2017.05.13(最終更新日: 2017.05.17) 715 views

4Kに対応するケーブル、ストレージ、モニター(1)

ロサンゼルスと日本を拠点に映像制作を承っております。映画、TVCM、ミュージックビデオからVR動画ま...

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4K編集に必要なビットレート

実は現在新しいPCを構築中なのですが、せっかくなので学んだことをシェアしようと思います。

DCI 4K, 24fps, 10bit, 4:4:4の場合

まずは映画の4K編集のことを考えて、PCを組み立てることにしました。

ゲーマーでは無いですが、かなりのスペックが必要かと思い計算すると、結果は11.14Gbps。これはメガバイト計算にすると凡そ1400MB/sです。(1 Gbps = 125 MB/s) つまり、PCを作る上で12Gソリューションが必要になるということです。ちなみにExtron Electronicsの4Kデータレート計算機は非常に便利ですので、ぜひお試しを。


参照:Extron Electronics


参照:GbMb

12Gに対応しているケーブル

徐々に12Gbpsに対応した商品がここ数年で増えてきました。まず、12Gbpsを超えるケーブルでよく名前が出てくるケーブルを並べてみます。

  • 12G SDI ケーブル
  • Thunderbolt 2&3 ケーブル - ちなみにThunderbolt 2でも20Gbps (20G) あります。Thunderbolt 3は40Gbps (40G)です。
  • HDMI2.0 ケーブル - 18 Gbpsありますが普及していません。HDMI 1.4は、凡そ10Gbpsです。
  • Display Port 1.3&1.4 - ほとんどの低価格モニターは、DP (Display Port) 1.2です。(DP 1.2は5.4Gbpsまで対応)

(注意) HDMI 1.4はDCI 4K, 24fpsまで対応していますが、色深度は8bitまでしか対応していません。10bitに対応しているモニターを使う際には、HDMI1.4は避けてください。

10bitに対応しているケーブル

12Gはクリアしましたが、10bitの色深度を伝送できるものはどれでしょうか?

  • 12G SDI - ポスプロのスタジオ仕様
  • Thunderbolt 1&2&3
  • HDMI2.0
  • Display Port 1.2&1.3&1.4
  • USB 3.1 - 伝送速度は10Gbpsまでです。
  • SATA 3.2 - 外部のRAIDストレージ接続やモニター接続には対応してません。

概ね、ストレージとの接続にはThunderbolt2&3が良さそうです。モニターとの接続は、12G SDI, HDMI2.0, もしくはDisplay Port1.4ということになりそうです。

スピードと正確さ

考えるべきはストレージとモニターです。CPUやGPUやその他のコンピュータパーツは、4Kに対応していることとして話を進めます。ここから先は実際に自分のテスト(ベンチマーク)に従っているわけではなく、リサーチから学んだ理論上の話なので、必ずしも正確では無いと思いますが良ければご覧ください。

ストレージ

自分が使っているモニターは、まだQHDなので12Gに対応するケーブルである必要はありませんが、ストレージからのデータレート速度は大切です。PCの場合は「外付け」と「内蔵」がありますが、12Gに対応しているものは「外付け」になると思います。内臓はSATAを使った3.5インチのHDDを内臓出来ますが、HDDでは4つの15000rpm(!) HDDでRAID5を組んでも450MB/sほどだそうです。(注)RAID0は使わない方針で考えましたが、もしもRAID0をバリバリ使っている方がいらっしゃれば、テスト結果やバックアップ対策なども含めて教えてください。


RAIDベンチマーク / 参照:CMAN IT性能比較実験


ベンチマークに使用した機材 / 参照:CMAN IT性能比較実験

さて「外付け」の場合は、San Diskさんなどの読み書き500MB/sほどある2.5インチのSSDカードを使ったRAID5を組むのが最速だと思います。コスパを考えても、個人レベルではこれくらいが限界かと思います。この場合は、Promise TechnologyのP2M4というタイプがモバイルタイプで良さそうです。Thunderbolt 2 (20Gbps)接続なので、ケーブルは余裕で4K対応しています。


参照:B&H

実際にP2M4で、4つのSSDを使ったRAIDを組んだ人のデータを見つけました。RAID0かRAID5かは書かれていませんでしたが、かなり早いです。


参照:B&H

12Gbpsまではいきませんね。CinemaDNG RAWは12bit(ウェーブレット圧縮率3:1もしくは4:1は大丈夫かも)なので厳しいかもですが、それでもUHD4K 10bit Prores 4444は多分リアルタイムなプレイバックが出来ます。UHD4K 10bit Prores422HQは楽勝ですので、これだけあれば十分です。Prores 4444XQは未来対応の12bitなので普通に今はオーバーキルです。(以下、Apple Proresの伝送速度の参考 by ARRI)


参照:ARRI Amira Workflow

モニターについては次回に続きます。。。

気になる制作ノートは、
クリップしておくと
あとからいつでも見返したりできます。
  • Thumb 130 183692

    Yuichi Horikawa

    2017.05.15

    初めまして、いつも記事拝見しています。 最終的に構築される予定のPCも知りたいなと思いました。 こういう計算は好きなので、見ているだけでわくわくしますね!
  • Thumb 130 15774943 10206145483276448 5413982477492095468 o

    鎌田 啓生 / Hiroki Kamada

    2017.05.15

    いつも見て頂いてありがとうございます。早く4Kに対応したくてウズウズしておりました。PCは月末完成なので出来上がったらシェアしますね。
  • username

    Tomohiro Ota

    2017.05.16

    ストレージで高速な転送速度を得たい場合は、現段階では「NVMe対応M.2 SSD」が適していると思います。リード2000MB/s超えます。保存データはHDDで、編集中のデータ置き場としての使用が適当かと思っています。 M.2接続のSSDには、通常のSATA接続(通常のSATA転送速度とまり)となるSATA規格のものと、PCI Express接続となるNVMe規格(超高速)のものがあります。マザーボードにNVMe対応M.2スロットがあれば(最近のものであれば、まずあると思います)、そこにNVMe対応M.2 SSDをさせばストレージとして認識されます。性能はSSD次第ですが、軽く2000MB/sを超えるものが沢山あります。私は「PX-256M8PeGN」を使用していますが、容量の半分データが埋まった状態でも、ソフトで計測するとシーケンシャルリードは2000MB/sを超えています。 マザーにソケットがない場合は、M.2→PCI Expressソケットへの変換アダプターが数千円であります(単純な配線置換のみですので、安いもので何ら問題ありません)。M.2 SSDを変換アダプターに設置して、PCI Express(Gen3)×4以上のスロットにさせば、同じ性能が出ます。 通常のSSDやHDDと違って気をつける点はありますが、超高性能です。気をつける点とは発熱です。高性能がゆえにコントローラーの発熱が多く、冷却ができていないと最大性能が低下します(安全装置が働いて、性能を抑えるため)。 もう一つの難点は高価な点です。1TBのNVMe対応M.2 SSDとなると、5万以上しますので。
  • username

    Tomohiro Ota

    2017.05.16

    すみません。メモ帳で作成したものをペーストしたので、挨拶抜けていました。いつもためになる記事有難う御座います。書いた後に気付きましたが、上記はWindows環境のみとなります。
  • Thumb 130 15774943 10206145483276448 5413982477492095468 o

    鎌田 啓生 / Hiroki Kamada

    2017.05.16

    Otaさん コメントありがとうございます。M.2の「PCI Express接続となるNVMe規格(超高速)」、むむむ。とてつもなさそうですね(笑)1TBだとストレージが足らないかもしれないんですが、M.2スロット2つありました。これって2つでRAID0も組めるんでしょうか?
  • username

    Tomohiro Ota

    2017.05.16

    よかったです、windows環境でしたか。15万くらいしたとおもいますが、2TBのNVMe SSDもあります。M.2ポートが2個あっても、1個がNVMeで、もう一個がSATAって事もあります。マザーボードによっては、2個両方NVMeでRAID0くめるものもあったと思います。 マザーボード型番お分かりになりますか?
  • Thumb 130 15774943 10206145483276448 5413982477492095468 o

    鎌田 啓生 / Hiroki Kamada

    2017.05.17

    15万ですか。でも2000MB/sは魅力的ですね。Promise Pegasus 2 M4はポータブルなので割と便利なのですがね。マザボはMSIのX370 XPOWER GAMING TITANIUMというやつにしました。
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    Tomohiro Ota

    2017.05.17

    なるほど、AMDのRYZENですね。動画編集などにおいて、もの凄くコストパフォーマンス高いですよね。 お使いのマザーでは、上のM.2ポートは性能がフルに発揮できますが、下段は使用帯域が限られる(遅くなってしまう)仕様です。M.2を2個設置してOS上でRAIDを組むことは可能と予想されますが、ご検討ならPCご購入店(ショップBTO?)に相談したほうが良いと思います。あとはとりあえず1TBを1個(5~6万)での運用や、2TBが安くなるまで待つ(1,2年すれば半額近くになるかもしれません)ですかね。
  • Thumb 130 15774943 10206145483276448 5413982477492095468 o

    鎌田 啓生 / Hiroki Kamada

    2017.05.18

    Otaさん、詳しくご説明本当にありがとうございます。今まではMacでしたが、10bit 4Kの編集を考えてWindowにしました。なのでWindow初心者です。とりあえずは外付けで1000MB/sのスピードが出れば、対応できるので2TBのM.2のSSDが安くなるまで待ってみます。とか言ってるうちにMacPro2018が出るかもしれませんが... 近くのPCショップに相談してみます!
  • username

    WhoSawWho

    2017.06.16

    わかりやすい記事をありがとうございます。 私も今、ストレージを探していてこちらにたどり着きました。 Blackmagicさんのこちらの記事によると http://vook.vc/n/187/ SSDを使わずとも1460MB/sはでるとのこと。 コスパは良いと思います。 こういったRaidストレージは自分でもっと容量の大きなHDDを購入して差し替えてもパフォーマンスは出るものなのでしょうか・・・?

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