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SpursEngine(スパーズエンジン) とは
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IBM、SONYグループ、東芝が共同で開発した次世代プロセッサである「Cell Broadband Engine※1」のRISC型プロセッサコア「SPE(Synergistic Processor Element)※2」を４基、動画圧縮伸張アルゴリズム処理用にMPEG-2およびMPEG4-AVC/H.264のハードウェア・エンコーダ/デコーダの回路、マルチコア処理を司るためのコントロール回路などをワンチップに集積した東芝製メディア ストリーミング プロセッサです。
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Cell Broadband Engine から引き継がれたSpursEngineのDNA
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※1 Cell Broadband Engine
IBM、SONYグループ、東芝が共同で開発した高性能プロセッサ。
マルチコア・アーキテクチャを採用し、超高速データ転送能力により、大容量メディア・アプリケーションを扱うデジタルメディア機器等での応用が可能。
Cell Broadband Engineは、株式会社ソニー・コンピュータエンタテイメントの商標です。
※2 SPE (Synergistic Processor Element)
高性能な浮動小数点演算機能を持ち、独自の命令セット・アーキテクチャを備えて、様々なメディア・アプリケーションを効率的に処理可能なプロセッサコア。
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低消費電力・超高速演算を実現した SpursEngine のアーキテクチャ
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SpursEngine には、非常に高速な演算能力が求められていました。
ハードディスクに保存されているHD映像は、1秒間につき17Mbit程度の大きさに圧縮されていますが、表示するためにCPUやGPUで展開した後の映像データ量は膨大になります。
動画はコマ落ちがわかりやすく、性能が不足したPCではカクカクとした映像になってしまいます。この膨大なデータをリアルタイムで処理するために、SpursEngineではCellの技術を採用しました。
Cellは8つのコアを持つ高性能チップですが、その消費電力と発熱は少なくありません。
そこで、消費電力と発熱を抑えるため、SpursEngine ではコア数を4つに減少。動作周波数もほぼ半分に抑え、10W台という低消費電力を実現しました。
しかし、その引き換えとして性能が大幅に低下してしまいました。
そこで技術者たちが考えたのが、性能の低下を補うためにDVDビデオ等で採用されているMPEG2とH.264形式のビデオデコーダ回路（動画を展開する専用回路）とビデオエンコーダ回路(動画を圧縮する専用回路)を搭載することでした。
その結果、HD映像の変換と分析を同時に処理できる高い性能と、低消費電力の両立が実現したのです。
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SpursEngine は、技術者たちが高性能と低消費電力の両立を目指して、妥協せずに試行錯誤を繰り返し生み出した映像専用エンジンなのです
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HD映像処理中でもCPU占有率を軽減する SpursEngine のデータ処理
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映像処理によるストレスは、多大なCPU負荷が要因となっています。
SpursEngine 以前は、映像の変換処理を行っているCPUの占有率は常に100％でした。
この状態では、最新の高性能PCでも、他の作業に対する反応が非常に鈍くもっさりとした動作になってしまいます。
映像の変換処理をSpursEngine に一括して任せることで、CPUの占有率を軽減し30%程度に抑えることができるのです。
※使用環境によって軽減率・CPU占有率は異なります。
SpursEngine でHD映像を変換・分析する場合、まずPC上のアプリケーションから展開前の圧縮映像データを受け取ります。
その後、圧縮映像データは生の映像データに展開されます。この時、映像データの大きさは膨大になります。
次に、このデータは、SpursEngine に搭載されている4つのコアとXDRメモリの間で高画素化変換などの映像処理が行われます。
この間の最大データ転送速度は最大12.8GB/秒と非常に高速で、展開後のHD映像でもリアルタイムに処理できるのです。
そして、再び圧縮されたデータがPCのメインメモリに出力され、PC上のアプリケーションに転送される仕組みになっています。
従来は、展開された巨大なHD映像のデータが、メインメモリとCPU、GPUの間を駆けめぐっていました。
その点、SpursEngine があれば、HD映像の展開と圧縮をまとめて処理してくれるため、CPUやGPUに流れるデータ量が格段に抑えられ、
その分PCの処理能力に余裕が生まれます。
いつでも快適に使える―当たり前のようで今までできなかったことが、SpursEngine で実現しました。
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製品の特長
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■高速トランスコーディング
MPEG-2とH.264のエンコード/トランスコードは、実時間よりも高速に処理可能
※コンテンツ内容により、結果は異なることがあります。
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■HD トランスコードにおける 性能比較
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■SD画像をフルHD画像へ超解像度変換
独自の映像処理アルゴリズム「再構成型フレーム内超解像度映像技術」を使用して、パソコンへ取り込んだビデオなどのSD画質映像をフルHD画質映像へ高画素化変換し、美しい映像をお楽しみいただけます。
※元の映像によっては、変換後の効果が顕著に現れない場合があります。
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■ハードウェア超解像度技術
SpursEngineに搭載されている超解像度アルゴリズムは「再構成型フレーム内超解像度」と呼ばれています。
これは、同じ画像の中でパターンが似た部分を見つけ、見つけた部分同士を重ね合わせて画素を増やす技術です。
このアルゴリズムに基づくソフトウェアをSPEで動かすことにより、アップスケールした際のボケを無くし、映像を先鋭化しています。
※効果をわかりやすくしたイメージです。
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■高速なHDビデオ編集
編集後のフォーマット変換を高速処理
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■Blu-ray、DVD/AVCHDのオーサリングと書き込み機能装備
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■マルチトリム機能とシンプルな編集ツール
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■スマートプロキシ機能
ハイスペックなパソコンはもちろん、ミドルクラスのパソコンでも、プロキシはシステムリソースをそれほど必要としないため、HD素材のリアルタイム編集が可能です。
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■高速処理で省電力
映像を高速で処理するので、電力消費も少なくてすみます。以下はMPEG-2(1920×1080、25Mbps)を、H.264(1920×1080、15Mbps)にトランスコードした場合の比較表です。CPUだけで処理した場合に比べて 約18倍も良くなっています。
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バンドルソフトウェア
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・Ulead Video Studio11 Plus
・DVD Movie Factory (日本市場名：DVD Movie Writer) 5
・WinDVD8
※ご注意：「Ulead Video Studio11 Plus」および「WinDVD」は、SpursEngineを使用しての処理は行なっておりません。
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■DVD Movie Writer がサポートするビデオ変換サイズ
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■DVD Movie Writer がサポートするファイルフォーマット
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入力
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ビデオ
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MPEG-1, MPEG-2, MP4, DV AVI, AVI, WMV, DVR-MS, DAT, MPV, QuickTime (MOV, QT)
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メディア
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DVD-Video, DVD+VR, DVD-VR, HDD Camcorder (TOD,MOD), AVCHD(m2ts, m2t)
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オーディオ
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LPCM, MPEG Audio (MPA), Dolby Digital, WAV, WMA
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静止画
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BMP, GIF, JP2, JPC, JPG, PNG, TGA, TIF
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出力
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ビデオ
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MPEG-2, Mpeg2 H.264 (program stream)
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オーディオ
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LPCM, MPEG Audio (MPA), Dolby Digital Stereo 2chanel
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フォーマット
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DVD (DVD-Video, DVD+VR, DVD-VR)
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メディア
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DVD-R/DVD-RW/DVD+RW, DVD+R/-R (Single/Double Layer)/DVD-RAM(for DVD-VR)
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製品仕様
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■寸法
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カードサイズ
1スロットサイズ
68.91mm×167.64mm (突起部除く)
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■ハードウェア構成
ICHのPCI-Eバスへ接続
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■製品仕様
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WinFast PxVC1100 (PCI Express x1)
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主要著元
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SIMD演算機能
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SPE 1.5GHz 4基搭載
Cell/B/E.と命令セット完全互換
SIMD RISCプロセッサ
8/16/32ビット整数、単/倍精度浮動小数点
1SPE当り、256KBローカルストレージ
DMAC/MMU機能内蔵
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ハードウェアコーデック
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フルHD対応 MPEG-2 エンコーダ および デコーダ
フルHD対応 H.264 エンコーダ および デコーダ
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メモリインターフェイス
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ワーキングメモリ (XDR DRAM)用
データ幅 32bit
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ハードウェアインターフェイス
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PCI Express×1,Plug-n-play互換
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接続
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外部電源接続
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パッケージ内容物
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PxVC1100 カード
専用補助電源ケーブル
ソフトウェアパック DVD
(ドライバ、および DVD MovieFactory と WinDVDを収録)
Ulead VideoStudio 11 Plus ソフトウェア CD
クイック インストール ガイド
専用Low profile ブラケット
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最低動作環境
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CPU
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Pentium 4 1.6GHz 以上
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メモリ
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システムメモリ512MB 以上
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OS
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Windows XP SP2/ Vista
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ハードディスク
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140 MB 以上の空き容量
データの保存のためにより多くの空き容量が必要です。
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グラフィックス
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DirectX 9.0以上に対応したグラフィックス環境
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拡張スロット
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PCI-Express ×1 スロット1基 占有
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※上記環境での動作を保証するものではありません。
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(C)SpursEngineTM 及びそのロゴは、株式会社 東芝の商標です。
Cell Broadband EngineTM は、株式会社ソニー・コンピュータエンタテインメントの商標です。
記載されておりますブランド名、製品名、会社名は、各社の商標または登録商標です。 また、本文中では一部を除いて(TM)、（R）マークは省略させていただきました。
製品の仕様は予告なく変更する場合がありますので、ご了承ください。
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ご注文お待ちしております
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