(57)【要約】  マルチメディアデータ通信装置は、複数のコネクションを並列に用いて複数のチャンクに分割されたマルチメディアデータの通信を行うマルチメディアデータ通信装置であって、マルチメディアデータの各チャンクのデータサイズを取得するチャンク情報取得部７０１と、複数のコネクションを並列に用いてデータを通信するとき通信性能である通信スループット特性を取得する通信スループット特性測定部７０２と、各チャンクのデータサイズ、および通信スループット特性に基づいて、所定の期間中における、送信済みのマルチメディアデータのうち再生可能なデータである有効データの単位時間あたりの増加量である有効データ増加率を、所定の経過時間毎およびコネクション数毎に求める有効データ増加率算出部７０３とを備える。
2014049943.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のコネクションを並列に用いて複数のチャンクに分割されたマルチメディアデータの通信を行うマルチメディアデータ通信装置であって、
前記マルチメディアデータの各チャンクのデータサイズを取得するチャンク情報取得手段と、
複数のコネクションを並列に用いてデータを通信するとき通信性能である通信スループット特性を取得する通信スループット特性測定手段と、
前記各チャンクのデータサイズ、および前記通信スループット特性に基づいて、所定の経過期間中における、送信済みの前記マルチメディアデータのうち再生可能なデータである有効データの単位時間あたりの増加量である有効データ増加率を、当該経過時間毎および前記コネクション数毎に求める有効データ増加率算出手段とを備えた
ことを特徴とするマルチメディアデータ通信装置。
【請求項２】
有効データの未再生時間である残余再生時間を取得する残余再生時間取得手段と、
経過時間毎の有効データ増加率を入力し、当該経過時間毎の有効データ増加率、および前記残余再生時間に基づいて、マルチメディアデータの送信に用いるコネクション数を決定する並列コネクション数決定手段とを備えた
請求項１記載のマルチメディアデータ通信装置。
【請求項３】
通信スループット特性は、
マルチメディアデータの送信に用いられるコネクション数毎の、各コネクションにおける通信スループットの確率分布を示す情報である
請求項１または請求項２記載のマルチメディアデータ通信装置。
【請求項４】
通信スループット特性は、
確率分布が正規分布である場合、マルチメディアデータの送信に用いられるコネクション数毎の、各コネクションにおける通信スループットの平均値、および各コネクションにおける通信スループットの標準偏差である
請求項３記載のマルチメディアデータ通信装置。
【請求項５】
有効データ増加率は、
所定の経過期間中における、送信済みのマルチメディアデータのうち再生可能なデータである有効データを、当該経過時間で除算した値である
請求項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載のマルチメディアデータ通信装置。
【請求項６】
並列コネクション数決定手段は、
経過時間を残余再生時間に置き換えた場合に有効データ増加率が最大となるコネクション数を用いることを決定する
請求項２から請求項５のうちのいずれか１項に記載のマルチメディアデータ通信装置。
【請求項７】
複数のコネクションを並列に用いて複数のチャンクに分割されたマルチメディアデータの通信を行うマルチメディアデータ通信方法であって、
前記マルチメディアデータの各チャンクのデータサイズを取得し、
複数のコネクションを並列に用いてデータを通信するとき通信性能である通信スループット特性を取得し、
前記各チャンクのデータサイズ、および前記通信スループット特性に基づいて、所定の経過期間中における、送信済みの前記マルチメディアデータのうち再生可能なデータである有効データの単位時間あたりの増加量である有効データ増加率を、当該経過時間毎および前記コネクション数毎に求める
ことを特徴とするマルチメディアデータ通信方法。
【請求項８】
有効データの未再生時間である残余再生時間を取得し、
経過時間毎の有効データ増加率を入力し、当該経過時間毎の有効データ増加率、および前記残余再生時間に基づいて、マルチメディアデータの送信に用いるコネクション数を決定する
請求項７記載のマルチメディアデータ通信方法。
【請求項９】
通信スループット特性は、
マルチメディアデータの送信に用いられるコネクション数毎の、各コネクションにおける通信スループットの確率分布を示す情報である
請求項７または請求項８記載のマルチメディアデータ通信方法。
【請求項１０】
通信スループット特性は、
確率分布が正規分布である場合、マルチメディアデータの送信に用いられるコネクション数毎の、各コネクションにおける通信スループットの平均値、および各コネクションにおける通信スループットの標準偏差である
請求項９記載のマルチメディアデータ通信方法。
【請求項１１】
有効データ増加率は、
送信済みのマルチメディアデータのうち再生可能なデータである有効データを、経過時間で除算した値である
請求項７から請求項１０のうちのいずれか１項に記載のマルチメディアデータ通信方法。
【請求項１２】
経過時間を残余再生時間に置き換えた場合に有効データ増加率が最大となるコネクション数を用いることを決定する
請求項８から請求項１１のうちのいずれか１項に記載のマルチメディアデータ通信方法。
【請求項１３】
コンピュータに、
複数のコネクションを並列に用いて複数のチャンクに分割されたマルチメディアデータの通信を行わせるマルチメディアデータ通信プログラムであって、
コンピュータに、
前記マルチメディアデータの各チャンクのデータサイズを取得するチャンク情報取得処理と、
複数のコネクションを並列に用いてデータを通信するとき通信性能である通信スループット特性を取得する通信スループット特性測定処理と、
前記各チャンクのデータサイズ、および前記通信スループット特性に基づいて、所定の経過期間中における、送信済みの前記マルチメディアデータのうち再生可能なデータである有効データの単位時間あたりの増加量である有効データ増加率を、当該経過時間毎および前記コネクション数毎に求める有効データ増加率算出処理とを
実行させるためのマルチメディアデータ通信プログラム。
【請求項１４】
コンピュータに、
有効データの未再生時間である残余再生時間を取得する残余再生時間取得処理と、
経過時間毎の有効データ増加率を入力し、当該経過時間毎の有効データ増加率、および前記残余再生時間に基づいて、マルチメディアデータの送信に用いるコネクション数を決定する並列コネクション数決定処理とを
実行させるための請求項１３記載のマルチメディアデータ通信プログラム。
【請求項１５】
通信スループット特性は、
マルチメディアデータの送信に用いられるコネクション数毎の、各コネクションにおける通信スループットの確率分布を示す情報である
請求項１３または請求項１４記載のマルチメディアデータ通信プログラム。
【請求項１６】
通信スループット特性は、
確率分布が正規分布である場合、マルチメディアデータの送信に用いられるコネクション数毎の、各コネクションにおける通信スループットの平均値、および各コネクションにおける通信スループットの標準偏差である
請求項１５記載のマルチメディアデータ通信プログラム。
【請求項１７】
有効データ増加率は、
送信済みのマルチメディアデータのうち再生可能なデータである有効データを、経過時間で除算した値である
請求項１３から請求項１６のうちのいずれか１項に記載のマルチメディアデータ通信プログラム。
【請求項１８】
並列コネクション数決定処理では、
経過時間を残余再生時間に置き換えた場合に有効データ増加率が最大となるコネクション数を用いることを決定する
請求項１４から請求項１７のうちのいずれか１項に記載のマルチメディアデータ通信プログラム。
【請求項１９】
複数のコネクションを並列に用いて複数のチャンクに分割されたマルチメディアデータの通信を行うマルチメディアデータ通信装置に用いられる有効データ増加率算出装置であって、
前記マルチメディアデータの各チャンクのデータサイズを取得するチャンク情報取得手段と、
複数のコネクションを並列に用いてデータを通信するとき通信性能である通信スループット特性を取得する通信スループット特性測定手段と、
前記各チャンクのデータサイズ、および前記通信スループット特性に基づいて、所定の経過期間中における、送信済みの前記マルチメディアデータのうち再生可能なデータである有効データの単位時間あたりの増加量である有効データ増加率を、当該経過時間毎および前記コネクション数毎に求める有効データ増加率算出手段とを備えた
ことを特徴とする有効データ増加率算出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のコネクションを並列に用いて動画や音声等のマルチメディアデータ通信を行う、送信装置、受信装置、マルチメディアデータ通信方法およびマルチメディアデータ通信プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
通信ネットワークを介してデータを受信しながら再生するストリーミング再生が、一般的に用いられている。動画等のマルチメディアデータが、ストリーミング再生によって再生される場合、頭出しの遅延や再生途絶が課題となる。頭出し（再生開始）の遅延および再生途絶は、ともに再生側におけるマルチメディアデータのバッファリング（バッファにデータを一時保存すること）に起因する。頭出しの遅延は、再生開始のためにある程度（例えば再生時間にして数秒分）のマルチメディアデータが再生側にバッファリング（初期バッファリング）されるまで再生が開始されないことにより生じる。再生途絶は、マルチメディアデータのバッファリング量が枯渇する（０になる）ことにより生じる。つまり、再生途絶は、再生により消費されるバッファリングされたマルチメディアデータの量が、受信によってバッファリングされるマルチメディアデータの量に到達することにより生じる。【０００３】
上述した課題を解決するための複数のコネクションを並列に用いるマルチメディアデータ通信方法の一例が特許文献１に記載されている。特許文献１には、複数のコネクションを用いたデータ通信方法が開示されている。特許文献１に記載されているデータ通信方法は、複数のコネクションを用いてデータの異なる部分を並列に送信することにより、データ送信の効率（通信スループット）を向上させている。【０００４】
また、特許文献２には、複数のコネクションを用いてデータを送信する際に、当該コネクション数を決定する方法が記載されている。特許文献２に記載されているコネクション数決定方法は、通信プロトコルであるＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）のウィンドウサイズとネットワーク往復遅延時間と回線速度とに基づいてコネクション数を決定することにより、送信効率（通信スループット）を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−５６９９０号公報
【特許文献２】特開平８−３０５６４３号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ｔｈｏｍａｓ  Ｊ．  Ｈａｃｋｅｒ、  Ｂｒｉａｎ  Ｄ．  Ａｔｈｅｙ、  “Ｔｈｅ  Ｅｎｄ−ｔｏ−Ｅｎｄ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｅｆｆｅｃｔｓ  ｏｆ  Ｐａｒａｌｌｅｌ  ＴＣＰ  Ｓｏｃｋｅｔｓ  ｏｎ  ａ  Ｌｏｓｓｙ  Ｗｉｄｅ−Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ”  Ｐｒｏｃ．  ｏｆ  ＩＰＤＰＳ、  ２００２．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した頭出しの遅延および再生途絶の原因の一つは、通信ネットワークを介して単位時間あたりに送受信できるデータ量である通信スループットが不足することである。通信スループットが不足すれば初期バッファリングに時間がかかるし、通信スループットが再生によるマルチメディアデータの消費量と比べて不足すれば再生途絶が生じる。【０００８】
しかし、特許文献１や特許文献２に記載された技術をストリーミング再生に適用した場合、トータル通信スループットが向上しても頭出しの遅延および再生途絶の問題を解決できないことがある。この理由を以下に説明する。【０００９】
マルチメディアデータのストリーミング再生において、再生を行う受信装置は、マルチメディアデータの先頭（もしくは再生開始位置）から順番に消費していく必要がある。上記技術により、送信装置が、マルチメディアデータを複数のチャンクに分割し、各チャンクを複数のコネクションを用いて並列に送信することによってトータル通信スループットを向上させることができる。しかし、受信済みチャンクをマルチメディアデータに復元したときにその並びにおいて途中に未だ受信していないデータが存在する場合、受信装置は、未だ受信していないデータの後方に位置する受信済みデータを再生することができない。【００１０】
よって、特許文献１や特許文献２に記載された技術は、頭出しの遅延および再生途絶という課題の解決には不十分である。【００１１】
そこで、本発明は、ストリーミング再生における頭出しの遅延および再生途絶を低減させることができるマルチメディアデータ通信装置、方法、プログラムおよび有効データ増加率算出装置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】
【００１２】
本発明によるマルチメディアデータ通信装置は、複数のコネクションを並列に用いて複数のチャンクに分割されたマルチメディアデータの通信を行うマルチメディアデータ通信装置であって、マルチメディアデータの各チャンクのデータサイズを取得するチャンク情報取得手段と、複数のコネクションを並列に用いてデータを通信するとき通信性能である通信スループット特性を取得する通信スループット特性測定手段と、各チャンクのデータサイズ、および通信スループット特性に基づいて、所定の経過期間中における、送信済みのマルチメディアデータのうち再生可能なデータである有効データの単位時間あたりの増加量である有効データ増加率を、当該経過時間毎およびコネクション数毎に求める有効データ増加率算出手段とを備えたことを特徴とする。【００１３】
本発明によるマルチメディアデータ通信方法は、複数のコネクションを並列に用いて複数のチャンクに分割されたマルチメディアデータの通信を行うマルチメディアデータ通信方法であって、マルチメディアデータの各チャンクのデータサイズを取得し、複数のコネクションを並列に用いてデータを通信するとき通信性能である通信スループット特性を取得し、各チャンクのデータサイズ、および通信スループット特性に基づいて、所定の経過期間中における、送信済みのマルチメディアデータのうち再生可能なデータである有効データの単位時間あたりの増加量である有効データ増加率を、当該経過時間毎およびコネクション数毎に求めることを特徴とするマルチメディアデータ通信方法。【００１４】
本発明によるマルチメディアデータ通信プログラムは、コンピュータに、複数のコネクションを並列に用いて複数のチャンクに分割されたマルチメディアデータの通信を行わせるマルチメディアデータ通信プログラムであって、コンピュータに、マルチメディアデータの各チャンクのデータサイズを取得するチャンク情報取得処理と、複数のコネクションを並列に用いてデータを通信するとき通信性能である通信スループット特性を取得する通信スループット特性測定処理と、各チャンクのデータサイズ、および通信スループット特性に基づいて、所定の経過期間中における、送信済みのマルチメディアデータのうち再生可能なデータである有効データの単位時間あたりの増加量である有効データ増加率を、当該経過時間毎およびコネクション数毎に求める有効データ増加率算出処理とを実行させることを特徴とする。【００１５】
本発明による有効データ増加率算出装置は、複数のコネクションを並列に用いて複数のチャンクに分割されたマルチメディアデータの通信を行うマルチメディアデータ通信装置に用いられる有効データ増加率算出装置であって、マルチメディアデータの各チャンクのデータサイズを取得するチャンク情報取得手段と、複数のコネクションを並列に用いてデータを通信するとき通信性能である通信スループット特性を取得する通信スループット特性測定手段と、各チャンクのデータサイズ、および通信スループット特性に基づいて、所定の経過期間中における、送信済みのマルチメディアデータのうち再生可能なデータである有効データの単位時間あたりの増加量である有効データ増加率を、当該経過時間毎およびコネクション数毎に求める有効データ増加率算出手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、ストリーミング再生における頭出しの遅延および再生途絶を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明による送信装置を用いたマルチメディアデータ通信システムの第１の実施形態および第２の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明による送信装置を用いたマルチメディアデータ通信システムの第１の実施形態の具体的な構成を示すブロック図である。
【図３】通信スループット特性の測定結果の一例を示した説明図である。
【図４】マルチメディアデータにおける有効データと非有効データの例を示す説明図である。
【図５】並列コネクション数が４のときのチャンク送信過程を示す説明図である。
【図６】モンテカルロシミュレーションを用いた有効データ増加率の算出に用いる設定を示す説明図である。
【図７】並列コネクション数が１のときの送信済みチャンクおよび有効チャンクと経過時間との関係示した説明図である。
【図８】並列コネクション数が１のときのトータル通信スループットおよび有効データ増加率と経過時間との関係を示した説明図である。
【図９】並列コネクション数が２のときの送信済みチャンクおよび有効チャンクと経過時間との関係を示した説明図である。
【図１０】並列コネクション数が２のときのトータル通信スループットおよび有効データ増加率と経過時間との関係を示した説明図である。
【図１１】並列コネクション数が３のときの送信済みチャンクおよび有効チャンクと経過時間との関係を示した説明図である。
【図１２】並列コネクション数が３のときのトータル通信スループットおよび有効データ増加率と経過時間との関係を示した説明図である。
【図１３】並列コネクション数が４のときの送信済みチャンクおよび有効チャンクと経過時間との関係を示した説明図である。
【図１４】並列コネクション数が４のときのトータル通信スループットおよび有効データ増加率と経過時間との関係を示した説明図である。
【図１５】並列コネクション数が５のときの送信済みチャンクおよび有効チャンクと経過時間との関係を示した説明図である。
【図１６】並列コネクション数が５のときのトータル通信スループットおよび有効データ増加率と経過時間との関係を示した説明図である。
【図１７】並列コネクション数が６のときの送信済みチャンクおよび有効チャンクと経過時間との関係を示した説明図である。
【図１８】並列コネクション数が６のときのトータル通信スループットおよび有効データ増加率と経過時間との関係を示した説明図である。
【図１９】並列コネクション数が７のときの送信済みチャンクおよび有効チャンクと経過時間との関係を示した説明図である。
【図２０】並列コネクション数が７のときのトータル通信スループットおよび有効データ増加率と経過時間との関係を示した説明図である。
【図２１】並列コネクション数が８のときの送信済みチャンクおよび有効チャンクと経過時間との関係を示した説明図である。
【図２２】並列コネクション数が８のときのトータル通信スループットおよび有効データ増加率と経過時間との関係を示した説明図である。
【図２３】並列コネクション数が１のときのトータル通信スループットおよび有効データ増加率と経過時間との関係（１０００回の平均）を示した説明図である。
【図２４】並列コネクション数が２のときのトータル通信スループットおよび有効データ増加率と経過時間との関係（１０００回の平均）を示した説明図である。
【図２５】並列コネクション数が３のときのトータル通信スループットおよび有効データ増加率と経過時間との関係（１０００回の平均）を示した説明図である。
【図２６】並列コネクション数が４のときのトータル通信スループットおよび有効データ増加率と経過時間との関係（１０００回の平均）を示した説明図である。
【図２７】並列コネクション数が５のときのトータル通信スループットおよび有効データ増加率と経過時間との関係（１０００回の平均）を示した説明図である。
【図２８】並列コネクション数が６のときのトータル通信スループットおよび有効データ増加率と経過時間との関係（１０００回の平均）を示した説明図である。
【図２９】並列コネクション数が７のときのトータル通信スループットおよび有効データ増加率と経過時間との関係（１０００回の平均）を示した説明図である。
【図３０】並列コネクション数が８のときのトータル通信スループットおよび有効データ増加率と経過時間との関係（１０００回の平均）を示した説明図である。
【図３１】並列コネクションが１から８の場合の有効データ増加率と経過時間の関係を示した説明図である。
【図３２】残余再生時間と最適な並列コネクション数との関係を示した説明図である。
【図３３】本実施形態の送信装置の動作を示すフローチャートである。
【図３４】各コネクション数の有効データ増加率の最大値を示す説明図である。
【図３５】本発明による受信装置を用いたマルチメディアデータ通信システムの第２の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図３６】本発明による送信装置の主要部を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
【００１９】
実施形態１．
図１は、本発明による送信装置を用いたマルチメディアデータ通信システムの構成を示すブロック図である。図１に示すように、送信装置１００は、ネットワーク３００を介して受信装置２００に接続されている。
【００２０】
送信装置１００は、メディアデータ６００に保存されたマルチメディアデータを、ネットワーク３００を介して受信装置２００へ送信する情報処理装置である。送信装置１００は、図示しない中央処理装置（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、および、記憶装置（メモリおよびＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ））を備える。送信装置１００は、記憶装置に記憶されているプログラムをＣＰＵが実行することにより、後述する機能を実現する。送信装置１００は、例えばサーバ装置またはＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等であり、並列コネクション通信が可能なものならば特に限定されない。
【００２１】
受信装置２００は、ネットワーク３００を介して送信装置１００から送信されたマルチメディアデータを受信して再生（表示）する情報処理装置である。受信装置２００は、図示しない中央処理装置（ＣＰＵ）、記憶装置（例えば、メモリおよびＨＤＤ）、表示装置（例えば、ディスプレイ）を備える。受信装置２００は、記憶装置に記憶されているプログラムをＣＰＵが実行することにより、後述する機能を実現する。受信装置２００は、例えば、ＰＣ等の固定された情報処理装置であってもよいし、または携帯端末であってもよい。
【００２２】
ネットワーク３００は、所定のプロトコルに準拠した通信を行うネットワークである。ネットワーク３００は、例えば、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワークであれば、世界中の様々なサブネットワークをＯＳＩ（Ｏｐｅｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）参照モデルの第３層のＩＰにより結合して、世界的に広がっているため、様々な受信装置と通信可能である。ネットワーク３００は、例えば図示しないルータ等の中継装置等を含んでいてもよい。
【００２３】
また、ネットワーク３００は、有線通信網により実現されてもよいが、その一部又は全部が無線通信網により実現されてもよい。なお、図１では送信装置１００とネットワーク３００との間、および受信装置２００とネットワーク３００との間の接続は、実線で記載されているが、通信方式を有線通信方式に限定することを意味するのではない。送信装置１００とネットワーク３００との間、および受信装置２００とネットワーク３００との間は、ＨＳＤＰＡ（Ｈｉｇｈ  Ｓｐｅｅｄ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｐａｃｋｅｔ  Ａｃｃｅｓｓ）やＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）やＷｉ−Ｆｉ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｆｉｄｅｌｉｔｙ）等の任意の通信方式に準拠した無線通信網により接続されていてもよい。
【００２４】
また、本実施形態では、送信装置１００は、ネットワーク３００を介して、ＴＣＰ／ＩＰに従って、受信装置２００へデータを送信するが、その他のプロトコルに従ってもよい。
【００２５】
図２は、本発明による送信装置を用いたシステムの第１の実施形態の具体的な構成を示すブロック図である。図２に示すように、送信装置１００は、チャンク情報取得手段１０１と、通信スループット特性測定手段１０２と、有効データ増加率算出手段１０３と、残余再生時間取得手段１０４と、並列コネクション数決定手段１０５と、並列コネクション通信手段１０６とを含む。
【００２６】
チャンク情報取得手段１０１は、送信装置１００が受信装置２００へ送信するマルチメディアデータの各チャンクのサイズを取得する。チャンクとは、ひとまとまりのデータの塊である。動画や音声等のサイズが大きなマルチメディアデータは、複数のチャンクから構成されており、しばしばチャンク単位で送受信が行われる。本実施形態でも、マルチメディアデータは、チャンク単位で送受信されることを前提とする。
【００２７】
例えば、マルチメディアデータがｎ個のチャンクから構成されており、各チャンクのサイズがそれぞれｓ１、ｓ２、…、ｓｎ［ｂｙｔｅ］である場合、チャンク情報取得手段１０１は、その集合｛ｓｉ（ｉ＝１、２、…ｎ）｝を取得する。
【００２８】
通信スループット特性測定手段１０２は、後述する並列コネクション通信手段１０６が送信装置１００から受信装置２００へ１つまたは複数のコネクションを並列に用いてデータを送信するときの通信性能である通信スループット特性を測定する。コネクションとは、データ転送が行われる際の論理的な回線のことであり、通信プロトコルとしてＴＣＰが用いられる場合、ＴＣＰコネクションに相当する。並列コネクション通信手段１０６は、複数のコネクションを並列に用いて通信することができる。ここで、通信スループット特性とは、例えば、マルチメディアデータの送信に用いられるコネクション数毎の、各コネクションにおける通信スループットの確率分布を示す情報である。具体例としては、確率分布が正規分布であれば、通信スループット特性は、マルチメディアデータの送信に用いられるコネクション数毎の、各コネクションにおける通信スループットの平均値、および各コネクションでの通信スループット変動の標準偏差が挙げられる。なお、通信スループット特性は、通信スループットの確率分布が得られる情報であればどのような情報であってもよい。また、通信スループット特性測定手段１０２は、通信スループット特性を外部から取得してもよい。
【００２９】
図３は、通信スループット特性の測定結果の一例を示した説明図である。図３に示されるグラフは、並列コネクション数と通信スループットとの関係を示している。図３は、具体的には、並列コネクション数（以下、コネクション数と記載されることがある）を１から８まで増加させたときの、トータル通信スループット、各コネクションにおける通信スループットの平均値、各コネクションでの通信スループット変動の標準偏差がプロットされたグラフである。各コネクションにおける通信スループットの平均値、各コネクションでの通信スループット変動の標準偏差は、並列コネクション数の分だけ存在するが、全てのコネクションでほぼ同一の値であるので、グラフでは代表してそれぞれ１系統だけプロットされている。ほぼ同一の値である理由は、本実施形態では全てのコネクションが同一物理回線、同一プロトコルで構成されているためである。なお、本実施形態で用いられる通信回線は、インターネットにＦＴＴＨ（Ｆｉｂｅｒ  Ｔｏ  Ｔｈｅ  Ｈｏｍｅ）とＷｉ−Ｆｉで接続されたものであり、プロトコルは、ＴＣＰとする。また、全てのコネクションは、必ずしも同一物理回線、同一プロトコルで構成されていなくてもよい。
【００３０】
図３に示す測定結果では、並列コネクション数が６以下の場合、並列コネクション数の増加に対してトータル通信スループットは単調増加しているが、並列コネクション数が６より大きい場合、並列コネクション数の増加に対してトータル通信スループットが単調に減少している。すなわち、並列コネクション数に対するトータル通信スループットは、上に凸の形状を成し、トータル通信スループットが最大となるコネクション数が存在する。このように、トータル通信スループットは、はじめは並列コネクション数の増加に伴って増加していくが、必ず頭打ちになることが一般的に知られている。
【００３１】
通信スループット特性測定手段１０２は、例えば、送信装置１００と受信装置２００との間で並列コネクション数を変化させて試験通信することで通信スループット特性を測定する。また、通信スループット特性測定手段１０２は、非特許文献１に記載されているように、通信スループットの数学モデルに基づいて通信スループット特性を計算してもよい。この数学モデルに基づく通信スループット特性の計算は、ＴＣＰプロトコルによる通信を前提としており、以下の式（１）のように定義される。式（１）において、ＢＷａｇｇは総帯域幅（通信スループット）であり、ＭＳＳは最大セグメント数であり、Ｃは定数であり、ＲＴＴは往復時間であり、ｐはパケット損失である。
【００３２】
【数１】
2014049943.tif 000003
【００３３】
有効データ増加率算出手段１０３は、各チャンクのデータサイズと、通信スループット特性とに基づいて、所定の期間中における、単位時間あたりの有効データの増加量である有効データ増加率を算出する。所定の期間とは、ある時点から所定の経過時間が経過するまでの期間をいう。なお、本実施形態では、有効データ増加率算出手段１０３は、コネクション毎および経過時間毎に有効データ率を求める。有効データとは、送信したマルチメディアデータのうち再生可能なデータであり、詳しくは後述する。
【００３４】
図４は、マルチメディアデータにおける有効データと非有効データの例を示す説明図である。図４は、具体的には、複数のチャンクに分割されたマルチメディアデータを複数のコネクションを用いて並列に送信した場合の、受信装置２００が受信済であるチャンク（黒地部分）と未だ受信が完了していないチャンク（白地部分）を表している。送信装置１００は、マルチメディアデータを複数のコネクションを用いて並列に送信する場合、一つのチャンクを一つのコネクションで送信することが多く、本実施形態でもその前提で説明する。各コネクションの通信スループットは、通信中のネットワーク状態によって変動するため、受信装置２００が各チャンクを受信完了するまでの時間も変動する。そのため、受信装置２００は、チャンクを１から順番に受信完了するとは限らず、図４に示すように１、２、４、８と不連続に受信完了する場合がある。
【００３５】
この場合、受信完了済チャンク１およびチャンク２は、先頭（もしくは再生開始位置）から連続したチャンクであるため受信装置にて再生可能である。一方、チャンク４およびチャンク８はチャンク３が未だ受信完了済ではないため、再生不可能である。以下の説明では、前述のように受信完了済チャンクのうち先頭から連続したチャンクを、有効データという。また、受信完了済チャンクのうち有効データではないチャンクを、非有効データという。
【００３６】
マルチメディアデータのストリーミング再生では、前述の有効データの増加率が重要である。図５は、並列コネクション数が４のときのチャンク送信過程を示す説明図である。図５は、具体的には、送信装置１００が、４つの並列コネクション（コネクション１、コネクション２、コネクション３、コネクション４）を用いて１２個のチャンク（各チャンクは全て同じサイズである）を送信したときの時刻経過とチャンク送信過程との関係を示している。コネクション１とコネクション４の通信スループットを１とすると、コネクション２の通信スループットは２（コネクション１およびコネクション４の２倍）、コネクション３の通信スループットは１／２（コネクション１およびコネクション４の半分）である。グラフ上の直角三角形は、該当するチャンクの送信過程を表している。直角三角形の左頂点が当該チャンクの送信開始時刻を表し、底辺の長さがそのチャンクを送信するのに要した時間を表している。
【００３７】
始めに、コネクション１、コネクション２、コネクション３、コネクション４において、同時にチャンク１、チャンク２、チャンク３、チャンク４の送信がそれぞれ開始される。その後、当該チャンクの送信が完了したコネクションにおいて、未送信チャンクのうち最も先頭に近い（番号が若い）チャンクが送信され、以降その動作が繰り返される。例えば、コネクション２に着目すると、１つ目のチャンク（チャンク２）の送信が最も速く完了するため、その次に未送信チャンクのうち最も先頭に近いチャンク５の送信が開始される。次に、コネクション２においてチャンク５の送信が完了した時点で、チャンク６、チャンク７は、それぞれコネクション１、コネクション４において送信が開始されるので、コネクション２では、その次のチャンク８の送信が開始される。
【００３８】
また、図５において、「トータル通信スループット」と示された直線（破線）は、コネクション１、コネクション２、コネクション３、コネクション４の通信スループットの合計を示している。例えば、コネクション１が一つのチャンクを送信するのに要する時間（コネクション１の直角三角形の底辺の長さ）で送信できるチャンクは、コネクション１が１、コネクション２が２、コネクション３が１／２、コネクション４が１なので、合計は４．５チャンク分である。そのため、「トータル通信スループット」と示された直線は、コネクション１の直角三角形の底辺の長さあたり４．５チャンク分増加する直線となっている。「有効データ」と示された折れ線（実線）は、上述した有効データのサイズを示し、すなわち有効データの増加の過程を示している。
【００３９】
また、「再生消費軸（実時間軸）」と示された直線（一点鎖線）は、時間経過と再生により消費するチャンクの量の関係を表した直線である。図５では、コネクション１が一つのチャンクを送信するために要する時間あたり二つのチャンクを、再生により消費することを前提としている。再生消費軸の直線の傾きは、コネクション１が一つのチャンクを送信するのに要する時間あたりにチャンク二つ分増加する傾きである。図５では、有効データの折れ線が再生消費軸の直線の下になっている部分がある。この部分の存在は、有効データの増加が再生消費に追いついていないことを示しており、有効データをバッファリングするために待ち（頭出し遅延や再生途絶）が必要であることを示している。
【００４０】
「途絶なし再生消費軸」の直線（二点鎖線）は、再生消費軸を時刻軸側に平行移動することにより有効データの折れ線が当該直線を下回る状況をなくした直線である。途絶なし再生消費軸と時刻軸の交点から再生を開始すれば、バッファリングのための頭出し遅延や再生途絶が不要となる。つまり、再生消費軸（実時間軸）と途絶なし再生消費軸との時刻軸方向の距離が、バッファリングに必要な待ち時間を示している。
【００４１】
図５に示すグラフは、複数の並列コネクションを用いてトータル通信スループットを向上させたとしても、複数の並列コネクションを用いた場合は有効データの増加とトータル通信スループットとの間に剥離が生じることを示している。さらに、図５に示すグラフは、トータル通信スループットが再生消費量を大きく上回ったとしても、有効データの増加量が再生消費量を上回らないと、バッファリングのための頭出し遅延や再生途絶を解消できないことを示している。このように、頭出し遅延や再生途絶の解消のためには、ストリーミング再生においてトータル通信スループットではなく、有効データの増加率が重要であることが分かる。
【００４２】
このようなチャンク送信による有効データ増加率ｙｔは、式（２）のように定義される。式（２）において、時刻０は、経過時間の基点となる所定の時刻であり、時刻ｔは、経過時間の終了時刻である。また、Ａ０は時刻が０である場合の有効データサイズ（再生済を含む、以下同様）であり、Ａｔは時刻ｔ（＞０）における有効データサイズであるとする。
【００４３】
【数２】
2014049943.tif 000004
【００４４】
一方、前述のトータル通信スループットｘｔは、式（３）のように表される。式（３）において、Ｂ０が時刻０における送信済データサイズ、Ｂｔが時刻ｔ（＞０）における送信済データサイズである。
【００４５】
【数３】
2014049943.tif 000005
【００４６】
有効データ増加率算出手段１０３は、マルチメディアデータの送信に用いる並列コネクション数毎に、および所定の経過時間毎に、上述した有効データ増加率ｙｔ（ｔ＝１，・・・，ｎ）を算出する。本実施形態では、モンテカルロシミュレーションを用いた算出方法を説明する。
【００４７】
まず、本実施形態でのシミュレーション条件を説明する。図６は、モンテカルロシミュレーションを用いた有効データ増加率の算出に用いる設定を示す説明図である。本実施形態におけるシミュレーションは、チャンク情報取得手段１０１が取得したチャンク情報（チャンクサイズ）と、通信スループット特性測定手段１０２が取得した通信スループット特性を用いて行われる。通信スループット特性は、例えば、図６に示すような各コネクションにおける通信スループットの平均値、各コネクションでの通信スループット変動の標準偏差である。各コネクションの通信スループットの確率分布が、ガウス分布になると仮定するとそのガウス分布は、前記通信スループット特性測定結果から得られる通信スループットの平均および分散（標準偏差の２乗）により定められる。よって、有効データ増加率算出手段１０３は、通信スループット特性を用いてガウス分布を得ることができる。
【００４８】
そして、有効データ増加率算出手段１０３は、得られたガウス分布に基づき、各コネクションにおける通信スループットをランダムに設定してシミュレーションを複数回実施する。図５に示したように、各チャンクのチャンクサイズと各コネクションにおける通信スループットが設定されれば、有効データサイズを算出することが可能である。そして、有効データ増加率算出手段１０３は、式（１）に示したように、算出された有効データサイズを用いて、有効データ増加率を算出することができる。なお、有効データ増加率の算出におけるｔの最大値は、例えば、再生されるマルチメディアデータの再生時間の最大値とする。その理由は、後述する残余再生時間の最大値がマルチメディアデータの再生時間の最大値だからである。
【００４９】
このシミュレーションにおける送信済みチャンク（Ｂｔ）および有効データ（チャンク）（Ａｔ）と経過時間ｔとの関係は、図７、図９、図１１、図１３、図１５、図１７、図１９、図２１に示されている。図７は、並列コネクション数が１のときの送信済みチャンクおよび有効チャンクと経過時間との関係を示した説明図である。図９は、並列コネクション数が２のときの送信済みチャンクおよび有効チャンクと経過時間との関係を示した説明図である。図１１は、並列コネクション数が３のときの送信済みチャンクおよび有効チャンクと経過時間との関係を示した説明図である。図１３は、並列コネクション数が４のときの送信済みチャンクおよび有効チャンクと経過時間との関係を示した説明図である。図１５は、並列コネクション数が５のときの送信済みチャンクおよび有効チャンクと経過時間との関係を示した説明図である。図１７は、並列コネクション数が６のときの送信済みチャンクおよび有効チャンクと経過時間との関係を示した説明図である。図１９は、並列コネクション数が７のときの送信済みチャンクおよび有効チャンクと経過時間との関係を示した説明図である。図２１は、並列コネクション数が８のときの送信済みチャンクおよび有効チャンクと経過時間との関係を示した説明図である。
【００５０】
また、トータル通信スループットｘｔおよび有効データ増加率ｙｔとｔとの関係は、図８、図１０、図１２、図１４、図１６、図１８、図２０、図２２に示されている。図８は、並列コネクション数が１のときのトータル通信スループットおよび有効データ増加率と経過時間との関係を示した説明図である。図１０は、並列コネクション数が２のときのトータル通信スループットおよび有効データ増加率と経過時間との関係を示した説明図である。図１２は、並列コネクション数が３のときのトータル通信スループットおよび有効データ増加率と経過時間との関係を示した説明図である。図１４は、並列コネクション数が４のときのトータル通信スループットおよび有効データ増加率と経過時間との関係を示した説明図である。図１６は、並列コネクション数が５のときのトータル通信スループットおよび有効データ増加率と経過時間との関係を示した説明図である。図１８は、並列コネクション数が６のときのトータル通信スループットおよび有効データ増加率と経過時間との関係を示した説明図である。図２０は、並列コネクション数が７のときのトータル通信スループットおよび有効データ増加率と経過時間との関係を示した説明図である。図２２は、並列コネクション数が８のときのトータル通信スループットおよび有効データ増加率と経過時間との関係を示した説明図である。
【００５１】
なお、図８では、トータル通信スループットｘｔおよび有効データ増加率ｙｔを示す線が重複している。また、図７から図２２では、対象のマルチメディアは３Ｍｂｐｓ、チャンクサイズ７．５ＭＢｙｔｅ（再生時間は２０秒分（３Ｍｂｐｓ×２０ｓｅｃ＝６０Ｍｂｉｔ＝７．５ＭＢｙｔｅ））の動画コンテンツと仮定した結果を示している。
【００５２】
図８に示すように、並列コネクション数が１の場合は、送信済チャンクと有効データは一致するため、トータル通信スループットと有効データ増加率も一致する。しかし、並列コネクション数が複数（２以上）になると、送信済チャンクが先頭から連続して到着しない現象が発生するため、トータル通信スループットｘｔと有効データ増加率ｙｔとの間に剥離が生じる。このトータル通信スループットｘｔと有効データ増加率ｙｔとの間の剥離には次に示す特徴がある。
【００５３】
第一の特徴は、トータル通信スループットｘｔと有効データ増加率ｙｔとの剥離（ｘｔ−ｙｔ）はｔが小さい区間では大きく、ｔが大きい区間では小さくなることである。この理由は、送信済データサイズＢｔと有効データサイズＡｔとの差（Ｂｔ−Ａｔ）を確率変数と考えたときにその平均や分散がｔに依らないためである。そのため、以下の式（４）における二つの項の分子がｔに依存しないため、剥離（ｘｔ−ｙｔ）はｔが小さい区間では大きく、ｔが増加すると剥離は小さくなる。理論的にはｔ→∞において、剥離（ｘｔ−ｙｔ）→０となる。このことは、図８、図１０、図１２、図１４、図１６、図１８、図２０、図２２を参照することにより確認することができる。
【００５４】
【数４】
2014049943.tif 000006
【００５５】
第二の特徴は、トータル通信スループットｘｔと有効データ増加率ｙｔとの剥離（ｘｔ−ｙｔ）は、並列コネクション数が大きくなるほど大きくなり、並列コネクション数が小さくなるほど小さくなることである。この理由は、送信済チャンクのチャンク番号のばらつきが、並列コネクション数が大きくなるほど大きくなるためである。この事実は、図７、図９、図１１、図１３、図１５、図１７、図１９、図２１を参照することにより確認することができる。特に図１７、図１９、図２１では、送信済チャンクは着実に増加していくが、並列コネクション数が大きいと先頭からの連番で送信完了する確率は低くなる。そのため、有効データサイズと送信済データサイズの差（Ｂｔ−Ａｔ）は大きくなる。その結果、式（３）に表されるように、並列コネクション数が大きいほど右辺第１項の分子（Ｂｔ−Ａｔ）が大きくなるため、トータル通信スループットｘｔと有効データ増加率ｙｔとの剥離（ｘｔ−ｙｔ）も大きくなる。
【００５６】
図７〜図２２に示したグラフは、シミュレーションにおける一例であった。本実施形態の有効データ増加率算出手段１０３は、このシミュレーションを数を多く実行することにより、並列コネクション数に対する有効データ増加率の期待値を算出する。図２３〜図３０は、上述のシミュレーションを１０００回ずつ実行してトータル通信スループットおよび有効データ増加率の経過時間に対する変化の平均値を算出した結果を示している。図２３はコネクション数が１のとき、図２４はコネクション数が２のとき、図２５はコネクション数が３のとき、図２６はコネクション数が４のとき、図２７はコネクション数が５のとき、図２８はコネクション数が６のとき、図２９はコネクション数が７のとき、図３０はコネクション数が８のときにおける結果である。なお、図２３では、トータル通信スループットおよび有効データ増加率を示す線が重複している。
【００５７】
トータル通信スループットは、図３に示したとおり、並列コネクション数が６のときに最大となる。一方、有効データ増加率は、並列コネクション数が６以下の場合、ｔが大きくなるにつれて並列コネクション数が大きいほど有効データ増加率が高い。そして、並列コネクション数が７、８の場合、ｔが大きくなっても有効データ増加率は、並列コネクション数が６の場合よりも低い。なお、この結果は、ネットワークの通信環境等により異なる。
【００５８】
ｔが所定値より小さい区間においては、並列コネクション数が小さいほど有効データ増加率が高くなる理由を説明する。短い時間経過で考えた場合、並列コネクション数が大きくなると、送信完了するチャンクが再生順番通りとなる可能性が低くなる。すなわち前述したトータル通信スループットと有効データ増加率との剥離が、短い時間経過であるほど大きくなる。また、並列コネクション数が小さいと、チャンクが再生順番通りに到着する確率が高く、すなわち前述の剥離が小さくなるため、有効データ増加率が高くなる。例えば、並列コネクション数が最も小さい１の場合を考えると、確実に再生順番通りの到着となるため、短い時間経過では有効データ増加率が最大となる。一方、時間経過が長い場合、トータル通信スループットが大きいほど、送信完了したチャンク数が大きくなる。その場合、並列コネクション数だけ前述の剥離が存在するが、その剥離は長時間送信した多数のチャンクのうちの最後の部分に存在するものであり、頭出しや再生途絶にあまり影響を及ぼさない。したがって、長い時間経過で考えた場合はトータル通信スループットが大きいほど、有効データ増加率は高くなる。
【００５９】
図３１は、並列コネクションが１から８の場合の有効データ増加率と経過時間の関係を示した説明図である。つまり、図３１は、図２３から図３０に示された経過時間毎の有効データ増加率をコネクション数毎に一つのグラフにまとめたグラフである。図３１に示すグラフ内の数字は、コネクション数を示している。数字０＜ｔ＜３２では並列コネクション数が１のとき、３２≦ｔ＜３６では並列コネクション数が２のとき、３６≦ｔ＜４２では並列コネクション数が３のとき、４２≦ｔ＜４８では並列コネクション数が４のとき、４８≦ｔ＜５６では並列コネクション数が５のとき、ｔ≧５６では並列コネクション数が６のときに、有効データ増加率が最大になることが分かる。
【００６０】
有効データ増加率算出手段１０３は、上述したようにモンテカルロシミュレーションを用いて各並列コネクション数における所定の経過時間毎の有効データ増加率を算出する。また、本実施形態では、有効データ増加率算出手段１０３は、モンテカルロシミュレーションを用いて有効データ増加率を算出したが、送信済みデータＢｔと有効データＡｔを前記チャンク情報と前記通信スループット特性測定結果に基づいて解析的もしくは数値解析によって算出してもよい。
【００６１】
残余再生時間取得手段１０４は、受信装置２００が受信した有効データのうち未再生分のデータの再生時間である残余再生時間τを取得する。なお、未再生分のデータとは、残余再生時間取得手段１０４が残余再生時間τを取得する時点で再生されていない有効データである。例えば、受信した有効データのうち未再生分のデータのデータサイズが１５ＭＢｙｔｅあり、当該データが３Ｍｂｐｓの動画データであれば、当該データの再生時間は４０秒分であるから、残余再生時間τは、４０秒となる。
【００６２】
残余再生時間取得手段１０４は、受信装置２００からネットワーク３００を経由して残余再生時間τの通知を受けてもよいし、受信装置２００から通知を受けずに推定してもよい。その場合、残余再生時間τの推定値は、式（５）のように表される。式（５）において、現時点において送信装置１００が送信完了した有効データの再生時間をＴＡ、受信装置２００の初期バッファリングの時間をＴ０、送信開始時から現時点までの経過時間をＴとする。
【００６３】
τ＝ＴＡ−（Ｔ−Ｔ０）    ・・・（５）
【００６４】
ただし、Ｔ０は、受信装置２００に依存する値なので、残余再生時間取得手段１０４は、Ｔ０を予め取得するか、適当な値を仮定しておく必要がある。
【００６５】
並列コネクション数決定手段１０５は、有効データ増加率算出手段１０３が算出した各並列コネクション数における経過時間毎の有効データ増加率と、残余再生時間取得手段１０４が取得した残余再生時間とに基づいて、後述する並列コネクション通信手段２０１が用いる並列コネクション数を決定する。以下に、並列コネクション数を決定する方法を説明する。
【００６６】
式（２）に示した有効データ増加率ｙｔは、時間ｔに依存する値である。ｔが小さい有効データ増加率は短い経過時間（近い将来）での有効データ増加率に着目しており、ｔが大きい有効データ増加率は長い経過時間（遠い将来）での有効データ増加率に着目したものといえる。
【００６７】
ところで、残余再生時間とは、受信装置２００にて途絶なく連続的に再生できる再生時間を表している。これは、別の見方をすれば、以後通信スループットの低下等が原因で有効データが増加しない場合、再生が途絶するまでの残り時間であるとも言える。したがって、残余再生時間が短ければ途絶の危険性が高く、残余再生時間が長ければ途絶まで猶予があると考えることができる。
【００６８】
したがって、残余再生時間がτＲのとき、それまでの期間中（すなわち、現時点からτＲ経過するまでの期間中）における有効データ増加率ｙτＲが最大になる並列コネクション数で送信すれば、再生の途絶の可能性を低減することができる。図３２は、残余再生時間と最適な並列コネクション数との関係を示したグラフである。図３２は、横軸に残余再生時間、縦軸に有効データ増加率が最大となる並列コネクション数を示している。並列コネクション数決定手段１０５は、図３２に示すグラフに基づいて、残余再生時間τに応じて最適な並列コネクション数を決定する。
【００６９】
並列コネクション通信手段１０６は、複数のコネクションを用いて、複数のチャンクから構成されたマルチメディアデータを受信装置２００へ送信する。並列コネクション通信手段１０６は、通信に用いるコネクションの数として、並列コネクション数決定手段１０５が決定した並列コネクション数を用い、一つのチャンクに対して一つのコネクションを用いて送信する。また、並列コネクション通信手段１０６は、図５に示したようにチャンクの送信が完了したコネクションでは直ちに未送信のチャンクのうち最も先頭に近いチャンクの送信を開始する。
【００７０】
受信装置２００は、図２に示すように、並列コネクション通信手段２０１を含む。並列コネクション通信手段２０１は、送信装置１００から複数のコネクションで並列に送信されたデータを受信する。
【００７１】
次に、本実施形態の送信装置の動作を説明する。図３３は、本実施形態の送信装置の動作を示すフローチャートである。
【００７２】
始めに、チャンク情報取得手段１０１は、送信装置１００が受信装置２００へ送信するマルチメディアデータの各チャンクのサイズを取得する（ステップＳ０１）。通信スループット特性測定手段１０２は、並列コネクション通信手段１０６が送信装置１００から受信装置２００に１つまたは複数のコネクションを並列に用いてデータを送信するときの通信スループット特性をコネクション数毎に測定する（ステップＳ０２）。
【００７３】
有効データ増加率算出手段１０３は、チャンクのデータサイズと、通信スループット特性とに基づいて、コネクション毎および経過時間毎の有効データ増加率を算出する（ステップＳ０３）。
【００７４】
残余再生時間取得手段１０４は、受信装置２００が受信した有効データのうち未再生分のデータの再生時間である残余再生時間τを取得する（ステップＳ０４）。並列コネクション数決定手段１０５は、有効データ増加率算出手段１０３が算出したコネクション毎および経過時間毎の有効データ増加率と、残余再生時間取得手段１０４が取得した残余再生時間とに基づいて、並列コネクション通信手段１０６が用いる並列コネクション数を決定する（ステップＳ０５）。
【００７５】
並列コネクション通信手段１０６は、並列コネクション数決定手段１０５が決定した並列コネクション数を用いて複数のチャンクから構成されたマルチメディアデータを受信装置２００へ送信する（ステップＳ０６）。受信装置２００の並列コネクション通信手段２０１は、送信装置１００から複数のコネクションで並列に送信されたデータを受信する（ステップＳ０７）。
【００７６】
なお、ステップＳ０１におけるチャンク情報取得処理とステップＳ０２における通信スループット特性の測定の順序はいずれが先であってもよい。また、チャンク情報取得（ステップＳ０１）、通信スループット特性の測定（ステップＳ０２）、有効データ増加率の算出（ステップＳ０３）の各処理は、通信開始前に行われる。
【００７７】
また、残余再生時間の取得（ステップＳ０４）および並列コネクション数の決定（ステップＳ０５）は、例えば、マルチメディアデータの通信開始前および通信中に定期的に行われる。例えば、コネクション数の変更の回数を減らしたい場合は、残余再生時間の取得（ステップＳ０４）および並列コネクション数の決定（ステップＳ０５）の周期を少なくすればよい。また、残余再生時間のみ定期的にチェックして、残余再生時間が所定値以下の場合のみコネクション数の変更を行ってもよい。また、送信装置１００は、残余再生時間が所定値以下となったことを受信装置２００から受信してもよい。
【００７８】
以下、本実施形態の送信装置を用いた場合の頭出しの遅延および再生途絶の抑制効果を示す実施形態を説明する。図６に示した通信スループット条件を用いて、再生速度３Ｍｂｐｓ、チャンクサイズ７．５ＭＢｙｔｅ、再生時間２０秒分（３Ｍｂｐｓ×２０ｓｅｃ＝６０Ｍｂｉｔ＝７．５ＭＢｙｔｅ）の動画コンテンツを配信することを想定する。この場合、並列コネクション数が１〜８の場合の有効データ増加率の期待値は図２３から図３０に示した通りである。有効データ増加率が期待値通りになると仮定したときに、本実施形態の送信装置１００を適用して並列コネクション数を動的に制御した場合と、固定的に並列コネクション数を６とした場合と、固定的に並列コネクション数を１とした場合とにおいて、頭出しの遅延の違いについて考察する。なお、本実施形態は、前述したように、コネクション数が６の場合、トータル通信スループットが最大になることを前提とする。また、本実施形態は、コネクション数が１の場合、短い時間経過（図３１に示す例では３０秒以下）で有効データ増加率が最も高くなることを前提とする。
【００７９】
図３４は、本実施形態の送信装置を用いた有効データ増加率と時間経過との関係を示す説明図である。本実施形態の送信装置１００を適用した場合、図３４に示すように、有効データ増加率は、図３１の各コネクション数の有効データ増加率の最大値を結んだ曲線（上側の包絡線）に近似した線となる。この図３４に示した有効データ増加率の関数（ｔに関する関数）をｙｏｐｔ（ｔ）とする。このとき、τ時間の間に増加する有効データサイズは、τ×ｙｏｐｔ（τ）となる。映像のビットレートをｒとした場合、再生可能な時間は（τ×ｙｏｐｔ（τ））／ｒとなる。一方、頭出し遅延、すなわち初期バッファリングのための待ち時間をτ０とすると、τ０時間後から再生が開始され、τ時間後には再生バッファはｍａｘ（０、τ−τ０）時間分だけ消費される。結局、初期バッファリングのための待ち時間をτ０とした場合の、τ時間後の再生バッファ量ｚｏｐｔ（τ）は次式（６）のように表される。
【００８０】
【数５】
2014049943.tif 000007
【００８１】
ところで、頭出し時間が、途中で再生途絶が発生しない時間、すなわち、バッファ量が０にならないように設けられる待ち時間だとすると、式（６）のｚｏｐｔ（τ）が０にならないようにτ０を設定する必要がある。式（６）に示すように、τ０が大きくなればなるほど右辺第２項が小さくなるため、ｚｏｐｔ（τ）が大きくなる。
【００８２】
図３４に示す本実施形態の送信装置１００を用いた有効データ増加率の最大値を用いた場合、ｚｏｐｔ（τ）が０以下にならない最小の待ち時間τ０の計算結果は、約１１．６秒となる。この値は、τ０を０からΔτ秒ずつ増加させていき、初めて全てのτについてｚｏｐｔ（τ）が０以上になったときのτ０を見つけることにより計算される。
【００８３】
一方、並列コネクション数が６に固定された場合は、すなわち有効データ増加率が図２８に示す線になる場合、前述と同様に再生バッファが０にならない最小の待ち時間τ０の計算結果は、約２０．０秒となる。つまり、本実施形態の送信装置１００を用いてコネクション数の制御が行われた場合より、頭出しの待ち時間が長くなる。
【００８４】
また、並列コネクション数を１に固定した場合は、すなわち有効データ増加率が図２３に示す線になる場合、τ０をいくら大きくしてもいずれ再生バッファが０になり、再生途絶が生じる。これはコネクション数が１の場合には平均スループットが１９００ｋｂｐｓしかでないため、映像のビットレート３Ｍｐｂｓよりも小さくなっているからである。
【００８５】
また、他の並列コネクション数を用いたとしても、コネクション数が固定である場合、本実施形態の制御を用いた場合と比べてｚｏｐｔ（τ）が０以下にならない最小の待ち時間τ０になる。または、τ０をいくら大きくしてもいずれ再生バッファが０になり、再生途絶が生じる。よって、本実施形態の送信装置は、マルチメディアデータの送信において頭出しの遅延および再生途絶を低減することができる。
【００８６】
以上のように、本実施形態のマルチメディアデータ送信装置は、残余再生時間に応じて有効データ増加率が最大となる並列コネクション数を決定する。よって、本実施形態のマルチメディアデータ送信装置は、ストリーミング再生における頭出しの遅延および再生途絶を低減させることができる。
【００８７】
実施形態２．
次に、第１の実施形態に係る送信装置１００と同様の構成を受信装置が備えている場合の実施形態を説明する。図３５は、本発明による受信装置を用いたシステムの第２の実施形態の構成を示すブロック図である。図３５に示すように、本実施形態の受信装置を用いたシステムは、送信装置４００と、ネットワーク３００と、受信装置５００とを備える。
【００８８】
受信装置５００は、チャンク情報取得手段５０１と、通信スループット特性測定手段５０２と、有効データ増加率算出手段５０３と、残余再生時間取得手段５０４と、並列コネクション数決定手段５０５と、並列コネクション通信手段５０６とを含む。
【００８９】
受信装置５００に含まれる各構成と、第１の実施形態の送信装置１００に含まれる各構成との関係を説明する。チャンク情報取得手段５０１とチャンク情報取得手段１０１、通信スループット特性測定手段５０２と通信スループット特性測定手段１０２、有効データ増加率算出手段５０３と有効データ増加率算出手段１０３、残余再生時間取得手段５０４と残余再生時間取得手段１０４、並列コネクション数決定手段５０５と並列コネクション数決定手段１０５、並列コネクション通信手段５０６と並列コネクション通信手段１０６は、それぞれほぼ同一の機能を有する。
【００９０】
よって、以下では第１の実施形態に示した構成との機能の相違点のみ説明する。チャンク情報取得手段５０１は、取得するチャンク情報はチャンク情報取得手段１０１と同一であるが、マルチメディアデータが送信装置４００側に存在するため、送信装置４００からネットワーク３００経由でチャンク情報に関する通知を受ける必要がある。
【００９１】
有効データ増加率算出手段５０３は、有効データ増加率算出手段１０３と同等の機能を有するが、有効データ増加率算出手段１０３のようにチャンクの送信に基づいてではなく、チャンクの受信に基づいて有効データ増加率を計算する。
【００９２】
残余再生時間取得手段５０４は、残余再生時間取得手段１０４と同等の機能を有するが、受信装置５００内に含まれるため、残余再生時間取得手段１０４のように残余再生時間を通信でやり取りする必要はない。
【００９３】
並列コネクション通信手段５０６は、並列コネクション数決定手段５０５で決定した並列コネクション数を用いてマルチメディアデータを送信するように、送信装置４００に要求し、その並列コネクション数を用いてマルチメディアデータを受信する。
【００９４】
送信装置４００は、並列コネクション通信手段４０１を含む。並列コネクション通信手段４０１は、受信装置５００の並列コネクション通信手段５０６から要求された並列コネクション数を用いてマルチメディアデータを送信する。
【００９５】
また、本実施形態の受信装置５００の動作も、上記の相違点以外は第１の実施形態の送信装置１００と同様であるため、説明を省略する。
【００９６】
図３６は、本発明によるマルチメディアデータ通信装置の主要部を示すブロック図である。本発明によるマルチメディアデータ通信装置は、複数のコネクションを並列に用いて複数のチャンクに分割されたマルチメディアデータの通信を行うマルチメディアデータ通信装置であって、マルチメディアデータの各チャンクのデータサイズを取得するチャンク情報取得部７０１と、複数のコネクションを並列に用いてデータを通信するとき通信性能である通信スループット特性を取得する通信スループット特性測定部７０２と、各チャンクのデータサイズ、および通信スループット特性に基づいて、所定の経過期間中における、送信済みの前記マルチメディアデータのうち再生可能なデータである有効データの単位時間あたりの増加量である有効データ増加率を、当該経過時間毎および前記コネクション数毎に求める有効データ増加率算出部７０３とを備える。
【００９７】
また、上記の実施形態には、以下の（１）〜（６）に示すマルチメディアデータ通信装置および有効データ増加率算出装置も開示されている。
【００９８】
（１）複数のコネクションを並列に用いて複数のチャンクに分割されたマルチメディアデータの通信を行うマルチメディアデータ通信装置（例えば、送信装置１００または受信装置５００）であって、マルチメディアデータの各チャンクのデータサイズを取得するチャンク情報取得手段（例えば、チャンク情報取得手段１０１またはチャンク情報取得手段５０１）と、複数のコネクションを並列に用いてデータを通信するとき通信性能である通信スループット特性を取得する通信スループット特性測定手段（例えば、通信スループット特性測定手段１０２または通信スループット特性測定手段５０２）と、各チャンクのデータサイズ、および通信スループット特性に基づいて、所定の経過期間中における、送信済みの前記マルチメディアデータのうち再生可能なデータである有効データの単位時間あたりの増加量である有効データ増加率を、当該経過時間毎および前記コネクション数毎に求める有効データ増加率算出手段（例えば、有効データ増加率算出手段１０３または有効データ増加率算出手段５０３）とを備えたマルチメディアデータ通信装置。
【００９９】
（２）マルチメディアデータ通信装置は、有効データの未再生時間である残余再生時間を取得する残余再生時間取得手段（例えば、残余再生時間取得手段１０４または残余再生時間取得手段５０４）と、経過時間毎の有効データ増加率を入力し、当該経過時間毎の有効データ増加率、および残余再生時間に基づいて、マルチメディアデータの送信に用いるコネクション数を決定する並列コネクション数決定手段（例えば、並列コネクション数決定手段１０５または並列コネクション数決定手段５０５）とを備えるように構成されていてもよい。
【０１００】
（３）マルチメディアデータ通信装置は、通信スループット特性が、マルチメディアデータの送信に用いられるコネクション数毎の、各コネクションにおける通信スループットの確率分布を示す情報であるように構成されていてもよい。
【０１０１】
（４）マルチメディアデータ通信装置は、通信スループット特性が、確率分布が正規分布である場合、マルチメディアデータの送信に用いられるコネクション数毎の、各コネクションにおける通信スループットの平均値、および各コネクションにおける通信スループットの標準偏差であるように構成されていてもよい。
【０１０２】
（５）マルチメディアデータ通信装置は、有効データ増加率が、所定の経過期間中における、送信済みの前記マルチメディアデータのうち再生可能なデータである有効データを、当該経過時間で除算した値であるように構成されていてもよい。
【０１０３】
（６）マルチメディアデータ通信装置は、並列コネクション数決定手段が、経過時間を残余再生時間に置き換えた場合に有効データ増加率が最大となるコネクション数を用いることを決定するように構成されていてもよい。
【０１０４】
（７）複数のコネクションを並列に用いて複数のチャンクに分割されたマルチメディアデータの通信を行うマルチメディアデータ通信装置に用いられる有効データ増加率算出装置であって、マルチメディアデータの各チャンクのデータサイズを取得するチャンク情報取得手段（例えば、チャンク情報取得手段１０１またはチャンク情報取得手段５０１）と、複数のコネクションを並列に用いてデータを通信するとき通信性能である通信スループット特性を取得する通信スループット特性測定手段（例えば、通信スループット特性測定手段１０２または通信スループット特性測定手段５０２）と、各チャンクのデータサイズ、および通信スループット特性に基づいて、所定の経過期間中における、送信済みの前記マルチメディアデータのうち再生可能なデータである有効データの単位時間あたりの増加量である有効データ増加率を、当該経過時間毎および前記コネクション数毎に求める有効データ増加率算出手段（例えば、有効データ増加率算出手段１０３または有効データ増加率算出手段５０３）とを備えた有効データ増加率算出装置。
【０１０５】
この出願は、２０１２年９月２７日に出願された日本出願特願２０１２−２１４４７８を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【０１０６】
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【産業上の利用の可能性】
【０１０７】
本発明は、マルチメディアデータを送信するサーバ装置および当該データを受信しながら視聴するクライアント装置に適用可能である。
【符号の説明】
【０１０８】
１００、４００  送信装置
２００、５００  受信装置
３００  ネットワーク
１０１、５０１  チャンク情報取得手段
１０２、５０２  通信スループット特性測定手段
１０３、５０３  有効データ増加率算出手段
１０４、５０４  残余再生時間取得手段
１０５、５０５  並列コネクション数決定手段
１０６、２０１、４０１、５０６  並列コネクション通信手段
７０１  チャンク情報取得部
７０２  通信スループット特性測定部
７０３  有効データ増加率算出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【国際調査報告】
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