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4096x2160/59.94p (C4K/4K DCI) Capture

 
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SonotaCo
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登録日: 2004.08.07
記事: 12653
所在地: 139.67E 35.65N

記事日時: Fri Oct 16, 2020 11:11 am    記事の件名: 4096x2160/59.94p (C4K/4K DCI) Capture 引用付きで返信

UFOCaptureHD2がv4.52から 4096x2160/59.94p (C4K/4K DCI) に対応したので、このキャプチャ機器の情報を集めたいと思います。
今後、一部の機器を実際にテストしたいと思っています。
情報お持ちの方はお教え下さい。
------------------------
以下にITOさんが詳しい情報を上げてくださいましたので、私のリストは削除しました。


最終編集者 SonotaCo [ Sun Oct 18, 2020 3:00 pm ], 編集回数 1 回
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ITO



登録日: 2004.08.09
記事: 1304
所在地: 東京都杉並区浜田山

記事日時: Sun Oct 18, 2020 1:41 pm    記事の件名: C4K60P でのキャプチャー(1) 引用付きで返信

C4K60P(4096 x 2160@60fps)によるキャプチャー(1)

UFO CaptureHD2 が C4K(4096x2160pixels)に対応したので、当方でも早速 C4K でキャプチャーすべく機材調べをしてみました。
当方では 4K/C4K キャプチャー は次の2つの方法で行っています。

1) カメラの HDMI 出力を直接パソコンに入力。必要な機材: HDMI 入力のキャプチャーボード
2) カメラの HDMI 信号を HDMI to SDI コンバーターで SDI 信号に変換し、それをパソコンに入力。必要な機材:HDMI to SDI コンバーター、SDI 入力のキャプチャーボード

1) の方法がシンプルですが、数年前までは HDMI ケーブルには長さの制約があり、5m 位以上の長さでは 4K60P 信号はうまく伝送出来ませんでした。
そのような訳で当方では 2) の方法で 4K60P キャプチャーを行っています。4K60P では 12G-SDI 規格の機材が必要ですが Blackmagic Design 社などが対応機材を販売しており、最近では他のメーカーでも増えてきました。
また最近では HDMI2.0 対応のケーブル(4K60P では HDMI2.0 より上の規格が必要)が増えており、再度調査しようと思います。良いケーブルがあればご推薦ください。

HDMI2.0 規格のキャプチャーボード(PCIe 内蔵型):
・Blackmagic Design 社製 DeckLink Quad HDMI Recorder (HDMI2.0 x4 系列)   C4K60P まで対応(?)
・I-O Data 社製 GV-4K60P/PCIE                           C4K60P まで対応                  
・Magewell 社製 Pro Capture HDMI 4K Plus (HDMI)                 C4K まで対応と記載。フレームレートに関する情報なし
・AverMedia 社製 Live Gamer 4K (HDMI)                      4K60P まで C4K は対応せず
・Elgato 社製 4K60 Pro (HDMI)                             4K60P まで C4K は対応せず

12G-SDI 規格のキャプチャーボード、コンバーター:
・Blackmagic Design 社製 DeckLink 8K Pro (SDI)                最大 C4K120P まで対応
・Blackmagic Design 社製 DeckLink 4K Extreme 12G (SDI)           最大 C4K25P まで対応
・Blackmagic Design 社製 DeckLink 4K Pro (SDI)                最大 C4K25P まで対応 製造中止      使用実績あり
・Magewell 社製 Pro Capture SDI 4K Plus (SDI)

・AJA 社製 HA5-12G HDMI 2.0 → 12G-SDI コンバーター            最大 C4K60P まで対応 
・Blackmagic Design 社製 Teranex Mini HDMI to SDI 12G コンバーター      使用実績あり            最大 C4K25P まで対応 

上記以外にも対応機材があると思います。一部 SonotaCo さんのリストとカブりました。

2. C4K(4096x2150p)によるキャプチャー
UFO CaptureHD2 が v4.52 で C4K に対応したので早速手持ちの機材で試してみました。
機材: 
・カメラ:Panasonic DC-GH5s(C4K60P まで可能)、
・コンバーター:Blackmagic Design Teranex Mini HDMI to SDI 12G(C4K25P まで可能)
・キャプチャーボード:Blackmagic Design DeckLink 4K Pro(C4K25P まで可能)

コンバーター、キャプチャーボードが C4K25P までなので、GH5s の映像出力を 4096x2160p, 23.98fps に設定したところ、問題なく動きました(昼間の明るい環境ですが……)。
動画、静止画とも正常に記録されています。星空でのキャプチャー出来たらまた掲載します。
この項はまだまだ続きそう...
ITO



_4K60P_20201018_720.jpg
 説明:
C4K/C4 キャプチャーの基本構成
C4K 環境ではカメラは C4K60P まで OK なのですが、コンバーター、キャプチャーボードが最大 C4K25P までなので、実際のキャプチャーは C4K23.98fps となっています。
 ファイルサイズ:  49.76 KB
 閲覧数:  5615 回

_4K60P_20201018_720.jpg



UFOCaptureHD2_452_960.jpg
 説明:
C4K23.98fps 稼働時の UFO CaptureHD2 v452
4096 x 2160p, 23.980 fps で動いている事が判ります。リアル表示ありでも 23.980fps で録画出来ました。
 ファイルサイズ:  143.34 KB
 閲覧数:  5615 回

UFOCaptureHD2_452_960.jpg


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ITO



登録日: 2004.08.09
記事: 1304
所在地: 東京都杉並区浜田山

記事日時: Mon Oct 19, 2020 9:00 pm    記事の件名: C4K(4096x2150p)による流星キャプチャー(C4K23.98FPS) 引用付きで返信

C4K(4096x2150p)による流星キャプチャー(C4K23.98FPS)

現有の機材を使って C4K23.98fps(4096 x 2160p@23.98fps)で夜空をキャプチャーしてみました。
10/18-19 の夜空は珍しく透明度も良く、流星が約 40、鳥/人工衛星が 10 以上キャプチャー出来ました。23.98FPS なのでカメラのシャッター速度を 1/25 に設定しましたが、視野も明るくて 4K59.94FPS の時よりも感度も良いように感じました(気のせいでしょう...)。
キャプチャー出来た全流星を一枚にまとめまた画像を添付します。

UFO AnalyzerV2 v2.64 でも特に問題なく解析出来ましたが、6つの明るい流星(明らかに流星です)が _flash と判定されました。このような場合はどのように対処したらいいのでしょうか?
_flash 判定された流星の比較明合成画像と mp4 動画を添付します。
ITO



M20201018_TK2_4KP_960.jpg
 説明:
C4K23.98fps でキャプチャーした流星の比較明合成画像
2020. 10. 18 - 19 GH5s + Nokton25mmF0.95 を使用して C4K23.98fps でキャプチャーした流星画像です。
比較明合成法で約 40 の流星を1枚にまとめました。C4K → 960p へ縮小してあります。
 ファイルサイズ:  93.28 KB
 閲覧数:  5550 回

M20201018_TK2_4KP_960.jpg



_flash_M20201018_TK2_C4K_960.jpg
 説明:
C4K23.98fps でキャプチャーした流星の比較明合成画像
2020. 10. 18 - 19  UFO AnalyzerV2 での解析で _flash と判定された6つの流星画像。
比較的明るくて大きな流星が -flash 判定されるようです。
 ファイルサイズ:  59.47 KB
 閲覧数:  5550 回

_flash_M20201018_TK2_C4K_960.jpg



meteors_flash.mp4
 説明:
UFO AnalyzerV2 での解析で _flash と判定された6つの流星の動画
4096 x 2160p @23.98FPS mp4 容量約 14MB かなり圧縮して mp4 に変換したので画像がやや劣化しているかも?

ダウンロード
 ファイル名:  meteors_flash.mp4
 ファイルサイズ:  13.78 MB
 ダウンロード回数:  126 回

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登録日: 2004.08.07
記事: 12653
所在地: 139.67E 35.65N

記事日時: Tue Oct 20, 2020 6:46 am    記事の件名: Re: C4K(4096x2150p)による流星キャプチャー(C4K23.98FPS) 引用付きで返信

最新版の早速のテストレポートありがとうございます。
ITO wrote:
23.98FPS なのでカメラのシャッター速度を 1/25 に設定しましたが、視野も明るくて 4K59.94FPS の時よりも感度も良いように感じました(気のせいでしょう...)。

流星の検出の感度という意味では(流星の画面上の速度にもよるのですが)、全体として明るさが 59.94/25 = 2倍以上になっているので、明るさが一定の熱ノイズが相対的に暗くなり、S/Nが上がって検出感度が上がることなどが考えられます。
ITO wrote:
UFO AnalyzerV2 v2.64 でも特に問題なく解析出来ましたが、6つの明るい流星(明らかに流星です)が _flash と判定されました。このような場合はどのように対処したらいいのでしょうか?

これは実際に分析してみないとわかりません。何か問題があるかもしれません。適当なファイル転送サービスなどでどれか1つのクリップ一式をお送り頂けないでしょうか。
宛先は admin at sonotaco.jp、大きすぎるでしょうか....
---------------------------------------------------------
flash に分類される話ですが、ITOさんからクリップ一式を送付頂き、調べた所 UA2 の leap という分析パラメータの設定の問題でした。
leapはフレーム間で何ピクセル動いたものまで 1つの対象が動いたと認識するかというパラメータで、
今回のように 高解像度かつ、低フレームレートだと フレーム間で流星が移動するピクセル数が凄く大きくなり、1つの対象の移動と見なされなくなっていたのでした。
旧設定40を200にすると無事分析できました。
4096x2160/24p というのは 初めてのものなので、やはりこれまでなかったようなことが起こるようです。
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ITO



登録日: 2004.08.09
記事: 1304
所在地: 東京都杉並区浜田山

記事日時: Tue Oct 20, 2020 8:55 pm    記事の件名: うまく解析出来ました。 引用付きで返信

SonotaCo さん、素早い問題解決をありがとうございます。

UFO AnalyzerV2 v2.64 で leap = 200 として再度解析したところ _flash と判定されていた6つの流星はすべて無事に「流星」として判定されました。
再解析したデータ(csv) は同時流星計算用 CSV ハブへアップロードしました(以前アップロードしたデータを更新)。
ITO
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登録日: 2004.08.07
記事: 12653
所在地: 139.67E 35.65N

記事日時: Fri Oct 30, 2020 12:17 pm    記事の件名: BMD DeckLink Quad HDMI Recorder 引用付きで返信

BlackMagic Design の DeckLink Quad HDMI Recorder を入手しましたので、レポートします。
このキャプチカードは 4つの独立した HDMI2.0b端子を持ち、C4K (4KDCI = 4096x2160) 60p までのキャプチャをサポートするというものです。
(4入力可能といっても、UFOCaptureHD2の場合には CPU負荷の問題があるので、4Kの同時 4入力は無理だろうと思うので注意が必要です)

Tokyo8では C4K 出力のカメラは まだ納品されないので、とりあえず、以下の2カメラの同時キャプチャを試してみました。
4K30p (3840x2160/29.97p ILCE7s)
HD60p (1920x1080/59.94p GH3)

このカードでは4つの入力が DeckLink Video Capture (1) から (4) として独立した4つのデバイスみみえます(WDMのドライバも見えるので、リストには8つのデバイスが表示されます)。
このうち2つに 上記ビデオを入力し、 別々のディレクトリにある2つの UFOCaptureHD2 を起動し、別々のドライブにあるキャプチャディレクトリを指定して同時キプチャを試みた所、とりあえず、短時間では 問題なく動作しました。
使用したPCは 以下の構成です。
CPU: AMD Ryzen7 3700X 8C16T 3.6-4.4GHz
MB: Gigabyte X570 AORUS PRO
MEM: DDR4 3200 16GB
SSD: C: (M2 SSD System) 950pro 512GB (1500MB/s sqw)
SSD; D: (M2 SSD Capture)CFD PG3VND 1TB M2 NVMe Gen4,1TB (4400MB/s sqw)
HDD: E: (SATA Store) HDD (190MB/s sqw)
CPU負荷はLive表示オフ(Replayシート表示)で 4.16GHz 16スレッド で 36%でした。
このカードは PCI ex の x8 スロットが必要なので、PCのスロット構成には注意が必要ですが、複数の高解像度カメラを1台のPCで扱う場合には便利だろうと思いました。(コスト的にはHDであれば個別に用意した方は今は安いようです)

このカードでのC4K/59.94pキャプチャテストは 11月末以降にしたいと思います。
C4K/59.94pキャプチャは別トピックで ITOさんが IOdataのカード使って既に実験されています。(1入力であればIOdata製の方が安価です。今回は海外でも入手可能なカードという意味で敢えてBMD製をテストした次第です)
https://sonotaco.jp/forum/viewtopic.php?t=4697
現状では C4KのHDMIからの直接キャプチャが可能なPCIexカードはこの2つになるのですが、BMDのカード では専用チップが開発され、従来より遥かに小型化されたようです。今後 色々な安価なC4Kキャプチャデバイスの登場が予想されます。
-------------------------
4K30p (3840x2160/29.97p ILCE7s)
HD60p (1920x1080/59.94p GH3)
この2カメラ同時観測を一晩試しましたが、コマ落ちもなく 問題なく動作しました。
4K30p 2台同時も試してみることにします。



DeckLinkQuadHDMIR.jpg
 説明:
小型で C4K/60p まで対応する 4入力のカードです。
 ファイルサイズ:  180.19 KB
 閲覧数:  5349 回

DeckLinkQuadHDMIR.jpg



hd60p+4k30p.png
 説明:
4K30p+HD60p は 23.9 GHzThread でした
予想よりやや高負荷です....
 ファイルサイズ:  142.05 KB
 閲覧数:  5349 回

hd60p+4k30p.png


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SonotaCo
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登録日: 2004.08.07
記事: 12653
所在地: 139.67E 35.65N

記事日時: Sun Nov 01, 2020 7:52 am    記事の件名: Re: BMD DeckLink Quad HDMI Recorder 引用付きで返信

BlackMagic Design の DeckLink Quad HDMI Recorder
で 4K30p (3840x2160/29.97p) 2カメラ 同時キャプチャを試してみました。
同時書き込み時もテストするため、1つのカメラの出力を分配器で2分岐して、2つの端子に入力してテストしました。
PCは上記と同じで
CPU: AMD Ryzen7 3700X 8C16T 3.6-4.4GHz
MB: Gigabyte X570 AORUS PRO
MEM: DDR4 3200 16GB
SSD: C: (M2 SSD System) 950pro 512GB (1500MB/s sqw)
SSD; D: (M2 SSD Capture)CFD PG3VND 1TB M2 NVMe Gen4,1TB (4400MB/s sqw)
で、C: D: にそれぞれのクリップ格納先を指定し、2つのUFOCaptureHD2はReplayシート表示(ライブ表示なし)で試しました。
CPU負荷は 監視時で以下のように 4.07GHz 16スレットで 57%程、両者ともにRecording状態で70%程度にまで上がることがありました。

結果、昨夜は 全く同じ50クリップ程が両者に記録され、動画ファイルの大きさも同じで、幾つかのクリップをコマ送りで確認しましたが、コマ落ちやフレーム遅延もありませんでした。

CPUの余裕はない感じで、脇で何か別のことをやったりすると フレーム遅延が発生しました。
C4K(4096x2160)/59.94p は 動画容量はこれよりやや大きくなりますが、今回のテストでは2カメラの同時動作で、そのためのオーバーヘッドがあると思うので、どちらが負荷が大きいか分かりませんが、 C4K60pもギリギリいけそうな予感がしています。
尚、 CPUの温度が上がるとクロックが自動的に下がるCPUもあるようです。
クロックが下がって負荷がよりギリギリになると、CPU負荷を減らすためにWindowsが勝手にフレーム処理間隔を伸はすようです(いずればコマ落ちする)。
したがって、CPUクーラーやケースファンの能力にも注意が必要だと思いました
-----------------
BMD DeckLink Quad HDMI Recorder で相性問題があったので、記録しておきます。
CPU 3700X, MB GiGABYTE X580 AORUS Pro で SAPPHIRE Radeon 3870 512MB GDDR4 PCI-E のディスプレイカードと共存できませんでした。両方を装着すると電源投入時にディスプレイカードが見つからなくなるようで、BIOSでビープしてWindowsがブートできません。
グラフィックカードを NVIDIA GTX950に変更したら問題なく動きました。



vvvv.png
 説明:
3840x2160/29.97p x 2カメラ 同時動作
監視中の負荷 ( Live表示なし )
 ファイルサイズ:  115.03 KB
 閲覧数:  5279 回

vvvv.png



M20201031_183609_TK8_U1Pc.jpg
 説明:
%f 指定のフレーム間隔チェック (30pなら33か34msec ならOK) 過負荷だと40とか50に増えます
 ファイルサイズ:  32.38 KB
 閲覧数:  5274 回

M20201031_183609_TK8_U1Pc.jpg


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登録日: 2004.08.07
記事: 12653
所在地: 139.67E 35.65N

記事日時: Wed Oct 06, 2021 8:03 am    記事の件名: コマ落ち対策 引用付きで返信

Ryzen 3700X で当初快調に観測できていた C4K60pですが、2021年春のWindowsUpdateの後、ピークホールド画像で抜けが見えるコマ落ちが時々発生するようになりました。
SSDを最新のものに交換をしてみたのですが、やはりコマ落ちが発生するので、CPUを Ryzen 5800X に交換してみました。
結果、とりあえず、コマ落ちは発生しなくなりました。

3700Xの時は 4.15GHz 8c16t で CPU負荷 56%程でしたが、
https://sonotaco.jp/forum/viewtopic.php?t=4688
5800Xにすると 4.39GHz 8c16t で CPU負荷 42% ほどに下がりました。
(これはWindows11に更新しても殆ど変化ありませんでした。)
-----------
参考
4.15x16x0.56 = 37.184 (Ghz Thread)
4.39x16x0.42 = 29.501
4.36x16x0.45 = 31.392
.... Ryzen 5800x は1クロック当たりの処理能力が 3700x より 20%程高いようです



C4K60p_R5800X.png
 説明:
C4K60p by Ryzen 5800X (Windows10)
 ファイルサイズ:  50.84 KB
 閲覧数:  3932 回

C4K60p_R5800X.png



C4K60p_R5800X_W11.png
 説明:
C4K60p Ryzen 5800X (Windows11)
 ファイルサイズ:  55.65 KB
 閲覧数:  3932 回

C4K60p_R5800X_W11.png


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前田



登録日: 2004.09.01
記事: 2754
所在地: Miyazai JAPAN (E131.4, N31.8)

記事日時: Sat Oct 09, 2021 3:46 pm    記事の件名: 引用付きで返信

前田です。

Ryzen 3600とi9990Kでの4Kのキャプチャーがときどきフレーム落ちする状態で使っていますが
3700X でも同様のようなので、CPUの理論的な速度は足りていてもwinの何かの処理で問題があるんでしょうね。

もう少し早いパソコンを、そのうち用意したいと思います。
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