HEVC/AV1ハードウェアエンコード解説｜GPU別対応状況と使い方

動画コーデックの基礎知識と進化の歴史について

現代の動画コンテンツ制作において、エンコード技術は編集者の手腕そのものを表す重要な要素となっています。高画質な映像を低ビットレートで配信するためには、圧縮効率の高いコーデックスの理解が不可欠です。従来の主流であった H.264 に続き、現在は HEVC（H.265）や AV1 が標準的に採用される時代へと移行しています。これらの違いは単なるファイル形式の違いではなく、計算処理の仕組みやネットワーク帯域への影響まで含めた根本的な設計思想の違いにあります。初心者にとってこの用語群は難解に映るかもしれませんが、それぞれの特性を理解し適切な環境で利用することで、作業効率と完成度の両方を大幅に向上させることが可能です。

H.264 は 2003 年に策定された標準規格であり、その汎用性の高さから現在も広く利用されています。しかし、最新の技術基準である AV1 と比較すると、圧縮効率は約 50% 劣ると言われています。これは同じ画質を維持する場合、H.264 は AV1 の两倍のデータ量を必要とする可能性があることを意味します。動画制作においてストレージ容量やアップロード時間を短縮したい場合、この差は無視できません。また、HEVC は H.264 の後継として位置づけられ、約 50% の圧縮効率向上を実現していますが、ライセンス料の問題から採用が制限される場面も依然として存在します。

AV1 コーデックスは、AOMedia（Alliance for Open Media）によって開発されたオープンソースの規格です。Google、Amazon、Netflix、Microsoft などの大手企業が参画しており、特許権フリーという点が最大の強みとなっています。2018 年に正式にリリースされて以来、ハードウェアエンコード対応が急速に進化しました。特に 2024 年以降、中級以上の GPU で AV1 エンコードが標準機能となりつつあり、2026 年の現在では高品質な動画配信において事実上のデファクトスタンダードになりつつあります。各セクションで詳しく解説しますが、この AV1 の普及に伴い、エンコーダのハードウェア実装能力が GPU の性能評価基準の一つとなっています。

H.264/HEVC/AV1 コーデックスの技術的特徴と比較

コーデックの基本的な仕組みを理解することは、最適な設定を選ぶ第一歩です。動画圧縮は「空間圧縮」と「時間圧縮」の二つのアプローチを組み合わせることで実現されます。空間圧縮とは、一枚の画像内での冗長性を排除する処理であり、JPEG と似た原理が用いられます。一方、時間圧縮は連続するフレーム間の類似性を検出し、差分のみを記録することでデータ量を削減します。この二つの技術をどのように組み合わせるかで、コーデックごとの特性が大きく異なります。

H.264 は 10bit サポートが可能ですが、一般的な利用では 8bit が主流です。その圧縮アルゴリズムは成熟しており、どのデバイスでも高い互換性を誇ります。しかし、近年の 4K や 8K 高リフレッシュレート動画においては、ビットレートのボトルネックになりやすいという欠点があります。特に動作の激しいゲーム映像や自然風景を録画する場合、ブロックノイズが発生しやすくなります。これは H.264 のループフィルタ処理が、複雑なテクスチャに対して十分に対処しきれないためです。

HEVC（H.265）は、より大きなブロックサイズと複雑な予測モードを導入することで効率化を図りました。最大で 13,000 x 8,000 ピクセルの解像度に対応可能であり、4K60fps の高品質映像にも適しています。しかし、エンコード処理に要する計算資源は H.264 よりも大幅に増加します。そのため、ソフトウェアによるエンコードでは CPU が高温になりやすい傾向があります。AV1 は HEVC と同様の圧縮効率を目指しながらも、さらに複雑な予測アルゴリズムを採用し、特に低ビットレート領域での画質劣化を抑えることに特化しています。

このように比較すると、各コーデックスの位置関係が明確になります。特に AV1 はライセンス料がかからないため、プラットフォームや配信者が採用しやすく、結果としてエッジサーバーでのデコード負荷も低減しています。しかし、すべての環境でサポートされているわけではないため、視聴者の端末状況を確認した上で選択する必要があります。また、エンコード速度に関しては、ハードウェアアクセラレーションの有無が鍵となります。

NVIDIA NVENC エンコーダの進化と第 8 世代の性能

NVIDIA の NVENC は、長年にわたり業界をリードしてきたハードウェアエンコーダです。2026 年 4 月時点での最新技術である NVENC 第 8 世代（Ada Lovelace アーキテクチャおよび Blackwell リファレンス以降のアーキテクチャ）は、AV1 エンコードにおいて決定的な性能向上をもたらしました。従来の G7 セグメントと比較して、特に AV1 のエンコード速度が飛躍的に改善されています。これにより、RTX 40 シリーズおよび RTX 50 シリーズのユーザーは、実質的なリアルタイムでの高品質 AV1 エンコードが可能になっています。

NVENC の第 8 世代では、AV1 のエンコードパイプラインに専用的なハードウェアユニットが追加されました。これにより、従来のソフトウェア的アルゴリズムで処理していた複雑な予測計算を、専用回路で高速化しています。特に、低ビットレートでの画質維持能力や、暗いシーンのノイズ処理において顕著な改善が見られます。また、NVENC 第 8 世代ではエンコード品質の微調整が細かく行えるようになり、クリエイターはより自分の意図する画質を追求しやすくなりました。

具体的には、設定画面での「Preset」オプションに「Max Quality」や「Lossless」に近い選択肢が追加されています。これにより、従来の「Fast」や「Medium」といった粗い設定から脱却し、CPU 負荷をかけずに高ビットレートに近づけることが可能です。しかし、ここで注意すべきは、ハードウェアエンコーダの性能限界です。RTX 5090 のようなフラッグシップモデルであっても、8K120fps の AV1 エンコードには依然としてリミットがあります。また、NVENC は多機能ですが、特定のアルゴリズムにおいては Intel や AMD に劣る部分も存在するため、用途に応じた使い分けが求められます。

AMD VCN と Intel QSV のハードウェアエンコーダ比較

AMD の VCN（Video Coding Engine）は、RDNA アーキテクチャの進化に伴い、AV1 エンコード対応を強化してきました。2026 年時点での VCN 第 5 世代以降は、NVIDIA の NVENC と肩を並べる性能を発揮しています。特に RX 7000 シリーズおよび次世代 RX 9000 シリーズでは、AV1 エンコード時の速度が従来の H.264 エンコードと同等になるケースも出てきました。これは、ゲーム実況や配信において AMD GPU を採用するユーザーにとって大きなメリットです。

AMD の強みは、消費電力に対する性能比（パフォーマンス・ワット）にあります。長時間の配信やエンコード作業において、発熱制御が比較的容易であり、ノート PC や小型ケースでの利用に適しています。また、FFmpeg などのオープンソースツールとの親和性が高く、コマンドライン操作によるバッチ処理を効率化しやすい環境を提供します。ただし、NVENC に比べて設定項目の細かさが劣る場合があり、高度な調整が必要なプロフェッショナルユーザーには少し物足りない側面があります。

Intel の QSV（Quick Sync Video）も、Arc グラフィックスカードの登場により劇的な進化を遂げました。特に Intel Arc A-series 以降は、AV1 エンコードおよびデコードのハードウェアサポートが標準装備されています。2026 年時点では、Battlemage アーキテクチャが一部で導入されており、QSV の AV1 エンコード速度がさらに加速しています。Intel の強みは、CPU に内蔵されたエンコーダも利用可能である点です。デスクトップ CPU を使用している場合でも、グラボを挿さずに高品質な動画処理が可能です。これはコストを抑えた PC 構成において強力な選択肢となりますが、独立 GPU と比較すると最高解像度での負荷には弱くなる傾向があります。

GPU 世代別エンコード対応状況一覧表

現在の市場で流通している主要な GPU のエンコード性能を整理した一覧は、ユーザーにとって重要な判断材料となります。各世代によってサポートされるコーデックスや最大解像度が異なります。ここでは、代表的なシリーズごとに最新情報を整理し、どの環境でどのような利用が可能かを示します。特に AV1 エンコード対応の有無が、現在の購入判断において最も重要な基準の一つとなっています。

RTX 40 シリーズ以前のモデルでも AV1 デコードは可能ですが、エンコード機能は RTX 3090 Ti や 40 シリーズの一部に限られています。一方、RTX 50 シリーズは全ラインナップで AV1 エンコードに対応しており、これが 2026 年時点での標準となっています。AMD の場合も、RX 6000 シリーズではデコードのみ対応でしたが、7000 シリーズ以降がエンコードをサポートしています。Intel Arc は発売当初から AV1 に注力していたため、A380 以上のモデルでほぼ全機能をサポートしています。

この表を参照すると、AV1 エンコード機能を求めるなら RTX 50 シリーズまたは RX 9000 シリーズが最適であることがわかります。また、Intel の場合はコストパフォーマンスに優れるため、初心者や予算を抑えたいクリエイターに適しています。ただし、各 GPU のエンコーダ性能はファームウェアのアップデートによっても変動するため、最新のドライバーバージョンを適用することが重要です。特に NVIDIA は NVENC のアルゴリズム更新を頻繁に行っており、古いドライバーでは性能が低下しているケースもあるため注意が必要です。

画質比較データによるコーデックスの違い分析

エンコード設定において最も重要なのは「ビットレート」と「画質」のバランスです。理論上は AV1 が最も効率が良いとされていますが、実際の映像品質を数値で比較することは、ユーザーにとって直感的に理解しにくい部分でもあります。ここでは、VMAF（Video Multimethod Assessment Fusion）や SSIM（Structural Similarity Index Measurement）といった画質評価指標を用いた比較データに基づいて解説します。これらの指標は人間の視覚特性を模倣しており、数値が高いほど画質が優れていることを示唆します。

同ビットレートでの比較において、AV1 は H.264 よりも約 3-5 ポイント高い VMAF スコアを示す傾向があります。これは特に、テクスチャの細かい風景や複雑な動きのあるシーンで顕著です。H.264 ではブロックノイズが発生しやすい領域でも、AV1 のより滑らかな処理により細部が保持されます。一方、HEVC は H.264 と AV1 の中間的な性能を持ちますが、エンコード速度が速い場合が多いです。そのため、配信プラットフォームの仕様や視聴者の端末性能によって使い分ける必要があります。

具体的な数値データとして、1080p60fps で 3Mbps ビットレートの環境を想定した場合、AV1 は H.264 よりも約 40% の画質向上をもたらします。これは、実体験として「同じビットレートでより鮮明に見える」あるいは「より低いビットレートで同等の画質」というメリットに繋がります。しかし、低ビットレート領域（1Mbps 以下）では、AV1 と HEVC の差は縮小し、H.264 との差も顕著になります。また、エンコード速度が追いつかない場合、フレームドロップによる画質劣化の方が問題になるため、速度と品質のトレードオフを考慮した調整が必要です。

エンコード速度比較およびパフォーマンス解析

動画制作において時間は金です。長時間の素材をエンコードするには数時間がかかることも珍しくありません。しかし、ハードウェアアクセラレーションを使用することで、この時間を劇的に短縮できます。ここでは、4K60fps 素材を AV1 コーデックスでエンコードした場合の、各 GPU の実測速度データを比較します。これはクリエイターの作業効率に直結する重要な指標です。

NVIDIA RTX 5090 を使用した NVENC 第 8 世代では、4K60fps AV1 エンコードがリアルタイム（1x）以上で動作することが確認されています。这意味着、録画しながらエンコードしても遅延が発生しません。一方、AMD RX 7900 XTX の VCN 5 では、やや劣るもののほぼ同等の速度を記録しています。Intel Arc A770 の QSV は、コストパフォーマンスが高い反面、最高解像度での処理では RTX シリーズに比べると約 30% 遅くなる傾向があります。

このように、ハードウェアエンコーダを使用することで CPU の負荷を劇的に下げることができます。特に OBS や DaVinci Resolve でゲームをプレイしながら録画する場合、CPU ロードが下がればゲーム性能も維持されやすくなります。また、発熱面では CPU 単独でのエンコードよりも GPU 側の方が制御しやすく、静音性を保ちやすいという利点もあります。ただし、GPU を使った場合、VRAM の使用量が増加するため、メモリ容量の少ないエントリーモデルではオーバーフローに注意が必要です。

OBS Studio における AV1/HEVC 設定ガイド

OBS Studio は配信と録画において最も普及しているソフトウェアの一つです。2026 年時点での最新バージョンでは、AV1 エンコーダの設定項目が大幅に充実しています。初心者でも簡単に高品質な設定が可能ですが、誤った設定をすると映像が暗くなったりノイズが増えたりするリスクがあります。ここでは具体的な設定手順を解説します。

まず、「出力」タブを開き、エンコーダとして「NVIDIA NVENC HEVC（AV1）」「AMD VCN AV1」「Intel QSV AV1」を選択します。ここで注意すべきは、ハードウェアアクセラレーションが有効になっているか確認することです。また、ビットレート設定では、配信プラットフォームの制限に合わせる必要があります。YouTube の場合、H.264 では 8Mbps 程度でも十分ですが、AV1 エンコード時は 4-5Mbps でも同等以上の画質を得られるため、帯域を節約できます。

「キーフレーム間隔」は基本的に 0 または自動設定にします。手動で固定する場合、映像のリフレッシュレート（60fps）の倍数に設定するのが一般的です。また、「Preset」は速度よりも画質を優先する設定に変更します。「Performance Quality」や「Max Quality」を選択することで、ビットレートの効率的な配分が可能になります。特に AV1 の場合、CBR（定ビットレート）よりも VBR（可変ビットレート）の方が画質の安定性が向上するため、配信プラットフォームが許容する範囲であれば VBR を推奨します。

DaVinci Resolve と Premiere Pro での設定方法

プロフェッショナルな動画編集ソフトウェアにおいても、ハードウェアエンコーダの活用は必須です。DaVinci Resolve では「Render」機能を利用し、Premiere Pro では「Merch Export」機能を使用してエンコードを行います。それぞれのソフトで最適な設定を行うことで、作業品質を最大化できます。

DaVinci Resolve では、エクスポート設定画面から「Format」で MP4 または MOV を選択し、「Video Codec」で AV1 または HEVC を選びます。ここで重要なのは「Use GPU Processing」オプションです。これをオンにすることで、GPU のエンコーダが使用されます。また、DaVinci Resolve はカラーマネジメントが強力であるため、AV1 エンコード時の色域（HDR/SDR）設定を厳密に行う必要があります。HDR 映像を AV1 でエンコードする場合は、BT.2020 グラフィックスと PQ カーブの指定が必須です。

Premiere Pro では、エクスポート時に「H.264」または「HEVC」を選択し、「Hardware Acceleration」にチェックを入れます。最近のバージョンでは AV1 エクスポートオプションも標準化されていますが、プラグインや拡張機能が必要な場合もあります。また、プリセットとして「YouTube 4K」などを選ぶと基本的な設定は自動適用されますが、手動でビットレート制御を行うことでより高品質な出力が可能です。特に Premiere Pro の場合は、GPU メモリ不足時にエラーが発生しやすいので、VRAM 容量を確保しておくことが重要です。

配信プラットフォーム別推奨コーデックスの選定

動画を投稿する先によって最適なコーデックスが異なります。YouTube は AV1 を推奨しており、Twitch は H.264 や HEVC を使用しています。それぞれのプラットフォームの特徴を理解し、適切な設定を行うことで視聴者体験を向上させます。

YouTube は 2026 年時点で AV1 エンコードのデコード速度を最適化しており、再生時のバッファリング時間を短縮しています。そのため、UPLOADER は AV1 でアップロードすることが推奨されます。特に HDR 動画の場合、AV1 の方が色域表現に優れているため、高画質ユーザーへのアピールになります。一方、Twitch はまだ H.264 が主流ですが、HEVC エンコーダへの対応を強化しています。ゲーム配信では低遅延が求められるため、AV1 のエンコード速度が遅い場合には H.264 を選択することもあります。

このように、プラットフォームの特性に合わせて選択する必要があります。また、視聴者の端末状況も考慮します。古いスマホやタブレットでは AV1 のデコードが重くなる可能性があるため、マルチコーデックスでのアップロード（YouTube の場合自動変換）を利用することも有効です。しかし、クリエイター側で意図的に AV1 でエンコードすることで、高解像度ユーザーに優先して高画質ストリームを提供できる場合があります。

バッチエンコードと FFmpeg を用いた効率化テクニック

大量の動画素材を処理する必要がある場合、GUI ツールよりもコマンドラインツールである FFmpeg が圧倒的に効率的です。FFmpeg はオープンソースであり、カスタマイズ性の高さからプロフェッショナルなワークフローに組み込まれています。バッチエンコードを行うことで、長時間の作業を手間なく完了させることができます。

FFmpeg の基本構文は ffmpeg -i input.mp4 -c:v libsvtav1 output.mkv のようになります。ここで -c:v はビデオコーデック指定、libsvtav1 は AV1 エンコーダです。また、NVENC を使用するには h264_nvenc または hevc_nvenc といったパラメータを指定します。さらに、-preset でエンコード速度と画質のバランスを調整し、-b:v でビットレートを設定できます。

バッチ処理を行うには、bash スクリプトや PowerShell を使用してファイルをループさせる方法が一般的です。例えば、すべての MP4 ファイルを AV1 に変換するスクリプトを作成し、夜間に実行することで作業時間を節約します。また、FFmpeg ではフィルタリング機能も強力で、エンコード前にリサイズやノイズ除去を行うことも可能です。これにより、最終的な出力画質をさらに向上させることができます。

よくある質問（FAQ）

Q1: AV1 エンコードは H.264 より遅いですか？ A: 初期の世代ではそうでしたが、現在は NVENC Gen8 や VCN5 により速度差は縮小しています。特に RTX 40/50 シリーズや最新 AMD GPU では実質的に同等の速度で動作可能です。ただし、CPU エンコードと比較すればハードウェアエンコーダの方が圧倒的に高速です。

Q2: OBS で AV1 を使うと配信が重くなりますか？ A: 最新の GPU を使用していれば問題ありません。古い GPU（GTX 900 シリーズ等）では AV1 サポートがないため、H.264 を使用してください。また、ビットレートが高すぎると帯域不足になる可能性があるため、目安の範囲内での設定が重要です。

Q3: Intel の QSV は AMD や NVIDIA より劣りますか？ A: 最高性能は NVIDIA に軍配が上がりますが、コストパフォーマンスでは Intel が優れています。特に CPU を使わずにエンコードできる点は強みで、エントリー PC でも高品質な動画を処理可能です。ただし、AV1 エンコード速度は GPU モデルによって差があります。

Q4: HEVC ではなく AV1 にすべき理由は何ですか？ A: 将来的な互換性と圧縮効率です。HEVC はライセンス料がかかるため使用制限がありますが、AV1 はフリーであり、YouTube など主要プラットフォームで優先処理されています。また、低ビットレートでの画質維持に優れています。

Q5: エンコード設定の Preset は何にするべきですか？ A: 通常は「Quality」または「Max Quality」です。「Fast」や「Preset」を速くすると画質劣化が起きます。特に AV1 の場合は、速度よりも画質優先の設定でエンコード時間を多少長くする方が満足度が高いです。

Q6: 4K60fps は AV1 で大丈夫ですか？ A: はい、最新 GPU では十分対応可能です。ただし、RTX 30 シリーズ以前ではエンコードが追いつかない場合があります。2026 年時点では RTX 50 シリーズや RX 9000 シリーズでの利用を推奨します。

**Q7: DaVinci Resolve で AV1 エクスポートできない時は？ A: プロフェッショナルライセンス版が必要です。また、GPU ドライバーが最新か確認してください。古いバージョンでは AV1 エンコードオプションが表示されない場合があります。アップデートで対応しています。

Q8: バイナリ形式の FFmpeg コマンドは複雑すぎませんか？ A: 確かに慣れが必要ですが、スクリプト化すれば一発です。初心者でもコピー＆ペーストで使えるテンプレートが GitHub 等で公開されていますので、それらを活用するのがおすすめです。

**Q9: AV1 エンコード後のファイルサイズは何GB 程度ですか？ A: H.264 より約半分のサイズになります。1080p で 15 分程度の動画なら 100MB〜300MB 程度です。ただし、圧縮率が高いほどファイルサイズは小さくなりますが、画質劣化のリスクも考慮してください。

Q10: エンコーダ切り替えは頻繁にすべきですか？ A: 基本的には不要です。一度設定を最適化すれば、プロジェクト全体で使い回せます。ただし、使用する GPU の種類が変わった場合や、配信プラットフォームが変更された場合は再確認が必要です。

まとめ

本記事では、HEVC と AV1 のハードウェアエンコードについて、GPU ごとの対応状況と具体的な使用法を解説しました。2026 年 4 月時点の最新技術において、AV1 は事実上の標準規格となりつつあり、クリエイターにとって必須の知識となっています。各 GPU の性能差を理解し、OBS や DaVinci Resolve の設定を最適化することで、効率的かつ高品質な動画制作が可能になります。

• コーデックス選択: 互換性と画質を重視するなら AV1 を推奨。旧機体対応なら H.264/HEVC。
• GPU 選び: RTX 50 シリーズや AMD RX 9000 シリーズが AV1 エンコードに最適。Intel Arc もコスト面で優秀。
• 設定のポイント: OBS では「Quality」Preset を使用し、DaVinci Resolve では GPU アクセラレーションを有効化。
• プラットフォーム: YouTube は AV1 推奨、Twitch は H.264/HEVC が安定。配信先に合わせて使い分け。

これらの情報を活用し、自身の環境に最適な設定を見つけてください。これからの動画制作において、エンコード技術の理解が質の高いコンテンツ創出への鍵となります。