(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
配信サーバから映像データをチャンク単位で端末に配信する映像配信方式において、端末における映像データの再生状態を推定する映像再生状態推定装置であって、
ある時刻に到着した対象チャンクについて、当該対象チャンクの1つ前のチャンクの到着時刻の再生済みチャンク数に、当該対象チャンクの1つ前のチャンクの到着時刻から当該対象チャンクの到着時刻までに再生されたと推定される推定再生チャンク数を加えることにより仮再生済みチャンク数を算出する算出手段と、
前記仮再生済みチャンク数と、前記対象チャンクの1つ前のチャンクまでの累積受信チャンク数とを比較することにより再生状態を推定する推定手段と
を備えることを特徴とする映像再生状態推定装置。
【請求項２】
前記算出手段は、前記対象チャンクの到着時刻から当該対象チャンクの1つ前のチャンクの到着時刻を減算した値を、チャンクの再生時間長で割ることにより、前記推定再生チャンク数を算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の映像再生状態推定装置。
【請求項３】
前記推定手段は、前記仮再生済みチャンク数が前記累積受信チャンク数よりも大きい場合に、再生停止中であると判定し、前記仮再生済みチャンク数が前記累積受信チャンク数よりも大きくない場合に、再生中であると判定する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の映像再生状態推定装置。
【請求項４】
前記推定手段は、再生停止中であると判定した場合において、前記仮再生済みチャンク数から前記累積受信チャンク数を減算した値にチャンクの再生時間長を乗算することにより、再生停止発生時刻から前記対象チャンクの到着時刻までの経過時間を算出し、当該経過時間に基づき再生停止発生時刻を推定する
ことを特徴とする請求項３に記載の映像再生状態推定装置。
【請求項５】
前記映像再生状態推定装置は、あるチャンクが到着したときに、当該チャンクの画質が前回到着のチャンクの画質と異なる場合に、当該時点における累積受信チャンク数を画質遷移表に記録する手段を備え、
前記推定手段は、前記対象チャンクの到着時刻における再生済みチャンク数が、前記画質遷移表に記録された累積受信チャンク数から所定の値を減算して得られる閾値を超える場合に、再生するチャンクの画質が遷移したと判定する
ことを特徴とする請求項１ないし４のうちいずれか１項に記載の映像再生状態推定装置。
【請求項６】
配信サーバから映像データをチャンク単位で端末に配信する映像配信方式において、端末における映像データの再生状態を推定する映像再生状態推定装置が実行する映像再生状態推定方法であって、
ある時刻に到着した対象チャンクについて、当該対象チャンクの1つ前のチャンクの到着時刻の再生済みチャンク数に、当該対象チャンクの1つ前のチャンクの到着時刻から当該対象チャンクの到着時刻までに再生されたと推定される推定再生チャンク数を加えることにより仮再生済みチャンク数を算出する算出ステップと、
前記仮再生済みチャンク数と、前記対象チャンクの1つ前のチャンクまでの累積受信チャンク数とを比較することにより再生状態を推定する推定ステップと
を備えることを特徴とする映像再生状態推定方法。
【請求項７】
コンピュータを、請求項１ないし５のうちいずれか１項に記載の映像再生状態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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プログレッシブダウンロード型映像配信アプリケーションを対象として、網内もしくはヘッドエンドで取得したパケットキャプチャデータに基づく再生状態推定を行う技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
スマートフォンやタブレット端末の普及を背景に、プログレッシブダウンロード型映像配信サービスの普及が著しい。一般にプログレッシブダウンロード型映像配信アプリケーションは、再生開始までに一定量のバッファリングを要することを特徴とし、ネットワーク条件の劣化に起因する再生品質劣化の軽減が可能である一方、ネットワーク条件の劣化等により再生バッファ内の蓄積データ量が低下した場合、再生が停止する場合がある（非特許文献1）。
【０００３】
このため近年、サーバもしくはクライアント端末上のアプリケーションがネットワーク状態を観測し、その変化に応じて動的にコンテンツのビットレート（画質）を変更する方式(adaptive streaming)が普及している。例えばHTTP Live Streaming(HLS)、HTTP Dynamic Streaming(HDS)などがその代表例であるが、2012年７月にはこれらベンダ依存の方式を統合する形でISOにおいて国際標準規格MPEG-DASHが制定されている（非特許文献2）。Adaptive streamingに対する国際規格の整理はその周辺技術に関して現在も進行しており、今後も採用するアプリケーションが増大する傾向にあると考えられる。実際、近年、主要なプログレッシブダウンロード型映像配信サービスが、MPEG/DASHに準拠したadaptive streaming方式を採用している。
【０００４】
通信事業者としては、こうしたOTT(Over The Topの略。動画データや音声データなどのコンテンツを通信事業者のサービスによらずに提供すること。)系のサービスについても、ユーザのアプリケーション利用品質を把握することは、網設計・オペレーション双方の観点で重要である。
【０００５】
プログレッシブダウンロード型映像配信サービスについては、網内もしくはヘッドエンドで取得したキャプチャデータに基づき、プログレッシブダウンロード型映像サービスの品質推定を実現する技術がこれまでに提案されている（非特許文献1, 3, 4）。これらは、パケットキャプチャデータから端末の受信バイト量時系列を把握し、プレイアウトバッファモデルへ入力することで再生停止状態の推定を実現するものである。これらの技術を利用することにより、所与のパケットキャプチャデータから、個々のセッションの映像再生状態を推定可能である。また、再生停止回数、再生停止時間等のアプリケーションレベルの品質指標に基づきユーザ体感品質、すなわちQoE(Quality of Experience)の表現を求める手段については非特許文献5-7において提案されている。
【０００６】
なお、プログレッシブダウンロード型のコンテンツ配信では、単一のコンテンツであっても、複数の単位に分割して配信を行う形態が多い。分割された各単位をチャンクと呼び、このような配信方式をチャンク型のコンテンツ配信方式と呼ぶ。チャンク型のコンテンツ配信の動作イメージを図１に示す。図１に示すとおり、受信したパケットからチャンクを取得し、チャンク単位で再生バッファに格納され、再生（デコード）される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】池上大介、本多泰理、山本浩司他：「プログレッシブダウンロード系サービスの停止時間推定法」信学技報, vol. 111, no. 278, CQ2011-59, pp. 91-96, 2011年11月.
【非特許文献２】ISO/IEC 23009-1:2012, Information technology -- Dynamic adaptive streaming over HTTP (DASH) -- Part 1: Media presentation description and segment formats, http://www.iso.org/iso/iso_catalogue/catalogue_tc/catalogue_detail.htm?csnumber=57623
【非特許文献３】池上大介, 本多泰理, 山本浩司：「チャンク型映像配信サービスにおける再生状態推定法の検討」, 電子情報通信学会総合大会, B-11-24, 2012年3月.
【非特許文献４】本多泰理, 池上大介, 山本浩司：「Ack観測による映像再生状態推定法の検討」, 電子情報通信学会総合大会, B-11-25, 2012年3月.
【非特許文献５】ITU-T勧告P.1201.1.
【非特許文献６】Tobias Hobfeld R. Schatz, E. Biersack, Internet Video Delivery in YouTube（登録商標）: From Traffic Measurements to Quality of Experience, Data Traffic Monitoring and Analysis, Lecture notes in Computer Science 7754 (2013), 264?301.
【非特許文献７】R. K. P. Mok, Edmond W. W. Chan, and Rocky K. C. Chang, Measuring the Quality of Experience of HTTP Video Streaming, Proc. W-MUST 2011(2011).
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、非特許文献1, 3, 4に記載の従来技術は、端末のバッファモデルにおいて非常に小さい固定時間単位毎にシミュレーションを行い、各時刻においてバッファ内に蓄積されているデータ量を推定する。このため、シミュレーション実行時の計算量が膨大であるという課題を有していた。また、対象とするアプリケーションがadaptive streamingに対応している場合を勘案していない。このためadaptive streaming対応アプリケーションに適用した場合、実態と乖離した推定結果を出力する懸念が存在した。
【０００９】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、映像データをチャンク単位で端末に配信する映像配信方式における映像データの再生状態推定において、計算量を削減するための技術を提供することを目的とする。また、本発明は、adaptive streamingのように、映像データを配信中に画質の遷移がある場合においても、計算量を削減した再生状態推定を可能とする技術を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の実施の形態によれば、配信サーバから映像データをチャンク単位で端末に配信する映像配信方式において、端末における映像データの再生状態を推定する映像再生状態推定装置であって、
ある時刻に到着した対象チャンクについて、当該対象チャンクの1つ前のチャンクの到着時刻の再生済みチャンク数に、当該対象チャンクの1つ前のチャンクの到着時刻から当該対象チャンクの到着時刻までに再生されたと推定される推定再生チャンク数を加えることにより仮再生済みチャンク数を算出する算出手段と、
前記仮再生済みチャンク数と、前記対象チャンクの1つ前のチャンクまでの累積受信チャンク数とを比較することにより再生状態を推定する推定手段とを備える映像再生状態推定装置が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の実施の形態によれば、映像データをチャンク単位で端末に配信する映像配信方式における映像データの再生状態推定において、従来技術に比べて計算量を削減することが可能となる。
【００１２】
本発明の実施の形態によれば、画質遷移表等を用いた構成を採用することで、adaptive streamingのように、映像データを配信中に画質の遷移がある場合においても、計算量を削減した再生状態推定を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】チャンク型配信の動作イメージを示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る映像再生状態推定装置10の構成図である。
【図３】チャンク画質レベルマッピング表の例を示す図である。
【図４】画質遷移表の例を示す図である。
【図５】映像再生状態推定装置10の動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】画質遷移時のチャンク破棄動作のイメージを示す図である。
【図７】本実施の形態に係る映像再生状態推定装置10による推定値と、目視による観測値を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の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。例えば、本実施の形態では、プログレッシブダウンロード型映像配信サービスを対象としているが、本発明の適用先はこれに限られるわけではなく、他の方式のコンテンツ配信サービスにも適用可能である。
【００１５】
（装置構成）
図２は、本発明の実施の形態に係る映像再生状態推定装置10の機能構成図である。図２に示すように、本実施の形態に係る映像再生状態推定装置10は、キャプチャデータを解析するキャプチャデータ解析部1、チャンクの時系列を解析するチャンク時系列解析部2、端末における再生状態を推定する再生状態推定部3を有する。
【００１６】
なお、本実施の形態では、映像再生状態推定装置10の外部で、配信サーバから端末に配信される映像データのパケットをキャプチャし、当該キャプチャしたデータをパケットキャプチャデータとして入力しているが、映像再生状態推定装置10がパケットをキャプチャする機能を含んでもよい。また、映像再生状態推定装置10の各機能部は物理的には別々の筐体にて動作してもよい。
【００１７】
本実施の形態に係る映像再生状態推定装置10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、映像再生状態推定装置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、ハードディスクなどのハードウェア資源を用いて、映像再生状態推定装置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。また、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など、ネットワークを通して提供することも可能である。
【００１８】
上記の構成を備える本実施の形態に係る映像再生状態推定装置10における各機能部の概要は以下のとおりである。
【００１９】
＜キャプチャデータ解析部１＞
キャプチャデータ解析部1は、入力されたパケットキャプチャデータから、推定対象の映像フロー中に含まれるチャンクの到着時刻及びチャンク長情報（例：バイト量）を抽出し、チャンク時系列として出力する。このチャンクの時系列のデータ（到着時刻、チャンク長）は、例えば、チャンク番号と対応させた２次元の配列としてメモリ等の記憶手段に保持することができる。
【００２０】
パケットキャプチャデータからチャンクの到着時刻（チャンクのダウンロードが完了した時刻）を推定する方法は特定の方法に限られないが、例えば、ＨＴＴＰ  ＧＥＴメッセージのレスポンスタイミングを用いる方法、ＴＣＰパケットのヘッダ情報を用いる方法等がある。
【００２１】
＜チャンク時系列解析部2＞
チャンク時系列解析部2は、キャプチャデータ解析部１により取得されたチャンク時系列のデータと、チャンク画質レベルマッピング表を入力として、各チャンクが属する画質レベルを判定し、チャンク画質時系列を出力する。チャンク画質時系列は、前述したチャンク時系列のデータにおいて、チャンク毎に画質が加えられたデータである。
【００２２】
チャンク画質レベルマッピング表は、例えば図３に示すように、予め定めた画質レベル（例：高、中、低）と、チャンク長（図３では、チャンク長基本領域と記載）とを対応付た表である。つまり、チャンク長が長いほうが高画質と推定されることから、このようなマッピング表により、チャンク毎の画質を推定するものである。例えば、図３のマッピング表から、チャンク長が２ＭＢのチャンクの画質は１（高画質）であると推定される。
【００２３】
また、チャンク時系列解析部2は、チャンク画質時系列に基づいて、チャンク毎に前のチャンクから画質が遷移したかどうかをチェックし、画質の遷移が発生したチャンクについては、当該チャンクの到着時刻、画質及び当該時点における累積受信チャンク数を画質遷移表に蓄積していく。画質遷移表は、映像再生状態推定装置10における記憶手段に格納されるテーブルデータである。図４に画質遷移表の一例を示す。画質遷移表の使用方法については後述する。
【００２４】
＜再生状態推定部3＞
再生状態推定部3は、外部から入力される画質毎のチャンクあたり再生時間長、及びチャンク時系列解析部２からの出力であるチャンク画質時系列のデータと画質遷移表に基づいて、端末における再生状態を、再生時の画質レベルも含めて推定する。つまり、ある時刻において再生中であるのかそれとも再生停止中であるのか、再生中であれば、どの画質のチャンクを再生しているのかを推定できる。当該再生状態推定部3は、画質を含む再生状態を時系列で記録した再生状態推定結果を出力する。
【００２５】
（映像再生状態推定装置10の動作）
次に、上記の構成を備える映像再生状態推定装置10の動作を詳細に説明する。図５は、映像再生状態推定装置10の動作を示すフローチャートである。
【００２６】
本実施の形態に係る映像再生状態推定装置10における動作として、入力されたパケットキャプチャデータからチャンクの到着（チャンクのダウンロード完了）を識別する度に、キャプチャデータ解析部1により得られたチャンクのデータ（到着時刻、チャンク長）に基づいて画質判定及び再生状態推定を行うこととしてもよいし、キャプチャデータ解析部１によりパケットキャプチャデータからチャンク全部の時系列データを求め、それを記憶手段に格納しておき、当該記憶手段からチャンクのデータ（到着時刻、チャンク長）をチャンクの到着順に読み出すことで、画質判定及び再生状態推定を行うこととしてもよい。両者間に本質的な相違はないが、本実施の形態では、前者を想定している。
【００２７】
図５のフローチャートにおいて、ステップ０で、キャプチャデータ解析部１がチャンクを識別するための処理を行い、ステップ１においてチャンクの到着が検知されると、当該チャンクについて、図５に示すステップ１以降の手順に従った処理が行われる。以降、チャンクの到着時刻毎に当該手順が繰り返し実行される。
【００２８】
以下ではまず、チャンクの画質遷移がない場合における基本的な再生状態推定処理について説明し、その次に画質遷移がある場合の処理について説明する。画質遷移がない場合の処理は、図５のフローチャートにおけるステップ５もしくはステップ８に至る場合の処理に該当する。画質遷移がある場合の処理は、図５のフローチャートにおけるステップ９に至る場合の処理に該当する。図５のフローチャートに沿った説明は、画質遷移がある場合の処理の説明の中で行う。
【００２９】
＜チャンクの画質遷移がない場合における基本的な再生状態推定処理＞
まず、処理内容を分かり良く説明するために、1番目と2番目のチャンクについて述べる。
【００３０】
最初の到着時刻におけるチャンクについて、当該時刻における累積受信チャンク数を"1"として記録する。ここで、累積受信チャンク数を記録するとは、変数（具体的にはi）に累積受信チャンク数を格納することである。iへの累積受信チャンク数の格納は、チャンク到着の度に行われる。
【００３１】
次に、2番目のチャンクが到着したものとする。再生状態推定部3は、以下のようにしてこの時点での再生状態の推定を行う。
【００３２】
まず、再生状態推定部3は、第１チャンク到着時の再生済みチャンク数（本例では最初なので０である）に、下記の式（１）で算出される値を加算して現時刻（第2チャンク到着時刻）における仮再生済みチャンク数を算出する。
｛（第2チャンク到着時刻）-（第1チャンク到着時刻)｝
/（第1チャンクのチャンクあたり再生時間）・・・（１） 
第2チャンク到着前に再生が停止している場合があるため、上記の式（１）で得られる値（正の実数値）は再生済みチャンク数よりも大きくなる場合があることから、上記の式（１）の値に第１チャンク到着時の再生済みチャンク数を加算して得られた値を「仮再生済みチャンク数」と呼んでいる。
【００３３】
第2チャンク到着時刻において、（仮再生済みチャンク数）≦1であるとすると、再生状態推定部3は現在も再生が継続しているものと判断する。また、（仮再生済みチャンク数）>1の場合には、既に再生停止状態に遷移しているものと判断する。このようにして第2チャンク到着時刻において、再生状態を推定できる。また、チャンク時系列解析部2により第1チャンクの画質を判定するから、第2チャンク到着時刻において、再生中であれば、それがどの画質の再生中であるかも推定できる。再生状態推定部3は、これらの情報を第2チャンク到着時刻における再生状態推定結果として出力することができる。
【００３４】
上記のように再生停止状態に遷移しているものと判断した場合、再生状態推定部3は、再生中の状態から再生停止状態へ移行した時刻を次のようにして算出する。
【００３５】
まず、再生状態推定部3は、第2チャンク到着時刻における仮再生済みチャンク数を、式（１）に基づき算出する。そして、r1から第2チャンク到着時点の再生済みチャンク数（ここでは"1"）を引いた値 (r1-1)を算出する。そして、再生停止発生時刻から現在時刻(第2チャンク到着時刻)までの経過時間dtを下記の式により算出する。
【００３６】
dt = (r1-1) × 第1チャンクのチャンクあたり再生時間
そして、再生停止発生時刻r2を下記の式により推定する。
【００３７】
r2 = (現在時刻（ここでは第2チャンク到着時刻）) - dt
従って、時間区間[r2, r2+dt]が再生停止時間であると推定できる。再生状態推定部3は、第2チャンク到着時刻において再生停止状態である場合、当該時間区間[r2, r2+dt]を再生停止時間として出力することができる。
【００３８】
以下、チャンク到着時刻毎に同様の処理を反復することで、最終チャンク到着時刻までの再生状態を推定、出力することができる。具体的には、以下にようにして、i番目のチャンク到着毎に再生状態を推定し、出力することができる。
【００３９】
第iチャンク到着時刻における仮再生済みチャンク数をri_preとして、これを
ri_pre = ri-1 + (arrivali - arrivali-1)/li-1・・・（２）
により算出する。ここでarrivaliは第iチャンクの到着時刻、li-1は第(i-1)チャンクのチャンクあたり再生時間を示す。ri-1は第(i-1)チャンク到着時刻における再生済みチャンク数を示す。ここで、riはri=min{i-1, ri_pre}により算出する。つまり、第iチャンク到着時刻における再生済みチャンク数は、i-1とri_preのうちの小さいほうと推定する。第iチャンク到着時刻における再生済みチャンク数は最大でもi-1だからである。ただし、後述するように、画質遷移が生じた場合には、再生済みチャンク数は画質遷移が生じた際の累積受信チャンク数Ci0となる。
【００４０】
仮再生済みチャンク数ri_preは、第iチャンク到着時点において、仮にバッファ内チャンクが枯渇していない場合に視聴開始から当該時点までに消費したチャンクの数を実数値で示すものである。実際にはバッファ内チャンクが枯渇していることも想定されるため、以下の論理判断を行う。
【００４１】
ri_pre > i-1・・・（３）
再生状態推定部3は、（３）がFALSEの場合、チャンクは枯渇していないと判断し再生中の状態が継続していると判定する。（３）がTRUEの場合、チャンクは既に枯渇していると判断し、以下の式により枯渇時刻（=再生停止発生時刻）を算出する。
【００４２】
（再生停止発生時刻）= arrivali - (ri_pre - (i-1))
×第jチャンクのチャンクあたり再生時間・・・（４）
ここでjは当該時刻において再生中のチャンクの番号である。この場合、（４）で算出される再生停止発生時刻からarrivaliまでが再生停止時間と推定される。以上により、各チャンク到着時刻における再生状態を判定することができる。
【００４３】
再生状態推定部3は、各チャンク到着時刻において推定した再生状態を記憶手段に記憶しておくこととしてもよいし、ディスプレイに表示してもよいし、外部の装置にネットワークを介して送信することしてもよく、出力の形態は特定の形態に限定されない。
【００４４】
＜画質遷移がある場合の処理＞
次に、チャンクの画質遷移が発生する場合の処理について説明する。以下では、画質遷移のステップを含む図５のフローチャートに沿って説明する。
【００４５】
キャプチャデータ解析部１によりi番目のチャンクの到着が検出される（ステップ1）。チャンク時系列解析部2は、キャプチャデータ解析部１により得られた当該チャンクのチャンク長からチャンクの画質を判定し、当該画質が前回（i-1番目）のチャンクの画質から遷移したかどうか判定する（ステップ2）。
【００４６】
チャンクの画質遷移を確認した場合、チャンク時系列解析部2は、当該チャンクの到着時刻、画質および当該時点における累積受信チャンク数を画質遷移表に蓄積する（ステップ3）。
【００４７】
再生状態推定部3は、対象チャンクの再生状態（再生停止or再生中）を前述した手法で判定し（ステップ4）、再生停止状態であればステップ5に進み、再生停止状態でなければステップ6に進む。再生状態推定部3は、ステップ5において、前述したとおりの手法で再生停止発生時刻を推定して再生停止状態期間を算出し、出力を行う。
【００４８】
ステップ6で、再生状態推定部3は、画質遷移表の要素が存在するか否かを判定し、要素が存在する場合はステップ７に進み、要素が存在しない場合はステップ８に進む。ここで、ステップ8では、再生状態推定部3は、現在の画質（例：直近で画質遷移した後の画質）で再生中（再生状態が継続）であると判定し、出力を行う。その後は、第(i+1)チャンクの確認へと移行する。
【００４９】
ステップ７、すなわち、画質遷移表の要素が存在する場合とは、バッファにおいて、ある画質のチャンクの上に、それとは異なる画質のチャンクが格納されており、再生が進むことで、再生するチャンクの画質遷移が生じるような場合に相当する。
【００５０】
ステップ７では、まず、再生状態推定部3は、画質遷移表の中の到着時刻が最小の要素（チャンク）の画質を確認する。到着時刻が最少の要素とは、画質遷移表に格納されている要素のうち、最も早く画質遷移を生じさせる要素である。
【００５１】
いま、仮にその要素を(ti0, Ci0, qi0)とする。これはそれぞれ当該要素の（チャンク到着時刻、累積受信チャンク数、画質レベル）を表している。当該画質qi0は、現在の対象チャンクである第iチャンクの画質よりも高い場合と低い場合がある。高い場合は、高画質への遷移が生じる場合であり、低い場合は低画質への遷移が生じる場合である。
【００５２】
画質qi0が第iチャンクの画質よりも高い場合において、再生状態推定部3は以下の条件式がTRUEの場合は画質遷移と判定し、再生済みチャンク数をCi0として更新するとともに、画質遷移表における当該要素を削除する（ステップ9）。また、ステップ9で出力する推定結果は、再生中、かつ、画質は画質遷移後の画質となる。
（第iチャンク到着時刻における再生済みチャンク数）> (Ci0-rh) 
ここでrhは、高画質への遷移におけるパラメータである。また、第iチャンク到着時刻における再生済みチャンク数は、前述したとおり、i-1とri_preに基づいてriとして算出される値である。
【００５３】
この式の意味は、第iチャンク到着時刻における再生済みチャンク数が、現在の累積受信チャンク数からrhを引いた値（閾値）に到達したか否かを調べることである。
【００５４】
逆に、第iチャンク到着時刻において、画質遷移表の要素が存在し、その中の到着時刻が最小の要素の画質が、第iチャンクの画質よりも低い場合、再生状態推定部3は以下の条件式がTRUEの場合に画質遷移と判定し、再生済みチャンク数をCi0として更新するとともに、画質遷移表における当該要素を削除する（ステップ9）。
【００５５】
（第iチャンク到着時刻における再生済みチャンク数）> (Ci0-rl) 
ここでrlは、低画質への遷移におけるパラメータである。この式の意味は、第iチャンク到着時刻における再生済みチャンク数が、現在の累積受信チャンク数からrlを引いた値（閾値）に到達したか否かを調べることである。
【００５６】
上記のようにrh、rlを現在の累積受信チャンク数から引くことは、画質遷移時に、遷移前の画質のチャンクをrh、rlだけ削除して、遷移後の画質のチャンクの再生を行うことを意味する。この画質遷移時の処理イメージを図６に示す。図６の上段は高画質から低画質への遷移時を表すものである。ここではrl =2としており、高画質から低画質への遷移時、高画質の2チャンクを破棄して低画質に遷移する動作としている。
【００５７】
図６の下段は低画質から高画質への遷移時を表すものである。ここではrh=1としており、低画質から高画質への遷移時、低画質の1チャンクを破棄して高画質に遷移する動作としている。
【００５８】
このように、本実施の形態では、常に全チャンクの再生を完了してから次の画質に遷移するのではなく、所定数のチャンクを破棄して遷移するモデル化を行う。その閾値がrh、rlである。
【００５９】
以上のように、再生状態推定部3とチャンク時系列解析部2が処理を行うことで各チャンク到着時刻における再生状態を、画質レベルも含めて推定することができる。上記処理を最終到着チャンクまで反復することで、画質レベルも含めた再生状態推定が最終チャンク到着時刻までは実現される。
【００６０】
＜全チャンク到着後＞
ここで、全てのチャンクが到着した後、すなわち、全チャンクのダウンロード終了後について説明する。一般には、全チャンクのダウンロード終了後も、再生は継続する。そこで、本実施の形態では、再生状態推定部3が、最終チャンク到着時刻において、累積受信チャンク数（すなわち全チャンク数）が再生済みチャンク数を超過しているかどうかを判定し、超過している場合には、当該時点における残存再生時間rem_timeを以下の式により推定する。
【００６１】
rem_time = ｛(全チャンク数)-（当該時刻における再生済みチャンク数）｝
×（当該時刻における再生中チャンクのチャンクあたり再生時間）
この式は、受信したが未再生の各チャンクが、最終チャンク到着時刻における再生中チャンクのチャンクあたり再生時間で再生されるものとして残存再生時間rem_timeを推定することを意味する。
【００６２】
再生状態推定部3は、最終チャンク到着時刻に上記rem_timeを加算することで、最終チャンクの再生が完了する時刻を算出することができる。以上により、各時刻における再生状態の推定が完了する。
【００６３】
＜出力例＞
図７に、本実施の形態に係る映像再生状態推定装置10による再生状態の推定結果の出力例を示す。推定にあたっては、再生開始閾値を1とし、画質のレベル数を5とし、rh=2、rl=1としている。なお、再生開始閾値が1とは、チャンクが１つでもバッファにある場合にすぐにチャンクの再生を開始することを意味する。
【００６４】
図７において、映像再生状態推定装置10による推定結果を点線で示し、目視による観測値を実線で示している。また、再生状態の0は停止を意味し、1〜5は再生中の画質を意味する。ただし、映像再生状態推定装置10による推定においては画質のレベル数を5としているが、目視による観測においては画質は高画質と低画質の2レベルとしており、便宜上、高画質を画質2とし、低画質を画質1としている。図７に示すように、各時刻において観測により視認された画質と映像再生状態推定装置10による推定画質の高低がほぼ合致しており、高い精度で再生状態の推定ができていることがわかる。
【００６５】
（実施の形態のまとめ）
以上、説明したように、本実施の形態では、配信サーバから映像データをチャンク単位で端末に配信する映像配信方式において、端末における映像データの再生状態を推定する映像再生状態推定装置であって、ある時刻に到着した対象チャンクについて、当該対象チャンクの1つ前のチャンクの到着時刻の再生済みチャンク数に、当該対象チャンクの1つ前のチャンクの到着時刻から当該対象チャンクの到着時刻までに再生されたと推定される推定再生チャンク数を加えることにより仮再生済みチャンク数を算出する算出手段と、前記仮再生済みチャンク数と、前記対象チャンクの1つ前のチャンクまでの累積受信チャンク数とを比較することにより再生状態を推定する推定手段とを備える映像再生状態推定装置が提供される。
【００６６】
前記算出手段は、前記対象チャンクの到着時刻から当該対象チャンクの1つ前のチャンクの到着時刻を減算した値を、チャンクの再生時間長で割ることにより、前記推定再生チャンク数を算出する。
【００６７】
前記推定手段は、前記仮再生済みチャンク数が前記累積受信チャンク数よりも大きい場合に、再生停止中であると判定し、前記仮再生済みチャンク数が前記累積受信チャンク数よりも大きくない場合に、再生中であると判定する。
【００６８】
前記推定手段は、再生停止中であると判定した場合において、前記仮再生済みチャンク数から前記累積受信チャンク数を減算した値にチャンクの再生時間長を乗算することにより、再生停止発生時刻から前記対象チャンクの到着時刻までの経過時間を算出し、当該経過時間に基づき再生停止発生時刻を推定する。
【００６９】
また、前記映像再生状態推定装置は、あるチャンクが到着したときに、当該チャンクの画質が前回到着のチャンクの画質と異なる場合に、当該時点における累積受信チャンク数を画質遷移表に記録する手段を備え、前記推定手段は、前記対象チャンクの到着時刻における再生済みチャンク数が、前記画質遷移表に記録された累積受信チャンク数から所定の値を減算して得られる閾値を超える場合に、再生するチャンクの画質が遷移したと判定する。
【００７０】
また、本実施の形態により、配信サーバから映像データをチャンク単位で端末に配信する映像配信方式において、端末における映像データの再生状態を推定する映像再生状態推定装置が実行する映像再生状態推定方法であって、ある時刻に到着した対象チャンクについて、当該対象チャンクの1つ前のチャンクの到着時刻の再生済みチャンク数に、当該対象チャンクの1つ前のチャンクの到着時刻から当該対象チャンクの到着時刻までに再生されたと推定される推定再生チャンク数を加えることにより仮再生済みチャンク数を算出する算出ステップと、前記仮再生済みチャンク数と、前記対象チャンクの1つ前のチャンクまでの累積受信チャンク数とを比較することにより再生状態を推定する推定ステップとを備える映像再生状態推定方法が提供される。
【００７１】
（実施の形態の技術の効果等）
本実施の形態に係る映像再生状態推定装置10では、各チャンク到着時刻における再生済みチャンク数を連続な値で計量し、これを各時刻における累積受信チャンク数に基づく値と比較することとで効率的に再生状態推定を行うことが可能である。
【００７２】
すなわち、本実施の形態では、プログレッシブダウンロード型映像配信サービスを対象として、細かい時間単位における端末の再生バッファ内のチャンク数を直接推定するのではなく、チャンク到着毎に再生済みチャンク数を連続値として算出する方式を採用する。これにより、シミュレーションを行う時刻がチャンク到着時刻のみとなり、既存の推定方式に比較して、計算量が大幅に削減される。
【００７３】
また、映像再生状態推定装置10では、対象とするプログレッシブダウンロード型映像配信サービスがadaptive streamingを提供する場合においても、画質遷移の時刻、遷移後の画質及びチャンクの時間長等をスケジュール管理することで、画質変更を勘案した再生状態推定を実現することが可能である。
【００７４】
すなわち、本実施の形態では、再生中の映像の画質の変化を勘案し、画質遷移時のバッファ閾値も勘案することで、adaptive streaming対応アプリケーションに対しても、再生状態推定が可能である。
【００７５】
以上、説明したように、本実施の形態の技術により、動的ビットレート変更を伴うプログレッシブダウンロード型映像配信アプリケーションを対象として、網内もしくはヘッドエンドで取得したキャプチャデータに基づき、動的ビットレート配信に対応した再生状態推定を実現することができる。
【００７６】
本発明は、上記の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲内において、種々変更・応用が可能である。
【符号の説明】
【００７７】
10  映像再生状態推定装置
1  キャプチャデータ解析部
2  チャンク時系列解析部
3  再生状態推定部
【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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