弊社のvMixPCの概要
CPU：第10世代 i9-10940X
メモリ：64GB
GPU：NVIDIA GeForce RTX 2800Ti
キャプチャー：BMD DeckLink Quad HDMI Recorder
Cドライブ：SSD Samsung SSD 970 EVO Plus 1TB
＞こちらにOSやアプリケーションなど
Dドライブ：SSD WDC WDS100T2B0A 1TB
＞こちらにデスクトップやvMixの収録など
回線：NTTフレッツ光
いざテスト
vMixのプロジェクトは、弊社で通常使用している「1080p59.94」
BMD DeckLink Quad HDMI Recorderより4入力して、ノートPCよりNDIで1入力。デスクトップキャプチャーを2入力。これらをスクリプトでオートスイッチングしました。
収録はメイン録画1 ＞ D：SSD
MP4 1080p59.94 25Mbps 384kbps
ハードウェアエンコード使用
メイン録画2 ＞ D：SSD
MP4 1080p59.94 25Mbps 384kbps
ハードウェアエンコード使用
Streaming1 1440p60 14Mbps AAC320kbps
ハードウェアエンコード使用 ＞ YouTubeLiveへ
Streaming2 1440p60 14Mbps AAC320kbps
ハードウェアエンコード使用 ＞ FacebookLiveへ
MultiCorder1 ＞ D：SSD HDMI1
MP4 12Mbps 384kbps
ハードウェアエンコード使用
MultiCorder2 ＞ D：SSD HDMI2
MP4 12Mbps 384kbps
ハードウェアエンコード使用
検証結果
StreamingとRecordingを1時間実施しました。
1440p60fps 14MbpsによるYouTubeLiveとFacebookLiveへのStreamingは問題なく終了。Recordingもメイン・マルチともにDropframeも1フレも発生せず4本収録できています。
CPUの使用率は平均25％前後（タスクマネージャー値）
これが、vMixのフッター値だと、Total21％前後でした。
タスクマネージャーからリソースを見た場合のvMixのCPU使用率は、17％前後14MbpsとvMixフッター値のvMix使用率とほぼ同値。
メモリーに関しては16％前後。ネットワークは、14Mbpsを2本アップロードすると54Mbpsほどトータルでは消費しています。
一番不思議なのはGPU。vMixのフッターでは20%も使用していない値なのですが、タスクマネージャーによると53%くらい使用しています。vMix単独でも47％ほど。この差異は検証できず。
また、収録データですが、メイン１（Output1）とメイン２（Output3）。どちらも1080p59.94で25Mbps収録であり、収録はOutputであるのですが、ビットレート（容量）が異なっていました。同じ長さ、同じ素材、同じ設定にも関わらず、容量が異なったのは不思議です。
1080p59.94で25Mbps約1時間の収録で10GBとなっています。容量についてはMP4ですので、画面変異度合い等によってことなってきます。
考察
vMixによる配信において、CPUに関しては第10世代 i9-10940Xでも十分であり、i7でも問題ない（サブ機はノートでi7の10875H） メモリも32GBあれば十分なようだ。
ただ、GPUに関してはNVIDIA GeForce RTX 2800Tiでも使用率が50%を超え60％近くまでいくことがあるので、注意が必要。Streamingや収録もしていない状態でもタスクマネージャーでは30％ほど使用している。今回はStreamingも収録もハードウェアエンコードをしたが、CPU使用率が低いので、一部ソフトウェア（CPU）にしてもいいかもしれない。
PC選定にあたっては、CPUやメモリに関してはゲームPCで十分な能力ですが、GPUの選定は重要であると思われます。業務で複数収録や複数配信を実施するのであれば、2022年1月のラインナップだと、NVIDIA GeForce RTX 3080以上が必須です。
また、ビデオキャプチャーカードも重要な要素です。弊社のPCではBlackmagic Design社の「DeckLink Quad HDMI Recorder」や「DeckLink 8K Pro」を使用しています。これらはハードウェアエンコードタイプのキャプチャーディバイスです。このカード自体がエンコードをしてくれるため、CPUに負荷をかけません。
対して、Elgato社の「4K60 PRO」はソフトウェアエンコードタイプです。これはカードがエンコードをせず、CPUがエンコードします。そのため、入力するとCPU負荷が高まっていきます。聞いたお話によりますと、このカードはHDMI4入力できますが、1入力（HD）あたりi9のCPUで7-10％くらいのCPU使用率の上昇となり、4入力するとエンコードだけで40％ほど使用してしまいますから、vMix他の使用率と合わせて70～100％超になることもあるそうです。こうなると、収録にdropが発生してきますし、RenderTimeも15-20msecほどになってきます。同じElgato社のものでも「HD60 PRO」はハードウェアエンコードタイプです。
追加検証
上記検証ではStreamingで1440pの14Mbpsで検証しましたが、この時タスクマネージャーでGPU使用率を確認するとffmpegで18％ほど使用しています。これをプロジェクトと同じ1080pで6Mbpsにしてみるとffmpegで11％ほど。では、720pで6Mbpsにしてみると7％ほどに。逆に2160pで20Mbpsにしてみると40％に上昇。では2160pで10Mbpsにしてみると…。変わらず40％ほどとなった。
以上から、プロジェクトの設定に関わらず、ffmpegで再GPUエンコードをしていて、ビットレートはあまり関係なく、その解像度によってGPU使用率が変わってくることがわかった。
