ビデオ・トランスコード・ ソリューション

ビデオ・トランスコード・
ソリューション:
簡単、高速、効率的
インテル® Visual Compute Accelerator とインテル® Media Server Studio による最適化
Dell OEM Solutions の統合事例
本日の内容
 業界の動向 – ビデオの増加と 4K
 エコシステム – メディア・ワークロードとユースケース
 ハードウェア・ソリューション – インテル® Visual Compute Accelerator
 Dell* の事例 – インテルのメディア・アクセラレーション・テクノロジーの
統合
 ビデオ・トランスコードの統合ソリューション - インテル® Media Server
Studio
最適化に関する注意事項
© 2016 Intel Corporation. 無断での引用、転載を禁じます。
* その他の社名、製品名などは、一般に各社の表示、商標または登録商標です。
2
オンライン・ビデオ・トラフィックの増加
「毎分 300 時間のビデオが YouTube™ に
アップロードされている」1 – Reelseo.com
「2015 年 10 月に Facebook* にアップロード
されたビデオは 540 万を超える」2
– Reelseo.com
「現在 Facebook* では、5 億人のユーザーが
毎日 80 億のビデオを視聴」3
– Businessinsider.com
1reelseo.com/youtube-300-hours
2019 年には一般利用者のインターネット・
トラフィックの 80% がビデオ・トラフィックになる
Cisco Visual Networking Index*
2reelseo.com/top-facebook-video-creators/#ixzz3qwOUMkiB
3businessinsider.com/facebook-is-now-generating-8-billion-video-views-per-day-2015-11
最適化に関する注意事項
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3
4K への移行: 課題と可能性
より多くのピクセル数
より多くの色
より高いフレームレート
 ビデオサイズの増加と品質向上
より多くのピクセル数
 より多くの処理、ストレージ、ネットワーク帯域幅が必要
 さまざまなビットレートにトランスコードする家電機器の
増加 (スマートフォン、タブレット、4K テレビなど)
 8K も開発中
4069H x 2160V
8,847,360 ピクセル
2048H x 1080V
2,211,840 ピクセル
1920H x 1080V
2,073,600 ピクセル
720H x 489V
345,600 ピクセル
高解像度 – ピクセル数が 4 倍
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5
メディア・ワークロードとユースケース
視覚認識
メディア・トランスコード
クラウド上のグラフィックス
オブジェクト認識、追跡、
検索、スマートシティー
読み込み、トランスコード/
サイズ変更/レート変換
仮想ホスト・ワークステーション、
デスクトップ・クラウド・ゲーム
オフライン・
ファイル・ベース
オーバーザトップ (OTT) ビデオ
Next Day TV、
ユーザーコンテンツのアップロード、
さまざまなフォーマットへのトランスコード、
保存、配信
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リアル、ライブ、リニア
ジャストインタイム
ネットワークへの
PVR の移動
一度だけ保存、
必要に応じてトランスコード、
体感品質を維持
5
インテル® Visual Compute Accelerator (インテル® VCA)
新しい 4K/H.265 UHD トランスコード/ビデオ配信市場に対応
既存のインテル® Xeon® プロセッサー E5 プラットフォームでメディア処理
に対応
 E3 のグラフィックス機能と E5 の計算能力を利用可能
優れたチャネルあたりの TCO (コスト/パフォーマンス/処理能力)
 リアルタイム 4K HEVC トランスコード
 低ストレージ/ネットワーク・コスト
柔軟なソフトウェア・アーキテクチャー
 統合 CPU/GPU による優れた品質とパフォーマンス
ハードウェア/技術仕様
 仮想イーサネットにより ca3x インテル® Xeon® プロセッサー E3 ファミリーとインテル® Iris™ Pro グラフィックスを接続
 12x 2.90GHz Broadwell✝ コア (インテル® AVX2 対応)
 最大 96GB DDR3
*予測値
H.264 トランスコード 1080p 30fps
*54x RT
 Cent OS* 7.1 (ホストとインテル® VCA)、Xen* と KVM をサポート
H.265 トランスコード 1080p 30fps
*6x RT
 仮想イーサネットによりカードとホストを接続
H.265 トランスコード 4K 30fps
*1x RT
 フルレングス、フルハイト、ダブル幅の Gen3 PCIe x16 カード
✝開発コード名
最適化に関する注意事項
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8
インテル® Visual Compute Accelerator エコシステム
OEM/ソリューション
ISV
今後拡大予定…
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9
業界ソリューションの対応状況
最適化に関する注意事項
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9
Dell* PowerEdge* C4130: アクセラレーターにより
最適化されたサーバー
概要
最も要件が厳しいメディアおよび HPC ワークロード向けに構築されたバラン
スが良くフレキシブルな 1U サーバー分野において業界最先端の PCIe 密度
利点
1U サーバーあたり最大 4 基のインテル® VCA、2 基のインテル® Xeon® プロ
セッサー E5-2600 v3 製品ファミリーによりパフォーマンス密度を最大化
Dell* の放熱ソリューションと熱制御により非常に低温で実行
詳細は、Dell.com/OEM (英語) を参照するか、
担当のインテル販売代理店までお問い合わせください。
インテル® VCA 対応: Dell OEM Solutions とインテル® VCA チームの
緊密な連携により設定と熱処理を最適化
パフォーマンス
可用性とシステム管理
•
1U ラックマウント筺体
•
サーバーあたり最大 4 つの 300W ダブル幅
PCIe x16 アクセラレーター
•
•
•
インテル® VCA およびインテル® Xeon Phi™
コプロセッサーをサポート
16 個の DIMM ソケット (最大 256GB DDR4
メモリー)
•
拡張性、I/O、ストレージ
Dell* iDRAC8 オートメーションによるエンター
プライズ・システム管理
•
2 つの 1GB イーサネット回線
•
背面に 2 PCIe スロット (ロープロファイル)
フォールトトレラントな冷却とオプションの
1600W 冗長電源ユニットにより稼働時間を
最大化
•
最大 2 つの 1.8” SATA SSD ブートドライブ
•
4 つの 2.5” SAS/SATA ドライブ (オプション)
•
12GB/秒 SAS および 6GB/秒 SATA (オプション)
Twitter* @DellOEM または LinkedIn* Dell OEM Solutions (英語) をご覧ください。
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10
購入および関連情報
インテル® Visual Compute Accelerator
 製品コード: VCA1283LVV (製品仕様)
 ブログ: Intel® VCA Makes Its Debut (英語)、ポッドキャスト (英語)
intel.com/content/www/us/en/servers/media-and-graphics/visual-compute-accelerator.html (英語)
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11
インテル® Media Server Studio 製品ファミリー
インテル® MEDIA
SERVER STUDIO
3 つのエディション
インテル® VIDEO
PRO ANALYZER
インテル® STRESS
BITSTREAMS
& ENCODER
高速で高密度のメディア・  次世代フォーマットへの移行  インフラストラクチャー
トランスコードを実現
および開発コストを軽減
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13
インテル® Media Server Studio は統合ソリューション
PROFESSIONAL EDITION
HEVC ソフトウェアと
GPU アクセラレーション・
エンコード/デコード
インテル® VTune™
Amplifier
高品質の逆テレシネ
とデインターレース
ビデオ品質測定ツール
ESSENTIALS EDITION
インテル® プレミアサポート
(テクニカルサポート)
COMMUNITY EDITION (無料)
ビデオエンコード/デコード
•
•
•
H.264 (AVC)
MPEG-2
MJPEG
最適化に関する注意事項
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ビデオ処理
インテル® SDK for OpenCL* Applications
Code Builder ランタイム・オプティマイザー
メトリックモニター (Linux* のみ)
リソースの使用状況を監視
•
•
•
•
サイズ変更、合成、トリミング
高度なデインターレース
カラー変換
ノイズ除去、シャープネス
14
OTT 向けの設計: ストリーミング向けに最適化
OpenCL*
メザニン
4K HW AVC
デコード
高度な HW
デインター
レース
高度な HW
サイズ変更
GPU アクセラレー
ション HEVC
エンコード
高度な HW
サイズ変更
4K AVC エンコード
高度な HW
サイズ変更
SD AVC エンコード
ストリームでは、ストレージコスト
を抑えるため、いくつかの解像度
とレートを並列にエンコードしな
ければならないことが多い
デコード、デインターレース、およびその他のパイプライン
要素を共有することでトランスコード密度を向上
ベンチマーク・データ: インテルによる測定値。インテル® Iris™ Pro グラフィックス P6300 (1.10GHz) 搭載のインテル® Xeon® プロセッサー E3-1285 V4 製品ファミリー (3GHz)、CentOS* 7.1、16GB DDR1600 でインテル® Media Server Studio 2015 R6 をバランスの良いモード (TU=4) で実行。入力コンテンツ MPEG-2 @ 20mbps。出力コンテンツ AVC 1080p30 @ 2mbps または 720p60 @ 1mbps。
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15
リニア・ブロードキャストを最適化するランタイムと
ツールの統合スイート
メザニン
HW AVC
デコード
高度な HW
サイズ変更
システム使用状況
のモニタリング
HW
ノイズ除去
HW ロゴ・
オーバーレイ
OpenCL*
ブロードキャスト
MPEG-2/AVC
エンコード
レートおよび品質
制御
AVC および
MPEG-2 向けの
さまざまな
ビデオ品質調整
インテル® Media SDK と OpenCL* を利用して実行。メトリクスモニターで監視。
インテル® Video Pro Analyzer と Video Quality Caliper で確認、解析、最適化。
最適化に関する注意事項
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16
リモート・デスクトップ向けの設計: 最適化された
スクリーン・キャプチャー
仮想
ディスプレイ
RGB32
スクリーン・
キャプチャー
ダーティー
矩形検出
スキップ
フレーム検出
AVC
エンコード
(スキップを
サポート)
Windows® 8.1 ゲスト
インテルの直接フレーム・バッファー・アクセスの利点
 直接フレームバッファー API (120fps) と標準 DXGI 複製 API (20fps)
ダーティー領域解析は、エンコードの電力とリソース使用を最適化するため、最大 4 つ
の独立したスキップ制御を提供
クラウドゲームやリモート・ワークステーションにおいて電力とシステムリソースを節約
ベンチマーク・データ: インテルによる測定値。インテル® Iris™ Pro グラフィックス 5200 (1.30GHz) 搭載のインテル® Core™ i7-4770R プロセッサー (3GHz)、Windows® 8.1、8GB DDR-1600 でインテル®
Media Server Studio 2015 2015 R6 をバランスの良いモード (TU=4) で実行。出力コンテンツ AVC 1080p。
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17
インテル® VCA の起動: スタートアップ
ホストシステム
ホスト制御アプリケーション
CentOS*
ブートイメージ
インテル® Media Server Studio
ドライバー
組込み CentOS*
組込み CentOS*
仮想ネットワーク
CentOS* ブートイメージ
VCActl
ユーティリティー
VCA 仮想ネット
ワーク・ドライバー
Ramdisk
(BIOS) ブートローダー
インテル® Xeon®
プロセッサー E5
ファミリー
最適化に関する注意事項
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インテル®
インテル®
インテル®
Xeon®
Xeon® プロ
Xeon®
プロセッサープロ
セッサー E3
セッサー E3
E3 ファミリー
ファミリー
ファミリー
18
インテル® VCA の起動: 通信
ホストシステム
ホスト制御アプリケーション
3 つの
IP アドレス
マップ・
ディレクトリー
組込みコード
インテル® Media Server Studio
組込み
CentOS*
ドライバー
組込み
CentOS*
仮想ネットワーク
CentOS* ブートイメージ
VCActl
ユーティリティー
VCA 仮想ネット
ワーク・ドライバー
Ramdisk
(BIOS) ブートローダー
インテル® Xeon®
プロセッサー E5
ファミリー
最適化に関する注意事項
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* その他の社名、製品名などは、一般に各社の表示、商標または登録商標です。
インテル®
インテル®
インテル®
Xeon®
Xeon® プロ
Xeon®
プロセッサープロ
セッサー E3
セッサー E3
E3 ファミリー
ファミリー
ファミリー
19
インテル® VCA 上でのインテル® Media Server Studio
ランタイムの動作
入力パケット
 ノード上のワークの実行には
SSH を使用 (例えば、パケッ
トリスナーの開始など)
 アプリケーションは選択した
プロトコルでパケットを組み
立てる
 エンコーダー・アプリケーショ
ンは OpenCL* とインテル®
Media SDK を呼び出して、
ワークのフレームを処理
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エンコーダー・
アプリケーション
インテル®
Media SDK
HEVC
プラグイン
OpenCL*
SDK、ドライバー、アプリ
ケーションなど、頻繁に
アクセスするランタイム
は Ramdisk から実行する
ことを推奨
ノードあたり 16G と
デフォルトイメージ分を
除いた残りは約 14.5G
20
使用方法
1. インテル® VCA ハードウェアとソフトウェアを入手
intel.com/content/www/us/en/servers/media-and-graphics/visual-compute-accelerator.html (英語)
2.
インテル® Media Server Studio を入手 - isus.jp/intel-media-server-studio
3.
イメージを作成するか、インテルより提供されているイメージを参照
4.
アプリケーションのニーズに合わせてソフトウェア、ワークロード・バランス、
IP ルーティングをカスタマイズ
 仮想ネットワークと NFS にマップされたディスクを利用して PCI 速度で通信
 インテル® Media Server Studio はブートイメージの一部 (自分でビルドするか、インテル® VCA
により提供されるものを使用)
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まとめ
インテル® Visual Compute Accelerator は、インテル® Media Server
Studio の再配布可能ファイル、独自のカスタム・コントロール・
ユーティリティー、CentOS* イメージを利用して、簡単に準備でき、
プログラムしやすい環境を提供
インテル® Media Server Studio は、リニア・ブロードキャスト、OTT、
リモート・デスクトップの速度とビデオ品質を最適化する
統合ツールセットを提供
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* その他の社名、製品名などは、一般に各社の表示、商標または登録商標です。
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関連情報
インテル® Media Server Studio

Community/Essentials/Professional Edition

無料評価版または Community Edition を
ダウンロードしてお試しください。
購入方法はこちら (英語) を参照してください。
インテル® Video Pro Analyzer > 無料評価版
インテル® Stress Bitstreams and Encode >
無料評価版
isus.jp/intel-media-server-studio
23
法務上の注意書きと最適化に関する注意事項
インテル® テクノロジーの機能と利点はシステム構成によって異なり、対応するハードウェアやソフトウェア、またはサービスの有効化が必要となる場合があります。実際の性能
はシステム構成によって異なります。絶対的なセキュリティーを提供できるコンピューター・システムはありません。詳細については、各システムメーカーまたは販売店にお問い
合わせいただくか、http://www.intel.co.jp/ を参照してください。
テストでは、特定のシステムでの個々のテストにおけるコンポーネントの性能を文書化しています。ハードウェア、ソフトウェア、システム構成などの違いにより、実際の性能は掲
載された性能テストや評価とは異なる場合があります。購入を検討される場合は、ほかの情報も参考にして、パフォーマンスを総合的に評価することをお勧めします。性能やベ
ンチマーク結果について、さらに詳しい情報をお知りになりたい場合は http://www.intel.com/performance (英語) を参照してください。
ここに記載されているすべての情報は、予告なく変更されることがあります。インテルの最新の製品仕様およびロードマップをご希望の方は、インテルの担当者までお問い合わ
せください。
性能に関するテストに使用されるソフトウェアとワークロードは、性能がインテル® マイクロプロセッサー用に最適化されていることがあります。SYSmark* や MobileMark* など
の性能テストは、特定のコンピューター・システム、コンポーネント、ソフトウェア、操作、機能に基づいて行ったものです。結果はこれらの要因によって異なります。製品の購入を
検討される場合は、他の製品と組み合わせた場合の本製品の性能など、ほかの情報や性能テストも参考にして、パフォーマンスを総合的に評価することをお勧めします。
本資料に記載されているコスト削減シナリオは、状況固有の多数の変動要因が加わることで、特定のインテル製品の購入が今後のコストとコスト削減にどのように影響するかに
ついて理解を深めることができるようにするためのものです。本資料の内容は、一定レベルのコストを保証または確約するものではありません。
Intel、インテル、Intel ロゴ、Intel Core、Iris、Xeon、Intel Xeon Phi、VTune は、アメリカ合衆国および / またはその他の国における Intel Corporation の商標です。
OpenCL および OpenCL ロゴは、Apple Inc. の商標であり、Khronos の使用許諾を受けて使用しています。
Microsoft および Windows は、米国 Microsoft Corporation の、米国およびその他の国における登録商標または商標です。
Google および YouTube は Google Inc. の登録商標または商標です。
最適化に関する注意事項
インテル® コンパイラーでは、インテル® マイクロプロセッサーに限定されない最適化に関して、他社製マイクロプロセッサー用に同等の最適化を行えないことがあります。これには、インテル®
ストリーミング SIMD 拡張命令 2、インテル® ストリーミング SIMD 拡張命令 3、インテル® ストリーミング SIMD 拡張命令 3 補足命令などの最適化が該当します。インテルは、他社製マイクロプ
ロセッサーに関して、いかなる最適化の利用、機能、または効果も保証いたしません。本製品のマイクロプロセッサー依存の最適化は、インテル® マイクロプロセッサーでの使用を前提としていま
す。インテル® マイクロアーキテクチャーに限定されない最適化のなかにも、インテル® マイクロプロセッサー用のものがあります。この注意事項で言及した命令セットの詳細については、該当す
る製品のユーザー・リファレンス・ガイドを参照してください。
注意事項の改訂 #20110804
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インテルが最良のメディア・ソリューション・
プロバイダーである理由
ハードウェア
 インテル® Xeon® プロセッサーおよびインテル® Core™ プロセッサーは最新の
トランスコード用に最適化 – 各世代で優れたパフォーマンス、品質が得られる
 グラフィックス・プロセッサーは高度なメディア機能を提供: インテル® Iris™
Pro グラフィックス、インテル® HD グラフィックスほか
ソフトウェア - インテル® Media Server Studio 製品ファミリー
 ハイパフォーマンスなメディア・パイプラインを低コストで構築
 HEVC および 4K/UHD への迅速な移行により競争力を維持
 エンタープライズ・グレードの組込みコーデックを短期間で開発
 開発/エンジニアリングにかかる労力を軽減 - スケーラビリティーと互換性を
備えたアプリケーションを 1 回記述し、検証を自動化
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インテルがビデオ・トランスコード部門の
テクノロジー・イノベーション・アワードを受賞
フロスト & サリバン社、2015 年 3 月
モスクワ州立大学においてインテルの
HEVC コーデックが高速トランスコード部門の
タイトルを獲得 - 2015 年
19
お客様の声
インテル® MEDIA
SERVER STUDIO
我々がインテルと提携した 2 つの理由は、GPU
アクセラレーション・テクノロジーを使用して驚異的
なパフォーマンスを達成できたことです…..1 つの
サーバーの密度は 6 ストリームから 176 ストリーム
に増加しました…インテル® Media Server Studio
を利用することで開発が非常に簡単になりました…
…SBP TV Mega Encoder で...マルチ・ビットレート・
ビデオ・トランスコード・ストリームで最大 100 の
HD チャネルを実現できました。この強力なビデオ・
トランスコード・ソリューションにより、OTT 市場と
モバイルテレビにおける競争力を高めることが
できました。インテル® Media Server Studio を
利用することで非常に優れた結果を得ることが
できました - 製品サポートも素晴らしいものでした…
インテル® VIDEO PRO
ANALYZER (インテル® VPA)
•
•
•
•
•
いくつかの HEVC ビットストリーム・アナライザーを
評価し、次の理由からインテル® VPA の複数の
シートを購入しました。
優れたビデオ・エンコード・アルゴリズムを実現可能
Mac* OS X* を含む、多数の OS プラットフォームで
ネイティブに実行
10 ビットや 4:4:4 を含む、幅広い HEVC サポート
UHD/4K などの高解像度ファイルを効率良く処理
HEVC ビットストリームの詳細な低レベル解析が
可能な豊富な機能セット
記事: ビットストリーム・アナライザー - ビデオ
エンコード開発の重要なツール (英語)
インテル® STRESS
BITSTREAMS & ENCODER
(インテル® SBE)
インテルの VP9 ビットストリームにより、弊社の
Hantro G2v2 VP9 Profile 2 Decoder IP を効率
良く信頼性の高い方法で検証することができました。
そして、半導体 IP プロバイダーとして初めて
10 ビットの Google™ ビデオ・フォーマットに
対応することができました。
インテル® SBE の幅広い機能により、実装が
VP9 規格に準拠しており、顧客のチップが
YouTube™ やその他の動画配信サービスの
すべての VP9 コンテンツを再生できる
という確信が得られました。
製品サイト (英語) で続きとビデオをご覧いただけます。
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インテル® クイック・シンク・ビデオ内蔵の
インテル® プロセッサー
チャネル数
デコーダー
ビデオ処理
エンコーダー
インテル® クイック・
シンク・ビデオの
パフォーマンス
ビデオ需要†
時間
図: 高まり続けるビデオ需要に対応するため、
インテル® クイック・シンク・ビデオのパフォーマンスが向上
インテル® クイック・シンク・ビデオにより高密度のリアルタイム・ビデオ・トランスコードが可能
Cisco* VNI Global Mobile Data Forecast http://www.cisco.com/c/en/us/solutions/collateral/service-provider/visual-networking-index-vni/white_paper_c11-520862.html (英語)
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インテル® Media Server Studio のエディション – 概要
プレミアム・コンポーネント
機能/コンポーネント
Community Edition**
Essentials Edition
Professional Edition
インテル® Media SDK
グラフィックス・ドライバー
コードサンプル
OpenCL* Code Builder およびランタイム
メトリックモニター (Linux* のみ)
インテル® プレミアサポート
HEVC デコーダー/エンコーダー、GPU アシスト API
オーディオデコーダー/エンコーダー
ビデオ品質測定ツール
インテル® VTune™ Amplifier
高品質の逆テレシネとデインターレース
** Community Edition はリセラーには提供されません。
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インテル® Media Server Studio 製品ファミリー
インテル® MEDIA
SERVER STUDIO
インテル® VIDEO PRO
ANALYZER
インテル® STRESS
BITSTREAMS & ENCODER
利点
 高速で高品質なビデオ・トランスコード
 高密度のソリューションを構築
 HEVC および UHD への迅速な移行
• デコードプロセス全体を調査
 デコーダーの規格準拠と安定性を検証
• エンコーダーのデバッグと最適化
 デコーダーのパフォーマンスを向上
• HEVC VP9、AVC、MPEG-2 ストリームの解析
 開発およびテスト用のカスタム・ビット
ストリームを作成
• HDR サポートを含む UHD の革新
ユーザー
ISV/ODM
サーバー・アプリケーション開発者
通信インフラストラクチャー (ビデオ処理、
テレビ会議、デジタル監視)、
クラウド、データセンター
isus.jp/intel-media-server-studio
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ビデオコーデック開発者と設計者
ビデオ・ソフトウェアのエキスパート
検証エンジニア
isus.jp/intel-video-pro-analyzer
ビデオコーデック開発者
検証エンジニア
isus.jp/intel-stress-bitstreams-and-encoder
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