2018年版最適化「Chinachu + Plex + PX-Q3PE4」on CentOS 7.4

今まで、PT3を使った録画サーバーの構築について報告を行ってきた。しかし、2018年10月現在、PT3の入手は困難であり、手軽に録画サーバーを作成できない。

そこで、PLEX社製TVチューナーを使って、最もローコストで安定した録画サーバーを構築してみた。

パーツとコスト

今回集めたパーツで組み立て、性能を測定してみたところ、録画サーバーとして十分であることがわかった。つまり、今までがオーバースペックであり、今回の録画サーバーでコストパフォーマンスの最適化が実現できた。

No.カテゴリ品名個数メーカー税込価格
Amazon
2018年10月13日現在
1ケースVersa H171Thermaltake3,230円
2電源80 PLUS 400W ATX電源1玄人志向3,357円
3マザーボードH110M-A
1ASUS6,000円
4CPUPentium G4500
1intel16,867円
5メモリDDR4 PC4-19200 4GB2CFD9,480円
6チューナーカードPX-Q3PE41PLEX24,100円
7SSD(240GB)CSSD-S6T240NMG3V 1CFD8,980円
8HDD(500GB)Travelstar 500GB1HGST5,054円
9HDD(3TB)ST3000DM007/A1Seagate6,781円
10カードリーダーSCR3310/v2.01SCR1,780円
11SATAケーブル1200円
12分配器2分配1999円
13アンテナケーブル30cm×2
必要な長さ×1
3

カードリーダーまでの合計は、85,629円。(SATA3ケーブル1本、分配器1個、アンテナケーブル3本は別途入手)

上記価格の中で、Pentium G4500だけは、実勢価格と大きく差がある。(新品で11,000円、中古で5000円が2018年10月の相場)
中古でPentium G4500が入手できれば、75,000円程度で作成可能だろう。

パーツ選択のポイント

今回のパーツ選択で考えたことは、2点ある。

  1. ストレージの選択について
    今回の録画サーバーには、最低3台のストレージが必要と考えている。それは、「システム用」「ts保存用」「mp4保存用」の3台である。

    • システム用」は、SSDを使う。これは、インストール時間の短縮とシステムの安定性のために必要。ただし、メーカーによって、稼働時温度にばらつきがある。3D NANDの方が稼働温度が低く望ましい。東芝3D NANDは、稼働温度が30℃台でとても良い。
    • ts保存用」は、2.5インチHDDを使う。これは、8番組同時録画でも十分間に合うし、一時的な保存なので100GB程度以上あればいい。2.5インチHDDは稼働時の温度が低いことも適している。待機時30℃、フル稼働でも40℃前後と望ましい挙動をする。
    • mp4保存用」は、3.5インチHDDを使う。これは、永久保存用なので大容量低価格の必要がある。8TB~12TBと大容量があり、ストレージ単価も最も低い。
  2. CPUの選択について
    コストパフォーマンスを考えて、i5-6500かi3-6100が最適と考えていた。性能を調べた結果、i3-6100とi5-6500の差がほとんどなかったので、i3-6100が最適と判断した。しかし、今回Pentium G4500を使ってみて、この録画サーバーでの最適CPUはこれだと思った。なぜなら十分な機能とその価格の安さである。Intel quick sync videoは、同じGPUだから性能差はないと思った。いくらかCPUによる性能差はあるが、ベースのエンコーディング性能は同じなので、思いのほか性能差がないことが理解できる。

パーツ一覧

[amazonjs asin=”B077GBTN76″ locale=”JP” title=”Thermaltake Versa H17 ミニタワー型PCケース CS7096 CA-1J1-00S1NN-00″]

[amazonjs asin=”B010Q2VN98″ locale=”JP” title=”玄人志向 STANDARDシリーズ 80 PLUS 400W ATX電源 KRPW-L5-400W/80+”]

[amazonjs asin=”B01H5YC9BQ” locale=”JP” title=”ASUSTeK Intel H110搭載 マザーボード LGA1151対応 H110M-A/M.2 【microATX】”]

マザーボードは、H170-PLUSやH170-PROの方が便利。USB内部コネクタが2つあるので。

[amazonjs asin=”B015VPX190″ locale=”JP” title=”Intel CPU Pentium G4500 3.5GHz 3Mキャッシュ 2コア/2スレッド LGA1151 BX80662G4500 【BOX】”]

CPUは、i3-6100やi5-6500の方がより余裕がある。

[amazonjs asin=”B01L6OC5HE” locale=”JP” title=”CFD販売 デスクトップPC用メモリ PC4-19200(DDR4-2400) 4GB×2枚 / 288pin / 無期限保証 / Crucial by Micron / W4U2400CM-4G”]

[amazonjs asin=”B075DVVPB1″ locale=”JP” title=”PLEX 地上波デジタル・BS/CS対応TVチューナー PX-Q3PE4″]

[amazonjs asin=”B075M3C6Q9″ locale=”JP” title=”CFD販売 内蔵SSD SATAタイプ CSSD-S6T240NMG3V 240GB (東芝製SSD採用)”]

[amazonjs asin=”B00KT49DIW” locale=”JP” title=”HGST(エイチ・ジー・エス・ティー) Travelstar 500GB パッケージ版 2.5インチ 5400rpm 8MBキャッシュ 7mm厚 SATA 6Gb/s 【3年保証】 0S03794″]

[amazonjs asin=”B0788C6XJ7″ locale=”JP” title=”Seagate 内蔵ハードディスク 3.5インチ 3TB PCユーザー向け BarraCuda ( SATA 6Gb/s / 5400rpm / 2年保証 ) 正規代理店品 ST3000DM007/A”]

[amazonjs asin=”B0085H4YZC” locale=”JP” title=”SCM ICカードリーダー/ライター B-CAS・住基カード対応 SCR3310/v2.0 【簡易パッケージ品】”]

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[amazonjs asin=”B073RW9S7K” locale=”JP” title=”4K 8K 放送対応 BS/CS/地上デジタル アンテナ2分配器 全端子電流通型 分配器 2分配 3224MHz対応 FF-48AT2″]

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録画サーバーの性能

今回録画サーバーを構築する際、懸念事項がいくつかあった。

  1. PLEXチューナーで録画する際に、libx264によるトランスコードでCPU負荷が100%となり、BS放送の録画にブロックノイズが発生していた。
  2. Pentium G4500は、2コア2スレッドで、qsvトランスコードの性能がi3-6100やi5-6500より落ちる。

しかし、実際に組み立てて性能を調べたところ、十分な性能があった。

  1. 8番組同時録画後のqsvトランスコードで、BS放送の録画にブロックノイズは発生しなかった。
    (qsvトランスコードでは、CPU負荷が75%程度に収まった。)以下がPentium G4500のCPU負荷の状況。
    (2コア2スレッドなので、最大200%。負荷の最大値151.36%)
    比較のため、i5-6500のCPU負荷は以下の通り。
    (4コア4スレッドなので、最大400%。負荷の最大値241.40%)
  2. qsvトランスコードの性能は6~7倍速で、i3-6100やi5-6500の8~9倍速には及ばないが、運用上十分な性能があった。
    テストファイルでトランスコードの性能を調べた結果は、6.42倍速。

    [cuser@centos ffmpeg-3.4.2]$ ffmpeg -i sintel_trailer-1080p.mp4 -vcodec h264_qsv -init_hw_device qsv:hw out_qsv.mp4
    ffmpeg version 3.4.2 Copyright (c) 2000-2018 the FFmpeg developers
      built with gcc 4.8.5 (GCC) 20150623 (Red Hat 4.8.5-16)
    
    frame=   73 fps=0.0 q=-0.0 size=       0kB time=00:00:03.07 bitrate=   0.1kbits/
    frame=  143 fps=141 q=-0.0 size=     256kB time=00:00:05.97 bitrate= 351.2kbits/
    frame=  209 fps=138 q=-0.0 size=     768kB time=00:00:08.74 bitrate= 719.3kbits/
    frame=  298 fps=148 q=-0.0 size=    1280kB time=00:00:12.45 bitrate= 841.7kbits/
    frame=  372 fps=147 q=-0.0 size=    1792kB time=00:00:15.53 bitrate= 945.3kbits/
    frame=  451 fps=149 q=-0.0 size=    2048kB time=00:00:18.83 bitrate= 890.7kbits/
    frame=  530 fps=150 q=-0.0 size=    2560kB time=00:00:22.12 bitrate= 948.0kbits/
    frame=  600 fps=148 q=-0.0 size=    3072kB time=00:00:25.02 bitrate=1005.7kbits/
    frame=  677 fps=149 q=-0.0 size=    3328kB time=00:00:28.26 bitrate= 964.5kbits/
    frame=  752 fps=149 q=-0.0 size=    3840kB time=00:00:31.38 bitrate=1002.4kbits/
    frame=  829 fps=149 q=-0.0 size=    4352kB time=00:00:34.58 bitrate=1031.0kbits/
    frame=  905 fps=149 q=-0.0 size=    4864kB time=00:00:37.73 bitrate=1055.8kbits/
    frame=  982 fps=150 q=-0.0 size=    5120kB time=00:00:40.93 bitrate=1024.5kbits/
    frame= 1069 fps=151 q=-0.0 size=    5632kB time=00:00:44.56 bitrate=1035.3kbits/
    frame= 1164 fps=154 q=-0.0 size=    6144kB time=00:00:48.51 bitrate=1037.5kbits/
    frame= 1253 fps=154 q=-0.0 Lsize=    6969kB time=00:00:52.12 bitrate=1095.3kbits/s
    speed=6.42x    
    video:6119kB audio:817kB subtitle:0kB other streams:0kB global headers:0kB muxing overhead: 0.479437%
    [aac @ 0x205b620] Qavg: 660.242

    さらに、実際にchinachuの録画からトランスコードした結果では、7.47倍だった。

    ----------------------エンコードコマンド------------------
    ./usr/bin/ffmpeg-qsv -y -i "./tv/アニメ ラディアン(1)「魔法使いの少年」[字][デ][181013-1635][26].ts" -vcodec h264_qsv -b:v 4M -maxrate 8M -init_hw_device qsv:hw  -acodec aac -loglevel error "./temp/アニメ ラディアン(1)「魔法使いの少年」[字][デ][181013-1635][26].mp4"
    
    ----------------------エンコード開始----------------------
    [mpeg2video @ 0x2e2e7a0] Invalid frame dimensions 0x0.
        Last message repeated 13 times
    [mpeg2video @ 0x2e56840] ac-tex damaged at 80 34
    [mpeg2video @ 0x2e56840] Warning MVs not available
    [aac @ 0x2e4cd60] TYPE_FIL: Input buffer exhausted before END element found
    Error while decoding stream #0:1: Invalid data found when processing input
    
    ----------------------エンコード情報-----------------------
    処理時間 =  201 秒 0時間3分21秒
    録画時間 =  1503 秒 0時間25分3秒
    エンコード速度 = 7.47 倍
    入力ファイル = 2916276492 bytes
    出力ファイル = 777861158 bytes
    圧縮率 = 26.6700 %
    ----------------------エンコード終了------------------------

    今までの結果をまとめると、以下の表になる。

    第6世代CPUテストファイルのqsvトランスコードchinachuで録画したファイルのトランスコード例備考
    i5-65008.719.3BS世界のドキュメンタリー
    i3-61007.837.84美しい日本に会う旅
    Pentium-G45006.427.47アニメ ラディアン

    qsvトランスコードの性能差は、CPUの価格差ほどはない。

組み立てる際の注意点が2つある。

  1. ストレージの配置がわかりにくい。以下の写真を参考に組み立ててほしい。
    2.5インチのSSDとHDDは、PCケースの正面からみて右側に上下並べて装着する。3.5インチはわかりにくいが、見えているSSDの下の方に、上下に1台ずつ装着できる。設置用のゴムを3箇所ネジ止めする。以下にネジの位置を示す。

    コネクタに近い方を2箇所ネジ止め。遠い方は1箇所ネジ止め。PCケースに装着する時は、ゴムの部分をはめ込んでスライドさせる。
  2. USB2.0のコネクタが、マザーボードに一つしかない。そのため、PLEX社製チューナーのUSBケーブルをつなげるために使う。PCケースの前面にあるUSB2.0のコネクタは使えない。

1点だけ解消できない問題がある。

  1. BSテレ東(BSジャパンから改称)が認識できない。(PLEX社製チューナーの問題というよりは、ソフトの問題かもしれない。)

最後に、構築の詳細に関しては、以下を参照のこと。

PLEX社製チューナーの組み込み
録画サーバーの構築

以上。

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