Citrix、VMware、Microsoftを比較、画面転送プロトコルが使用するコーデックの差とは

画面転送プロトコルが仮想デスクトップ画面の転送に使用するコーデックは、動画とテキストの表示品質に大きな影響を及ぼす。

公開 2018年02月23日 09時01分

更新 2018年02月23日 11時10分

著者

Eddie Lockhart

[TechTarget]

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　どれか1種類の画面転送プロトコルを理解しただけで、他の全ての画面転送プロトコルについて理解したかのように考えるITプロフェッショナルもいるだろう。だが現実には、こうした画面転送プロトコルはどれも同じように作られているわけではない。

　VDI（仮想デスクトップインフラ）ソフトウェアを選ぶとき、ITプロフェッショナルは各画面転送プロトコルがユーザーエクスペリエンスやサーバ密度、ネットワーク帯域の利用率にどのような影響を及ぼすかを理解する必要がある。主要プロトコルで最も大きな差異化要素の1つとなるのが、コーデックの選択だ。

　仮想化技術に関する情報サイトBrianMadden.comと仮想環境におけるグラフィックス処理の専門家団体であるTeam Remote Graphics Expertsは2018年1月、Webセミナーを開催し、主要画面転送プロトコルである「Citrix HDX」「VMware Blast Extreme」「Microsoft Remote Desktop Protocol（Microsoft RDP）」が使用するコーデックについて解説した。

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コーデックの種類

　画面転送プロトコルにおいて、コーデックは仮想デスクトップのデータをデコードしてエンドユーザーのデバイスに表示する役割を担う。各プロトコルが使用するコーデックには、画像コーデックとビデオコーデックがある。

　画像コーデックにはJPEGやPNG（Portable Network Graphics）、BMC（Biphase Mark Code）などがあり、以前からある信頼性の高い選択肢だ。テキストなどの静的なコンテンツに適しており、CPUをほとんど使わない。

　動画などの動的なコンテンツに画像コーデックを使用するには、多くのネットワーク帯域幅が必要となる。オランダのコンサルティング会社SLTN Inter Accessでエンドユーザーコンピューティング担当のコンサルタントを務めるブラム・ウルフス氏は、Webセミナーでそう説明した。

　動画を対象とするビデオコーデックには、H.264やH.265などがある。JPEGなどの画像コーデックよりも新しい技術だ。ネットワーク帯域を効率的に利用し、動的コンテンツをうまく処理できるよう最適化されており、クライアントでデコードする機能を備える。互換性のあるGPUを使用してエンコード処理をGPUにオフロードすれば、CPU使用率を抑えることが可能だ。ビデオコーデックは多くの場合、色情報を間引くので、テキストの明瞭度が損なわれる。

　「最適な性能とユーザーエクスペリエンスを実現するためには、画像コーデックとビデオコーデックを組み合わせて使うのが理想だ」とウルフス氏は語る。理想的なのは、静的コンテンツと動的コンテンツを自動的に検知し、最善のユーザーエクスペリエンスを提供しつつリソース消費を最小限に抑えられるコーデックを判別できるプロトコルだ。

主な表示プロトコルが使用するビデオコーデック

　ビデオコーデックにおけるテキストの明瞭度の問題について、主な画面転送プロトコルはそれぞれ異なる手法で対処している。

Citrix HDX

　Citrixはテキストの明瞭度の問題に対処すべく、Citrix HDXにテキストのロスレス転送機能の他、画像コーデックとビデオコーデックを適宜切り替えて使用する機能を追加した。ビデオコーデックはH.264とH.265に対応し、テキスト表示の最適化機能を備える。Citrix HDXでは、IT部門がビデオコーデックの各種の設定を微調整することが可能だ。

VMware Blast Extreme

　VMwareはVMware Blast Extremeのビデオコーデックをさまざまな利用場面に合わせて最適化したが、映像のカラーフォーマットは4:2:0で妥結している。このカラーフォーマットの3つの数値は輝度信号（明るさ）と色差信号の比率を表しており、最も高画質なのが4:4:4方式だ。VMware Blast Extremeで「H264 High Color Accuracy」モードを有効にすれば、4:4:4の画質を実現できる。

Microsoft RDP

　MicrosoftはMicrosoft RDPの最新版で画質の最適化を図った。Microsoft RDPのビデオコーデックは現在、デフォルトで4:4:4方式に対応している。ただしIT部門が手作業でコーデックのモードを変更したり、画質を調整したりすることはできない。さらにMicrosoft RDPは帯域制限をかけず、できるだけ多くの帯域幅を使用して画質を最適化するので、全体的な帯域消費量が増える可能性がある。Microsoft RDPのビデオコーデックは、まだNVIDIAのハードウェアビデオエンコーダー「NVENC」には対応していない。

NVIDIAのハードウェアエンコード「NVENC」とは

　NVENCは、NVIDIAが提供するハードウェアビデオエンコードエンジンだ。H.264のリソース使用をCPUからGPUにオフロードすることで、CPUへの負荷を軽減し、画像密度とフレームレート（fps）を高め、結果的に画質を向上できる。「VDIを導入し、シンクライアントを使用しているIT部門にとっては、特に有用な機能だ」とSLTN Inter AccessのITアーキテクト、バリー・シファー氏は語る。

　シンクライアントはCPUリソースが限られるので、H.264を使うとフレームレートが抑えられる。だがその処理をローカルGPUにオフロードできれば、フレームレートを大幅に向上させることが可能だ。

　シファー氏はマイナスの側面として、各グラフィックスカードが扱える仮想デスクトップのストリーム数に制限があることを挙げる。NVIDIAの「Kepler」シリーズのGPUは1枚当たり3個のストリームしか扱えない。「Maxwell」シリーズは1枚当たり最大18個のストリームを扱うことが可能だ。

　NVENCは素の状態のH.264しかサポートしない。例えばH.264にテキスト表示の最適化機能を追加している場合は、GPUに処理をオフロードすることができない。ただし1つ例外があり、Maxwell GPUを最新ドライバとともに導入している環境であれば、NVENCはVMwareのH264 High Color Accuracyモードに対応できる。

分析ツールを活用する

　VDI環境において画面転送プロトコルが果たす役割を確認するためには、分析ツール「Remote Display Analyzer」を使うといい。個々の利用場面に合わせて、表示設定を変更、分析できる他、設定内容の確認やトラブルシューニングにも役立てられる。このツールは、IT担当者がその時々に検討中の仮想デスクトップセッションに関する情報のみを表示する。

　最新版の「Remote Display Analyzer 2.0」はVMware Blast ExtremeとCitrix HDX、Microsoft RDPの他、NVIDIAの仮想GPU（vGPU）にも対応する。vGPUが検出された場合は、別のメニュー画面を開き、vGPUの性能を分析することが可能だ。

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