針脫穎而出。前者是將MPEG-2或者H.264格式之動畫編解碼器（解碼/編碼）實際裝載於LSI線路上並執行高速處理（圖3）。後者是使用電腦上裝載的高性能GPU並透過軟體對MPEG-2或者H.264格式之動畫編解碼器執行高速處理。
前者之代表性事例有東芝的“SpursEngine”。由於是硬體解決方案，因此可以裝載的動畫編解碼器受到限制，雖然如此卻依然可以執行高速且高效的編解碼器之處理。由此，與GPGPU相比耗電量也降低。SpursEngine之耗電量只有十幾W（圖4）。
另一方面，後者之代表性事例有GPUGPU通道。將圖形處理器之浮點運算能力作為通用處理器進行使用，對動畫編解碼器執行高速處理。程式中使用圖形處理用的著色語言或者C語言。由於是透過軟體進行處理，因此可以對應各種編解碼器，但是另一方面，由於使用了高性能之GPU，所以耗電量極高，可達100W以上。
SpursEngine VS GPGPU
在本次的CEATEC上，以東芝半導體公司為中心，參加SpursEngine合作夥伴會議的企業都展示了硬體解決方案。參加會議的企業有，Thomson Canopus、台灣麗臺科技、台灣Corel公司、台灣CyberLink公司、CRI中介軟體、東芝訊息系統，共6家企業（圖5）。
Thomson Canopus展示了於9月發布的“FIRECODER Blu”。FIRECODER Blu透過裝載了SpursEngine之PCI Express板卡，可以用視訊文件實際播放時間的1/4∼1/5的時間執行H.264（AVCHD）格式向MPEG2格式的視訊文件轉換（相反操作同樣）。在面向專業人員的視訊編輯系統擁有用戶基礎的Thomson Canopus，透過對SpursEngine的採用，應該能夠使SpursEngine在同領域中建立一定的地位。
另一方面，在面向生產性消費者領域，麗臺公司的圖像處理板卡“WinFast PxVC1100”引起了各方之關注。該產品預計10月起開始銷售，將與台灣Corel公司製且對應SpursEngine的DVD製作工具“DVD MovieWriter”一起捆綁。麗臺科技本次除了WinFast PxVC1100以外，還展示了裝載相同板卡的“編碼系統”及面向軟體開發的“準系統”。展示的編碼系統上，除了SpursEngine以外，還裝載了美國Intel公司的Core2Duo（Penryn）。作為I/O，還配置了USB2.0及DVI、HDMI、千兆以太網等，只要連接電腦即可輕鬆構筑高清動畫之編輯環境。該系統也成為正在苦於HD動畫之編碼的視訊編輯公司的關注產品。
在本次的CEATEC上，AMD公司介紹了以普及對應Full HD之PC環境為目的的“AMD HD！ Experience”並作為軟體解決方案。例如，AMD公司透過GPGPU對美國Adobe公司的視訊編輯軟體“Premiere Elements 4”進行加速，以展現該產品可以將HD動畫之轉換速度提高4倍之高速化性能。此外，還介紹了一種被稱為“UVD（Universal Video Decoder）”的技術。UVD雖說是解碼處理，但是將其實際裝載於由GPU及芯片組構成的圖形處理核上，對H.264或者MPEG-2格式之動畫解碼執行高速處理。AMD公司將芯片組與GPU進行組合，以期獲得動畫之轉換、播放、編輯等一系列作業的高速化發展。
圖形處理器領域最大企業的美國NVIDIA公司雖然未在CEATEC上出展，但是也表明了同樣的發展方向。該公司公開表示，將與製作視訊編輯軟體的倍加喜事共同合作，透過NVIDIA的面向GPU的C語言之綜合開發環境“CUDA （Compute unified device architecture）”，將視訊編碼軟體“TMPGEnc 4.0 Xpress”轉移至GPU。TMPGEnc 4.0 Xpress可以進行H.264及MPEG2的編碼處理。
目前，上述解決方案之主戰場是高清攝影機已經普及的日本。在海外，即使是大螢幕電視機已經普及的美國，“高清攝影機之銷售率依然低迷，僅占攝影機總銷售率的2成左右”（索尼）。但是，“Blu-ray”與“HD DVD”之格式競爭的結果，使得海外也普及了HD 內容，預計“今後2年左右，攝影機之HD化進程將會加速”（索尼）。日本市場上的面向高清攝影機之編輯解決方案之間的競爭，將會成為加速進程發展的前哨戰。