(57)【要約】  体感品質最適化装置において、ネットワーク品質を示す品質情報を、当該ネットワーク品質が測定された時刻を示す時刻情報、及び、当該ネットワーク品質が測定された位置を示す位置情報とともに格納する品質関連情報データベースと、前記映像の再生が行われる位置である再生位置と、当該再生が行われる時刻である再生時刻とに対応する所定の条件を満たす品質情報を、前記品質関連情報データベースから取得し、当該品質情報から、前記再生位置と前記再生時刻におけるネットワーク品質を推定する推定手段と、前記推定手段により推定されたネットワーク品質と、前記映像に対して利用可能な符号化条件とに基づいて、当該映像に対する体感品質を最適化するように、当該映像の符号化条件の推奨値を算出する算出手段とを備える。
2017094847.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像配信サーバからネットワークを介して配信される映像に対してユーザが体感する体感品質を最適化するための体感品質最適化装置であって、
ネットワーク品質を示す品質情報を、当該ネットワーク品質が測定された時刻を示す時刻情報、及び、当該ネットワーク品質が測定された位置を示す位置情報とともに格納する品質関連情報データベースと、
前記映像の再生が行われる位置である再生位置と、当該再生が行われる時刻である再生時刻とに対応する所定の条件を満たす品質情報を、前記品質関連情報データベースから取得し、当該品質情報から、前記再生位置と前記再生時刻におけるネットワーク品質を推定する推定手段と、
前記推定手段により推定されたネットワーク品質と、前記映像に対して利用可能な符号化条件とに基づいて、当該映像に対する体感品質を最適化するように、当該映像の符号化条件の推奨値を算出する算出手段と
を備えることを特徴とする体感品質最適化装置。
【請求項２】
映像の再生を行うモバイル端末から、前記品質情報、前記位置情報、及び前記時刻情報を受信し、前記品質関連情報データベースに格納する品質関連情報受信手段
を備えることを特徴とする請求項１に記載の体感品質最適化装置。
【請求項３】
前記推定手段により推定されたネットワーク品質は、スループット予測値であり、前記算出手段は、当該スループット予測値を下回る符号化ビットレートを前記推奨値として算出する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の体感品質最適化装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のうちいずれか１項に記載の体感品質最適化装置と通信可能なモバイル端末であって、
当該モバイル端末の位置を示す位置情報を取得し、当該位置情報を前記再生位置を示す情報として前記体感品質最適化装置に送信し、当該体感品質最適化装置から前記推奨値を受信する取得手段と、
前記取得手段により取得された推奨値に対応する映像の配信を前記映像配信サーバに要求し、当該要求に応じて配信された映像データの再生を行う映像再生手段と
を備えることを特徴とするモバイル端末。
【請求項５】
前記映像再生手段は、前記映像データを受信する際に、前記ネットワーク品質を測定する手段を有し、
前記測定により得られた品質情報を、時刻情報及び位置情報とともに前記体感品質最適化装置に送信する品質関連情報送信手段
を備えることを特徴とする請求項４に記載のモバイル端末。
【請求項６】
映像配信サーバからネットワークを介して配信される映像に対してユーザが体感する体感品質を最適化するために使用されるネットワーク品質を推定するネットワーク品質推定装置であって、
ネットワーク品質を示す品質情報を、当該ネットワーク品質が測定された時刻を示す時刻情報、及び、当該ネットワーク品質が測定された位置を示す位置情報とともに格納する品質関連情報データベースと、
前記映像の再生が行われる位置である再生位置と、当該再生が行われる時刻である再生時刻とに対応する所定の条件を満たす品質情報を、前記品質関連情報データベースから取得し、当該品質情報から、前記再生位置と前記再生時刻におけるネットワーク品質を推定する推定手段と、
を備えることを特徴とするネットワーク品質推定装置。
【請求項７】
請求項６に記載のネットワーク品質推定装置と通信可能なモバイル端末であって、
当該モバイル端末の位置を示す位置情報を取得し、当該位置情報を前記再生位置を示す情報として前記ネットワーク品質推定装置に送信し、当該ネットワーク品質推定装置から前記ネットワーク品質を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得されたネットワーク品質と、前記映像に対して利用可能な符号化条件とに基づいて、当該映像に対する体感品質を最適化するように、当該映像の符号化条件の推奨値を算出する算出手段と
前記算出手段により算出された推奨値に対応する映像の配信を前記映像配信サーバに要求し、当該要求に応じて配信された映像データの再生を行う映像再生手段と
を備えることを特徴とするモバイル端末。
【請求項８】
映像配信サーバからネットワークを介して配信される映像に対してユーザが体感する体感品質を最適化するための体感品質最適化装置が実行する体感品質最適化方法であって、
前記体感品質最適化装置は、ネットワーク品質を示す品質情報を、当該ネットワーク品質が測定された時刻を示す時刻情報、及び、当該ネットワーク品質が測定された位置を示す位置情報とともに格納する品質関連情報データベースを備えており、
前記映像の再生が行われる位置である再生位置と、当該再生が行われる時刻である再生時刻とに対応する所定の条件を満たす品質情報を、前記品質関連情報データベースから取得し、当該品質情報から、前記再生位置と前記再生時刻におけるネットワーク品質を推定する推定ステップと、
前記推定ステップにより推定されたネットワーク品質と、前記映像に対して利用可能な符号化条件とに基づいて、当該映像に対する体感品質を最適化するように、当該映像の符号化条件の推奨値を算出する算出ステップと
を備えることを特徴とする体感品質最適化方法。
【請求項９】
映像配信サーバからネットワークを介して配信される映像に対してユーザが体感する体感品質を最適化するために使用されるネットワーク品質を推定するネットワーク品質推定装置が実行するネットワーク品質推定方法であって、
前記ネットワーク品質推定装置は、ネットワーク品質を示す品質情報を、当該ネットワーク品質が測定された時刻を示す時刻情報、及び、当該ネットワーク品質が測定された位置を示す位置情報とともに格納する品質関連情報データベースを備えており、
前記映像の再生が行われる位置である再生位置と、当該再生が行われる時刻である再生時刻とに対応する所定の条件を満たす品質情報を、前記品質関連情報データベースから取得し、当該品質情報から、前記再生位置と前記再生時刻におけるネットワーク品質を推定する推定ステップ
を備えることを特徴とするネットワーク品質推定方法。
【請求項１０】
コンピュータを、請求項１ないし３のうちいずれか１項に記載の体感品質最適化装置における各手段として機能させるためのプログラム。
【請求項１１】
コンピュータを、請求項６に記載のネットワーク品質推定装置における各手段として機能させるためのプログラム。
【請求項１２】
コンピュータを、請求項４、５、又は７に記載のモバイル端末における各手段として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像配信サービスにより提供される映像に対するユーザの体感品質（QoE: Quality of Experience）を最適化する映像配信制御技術に関連するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ネットワークを介した映像配信サービスが普及しており、特にストリーミング型と呼ばれる配信方式が広く使われている。ストリーミング型の映像配信では、サーバ側では映像データを小さなデータの塊(チャンク)に分割して配信しており、クライアント側ではチャンクをダウンロードしながら随時再生を行っている。この時、サーバは元の動画データをいくつかの符号化ビットレートでエンコードしたデータを蓄積していることが多く、クライアントは再生開始時に、再生する符号化ビットレートを選択することができる。【０００３】
符号化ビットレート選択時には、高いビットレートを選択すると映像が高精細になるが、1チャンクあたりのデータ量が大きくなるため、データの取得が間に合わずに再生が停止する可能性が高くなる。一方で、低いビットレートを選択すると映像は劣化してしまうが、1チャンクあたりのデータ量は少なくなるため、再生が停止する可能性は低くなる。つまり、符号化ビットレートと再生停止の間にはトレードオフの関係があり、そのバランスを上手く保ったビットレート選択方式を確立する必要がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】山本浩二, "招待講演 QoE-centricオペレーションの実現に向けた取り組み紹介（情報通信マネジメント），" 信学技報, vol. 114, no. 299, pp. 49-52, nov 2014
【非特許文献２】Xiaoqi Yin, Abhishek Jindal, Vyas Sekar, Bruno Sinopoli, A Control-Theoretic Approach for Dynamic Adaptive Video Streaming over HTTP, In proc. ACM SIGCOMM, August 2015
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した課題に対して、ユーザ体感品質（QoE）に着目した配信レート選択方式を用いることが想定される。この配信レート選択方式では、例えば、通信開始時のユーザの環境情報を取得し、過去の類似環境での配信履歴から、どの程度のネットワーク品質となるかを予測する。そして、推定したネットワーク品質情報からアプリケーション品質及びQoEを推定するモデルを利用し、最もQoEが高くなるように配信レート（符号化ビットレート）を決定する。【０００６】
上記の手法では、ネットワーク品質を推定するために、通信開始時のユーザの環境を元にネットワーク品質の推定を行っている。しかし、近年はモバイル環境からの映像視聴が増加しており、通信開始時の通信環境と映像視聴中の再生環境が一致しているとは限らない。【０００７】
例えば、通信開始時に混雑しやすい基地局のセル（CID）配下で通信を開始し、映像視聴中に通信環境の良い場所に移動するという状況を考える。この時、上記の手法では通信開始時のCID及び時間帯を元に通信品質の予測を行うため、この状況では余剰帯域を使い切れず、最適なQoEになっているとは限らない。また、通信開始時に通信環境がよく、再生中に通信環境が悪くなった場合にも同様の現象が起きてしまう。【０００８】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、映像配信サービスにより提供される映像を受信する端末が移動する場合でも、当該端末の移動先の環境において体感品質が最適化された映像を受信することを可能とする技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の実施の形態によれば、映像配信サーバからネットワークを介して配信される映像に対してユーザが体感する体感品質を最適化するための体感品質最適化装置であって、
ネットワーク品質を示す品質情報を、当該ネットワーク品質が測定された時刻を示す時刻情報、及び、当該ネットワーク品質が測定された位置を示す位置情報とともに格納する品質関連情報データベースと、
前記映像の再生が行われる位置である再生位置と、当該再生が行われる時刻である再生時刻とに対応する所定の条件を満たす品質情報を、前記品質関連情報データベースから取得し、当該品質情報から、前記再生位置と前記再生時刻におけるネットワーク品質を推定する推定手段と、
前記推定手段により推定されたネットワーク品質と、前記映像に対して利用可能な符号化条件とに基づいて、当該映像に対する体感品質を最適化するように、当該映像の符号化条件の推奨値を算出する算出手段と
を備えることを特徴とする体感品質最適化装置が提供される。【００１０】
また、本発明の実施の形態によれば、映像配信サーバからネットワークを介して配信される映像に対してユーザが体感する体感品質を最適化するために使用されるネットワーク品質を推定するネットワーク品質推定装置であって、
ネットワーク品質を示す品質情報を、当該ネットワーク品質が測定された時刻を示す時刻情報、及び、当該ネットワーク品質が測定された位置を示す位置情報とともに格納する品質関連情報データベースと、
前記映像の再生が行われる位置である再生位置と、当該再生が行われる時刻である再生時刻とに対応する所定の条件を満たす品質情報を、前記品質関連情報データベースから取得し、当該品質情報から、前記再生位置と前記再生時刻におけるネットワーク品質を推定する推定手段と、
を備えることを特徴とするネットワーク品質推定装置が提供される。【００１１】
また、本発明の実施の形態によれば、映像配信サーバからネットワークを介して配信される映像に対してユーザが体感する体感品質を最適化するための体感品質最適化装置が実行する体感品質最適化方法であって、
前記体感品質最適化装置は、ネットワーク品質を示す品質情報を、当該ネットワーク品質が測定された時刻を示す時刻情報、及び、当該ネットワーク品質が測定された位置を示す位置情報とともに格納する品質関連情報データベースを備えており、
前記映像の再生が行われる位置である再生位置と、当該再生が行われる時刻である再生時刻とに対応する所定の条件を満たす品質情報を、前記品質関連情報データベースから取得し、当該品質情報から、前記再生位置と前記再生時刻におけるネットワーク品質を推定する推定ステップと、
前記推定ステップにより推定されたネットワーク品質と、前記映像に対して利用可能な符号化条件とに基づいて、当該映像に対する体感品質を最適化するように、当該映像の符号化条件の推奨値を算出する算出ステップと
を備えることを特徴とする体感品質最適化方法が提供される。【００１２】
また、本発明の実施の形態によれば、映像配信サーバからネットワークを介して配信される映像に対してユーザが体感する体感品質を最適化するために使用されるネットワーク品質を推定するネットワーク品質推定装置が実行するネットワーク品質推定方法であって、
前記ネットワーク品質推定装置は、ネットワーク品質を示す品質情報を、当該ネットワーク品質が測定された時刻を示す時刻情報、及び、当該ネットワーク品質が測定された位置を示す位置情報とともに格納する品質関連情報データベースを備えており、
前記映像の再生が行われる位置である再生位置と、当該再生が行われる時刻である再生時刻とに対応する所定の条件を満たす品質情報を、前記品質関連情報データベースから取得し、当該品質情報から、前記再生位置と前記再生時刻におけるネットワーク品質を推定する推定ステップ
を備えることを特徴とするネットワーク品質推定方法が提供される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の実施の形態によれば、映像配信サービスにより提供される映像を受信する端末が移動する場合でも、当該端末の移動先の環境において体感品質が最適化された映像を受信することを可能とする技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態における体感品質最適化システム１００の構成例を示す図である。
【図２】映像配信サーバ２０が保持する情報の例を示す図である。
【図３】モバイル端末１０と体感品質最適化装置３０の構成例を示す図である。
【図４】モバイル端末１０における品質関連情報DB１３に格納される情報の例を示す図である。
【図５】体感品質最適化装置３０における品質関連情報DB３３に格納される情報の例を示す図である。
【図６】体感品質最適化装置３０とモバイル端末１０のハードウェア構成例を示す図である。
【図７】体感品質最適化システム１００の動作を説明するためのシーケンス図である。
【図８】変形例におけるモバイル端末１０と体感品質最適化装置３０の構成例を示す図である。
【図９】変形例における体感品質最適化システム１００の動作を説明するためのシーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態（本実施の形態）を説明する。なお、以下で説明する実施の形態は一例に過ぎず、本発明が適用される実施の形態は、以下の実施の形態に限られるわけではない。
【００１６】
（システム全体構成、各装置の構成等）
図１に、本実施の形態における体感品質最適化システム１００の構成例を示す。図１に示すように、本実施の形態における体感品質最適化システム１００は、モバイル端末１０、映像配信サーバ２０、及び体感品質最適化装置３０を有する。
【００１７】
図１に示す体感品質最適化システム１００において、モバイル端末１０と映像配信サーバ２０との間、及びモバイル端末１０と体感品質最適化装置３０との間はそれぞれインターネット等のネットワークで接続されており、データの送受信が可能である。なお、図１には１つのモバイル端末１０が示されているが、実際には多数のモバイル端末１０が様々な場所に存在する。また、図１には、装置間で送受信される情報が示されているが、その送受信手順等については図６を参照した動作説明のところで説明する。
【００１８】
＜映像配信サーバ２０＞
体感品質最適化システム１００における映像配信サーバ２０は、ストリーミング型の映像配信を行うサーバである。当該映像配信サーバ２０は、図２に示すように、符号化情報（符号化条件と称してもよい）毎に映像データを保持しており、その映像データを１〜５秒毎に分割したチャンクという単位で保持している。なお、図２に示す例では、符号化情報としてフレームレートが示されているが、これは一例であり、符号化ビットレート毎、解像度毎に映像データを保持してもよい。モバイル端末１０は、映像配信サーバ２０に特定の符号化ビットレート／解像度／フレームレートのチャンクを要求することで、映像配信サーバ２０から当該チャンクをダウンロードし、再生・表示を行う。
【００１９】
＜モバイル端末１０＞
モバイル端末１０は、例えば、スマートフォン、タブレット、小型ＰＣ等であり、ネットワークを介して他の装置（映像配信サーバ２０等）とデータ送受信を行うための通信機能を含む。本実施の形態では、当該ネットワークは、セルラー網（携帯電話網）を含み、モバイル端末１０は、セルラー網の基地局と無線通信を行う。また、モバイル端末１０は、セルラー網にアクセスすることにより、在圏するセル（基地局）を識別する識別子であるCID（セルID）を取得する。
【００２０】
なお、本実施の形態では、モバイル端末１０の位置を識別する位置情報としてCIDを用いているが、これは一例であり、他の位置情報を用いてもよい。例えば、モバイル端末１０が備えるGPS機能により取得した緯度・経度の情報をCIDに代えて使用することとしてもよい。また、CIDと緯度・経度の情報の両方を使用してもよい。
【００２１】
図３は、体感品質最適化システム１００におけるモバイル端末１０と体感品質最適化装置３０の構成例を示す図である。なお、図３は、モバイル端末１０と体感品質最適化装置３０において、本実施の形態に特に関連する機能部を示す図であり、モバイル端末１０と体感品質最適化装置３０のそれぞれは、一般的な通信処理等を行うための図示しない既存機能を含むものである。以下、モバイル端末１０の構成について説明する。
【００２２】
図３に示すとおり、モバイル端末１０は、映像再生部１１、最適符号化情報取得部１２、品質関連情報DB（データベース）１３、品質関連情報送信部１４を有する。
【００２３】
映像再生部１１は、映像配信サーバ２０に対して特定の符号化条件に対応するチャンクを要求することにより、映像配信サーバ２０から当該チャンクをダウンロードし、チャンク（符号化映像データ）を再生（復号）し、映像を表示する機能を有する。また、映像再生部１１は、セルラー通信機能を含んでおり、セルラー網に接続する際あるいはセル間を移動する際等に、基地局からCIDを受信（取得）する機能を有する。更に、映像再生部１１は、チャンクをダウンロードする際に、スループットを測定し、その測定結果を、測定した時刻と、測定時のCIDとともに品質関連情報DB１３に格納する機能を有する。なお、スループットはネットワーク品質の一例である。なお、測定時刻とスループットからなるデータは、スループットの時系列情報と呼ばれる。また、映像再生部１１は、ダウンロードしたチャンク（符号化映像データ）を一時的に格納するバッファを備え、バッファからチャンクのデータを読み出すことで再生を行う。また、映像再生部１１は、例えば一定時間間隔で、バッファ量（バッファに蓄積されているデータ量）を測定し、当該バッファ量を、測定時刻とともに記憶手段（例：品質関連情報DB１３）に格納することとしてもよい。測定時刻とバッファ量からなるデータは、バッファ量の時系列情報と呼ばれる。
【００２４】
最適符号化情報取得部１２は、例えばCIDが変わったことを契機として、体感品質最適化装置３０に対して、CIDを含む要求を送信することにより、体感品質最適化装置３０から、応答として最適符号化情報を受信し、当該最適符号化情報を上述した符号化条件として映像再生部１１に対して通知する機能を有する。
【００２５】
品質関連情報DB１３は、上記のようにチャンクのダウンロード時に測定されたスループット等の品質関連情報を格納する記憶手段である。なお、品質関連情報に、チャンクのダウンロード時のスループットを含めることは例であり、これに限られず、その他の値を測定し、格納してもよい。
【００２６】
図４に、品質関連情報DB１３に格納される情報の例を示す。図４に示すように、品質関連情報DB１３には、スループットの測定対象であるチャンクのID（チャンクID）、スループット測定時にモバイル端末１０が基地局から取得しているCID（スループット測定時のモバイル端末１０の位置情報）、及び、スループットの測定を行った時刻（例：年／月／日／時分秒等）が格納される。
【００２７】
モバイル端末１０の品質関連情報送信部１４は、品質関連情報DB１３から品質関連情報を読み出し、これを体感品質最適化装置３０に送信する機能を有する。品質関連情報送信部１４が品質関連情報を体感品質最適化装置３０に送信するタイミングについては、特に限定はないが、例えば、映像視聴終了時に、映像再生部１１からの指示に基づいて送信する。また、定期的に送信することとしてもよい。また、CIDが変更されたタイミングで、変更前のCIDに対応する品質関連情報を送信することとしてもよい。
【００２８】
本実施の形態に係るモバイル端末１０は、例えば、スマートフォンやタブレット等、コンピュータ（CPUとメモリ等）を含む端末において、本実施の形態で説明する処理内容を記述したプログラムを実行させることにより実現可能である。すなわち、モバイル端末１０が有する機能は、当該コンピュータに内蔵されるＣＰＵやメモリ等のハードウェア資源を用いて、モバイル端末１０で実施される処理に対応するプログラムを実行することによって実現することが可能である。上記プログラムは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体（可搬メモリ等）に記録して、保存したり、配布したりすることが可能である。また、上記プログラムをインターネットや電子メール等、ネットワークを通して提供することも可能である。
【００２９】
＜体感品質最適化装置３０＞
次に、体感品質最適化装置３０の構成について説明する。図３に示したとおり、体感品質最適化装置３０は、最適符号化情報算出部３１、品質関連情報受信部３２、品質関連情報DB３３を有する。
【００３０】
最適符号化情報算出部３１は、CIDと映像情報を含む要求をモバイル端末１０から受信したことに応じて、当該CIDと現在時刻、及び、品質関連情報DB３３に格納された品質関連情報に基づいて、モバイル端末１０の現在位置におけるスループットを予測し、当該スループットと映像情報等に基づいて、体感品質を最適化する符号化条件（符号化ビットレート、フレームレート、解像度等）を決定し、当該符号化条件を最適符号化情報としてモバイル端末１０に送信する機能を有する。なお、本実施の形態における「最適化」とは、本実施の形態で説明する処理を実行することで、できるだけ良い体感品質を得ることを意味する。
【００３１】
品質関連情報受信部３２は、モバイル端末１０から品質関連情報を受信し、当該品質関連情報を品質関連情報DB３３に格納する機能を有する。
【００３２】
図５に、体感品質最適化装置３０の品質関連情報DB３３に格納される情報の例を示す。図５に示すように、時刻、及び、当該時刻での測定結果（CID、スループット）が格納される。
【００３３】
本実施の形態に係る体感品質最適化装置３０は、例えば、１つ又は複数のコンピュータに、本実施の形態で説明する処理内容を記述したプログラムを実行させることにより実現可能である。すなわち、体感品質最適化装置３０が有する機能は、当該コンピュータに内蔵されるＣＰＵやメモリ等のハードウェア資源を用いて、体感品質最適化装置３０で実施される処理に対応するプログラムを実行することによって実現することが可能である。上記プログラムは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体（可搬メモリ等）に記録して、保存したり、配布したりすることが可能である。また、上記プログラムをインターネットや電子メール等、ネットワークを通して提供することも可能である。
【００３４】
図６は、体感品質最適化装置３０をコンピュータで実現する場合における当該体感品質最適化装置３０のハードウェア構成例を示す図である。図６の体感品質最適化装置３０は、それぞれバスＢで相互に接続されているドライブ装置１５０、補助記憶装置１５２、メモリ装置１５３、ＣＰＵ１５４、インタフェース装置１５５、表示装置１５６、及び入力装置１５７等を有する。
【００３５】
体感品質最適化装置３０での処理を実現するプログラムは、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ又はメモリカード等の記録媒体１５１によって提供される。プログラムを記憶した記録媒体１５１がドライブ装置１５０にセットされると、プログラムが記録媒体１５１からドライブ装置１５０を介して補助記憶装置１５２にインストールされる。但し、プログラムのインストールは必ずしも記録媒体１５１より行う必要はなく、ネットワークを介して他のコンピュータよりダウンロードするようにしてもよい。補助記憶装置１５２は、インストールされたプログラムを格納すると共に、必要なファイルやデータ等を格納する。
【００３６】
メモリ装置１５３は、プログラムの起動指示があった場合に、補助記憶装置１５２からプログラムを読み出して格納する。ＣＰＵ１５４は、メモリ装置１５３に格納されたプログラムに従って体感品質最適化装置３０に係る機能を実現する。インタフェース装置１５５は、ネットワークに接続するためのインタフェースとして用いられる。表示装置１５６はプログラムによるＧＵＩ（Graphical User Interface）等を表示する。入力装置１５７はキーボード及びマウス、ボタン、又はタッチパネル等で構成され、様々な操作指示を入力させるために用いられる。
【００３７】
なお、図６は、モバイル端末１０をコンピュータで構成する場合におけるハードウェア構成例を示す図でもある。モバイル端末１０及び体感品質最適化装置３０がコンピュータとプログラムで実現できる点、及び、これらのハードウェア構成例については、後述する変形例においても同様である。
【００３８】
なお、図１、図３に示す例では、モバイル端末１０と体感品質最適化装置３０とが別々の装置であるが、モバイル端末１０内に体感品質最適化装置３０の機能を備えてもよい。この場合、モバイル端末１０は、映像再生機能に加えて、最適符号化情報算出部３１の機能を有する。また、この場合において、スループット予測のために使用する品質関連情報として、モバイル端末１０自身が様々な場所・時刻で測定して得た品質関連情報を用いてもよいし、複数のモバイル端末から品質関連情報を収集するサーバを設け、当該サーバから品質関連情報を取得することとしてもよい。また、この場合のモバイル端末１０を「体感品質最適化装置」と称してもよい。
【００３９】
（システムの動作）
次に、本実施の形態における体感品質最適化システム１００の動作例を図７のシーケンス図を参照して説明する。
【００４０】
まず、モバイル端末１０における最適符号化情報取得部１２が、モバイル端末１０の現在地のCID、映像情報、バッファ量の時系列情報、スループットの時系列情報を含む要求を体感品質最適化装置３０に送信する（ステップＳ１）。ステップＳ１が実行されるタイミングは、映像視聴開始時、あるいは、モバイル端末１０が在圏するセル（基地局）が変わったとき（つまり、CIDが変わったとき）、等である。なお、ステップＳ１において、モバイル端末１０から体感品質最適化装置３０に送信する情報に、現在地のCID、映像情報、バッファ量の時系列情報、スループットの時系列情報を含めることは一例である。体感品質最適化装置３０における最適符号化情報の算出方法に応じて、適宜、モバイル端末１０から体感品質最適化装置３０に送信する情報を決めてよい。例えば、モバイル端末１０から体感品質最適化装置３０に送信する情報が、現在地のCIDと映像情報であってもよい。
【００４１】
映像開始時の場合、例えば、ユーザが映像再生部１１に対して視聴したい映像を指定すると、映像再生部１１は、現在のCIDと、指定された映像の映像情報（例：当該映像で利用可能なビットレート等の符号化情報）等を最適符号化情報取得部１２に通知することでステップＳ１が開始される。
【００４２】
また、在圏するセル（基地局）が変わったときについては、例えば、映像再生部１１が、CIDの変更を検知すると、映像再生部１１は変更後のCIDと、映像情報（例：視聴開始時に用いたもの）等を最適符号化情報取得部１２に通知することでステップＳ１が開始される。なお、CID変更を契機にステップＳ１を実行する場合、映像情報を送信しないこととしてもよい。視聴開始時に送信しているからである。
【００４３】
映像情報（ユーザにより指定された映像で利用可能なビットレート、解像度、フレームレート等の符号化情報）については、映像再生部１１が映像配信サーバ２０から受信する当該映像に関するメタ情報（例：MPEG-DASHでのMPD（Media Presentation Description））から取得できる。
【００４４】
ステップＳ１で送信された要求を受信した体感品質最適化装置３０の最適符号化情報算出部３１は、最適符号化情報の算出を行う（ステップＳ２）。
【００４５】
ここではまず、最適符号化情報算出部３１は、要求に含まれるCIDと、現在時刻（モバイル端末１０において映像の再生を行う再生時刻に相当）とに基づいて品質関連情報DB３３（例：図５）を検索することにより、当該CIDと再生時刻とに対応する過去の類似した条件の下で測定されたスループットデータを取得し、例えばその平均をとることで、現在のモバイル端末１０におけるスループット予測値を算出する。過去の類似した条件下のスループットデータとは、例えば、CIDが要求に係るCIDと同じで、現在時刻と同じ曜日の同じ時間帯（例：午後６時〜午後８時等）で測定されたスループットデータ、等である。なお、最適符号化情報算出部３１は、スループット予測値として、例えば、スループットの平均、及びスループットの分散を算出するが、これらは例であり、これら以外の値を算出してもよいし、スループットの平均のみを算出することととてもよい。
【００４６】
より具体的な例として、スループット予測値を以下に説明する方法で算出してもよい。以下で説明する例では、過去の類似した条件下でのスループットの平均値とともに、モバイル端末１０から受信したスループットの時系列情報を使用する。
【００４７】
ここでは、スループットの時系列情報として、x1, x2, ... xnが得られたものとする。nは１以上の整数であり、添字の数値が小さいほど、スループット取得時刻が現在時刻に近いものとする。つまり、x1のスループット取得時刻が最も現在時刻に近い。この場合、例えば下記の式１又は式２により、スループット予測値が算出される。
【００４８】
αΣni=1((1/i)×xi)＋(1‐α)m    式１
α(1/n)Σni=1(xi)＋(1‐α)m     式２
上記の各式において、mは過去の類似した条件下でのスループットの平均値であり、αは0≦α≦1を満たす実数である。
【００４９】
次に、最適符号化情報算出部３１は、そのスループット予測値と、バッファ量の時系列情報と、当該映像において利用可能なビットレート等の符号化情報から、体感品質を最適化する符号化条件（符号化ビットレート、フレームレート、解像度）を算出する。そして、最適符号化情報算出部３１は、当該符号化条件を最適符号化情報としてモバイル端末１０に送信する（ステップＳ３）。上記符号化条件の算出方法としては、例えば、次のような方法がある。
【００５０】
様々なスループット、及び様々な符号化条件（符号化ビットレート、フレームレート、解像度）等の下で映像品質の主観評価実験を行い、得られた評価結果に基づいて、スループットと符号化条件から推定体感品質を得るモデル式（関数等）を作成し、予め最適符号化情報算出部３１に当該モデル式を例えばプログラムとして設定する。なお、主観評価実験を行わずに、モデル式として既存のモデル式を用いてもよい。当該モデル式としては、例えば、非特許文献２に記載された式がある。
【００５１】
そして、最適符号化情報算出部３１は、モバイル端末１０から映像情報として受信した、当該映像で利用可能な種々の符号化条件（符号化ビットレート、フレームレート、解像度）、スループット予測値等をモデル式に入力することで、各符号化条件での推定体感品質を算出する。
【００５２】
そして、最適符号化情報算出部３１は、スループット予測値（例：スループット平均）を下回る符号化ビットレートを有する符号化条件の中で、推定体感品質が最大となる符号化条件を最適符号化情報として決定する。
【００５３】
スループット予測値を下回る符号化ビットレートを使用することにより、再生停止を発生させずに高画質な映像を視聴することができるようになり、体感品質が最適化される。
【００５４】
図７のステップＳ３で最適符号化情報（符号化ビットレート、フレームレート、解像度等）を受信したモバイル端末１０の最適符号化情報取得部１２は、当該最適符号化情報を映像再生部１１に通知する。なお、最適符号化情報を推奨値と呼んでもよい。
【００５５】
続いて、モバイル端末１０の映像再生部１１は、最適符号化情報が示す符号化条件のチャンクを映像配信サーバ２０に要求し（ステップＳ４）、当該チャンクをダウンロードし、映像再生を行う（ステップＳ５）。時間の経過に従って、ステップＳ４とステップＳ５は繰り返し実行される。
【００５６】
モバイル端末１０の映像再生部１１は、チャンク単位でそのダウンロード時にスループットを測定し、測定されたスループット情報とその時点でのCID、及び時刻情報を品質関連情報として品質関連情報DB１３（例：図４）に格納する（ステップＳ６）。
【００５７】
映像再生部１１は、映像の終了、あるいはユーザによる視聴終了指示等により、視聴が完了したことを検知すると、視聴が完了したことを品質関連情報送信部１４に通知する（ステップＳ７）。
【００５８】
通知を受けた品質関連情報送信部１４は、映像の視聴中に格納された品質関連情報を品質関連情報DB１３から読み出し、当該品質関連情報を体感品質最適化装置３０に送信する（ステップＳ８）。体感品質最適化装置３０における品質関連情報受信部３２が当該品質関連情報を受信し、当該品質関連情報を品質関連情報DB３３に格納（追記）する。なお、品質関連情報送信部１４は、定期的に品質関連情報を品質関連情報DB１３から読み出し、当該品質関連情報を体感品質最適化装置３０に送信することとしてもよい。
【００５９】
（変形例）
これまでに説明した例では、体感品質最適化装置３０が、最適符号化情報を算出し、算出した最適符号化情報をモバイル端末１０に通知することとしていたが、これは一例である。モバイル端末１０が最適符号化情報を算出することとしてもよい。以下、この場合の例を変形例として説明する。以下、これまでに説明した例と異なる点を主に説明する。
【００６０】
＜変形例における装置構成例＞
図８は、変形例におけるモバイル端末１０と体感品質最適化装置３０の構成例を示す図である。
【００６１】
変形例におけるモバイル端末１０は、映像再生部１１、最適符号化情報算出部２１、品質関連情報DB（データベース）１３、品質関連情報送信部１４を有する。すなわち、変形例におけるモバイル端末１０は、図３に示したモバイル端末１０における最適符号化情報取得部１２に代えて、最適符号化情報算出部２１を有する。映像再生部１１、品質関連情報DB（データベース）１３、品質関連情報送信部１４は、図３に示したものと同じである。
【００６２】
最適符号化情報算出部２１は、例えばCIDが変わったことを契機として、体感品質最適化装置３０に対して、CIDを含む要求を送信することにより、体感品質最適化装置３０から、応答としてスループット予測値（例：スループット平均、スループット分散）を受信し、当該スループット予測値に基づき、前述した（図３に示した）体感品質最適化装置３０における最適符号化情報算出部３１と同様の手法を用いて、最適符号化情報（符号化条件）を算出し、映像再生部１１に対して通知する機能を有する。
【００６３】
変形例に係るモバイル端末１０は、例えば、スマートフォンやタブレット等、コンピュータ（CPUとメモリ等）を含む端末において、変形例における処理内容を記述したプログラムを実行させることにより実現可能である。すなわち、モバイル端末１０が有する機能は、当該コンピュータに内蔵されるＣＰＵやメモリ等のハードウェア資源を用いて、モバイル端末１０で実施される処理に対応するプログラムを実行することによって実現することが可能である。上記プログラムは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体（可搬メモリ等）に記録して、保存したり、配布したりすることが可能である。また、上記プログラムをインターネットや電子メール等、ネットワークを通して提供することも可能である。
【００６４】
変形例における体感品質最適化装置３０は、スループット算出・送信部４１、品質関連情報受信部３２、品質関連情報DB３３を有する。すなわち、変形例における体感品質最適化装置３０は、図３に示した体感品質最適化装置３０における最適符号化情報算出部３１に代えて、スループット算出・送信部４１を有する。品質関連情報受信部３２、品質関連情報DB３３は、図３に示したものと同じである。
【００６５】
スループット算出・送信部４１は、CIDを含む要求をモバイル端末１０から受信したことに応じて、当該CIDと現在時刻、及び、品質関連情報DB３３に格納された品質関連情報に基づいて、モバイル端末１０の現在位置におけるスループットを予測し、当該スループットの予測値（具体的には、例えば、スループット平均、及び、スループット分散）をモバイル端末１０に送信する機能を有する。
【００６６】
なお、変形例における体感品質最適化装置３０をネットワーク品質推定装置と称してもよい。
【００６７】
変形例における体感品質最適化装置３０は、例えば、１つ又は複数のコンピュータに、変形例における処理内容を記述したプログラムを実行させることにより実現可能である。すなわち、体感品質最適化装置３０が有する機能は、当該コンピュータに内蔵されるＣＰＵやメモリ等のハードウェア資源を用いて、体感品質最適化装置３０で実施される処理に対応するプログラムを実行することによって実現することが可能である。上記プログラムは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体（可搬メモリ等）に記録して、保存したり、配布したりすることが可能である。また、上記プログラムをインターネットや電子メール等、ネットワークを通して提供することも可能である。
【００６８】
前述したように、変形例におけるモバイル端末１０と体感品質最適化装置３０のハードウェア構成例は図６に示した構成と同様である。
【００６９】
＜変形例における動作例＞
図９は、変形例における体感品質最適化システム１００の動作を説明するためのシーケンス図である。
【００７０】
まず、モバイル端末１０における最適符号化情報算出部２１が、図３におけるステップＳ１と同様に、モバイル端末１０の現在地のCID、映像情報、バッファ量の時系列情報、スループットの時系列情報を含む要求を体感品質最適化装置３０に送信する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１が実行されるタイミングは、映像視聴開始時、あるいは、モバイル端末１０が在圏するセル（基地局）が変わったとき（つまり、CIDが変わったとき）等である。なお、ステップＳ１１において、モバイル端末１０から体感品質最適化装置３０に送信する情報に現在地のCID、映像情報、バッファ量の時系列情報、スループットの時系列情報を含めることは一例である。例えば、モバイル端末１０から体感品質最適化装置３０に送信する情報が、現在地のCIDのみであってもよいし、現在地のCIDと、「映像情報、バッファ量の時系列情報、スループットの時系列情報」以外の情報とを含む情報であってもよい。
【００７１】
ステップＳ１１で送信された要求を受信した体感品質最適化装置３０のスループット算出・送信部４１は、スループット予測値の算出を行う（ステップＳ１２）。
【００７２】
ここでは、スループット算出・送信部４１は、要求に含まれるCIDと、現在時刻（モバイル端末１０において映像の再生を行う再生時刻に相当）とに基づいて品質関連情報DB３３（例：図５）を検索することにより、当該CIDと再生時刻とに対応する過去の類似した条件の下で測定されたスループットデータを取得し、例えばその平均をとることで、現在のモバイル端末１０におけるスループット予測値を算出する。過去の類似した条件下のスループットデータとは、例えば、CIDが要求に係るCIDと同じで、現在時刻と同じ曜日の同じ時間帯（例：午後６時〜午後８時等）で測定されたスループットデータ等である。スループット算出・送信部４１は、スループット予測値として、例えば、スループットの平均、及びスループットの分散を算出するが、これらは例であり、これら以外の値を算出してもよいし、スループットの平均のみを算出してもよい。また、スループット算出・送信部４１は、前述した式１又は式２を用いてスループット予測値を算出することとしてもよい。
【００７３】
スループット算出・送信部４１は、ステップＳ１２で算出したスループット予測値をモバイル端末１０に送信する（ステップＳ１３）。
【００７４】
モバイル端末１０の最適符号化情報算出部２１は、例えば、ステップＳ１３において受信したスループット予測値と、バッファ量の時系列情報と、当該映像において利用可能なビットレート等の符号化情報から、体感品質を最適化する符号化条件（符号化ビットレート、フレームレート、解像度）を算出し、算出結果（最適符号化情報）を映像再生部１１に通知する（ステップＳ１４）。上記符号化条件の算出方法は、図３のステップＳ２において説明した方法と同様である。すなわち、最適符号化情報算出部２１は、対象の映像で利用可能な種々の符号化条件（符号化ビットレート、フレームレート、解像度）等をモデル式に入力することで、各符号化条件での推定体感品質を算出する。
【００７５】
また、最適符号化情報算出部２１は、スループット予測値を下回る符号化ビットレートを有する符号化条件の中で、推定体感品質が最大となる符号化条件を最適符号化情報として決定する。前述したとおり、スループット予測値を下回る符号化ビットレートを使用することにより、再生停止を発生させずに高画質な映像を視聴することができるようになり、体感品質が最適化される。
【００７６】
以降のステップＳ１５〜ステップＳ２０は、図３に示したステップＳ４〜ステップＳ９と同様である。
【００７７】
（実施の形態のまとめ）
以上、説明したように、本実施の形態により、映像配信サーバからネットワークを介して配信される映像に対してユーザが体感する体感品質を最適化するための体感品質最適化装置であって、ネットワーク品質を示す品質情報を、当該ネットワーク品質が測定された時刻を示す時刻情報、及び、当該ネットワーク品質が測定された位置を示す位置情報とともに格納する品質関連情報データベースと、前記映像の再生が行われる位置である再生位置と、当該再生が行われる時刻である再生時刻とに対応する所定の条件を満たす品質情報を、前記品質関連情報データベースから取得し、当該品質情報から、前記再生位置と前記再生時刻におけるネットワーク品質を推定する推定手段と、前記推定手段により推定されたネットワーク品質と、前記映像に対して利用可能な符号化条件とに基づいて、当該映像に対する体感品質を最適化するように、当該映像の符号化条件の推奨値を算出する算出手段とを備えることを特徴とする体感品質最適化装置が提供される。なお、最適符号化情報算出部３１は、推定手段と算出手段を有する構成の例である。
【００７８】
体感品質最適化装置は、映像の再生を行うモバイル端末から、前記品質情報、前記位置情報、及び前記時刻情報を受信し、前記品質関連情報データベースに格納する品質関連情報受信手段を備えてもよい。
【００７９】
前記推定手段により推定されたネットワーク品質は、例えば、スループット予測値であり、前記算出手段は、当該スループット予測値を下回る符号化ビットレートを前記推奨値として算出する。
【００８０】
また、本実施の形態により、上記体感品質最適化装置と通信可能なモバイル端末であって、当該モバイル端末の位置を示す位置情報を取得し、当該位置情報を前記再生位置を示す情報として前記体感品質最適化装置に送信し、当該体感品質最適化装置から前記推奨値を受信する取得手段と、前記取得手段により取得された推奨値に対応する映像の配信を前記映像配信サーバに要求し、当該要求に応じて配信された映像データの再生を行う映像再生手段とを備えることを特徴とするモバイル端末が提供される。なお、最適符号化情報取得部１２は、取得手段の例であり、映像再生部１１は、映像再生手段の例である。
【００８１】
前記映像再生手段は、前記映像データを受信する際に、前記ネットワーク品質を測定する手段を有してもよく、前記モバイル端末は、前記測定により得られた品質情報を、時刻情報及び位置情報とともに前記体感品質最適化装置に送信する品質関連情報送信手段を備えてもよい。
【００８２】
また、本実施の形態により、映像配信サーバからネットワークを介して配信される映像に対してユーザが体感する体感品質を最適化するために使用されるネットワーク品質を推定するネットワーク品質推定装置であって、ネットワーク品質を示す品質情報を、当該ネットワーク品質が測定された時刻を示す時刻情報、及び、当該ネットワーク品質が測定された位置を示す位置情報とともに格納する品質関連情報データベースと、前記映像の再生が行われる位置である再生位置と、当該再生が行われる時刻である再生時刻とに対応する所定の条件を満たす品質情報を、前記品質関連情報データベースから取得し、当該品質情報から、前記再生位置と前記再生時刻におけるネットワーク品質を推定する推定手段と、を備えることを特徴とするネットワーク品質推定装置が提供される。なお、スループット算出・送信部４１は、推定手段の例である。
【００８３】
また、本実施の形態により、上記ネットワーク品質推定装置と通信可能なモバイル端末であって、当該モバイル端末の位置を示す位置情報を取得し、当該位置情報を前記再生位置を示す情報として前記ネットワーク品質推定装置に送信し、当該ネットワーク品質推定装置から前記ネットワーク品質を取得する取得手段と、前記取得手段により取得されたネットワーク品質と、前記映像に対して利用可能な符号化条件とに基づいて、当該映像に対する体感品質を最適化するように、当該映像の符号化条件の推奨値を算出する算出手段と前記算出手段により算出された推奨値に対応する映像の配信を前記映像配信サーバに要求し、当該要求に応じて配信された映像データの再生を行う映像再生手段とを備えることを特徴とするモバイル端末が提供される。最適符号化情報算出部２１は、取得手段と算出手段とを有する構成の例であり、映像再生部１１は、映像再生手段の例である。
【００８４】
なお、上記の各装置の構成における「手段」を、「部」、「回路」、「デバイス」等に置き換えてもよい。
【００８５】
本実施の形態によれば、映像配信サービスにより提供される映像を受信する端末が移動する場合でも、当該端末の移動先の環境において体感品質が最適化された映像を受信することが可能となる。これにより、移動中に映像を視聴しているユーザに対して、移動中の映像視聴品質向上が図られる。その結果、同業他サービスとの差別化、本発明に係る技術を適用した映像配信サービスの滞在時間増加、利用頻度向上が期待される。
【００８６】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は斯かる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【００８７】
本特許出願は２０１５年１２月２日に出願した日本国特許出願第２０１５−２３６０８６号に基づきその優先権を主張するものであり、日本国特許出願第２０１５−２３６０８６号の全内容を本願に援用する。
【符号の説明】
【００８８】
１０  モバイル端末
１１  映像再生部
１２  最適符号化情報取得部
１３  品質関連情報DB
１４  品質関連情報送信部
２０  映像配信サーバ
３０  体感品質最適化装置
２１、３１  最適符号化情報算出部
３２  品質関連情報受信部
３３  品質関連情報DB
４１  スループット算出・送信部
１００  体感品質最適化システム
１５０  ドライブ装置
１５２  補助記憶装置
１５３  メモリ装置
１５４  ＣＰＵ
１５５  インタフェース装置
１５６  表示装置
１５７  入力装置
【図１】
2017094847.tif 000003
【図２】
2017094847.tif 000004
【図３】
2017094847.tif 000005
【図４】
2017094847.tif 000006
【図５】
2017094847.tif 000007
【図６】
2017094847.tif 000008
【図７】
2017094847.tif 000009
【図８】
2017094847.tif 000010
【図９】
2017094847.tif 000011
【国際調査報告】
2017094847.tif 000012
2017094847.tif 000013
2017094847.tif 000014
2017094847.tif 000015