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SpursEngineでパソコンはどう変わる?
−「Qosmio G50」のアップコンバートやAVC変換を試す


Qosmio G50

 CPU性能の向上により、パソコンは確実に速くなっている。オフィスワークやウェブ閲覧ならば、もはや速度で不自由する状況ではない。だがそれでも、性能が全く不足している世界がある。それはもちろんAVだ。閲覧だけでなく編集にまで目を向ければ、まだまだ「速度」へのニーズが完全に満たされることはないだろう。

 そんな中に、独自のソリューションで挑む製品が登場した。東芝のAVノートパソコン「Qosmio G50」シリーズ、そして「Qosmio F50」シリーズがそれだ。PS3にも使われているCellの血を引く「SpursEngine」を搭載したパソコンの狙いと性能を、東芝担当者へのインタビューと実機の試用から探った。



■ 開発は3年前からスタート。「AV演算」を補助するSpursEngine

「この商品につながる計画がスタートしたのは、およそ3年前のことです」

東芝PC&ネットワーク社 PC第一事業部PCマーケティング部 荻野参事

 東芝PC&ネットワーク社 PC第一事業部PCマーケティング部マーケティング担当の荻野孝広参事はそう話す。

 Cellの開発を担当した東芝セミコンダクター社には、東芝全体から様々なエンジニアが集結、「原発以外の部署では、すべてでCellの技術を活用すべく検討が行なわれている」(東芝セミコンダクター社 齊藤智隆ゼネラルマネージャー)という状況だった。PCはAV機器と並び、その筆頭に挙げられていた。

 同社でPC製品の商品企画トップを務める、PC商品企画部の的場司部長は、元々セミコンダクター社の出身である。そのため、的場氏が音頭をとる形で、Cellの応用製品としてのPC、すなわち、SpursEngine搭載ノートパソコンの開発計画がスタートしたのだという。

 すでに述べたように、この商品の最大の特徴は、PCとしてのCPU以外に、映像処理専用のLSIとして「SpursEngine」を搭載していることにある。

 SpursEngineは、東芝が開発したオリジナルの演算用LSIである。その元となっている技術は、PS3でおなじみの「Cell」アーキテクチャだ。といっても、CellとSpursEngineはかなり性質の違うLSIである。Cellが、メインCPUコアであるPPEと、演算用サブコアであるSPEの混在CPUであるのに対し、SpursEngineにはPPEがない。PCのように、メインCPUの存在するシステムに搭載し、SPEの演算量力を使って映像関連処理を「肩代わり」するものとなっている。PCの中で、グラフィックチップが「表示処理用LSI」としてCPUを補佐するように、SpursEngineは、AVデータの演算処理を補佐し、パフォーマンスを向上させる役割を果たしている。

「Cell技術の採用というのは、東芝の持つ技術を各カンパニー内でだけ使うのではなく、全社で横断して使おう、という活動の一環です。そもそも『Qosmio』という製品が、AVカンパニーの技術をPCに生かし、商品性を上げよう、という狙いでスタートしたものでした。2004年8月に、まずアナログ放送を受信する機能を持ったPCとして投入、地デジへの対応へと広げてきたのですが、2モデル・3モデルと製品を投入するうちに、『もっとインパクトのある商品を作れないものか』という話になってきたんです。ではそれはなにか、ということで出てきたのが、SpursEngineの搭載だったのです」荻野氏はそう説明する。

SpursEngine SE1000 Qosmio G50/98G

 Qosmioでは、テレビ機能にVARDIAで使われている高画質化機能やUIを参考にしたソフトを実装するなどの工夫を行ってきた。だが、放送がデジタル化し、データ量が多くなってくると、「アナログでやっていたような処理を、同じようにやるのがなかなか難しくなってくる」(荻野氏)という問題に直面していた。

「高画質な映像を編集したり、見たりして楽しみたいのに楽しめない、という時期がきていたのでは」

 荻野氏は、PCでのAVをそう分析する。そこで差別化したPCを訴求するには、新しい要素が必要とされており、そこで選んだのがSpursEngine、ということである。

 Qosmio G50/F50に搭載されたSpursEngineには、「TOSHIBA Quad Core HD Processor」という別名がつけられている。SpursEngine内にある、4つのSPEを強調してのものだ。その他、MPEG系コーデックを扱えるエンコーダ/デコーダが組み込まれており、動作クロックもPS3向けCellの3.2GHzから、1.5GHzへと下げられている。能力はその分低くなるが、消費電力が下がり、製造コストも小さくなる。


■ アップコンバートや「変換」に強み。AVCでの「長時間録画」にも対応

 では、SpursEngine搭載Qosmioではなにができるのだろうか?

 一つ目は、アップコンバート。これはPS3でも実現していることであり、当然とも思えるものだ。DVDだけではなく、録画済みの映像や、ビデオカメラなどで撮影した映像も対象となる。DVDは表示のみの「リアルタイム・アップコンバート」だが、著作権保護のなされていない映像ファイルの場合には、リアルタイムより時間をかけ、アップコンバートを行なった映像ファイルを生成する、という形を採る。両者で使われているアルゴリズムは「全く同じではなく、異なっている」(荻野氏)という。

 二つ目は、映像編集用の「高速変換」だ。Qosmioには、DVD作成および映像編集用として、「DVD MovieWriter for TOSHIBA」が付属する。名前でわかるように、Ulead DVD MovieWriterをベースにしたソフトだが、「for TOSHIBAとなっているように、相当カスタマイズしてある」(荻野氏)もののようだ。

 動画編集には、映像の変換作業がつきものだ。最終的な書き出しはもちろん、AVCファイル編集時のプロキシファイル作成などにも、けっこう時間をとられることが多い。どのような感じになるのかは小寺氏のレビューに詳しいが、「快適」とは言いがたい速度である。

 だが、Qosmio搭載版ではその点が全く異なる。SpursEngineをハードウエアアクセラレータ代わりに使い、エンコードや変換の処理を高速に行なってくれるのだ。東芝向けカスタマイズの多くは、この部分に関するもののようだ。

 そして三つ目が、AVCを使った地デジの長時間記録である。スペック上は、TS記録に比べ最大8倍の時間、録画が可能となる。

「ユーザー向けとしては、まずここが一番の訴求点となるでしょう。ノートパソコンのHDDも大容量化してきたとはいえ、地デジを録画すればすぐになくなってしまいます。アナログ時代の使い勝手を少しでも実現する上では、重要な機能です。これHDD録画に関しては、VARDIA並に使っていただける環境が整ったと思っています」と荻野氏は語る。


■ アップコンバートは実写向き? 「映像ファイル」のアプコン記録にも

 今回、短時間ではあるが試作機を試用することができたため、それぞれの機能、特に「アップコンバート」と「映像編集」に関し、いくつかのテストを行なってみた。

 まずはアップコンバート品質。比較対象としては、兄弟チップを使っているPS3を選択している。

 東芝が自信をもつだけあって、アップコンバートのクオリティは良好だ。DVDをそのまま表示したものにくらべ、確かに画質が改善される。

アップコンバート前 アップコンバート後
HDVの映像を7.2Mbps・VBRでDVD化、アップコンバート機能を持つ「東芝DVDプレイヤー」で再生した。アップコンバートすると、特に観覧車の周りなどがすっきりとし、解像感があがってくる。ただし、コントラストが強い輪郭線では逆にノイズの発生も見えた

アップコンバートは、SpursEngineが最も働く機能の一つ。負荷率は4コアとも、100%に近くなる。そのため、他のSpursEngineを使う機能とは共存できない

 QosmioG50/F50には、SpursEngineの動作をチェックするものとして、SPEそれぞれの負荷率を表示するガジェットが付属している。アップコンバート中に状況をチェックすると、4つのSPEがほぼフルに動作していることが見て取れた。

 同じSPEを使った実装とはいえ、ソフト部分がPS3とは大きく異なる。そのため、画質の傾向もかなり違ったものとなっている。

 PS3が、アニメのようなSN比の高い映像をすっきりとアップコンバートすることに向いているとすれば、Qosmioのそれは実写向き、という印象を受けた。アニメではPS3の結果に比べ、輪郭部にリンギングが見えやすい。おそらくは、コントラストをあげた副作用だろう。他方、実写に関しては、PS3に勝るとも劣らない結果を得られた。特に、髪の毛やヒゲ、森林といった部分の解像感の上昇が顕著だ。

 ただし、実写においても、PS3のそれを大きく超えている、とは言い難い。まだまだ改善が必要と思われる点は多々ある。もちろん、東芝が主張するように、「次世代光ディスク不要」というレベルではない。


アップコンバートの設定は非常に単純。ビットレートなどは決めうちだ。これは、設定内容をテレビ録画のものと共有しているためと思われる

 もうひとつのアップコンバート機能である、「アップコンバート済み映像ファイルの生成」機能は、ちょっとクセのあるものだ。コンバートには、Qosmio内で映像を管理するための「東芝グラフィカルビデオライブラリ」というソフトを使う。残念ながら、どんなビデオファイルも扱えるというわけではなく、標準的なMPEG-2もしくはAVCのデータのみが対象となるようだ。それ以外のデータを使う場合には、「DVD Movie Writer for TOSHIBA」で、映像を変換してから使うことが推奨されている。

 アップコンバート設定としては、フルHD/10MbpsのAVC、という点は同じだが、画質重視の「UC1」と、変換速度重視の「UC2」が用意されている。UC1とUC2では、エンコード時間に3倍近くの開きが存在したので、適宜使い分けるのがよさそうだ。この他、解像度を変換しないでAVCへのトランスコードだけを行なう設定もある。

 サンプルは、HDVで撮影された映像をいったんDVDビデオ形式/ビットレート7.2Mbps(VBR)にてSD化した後、アップコンバートを行なったものだ。また、アップコンバートしたデータは、変換した当初は、拡張子「.tssf」の独自形式で保存される。

 Qosmio以外のパソコンではそのまま再生できなかったが、拡張子を.m2tに変更して、PS3に転送したところ、音声は出ないものの、再生できた。今回はその環境でサンプル用の静止画を撮影している。HDVのソースと見比べていただき、解像感がどのように変化しているかを確認していただきたい。

【動画サンプル】
モード コーデック
ビットレート
サンプル ファイル
HDV

元データ
MPEG-2
約24Mbps
dr.m2t
(137MB)
DVDビデオ MPEG-2
約7.2Mbps
(VBR)
source.vob
(39MB)
UC1(画質重視) MPEG-4 AVC/H.264
約10Mbps
uc1.m2t
(52.5MB)
UC2(変換速度重視) MPEG-4 AVC/H.264
約10Mbps
uc2.m2t
(53.1MB)
編集部注:再生環境はビデオカードや、ドライバ、OS、再生ソフトによって異なるため、掲載した動画の再生の保証はいたしかねます。なお、編集部では再生環境についての個別のご質問にはお答えいたしかねますのでご了承下さい

 UC1設定の場合には、若干だがリアルタイムのアップコンバートより画質が良いような印象を受ける。UC2では、効果がいまひとつはっきりしない部分も多い。全般的に、映像のクオリティが低いと効果が出にくいため、ソースの悪い映像の高画質化には、あまり期待すべきではない。

 どうも元画像のSN比が悪いと、アップコンバートしてもなかなか解像感が出てこないようだ。特に、コンパクトデジカメで撮影したムービーファイルなどの場合には、効果がいまひとつはっきりしなかった。また、30秒以内の映像では正常にアップコンバートが行なわれない、という制限もある。当初はそれに気づかず、色々と悩んでしまった。


■ ビデオ編集のストレスを軽減。劇的に速いエンコード/デコード

変換形式SpursEngine有りSpursEngine無し
1,920×1,080/
AVC/16Mbps(VBR)
161秒270秒
1,440×1,080/
AVC/16Mbps(VBR)
46秒160秒
ソース映像:HDV(1,440×1,080、MPEG-2、25Mbps) 43秒

 SpursEngineの効果が、アップコンバート以上にはっきり現れていたのは、DVD MovieWriter向けの高速化機能だ。編集時のもたつきもなく、フルHDでのAVCによる書き出し速度に至っては、SpursEngine使用時と未使用時で、エンコード時間におよそ倍近くの時間短縮が出来ている。

 例えば、前出のHDV形式映像(43秒分)を、フルHDのAVCファイルに変換する場合、表のような結果になっている。ファイルの種類によっては、最大では10倍近い差になることもあるようだ。ちなみにSpursEngineで変換を行う場合には、CPUにはほとんど負荷がかかっていないのがおもしろい。


エンコード中のCPU負荷は思いの外低い。もっともフル回転するアップコンバートを伴うエンコードでも、CPU負荷は1割程度だ DVD Movie Writer For TOSHIBAからのエンコード作業時は、SPEは1つしか働かない。SpursEngine内部のエンコーダをうまく併用しているためだ

 前出のように、AVIやQuickTimeといった一般的なファイル形式の映像を「東芝グラフィカルビデオライブラリ」へ受け渡したり、逆に一般的な形式へ変換したりする場合にも使われる、事実上「映像データの窓口」的な役割を担うソフトにもなっている。本音を言えば、そういったことは本来映像管理ソフトがやることであり、DVD作成ソフトの仕事ではないのでは、という気もするが。

 実際には、「映像形式変換」に伴う作業では、SPEはあまり働いていない。SpursEngine内蔵のエンコーダ/デコーダがメインに動き、補足的な処理をSPE1つが担当する、という形になっている。

「フルスペックのCellでは、8つのSPEを使ってソフトでデコード/エンコードをしていますが、SpursEngineには4つのSPEしかありません。デコード/エンコードをソフトで行なうと効率が悪いため、専用の回路を組み込み、補完的に利用するようになっています」と荻野氏は説明する。



■ デモ的な機能をあえて搭載。「Spurs外販」「ソフト増加」を狙う

 ちょっと変わった機能として目につくのが、画像認識によるリモコン操作や、顔に着目した映像インデックスの作成だ。前者は、G50に内蔵されたWebカメラを使い、手の動きを認識して、映像の再生や停止、アプリケーションの起動といったことを行うもので、後者はテレビ番組などの内容を分析、出演者の「顔」を見分けてシーンにインデックスをつけ、見たい部分を手早く見つけるためのものである。

顔deナビ

 正直なところ、この2つの機能は、実用性よりも、高度な演算による映像処理の可能性を見せるためのデモ向け、といった印象が強い。だが、確かに「他の機器にはできない」ことであり、なかなかおもしろいものだ。

 このような機能を組み込んだ理由について荻野氏は、「SpursEngineの活用方法を提案するために、社内でディスカッションした結果出てきたもの」と話す。そういう意味ではまさしく「デモ」なのだが、デモをしたい相手はなにもユーザーだけではない。

 東芝は、SpursEngineの外販を計画し、評価用ボードとSDKの販売を始めている。Qosmioでの利用状況を見て、そこから新しい活用法を見つけてもらいたい、というのが本音のようだ。

「こういったソリューションは、やはりソフトがあって初めて生きてくるもの。パートナーを増やし、活用の幅が広がれば」と説明する。


■ HD Recは「対応予定なし」。ポータブル機器向けエンコードは「近々対応」?

 東芝は、次世代光ディスク戦争に敗れた結果、光ディスク施策でアンバランスな立場に置かれている。これほどのハイスペックPCならば、やはりBlu-ray Discドライブが欲しいところだが、Qosmioに搭載されているのは、DVDである。

 Qosmioは、AVCによるハイビジョン録画に対応しているものの、VARDIAで使われている「HD Rec」には対応していない。ファイルとしてディスクに「生書き」するだけだ。また、今後もHD Recへの対応はないという。

「ディスクに焼く価値があるのかどうか、記録するとすればどのような方式にすべきか、というところまで含め、今後の検討課題だと思っています。場合によっては、また別の決断が必要になることもあるでしょう」

 荻野氏のいう「決断」とは、BDへの取り組みを含んだものだろう。誤解のないようにいっておくが、現時点では「QosmioにBDを搭載する予定はないし、今後のことも私からはコメントしかねる」と荻野氏は話している。ただ、「お客様から見て、“あっちではできるのにQosmioではできない”ということだけにはしたくない」とも語る。逆にいえば、そこまでユーザーニーズにこだわるPC部隊が、HD Recに対して積極的でないということは、ニーズがない、と見ているのだろう、と筆者は考える。

 現時点で、PCにおいてBDは「必須」といえるほどニーズが盛り上がっていない。しかし、そのあたりが変わってくれば、東芝の姿勢にも変化が現れる可能性もゼロではなさそうだ。

 むしろ、東芝が考えているのは「トータルでの価値の最大化」だ。「SpursEngineによって、ようやくハイビジョン映像を快適に編集したり、変換したり、といったことが可能になりました。ダビング10により、録画の制約が小さくなったことも追い風です。でも、どれかだけがあってもダメなんです。アナログ時代に、様々な活用をしていたお客様が、デジタルになって一度逃げてしまっています。取り戻すには、絵も音も使い勝手も、高いレベルを実現しなければなりません。ようやく、そこが見えてきたとこなんです」

 となると、PCにとってむしろ欲しくなるのは、光ディスクへの書き出しよりも、携帯電話やポータブルプレイヤーといった機器への「持ち出し」だ。現時点では、Qosmioにその機能はない。

 荻野氏は、「当然、そういったことは考えています。入れます。期待していてください。いつダウンロードで提供できるかまでは明言できませんが……」と話す。

 SpursEngineのエンコーダ/デコーダは、MPEG-2とAVCに特化したものとなっている。だが、SPE側で処理を行なえば、あらゆるコーデックに対応することが可能であり、可能性は広い。

 東芝という会社は、技術や発想が独特な会社だ。それだけに、時々驚くような可能性を秘めた「オンリーワン」商品を出してくる。今回のQosmioは、「CPUの性能向上」とは別のベクトルで性能を追求することで、他にないPCとしての価値を生み出している、といえるだろう。この可能性がつぶされることなく、伸びていくことを願いたい。

□東芝のホームページ
http://www.toshiba.co.jp/
□ニュースリリース
http://www.toshiba.co.jp/about/press/2008_06/pr_j2301.htm
□製品情報
http://www.dynabook.com/pc/catalog/qosmio/080623g5/index_j.htm
□関連記事
【6月23日】東芝、SpursEngine搭載/超解像度変換AVノート「Qosmio」
−CPUの10倍でAVCトランスコード。「顔deナビ」も
http://av.watch.impress.co.jp/docs/20080623/toshiba.htm

(2008年7月10日)


= 西田宗千佳 =  1971年福井県生まれ。フリージャーナリスト。得意ジャンルは、パソコン・デジタルAV・家電、そしてネットワーク関連など「電気かデータが流れるもの全般」。主に、取材記事と個人向け解説記事を担当。朝日新聞、読売新聞、月刊宝島、週刊朝日、週刊東洋経済、PCfan(毎日コミュニケーションズ)、家電情報サイト「教えて!家電」(ALBELT社)などに寄稿する他、テレビ番組・雑誌などの監修も手がける。

[Reported by 西田宗千佳]



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AV Watch編集部

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