DXVAを使ったGPU動画再生支援機能
	DXVAを使ったGPU動画再生支援機能

MPC HomeCinemaとGOMPlayerのGPU動画再生支援機能の利用

（2009.07.03作成, 10.01.02更新）

DXVA（DirectX Video Acceleration、DirectX ビデオアクセラレータ）は、DirectShow 　の下でビデオレンダリングをアクセラレーションする為のMicrosoft 標準の新しい API 　（Application Program Interface）。 最近、NVIDIAのGeForceには「Pure Video HD」、ATIのRadeonには「AVIVO HD」という 　 グラフィックチップGPUの動画再生支援機能が搭載されている。H.264やVC-1などの 　 圧縮動画のデコード以外にも、GeForceは走査線ズレの低減、Radeonは鮮やかな発 　 色となめらかな階調表現を支援すると云う。 　 なお、DXVAの対象となるファイル形式はMPEG2, H.264, VC-1のみとなっている。 DXVAを使ったGPUの動画再生支援機能の利用が可能な無料プレイヤーには、MPC 　 HomeCinema とGOMPlayerがあるのだが、市販のPowerDVDを使っての検討 　 以外の報告は少ない。 　なお、Flash Playerは10.1ベータ版からDXVAに対応しており、高画質のFLV5（即ち 　 MPEG-4 AVC/H.264）をWeb上でスムースに再生する事が可能になると云う。 そこで今回、GeForce9600GT搭載PCで各種動画ファイルを再生した時の各種プレイヤ 　 ーのCPU使用率を検討してみた。 　　マシン環境は、Intel Core 2 Quad Q6600（2.40GHz）、DDR2（PC2-6400）2GBx2、 　　　GeForce9600GT(VRAM 512MB、Drive v182.50) 　　 Windows Vista HomePremium（SP2）で実行した。 　　 光学ドライブは、I-O DATAのBD&HD DVDコンポドライブBRD-SH6B（LG電子のGGW 　　　-H20N）を使用した。 　「Windows Media Player12とffdshowのDXVA機能」は、→こちらを参照。

I.メディアプレイヤーの環境設定 　 I-1) MPC HomeCinema ：今回はv1.2.908.0を使用 　　　 「表示」メニュー/「オプション」の「内部フィルタ」項目の「変換フィルタ」で、 　　　　試験目的に応じて、該当フィルタのチェック/未チェックを行った。 　　　　　なお、ソースフィルタのMatroskaとMP4/MOVは別の理由（こちらを参照）から外し 　　　　　　　　 て使用している。 　　　　「表示」メニュー/「オプション」の「外部フィルタ」項目で「フィルタの追加」から、 　　　　　H.264/AVCデコーダとして利用可能な筆者のシステムにインストールされている 　　　　　3種類のデコーダを登録。 　　　　　　(1)CoreAVC Video Decoderは、v1.5.0.0(Aug 4 2007..)を使用。DXVAの利用は 　　　　　　　 不可（こちらの記事を参照）。 　　　　　　(2)ｆｆdshowは、tryouts revision2975（May 28 2009..）を使用。現バージョンでは 　　　　　　　 DXVAの利用は不可。 　　　　　　(3)CyberLink H.264/AVC Decoder(PDVD8)は、PowerDVD8 Ultra b8.0.2217に 　　　　　　　 含まれるデコーダを使用。 　　　　　又、VC-1動画の映像デコーダWMVideo Decoder DMOとMPEG2動画の映像デコ 　　　　　　 　ーダCyberLink Video/SP Decoder(PDVD8) （いずれも DXVA Checkerでは 　　　　　　 　DXVAに対応）も登録した。 　　　　各々「優先する」として試験目的に応じて、該当フィルタのチェック/未チェックを行った。 　　　　フィルタの「プロパティ」の設定 　　　　　フィルタ部分をダブルクリックするか、再生中に「再生」メニューの「フィルタ」から 　　　　　　選択して表示する。 　　　　　　内蔵のH264/AVCフィルタは、何故かv1.2では「DXVA有効」をチェックする項目 　　　　　　 　が無い。グラボがグレー表示となっており解せない。 　　　　　　外部フィルタ「ffdshow」は、DXVA設定の項目は無し。 　　　　　　外部フィルタ「PDVD8」は、「Use DxVA」にチェックを確認。

＜参考＞DXVA対応インストール済みDSデコーダ （ページ表示）

I-2) GOMPlayer ：今回はv2.1.17.4710を使用 　　　　「環境設定」メニュー/「フィルタ」の「カスタマイズ」タブで「フィルタの追加」から、 　　　　　　H.264/AVCデコーダとしてCyberLink H.264/AVC Decoder(PDVD8) 　　　　　　MPEG2動画の映像デコーダとしてCyberLink Video/SP Decoder(PDVD8) 　　　　　　VC-1動画の映像デコーダとしてWMVideo Decoder DMO 　　　　　を登録し、各々「最優先使用」とした。 　　 　「環境設定」メニュー/「フィルタ」の「停止ファイル」タブで、 　　　　　試験目的に応じて、「高速再生モードで再生する(内蔵ビデオフィルタを使用しな 　　　　　い」をチェック/未チェックした。 　　 なお、「フィルタ」タブでMP4 Video(.mp4)を、「コーデック」タブでH264を解除した。

I-3) PowerDVD8 Ultra：今回はb8.0.2217を使用。 　　 　「設定」メニューの「ビデオ」で、「ハードウェアアクセラレーション...」を確認。 　 I-4) WinDVD8 for I-O DATA ：今回は8.0B09.597を使用。 　　 　「セットアップ..」メニューの「ビデオ」で、「ハードウェアデコード..」を確認。 　 I-5) Windows Media Player 11 　　 　「ツール」メニューの「オプション」/「パフォーマンス」で、「WMVファイルのDirectX 　　　　 ビデオアクセラレータ..」を確認。 　 I-6) VLC media player 0.99もKMPlayer 2.9.4.1433も、「DXVA」や「ハードウェア 　　　　　アクセラレーション」に該当する設定箇所は見当たらない？ 　　　　　例えばKMPlayerは外部デコーダの登録は可能だが、H.264/AVCデコーダとし 　　　　　　 てCyberLink H.264/AVC Decoder(PDVD8)を借用しても再生出来ない。 　　　　　従って、スプリッタ/コーデック 関連は初期設定のままとした。

II.グラフィックボードのDXVA対応規格 　　　GPUは、GeForce9600GT(VRAM 512MB、Drive v182.50) を使用した。 　　 　 DXVA Checker（ここから入手）によるDXVA対応状況の解析は、以下の通り。 　　　　　MPEG2, VC1, WMV9, H.264を DXVA2でサポートしているのが確認出来る。

III.各種ファイル再生時の各種プレイヤーのCPU使用率

下記の各種ファイルを再生した時の各種プレイヤーのCPU使用率を比較表示した。 　　　　なお成績の「CPU使用率」は平均値あたりを、「CPU使用率の履歴」はQuadのうち 　　　　 中間と思われるCPUの履歴を表示 した。 　　III-1) H.264_AC3.m2tsファイルの再生 　　　　素材：Panasonic製のビデオカメラ HDC-SD9のHGモードで撮影してHD Writerでム 　　　　　 　　ーブしたMPEG2-TSファイル 　　　　　 　　H.264_AC3.m2ts[映像：H.264/AVC(High@L4.0)、解像度：1920x1080、29.97fps、 　　　　　 　　 8.0Mbps] 　　　　成績 　 　　 　MPC HomeCinema 1.2に各種フィルタをデコーダとした場合の成績は最上段の通り 　　　　　　DXVAの利用が可能な内蔵 H264/AVC(DXVA) 及び外部 PDVD8を使用すると、 　　　　　　WinDVD8 for I-O DATAやPowerDVD8 Ultraと同様にCPU利用率は激減した。

その他のプレイヤー 　　　　　　GOMPlayerも「環境設定」/「フィルタ」の「カスタマイズ」で外部 PDVD8を追加 　　　　　　　 して、「停止フィルタ」で「高速再生モードで再生する」にチェックを入れれば、 　　　　　　　 35%位（一番CPU使用率が高い）から 26%位へ減少する事は可能だが、 　　　　　　　 GPU再生支援効果とは考えにくい。

コメント 　　　　　　MPC HomeCinema 1.2は、GPUの動画再生支援機能を利用してCPU負荷を軽減 　　　　　　　 させる事が可能な貴重な無料のメディアプレイヤーだ。

III-2) H.264_AAC.mp4ファイルの再生 　　　　素材：SANYO製のムービーカメラ Xacti DMX-HD1000のFull-HDモードで撮影した 　　　 　　　　MPEG-4 AVC/H.264ファイル 　　　　　 　　H.264_aac.mp4[映像：H.264/AVC(Main@L4.0)、解像度：1920x1080、59.94fps、 　　　　 　　　11.7Mbps] 　　　　成績 　 　　 　MPC HomeCinema 1.2に各種フィルタをデコーダとした場合の成績は最上段の通り 　　　　　　DXVAの利用が可能な外部 PDVD8を使用すると、PowerDVD8 Ultraと同様にCPU 　　　　　　利用率は激減した。

その他のプレイヤー 　　　　　　 GOMPlayerも外部 PDVD8を追加して「高速再生モード...」を有効にすれば、30% 　　　　　　　 位（一番CPU使用率が高い）から22%位へ減少したが、GPU動画再生支援効果 　　　　　　　 とは言えないであろう。

コメント 　　　　　　 MPC HomeCinema 1.2は、このファイルの再生にDXVAが可能な内蔵 H264/AVC 　　　　　　 　(DXVA)を使用出来なかったが、外部 PDVD8を利用してCPU負荷を軽減させる 　　　　　　　 事が可能だった。 　　　　　 　WinDVD8 for I-O DATAは期待に反して、このファイルの再生では動画再生支援 　　　　　　 　機能を利用出来なかった。 　　　　　　 QuickTimeは想像した程CPUを使用していないが、何故再生が極端に重いのか？

III-3) MPEG2_AAC.tsファイルの再生 　　　　素材：地デジ邦画番組をPT1で録画したMPEG2-TSファイル 　　　　　 　　 MPEG2_AAC.ts[映像：MPEG2(Main@High)、解像度：1920x1080、29.97fps、 　　　　　　　　12.0Mbps] 　　　　成績 　　　　　　GOMPlayerのCPU使用率は 24%と高値で、PowerDVD8 UltraのCPU使用率は 6 　　　　　　 %と低値を示した。 　　　　　　MPC HomeCinemaでは映像デコーダに内蔵のMPEG-2 Videoを使用した場合は 　　　　　　 その中間値だったが、外部のCyberLink Video/SP Decoder(PDVD8)を借用した 　　　　　　 場合はPowerDVD8 Ultra と同様にCPU利用率は減少した。 　　　　　　GOMPlayerも外部 PDVD8を借用して「高速再生モード...」を有効にすれば、24%位 　　　　　　 （一番CPU使用率が高い）から 7%位へ明らかに減少した。

コメント 　　　　　 PowerDVD8 Ultra以外のプレイヤーが、MPEG2圧縮型MPEG2-TSファイルの再生 　　　　　 　にGPUの動画再生支援機能を利用しているのか判然としないが、 　　　　　 MPC HomeCinemaとGOMPlayerでは、外部CyberLinkのPDVD8を使用すれば明ら 　　　　　　かにCPU負荷を軽減させる効果が示された。

III-4) WMV9_WMA9.wmvファイルの再生 　　　　素材：WMV9_WMA9.wmv[映像：VC-1(AP@L3)、解像度：1920x1080、29.97fps、8.0 　　　　 　　　Mbps]ファイル 　　　　成績 　　　　 　Windows Media Player 11のオプション/パフォーマンスで「WMVファイルのDirectXビ 　　　　　 　デオアクセラレータを有効にする」を未チェックとチェックした場合を比較すると、 　　　　　　 CPU使用率は 25%から約半分の 12%に減少した。 　　　　 　MPC HomeCinemaのオプション/内部フィルタで「VC1(DXVA)」にチェックし、「VC1( 　　　　　　 FFmpeg)」のチェックを外して再生すると、CPU使用率は 16%と約 2/3に減少した。 　　　　　　 外部 WMVideo Decoder DMOを借用した場合は 18〜25%で改善効果は認められ 　　　　　　 なかった。 　　　　　 一方、GOMPlayerは外部 WMVideo Decoder DMOを借用して「高速再生モード...」を 　　　　　　 　有効にすると、21%位から 12%位へと明らかに減少した。 　　　　 　なお、PowerDVD8 UltraはWMVファイルを再生すると、設定/ビデオの「ハードウェア 　　　　　　　 アクセラレーション機能を有効にする」のチェックが外れて再生されてしまう。

コメント 　　　　　 CV-1ファイルの再生にGeForce9600GTのCPU負荷軽減効果は、H.264圧縮ファイ 　　　　　　 　ルのように明瞭な成績は得られなかった。 　　　 　　MPC HomeCinema による再生では、映像のデコーダに内蔵の CV1(DXVA)を使用し 　　　　　　 　た場合のCPU使用率は約 16%とやや減少したが、 　　　　　　 　VC-1をMP@HLに、ビットレートを 4Mbpsや2Mbpsに変更しても同様にCPU使用率 　　　　　　 　を減少させる効果は不明瞭だった。 　　　　 　GPU動画再生支援機能対応アプリケーションの定番となっているPowerDVD8 Ultra 　　　　　　　 は、実はGeForceではVC-1動画には未対応だったのだ（こちらの記事を参照）。 　　　　　 　　グラボをGeForceからRadeonにして検討する必要があるのかも知れない？

IV.まとめ

GPU動画再生支援機能によるCPU負荷軽減効果の有無 　　　　GPUはGeForce9600GTを使用。要に応じて適切な設定が行われている場合 　 動画素材 　メディアプレイヤー H.264_AC3 .m2ts H.264_AAC .mp4 MPEG2_AAC .ts WMV9_WMA9 .wmv 　MPC HomeCinema ◎ 内蔵H264/AVC(DXVA) 又は、外部 PDVD8 ◎ 外部 PDVD8 ○ 外部 PDVD8 ？ 内蔵VC1(DXVA) 　GOMPlayer × × ○ 外部 PDVD8 ＋高速再生モード ○ 外部WMVideo Decoder DMO ＋高速再生モード 　VLC media player × × × ？ 独自デコーダ 　KMPlayer × × × × 　WinDVD8 for I-O 　DATA ◎ 独自デコーダ × - ？ 独自デコーダ 　PowerDVD8 Ultra ◎ 独自デコーダ ◎ 独自デコーダ ◎ 独自デコーダ × 　　　 MPC HomeCinema 1.2は、無料のGPU動画再生支援対応アプリケーションとし 　　　　　て特異な存在だが、定番のPowerDVD8 Ultraと同じく GeForce9600GTではWMV 　　　　　(VC-1)動画に対しては未対応？だった。 　　 　GOMPlayer 2.1.17は、H.264圧縮動画のGPU動画再生支援に対応していないが、 　　　　　VC-1動画にはWindows Media Playerと同等のCPU負荷軽減効果があった。 　　　 VLC media player 0.99とKMPlayer 2.9.4.1433は、GPUの動画再生支援機能を 　　　　　利用する術を見いだせなかった。 　　　今回は DirectShowデコーダの映像描画能について言及していないが、信頼できる 　　　 CyberLink社のPDVD8を借用する限りでは問題はなかった。と云うよりも・・・ 　　　 MPC HomeCinemaで H.264_AC3.m2tsファイルを再生する場合においては、 　　　　 内蔵のH264/AVC(DXVA)は描画が上手く出来ず、ノイズの多い映像となってしまう。 　　　　 一方、外部 PDVD8を借用すればインターレース様描画もノイズも見られず映像は綺 　　　　　 麗になる（「Full HD画質H.264/AVC圧縮動画の再生とデコーダの優劣」を参照）。

追記1（2010.01.02）

Windows Media Player12のGPU動画再生支援機能

→「Windows Media Player12とffdshowのDXVA機能」として独立しました。

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