USB2.0はパソコンの負荷が大きい？

質問

ある試料をパソコン上で動画観察するシステムを、新しく組もうとしています。これまでは、CCD(またはCMOS)カメラで画像を写し、ビデオ信号を出力してキャプチャボードでパソコンへ取込んでやってきたそうです。

新参者(私)としては、せっかくデジタルで写したものをアナログ信号にしてもう１度キャプチャするより、USB2.0でサクサクとパソコンへ送ればいいように思うのですが、「USBは試したけどパソコンに負荷がかかって動きがカクカクするからダメ」と言われました。

＃それはUSB1.1の帯域不足のせいでは？とも思うのですが。(^^;

そこで質問です。

ハードエンコードのキャプチャと、USBでの取り込みで、パソコンへの負荷がそれほど目に見えて違うものでしょうか？

動画の取込み画素数は640x480か320x240、フレームレートは15fps程度のカラー画像です。

今回パソコンは新調しますので、普通のオフィス用か、もしくはちょっといいもの(笑)でも手が出せます。

回答No.3

parts · ベストアンサー

遅れまして再回答です。

Ｑ／装置調整中の確認用にリアルタイムで映像を表示させるだけで、画像を保存する必要はありません。それならかなり話が違ってきますか？

Ａ／どうでしょうね。基本的にはその機器だけをUSBに繋ぐのであれば、USB2,0でも大差はないと考えられますね。後は専用のコントローラを実装しているUSB2,0ホストであればパフォーマンスの低いPCでは良いということですね。
最近のPCでは、見るだけならよほど同時に重い作業を同時進行で同じPCに行わせない限り外部入力からのコマ落ちはないと思いますけどね。

お礼

再度の回答ありがとうございます。

＞重い作業を同時進行で同じPCに行わせない限り外部入力からのコマ落ちはない

私もそう思うんですが(^^;;

いきなり買ってうまくいかないと辛いので、サンプル品を借りて試してみようと思います。

回答No.2

parts

Ｑ／ハードエンコードのキャプチャと、USBでの取り込みで、パソコンへの負荷がそれほど目に見えて違うものでしょうか？

Ａ／USB2,0は専用のコントローラを持たないPCではCPU負荷がキャプチャより大きいですよ。例えば、Intel865のICH5（チップセット）などに統合されたUSB2,0はCPUでUSBの変換処理を行うことになりますので、CPUの負荷が多く発生することになります。専用コントローラをPCI等で実装すれば、アナログキャプチャ（ソフトエンコード）と同等になるでしょう。

ハードウェアエンコードと同等にならないのは、USB端子は画像のエンコード機能を持たないため、もしもPCに圧縮し保存する場合は、USB端子に繋ぐ機器がエンコーダを持っていなければ、キャプチャと同じようにエンコードをCPUで行う必要があり、USB機器の方がパフォーマンスが必要になると言えます。この場合は、MPEG2エンコードならリアルタイムで最小800MHz程度のパフォーマンスが必要です。MPEG4の場合はその倍以上必要でしょう・・・（SDサイズ<720×480ドット／30fps＞の動画の場合です）

ついでに言えば、USBは汎用端子であるため、USB端子に複数のUSB機器をつなげるとパフォーマンスが低下します。複数の機器を繋がないことが前提となります。

いかがでしょう。
理論的には、このようになるはずです。
基本的にパフォーマンスを必要とする可能性が高いのはUSBということになります。ただ、必要となるパフォーマンスがいくらという厳密な数字を出すのは不可能です。これは、どこがネックになるかが環境によって変化するためです。ただ、全くハードウェアで処理するステップが同一なら負荷は同等になるはずなのです。

お礼

ご回答ありがとうございます。

なるほど、そういえば専用USB2.0インタフェース接続のみ動作保証とかいうカメラもありました。つながれば何でもいいというわけではなさそうですね。ということはノートパソコン対応は難しいかな(笑)。

今回の用途では、装置調整中の確認用にリアルタイムで映像を表示させるだけで、画像を保存する必要はありません。それならかなり話が違ってきますか？

回答No.1

HAL007

動画処理には詳しくないので自信がありません。
>>ハードエンコードのキャプチャと、USBでの取り込みで、パソコンへの負荷

理論的には前者はＣＰＵで画像処理をしない。
後者はＣＰＵを使ます。フレームも大きいですからＣＰＵの
負荷がどうしても大きくなります。

>>動きがカクカクするからダメ」と言われました。
どの程度のＣＰＵなら大丈夫だとかわ分かりませんが
ＰＣを稼働させる以上、各種割り込み処理がバックグランドで
行われて仕舞う以上常にスムーズな動きは望めない様に思います。

>>普通のオフィス用か、もしくはちょっといいもの(笑)でも手が出す。
オフィス用と言ってもサーバー用途を除けば割高なだけです。（大量受注なら安い）

お礼

アドバイスありがとうございます。

ええと、動画を画面表示するうえで、いわゆるCPUと、最近は統合チップらしいですがグラフィックアクセラレータ？と、そしてキャプチャ（またはエンコーダ？）が何を受け持っているのか今ひとつ判っていません。

もう少し勉強しないと適切な質問すらできませんかね。(^^;