(57)【要約】【課題】コンテンツの配置を各コンテンツの視聴品質の状況に応じて適切に行い、配信品質を向上できるコンテンツ配信システム等を提供する。【解決手段】コンテンツ配信装置１０と、キャッシュ配信装置３０と、コンテンツ配置決定装置２０とが、不特定多数のクライアント装置４０と接続されたコンテンツ配信システムで、コンテンツ配置決定装置が、コンテンツごとかつ再生ビットレートごとのアクセス頻度情報を収集してアクセス頻度を算出するアクセス頻度収集部２０１と、アクセス頻度から視聴品質の期待値を算出する視聴品質推定部２０２と、視聴品質の期待値を単位容量あたりの数値としたスコアを算出するスコア決定部２０３と、算出されたスコアに応じてキャッシュするコンテンツデータを決定するデータ配置決定部２０４とを有する。【選択図】図１
2013005478.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数のコンテンツデータを複数の再生ビットレートごとに予め記憶しているコンテンツ配信装置と、前記コンテンツデータのうち配信要求される頻度の高いものを予め記憶しているキャッシュ配信装置と、キャッシュ配信装置に記憶される前記コンテンツデータを決定するコンテンツ配置決定装置とが、不特定多数のクライアント装置とネットワークを介して接続されて構成され、前記クライアント装置からの配信要求に応じてコンテンツデータを配信するコンテンツ配信システムであって、
前記キャッシュ配信装置が、
前記コンテンツデータのうち前記配信要求の頻度の高いものを予め記憶しているキャッシュ保持部と、前記キャッシュ保持部に記憶された前記コンテンツデータに対する配信要求が前記クライアント装置からあった場合にこれを前記コンテンツ配信装置に代わって配信するキャッシュ配信部と、前記配信要求の頻度の高いコンテンツデータを前記コンテンツ配信装置に対して送信するよう要求し、これを受信して前記キャッシュ保持部に記憶するキャッシュ制御部とを有すると共に、
前記コンテンツ配置決定装置が、
前記キャッシュ配信装置からコンテンツごとかつ前記再生ビットレートごとのアクセス頻度情報を収集してアクセス頻度を算出するアクセス頻度収集部と、
算出された前記アクセス頻度から配信要求元の前記クライアント装置において得られると予想される視聴品質の期待値を算出する視聴品質推定部と、
算出された前記視聴品質の期待値を前記コンテンツデータの単位容量あたりの数値としたスコアを算出するスコア決定部と、
算出された前記スコアに応じて前記キャッシュ配信装置の前記キャッシュ保持部にキャッシュする前記コンテンツデータを決定するデータ配置決定部と
を有することを特徴とするコンテンツ配信システム。
【請求項２】
前記キャッシュ配信装置のキャッシュ制御部が、前記コンテンツ配置決定装置が決定したデータ配置に応じて前記キャッシュ保持部に記憶された前記コンテンツデータを置換する機能を有することを特徴とする、請求項１に記載のコンテンツ配信システム。
【請求項３】
前記コンテンツ配置決定装置の前記視聴品質推定部が、前記クライアント装置が前記コンテンツの配信に際して要求した要求再生ビットレートと当該コンテンツが実際に前記クライアント装置で再生される際の視聴再生ビットレートの比率として前記視聴品質の期待値を算出することを特徴とする、請求項１に記載のコンテンツ配信システム。
【請求項４】
前記コンテンツ配置決定装置の前記データ配置決定部が、算出された前記スコアの高い順に前記キャッシュ保持部の総容量に収まる範囲で前記キャッシュ保持部にキャッシュする前記コンテンツデータを決定することを特徴とする、請求項１に記載のコンテンツ配信システム。
【請求項５】
前記コンテンツデータが階層型符号化方式によって符号化されたものであり、
前記コンテンツ配置決定装置の前記データ配置決定部が、算出された前記スコアの高い順でかつ上位レイヤに必ずこの再生に必要な下位レイヤが伴った状態で、前記キャッシュ保持部の総容量に収まる範囲で前記キャッシュ保持部にキャッシュする前記コンテンツデータのレイヤを決定することを特徴とする、請求項４に記載のコンテンツ配信システム。
【請求項６】
前記キャッシュ配信装置の前記キャッシュ制御部が、前記クライアント装置前記コンテンツデータを送信するたびに前記コンテンツ配置決定装置のアクセス頻度収集部に前記アクセス頻度情報を送信する機能を有することを特徴とする、請求項１に記載のコンテンツ配信システム。
【請求項７】
前記キャッシュ配信装置の前記キャッシュ制御部が、前記クライアント装置から前記配信要求を受信するたびに前記コンテンツ配置決定装置に前記キャッシュ対象の前記コンテンツデータを決定する動作の開始指令を送信する機能を有することを特徴とする、請求項１に記載のコンテンツ配信システム。
【請求項８】
多数のコンテンツデータを複数の再生ビットレートごとに予め記憶しているコンテンツ配信装置と、前記コンテンツデータのうち配信要求される頻度の高いものを予め記憶しているキャッシュ配信装置と、前記コンテンツデータの配信要求を行って受信した当該コンテンツデータを再生する不特定多数のクライアント装置とネットワークを介して接続されて構成され、キャッシュ配信装置に記憶される前記コンテンツデータを決定するコンテンツ配置決定装置であって、
前記キャッシュ配信装置からコンテンツごとかつ前記再生ビットレートごとのアクセス頻度情報を収集してアクセス頻度を算出するアクセス頻度収集部と、
算出された前記アクセス頻度から配信要求元の前記クライアント装置において得られると予想される視聴品質の期待値を算出する視聴品質推定部と、
算出された前記視聴品質の期待値を前記コンテンツデータの単位容量あたりの数値としたスコアを算出するスコア決定部と、
算出された前記スコアに応じて前記キャッシュ配信装置の前記キャッシュ保持部にキャッシュする前記コンテンツデータを決定するデータ配置決定部と
を有することを特徴とするコンテンツ配置決定装置。
【請求項９】
多数のコンテンツデータを複数の再生ビットレートごとに予め記憶しているコンテンツ配信装置と、前記コンテンツデータのうち配信要求される頻度の高いものを予め記憶しているキャッシュ配信装置と、キャッシュ配信装置に記憶される前記コンテンツデータを決定するコンテンツ配置決定装置とが、不特定多数のクライアント装置とネットワークを介して接続されて構成され、前記クライアント装置からの配信要求に応じてコンテンツデータを配信するコンテンツ配信システムにあって、
前記キャッシュ配信装置からコンテンツごとかつ前記再生ビットレートごとのアクセス頻度情報を前記コンテンツ配置決定装置のアクセス頻度収集部が収集してアクセス頻度を算出し、
算出された前記アクセス頻度から配信要求元の前記クライアント装置において得られると予想される視聴品質の期待値を前記コンテンツ配置決定装置の視聴品質推定部が算出し、
算出された前記視聴品質の期待値を前記コンテンツデータの単位容量あたりの数値としたスコアを前記コンテンツ配置決定装置のスコア決定部が算出し、
算出された前記スコアに応じて前記キャッシュ配信装置の前記キャッシュ保持部にキャッシュする前記コンテンツデータを前記コンテンツ配置決定装置のデータ配置決定部が決定する
ことを特徴とするコンテンツ配置決定方法。
【請求項１０】
多数のコンテンツデータを複数の再生ビットレートごとに予め記憶しているコンテンツ配信装置と、前記コンテンツデータのうち配信要求される頻度の高いものを予め記憶しているキャッシュ配信装置と、キャッシュ配信装置に記憶される前記コンテンツデータを決定するコンテンツ配置決定装置とが、不特定多数のクライアント装置とネットワークを介して接続されて構成され、前記クライアント装置からの配信要求に応じてコンテンツデータを配信するコンテンツ配信システムにあって、
前記コンテンツ配置決定装置が備えているコンピュータに、
前記キャッシュ配信装置からコンテンツごとかつ前記再生ビットレートごとのアクセス頻度情報を収集してアクセス頻度を算出する手順、
算出された前記アクセス頻度から配信要求元の前記クライアント装置において得られると予想される視聴品質の期待値を算出する手順、
算出された前記視聴品質の期待値を前記コンテンツデータの単位容量あたりの数値としたスコアを算出する手順、
および算出された前記スコアに応じて前記キャッシュ配信装置の前記キャッシュ保持部にキャッシュする前記コンテンツデータを決定する手順
を実行させることを特徴とするコンテンツ配置決定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はコンテンツ配信システム、コンテンツ配置決定装置、コンテンツ配置決定方法およびプログラムに関し、特に各コンテンツの視聴品質の状況に応じて適切に当該コンテンツを配置して配信品質を向上させることを可能とするコンテンツ配信システム等に関する。
【背景技術】
【０００２】
インターネットを介した映像や音声などを含むコンテンツのデータ配信は、近年特に需要が急増している。このようなコンテンツを不特定多数のユーザの操作するクライアント端末からの要求（コンテンツ配信要求）に応じて（オンデマンドで）配信するコンテンツ配信システムには、一般的に、ネットワークにかかる負荷を軽減しつつ、より配信品質（より具体的には、画質や音質など）を高めたコンテンツを安定して配信することが求められる。【０００３】
さらに、コンテンツ配信システムに対しては、クライアント端末ごとのデータ処理能力や、刻々と変動するネットワークや配信装置の状態などにリアルタイムに対応して、システム全体として効率的にコンテンツ配信を行うことも求められる。ここでいう「効率的な」コンテンツ配信とは、有限のネットワーク資源（配信リソース）を用いて、システム全体としてコンテンツの配信品質を最大限に高めることを意味する。【０００４】
図２２Ａは、非特許文献１に記載された、一般的に知られているコンテンツ配信ネットワーク（ＣＤＮ: Contents Delivery Network）であるコンテンツ配信システム１００１の構成について示す説明図である。図２２Ｂは、図２２Ａに記載されたコンテンツ配信システム１００１で、各装置間の動作の一例について示す説明図である。【０００５】
このコンテンツ配信システム１００１は、コンテンツの種類を指定して配信要求を発する不特定多数のクライアント端末１０３０ａ、１０３０ｂ、…（以後これらを総称してクライアント端末１０３０という）と、この配信要求への対応を行うコンテンツ配信装置１０１０と、後述のキャッシュ配信装置１０２０とが、ネットワーク１０４０を介して相互に接続されて構成される。【０００６】
クライアント端末１０３０がコンテンツ配信要求を発すると（ステップＳ１００１）、コンテンツ配信装置１０１０がこのコンテンツ配信要求を受け、要求元のクライアント端末１０３０とネットワークトポロジーとしての距離が最も近いキャッシュ配信装置１０２０のＵＲＬ（もしくはＩＰアドレスなど）を、当該クライアント端末１０３０に返す（ステップＳ１００２）。【０００７】
これを受けたクライアント端末１０３０は、ステップＳ１００２で返却されたＵＲＬに示されるキャッシュ配信装置１０２０に、改めて当該コンテンツの配信要求を発する（ステップＳ１００３）。キャッシュ配信装置１０２０は、予め当該コンテンツのコンテンツデータをコンテンツ配信装置１０１０から受信して記憶している（これをキャッシュ(cache)という）ので、そのコンテンツデータをクライアント端末１０３０に対して配信し（ステップＳ１００４）、クライアント端末１０３０はこれを再生する（ステップＳ１００５）。【０００８】
キャッシュ配信装置１０２０は、コンテンツ配信装置１０１０が持つコンテンツデータの中で、多くのクライアント端末１０３０からの配信要求が発生する頻度の高いものを予めキャッシュしている。そしてキャッシュ配信装置１０２０はネットワーク１０４０上に複数台あり、それらの中から要求元のクライアント端末１０３０とネットワークトポロジーとしての距離が近いものをコンテンツ配信装置１０１０が選択して、そのキャッシュ配信装置１０２０のＵＲＬを配信要求元に返却する。【０００９】
これによって、不特定多数のクライアント端末１０３０においてランダムに発生するコンテンツ配信要求が全て同一のコンテンツ配信装置１０１０に集中して発生する負荷を適切に分散し、配信に必要な帯域を安定的に確保することが可能となる。【００１０】
このようなＣＤＮであるコンテンツ配信システム１００１では、ネットワーク１０４０上に広域分散的に多数のキャッシュ配信装置を設置する必要があるので、そのために多大なコストを要する。このため、各々のキャッシュ配信装置の記憶容量をなるべく小さくし、更にその限られたストレージ容量を効率的に利用することが求められる。即ち、キャッシュ配信装置がキャッシュするコンテンツは、適切に選択されねばならない。【００１１】
キャッシュ配信装置がキャッシュするコンテンツの選択は、配信要求が多く発生するものを予測してこれを事前にキャッシュしておくという方法がある。あるいは、配信要求があったファイルをコンテンツ配信装置から配信すると同時に、同一コンテンツをキャッシュ配信装置にも送信してキャッシュ配信装置がこれをキャッシュし、以後同一コンテンツに対する配信要求に対してはキャッシュ配信装置からこれを配信するという方法もある。【００１２】
その一方で、動画コンテンツのストリーミング配信では、コンテンツ配信装置は動画ファイルデータを複数の部分データに区切って配信し、クライアント端末が部分データを受信する度に再生する。これにより、クライアント端末側は、動画コンテンツを受信している間に待ち続ける必要がなくなり、また、回線障害が発生した場合においても既に受信したファイルデータについては動画を再生することが可能となる。【００１３】
その際、動画コンテンツのストリーミング配信では、クライアント端末側におけるコンテンツ視聴が途切れないように配信することが求められる。また、クライアント端末の再生能力や、そこに至るネットワークの回線状態も、各クライアント端末ごとに異なるので、各々に適した品質でコンテンツの配信を行うことも求められる。それらを実現する手段として、複数ビットレートコンテンツ配信システムが知られている。【００１４】
複数ビットレートコンテンツ配信システムでは、コンテンツ配信装置がコンテンツを複数のビットレートで符号化（エンコード）して保持しておき、クライアント端末ごとのデータの処理能力や、刻々と変動するネットワークや配信装置への負荷状態などにリアルタイムに対応して、配信コンテンツの再生ビットレートを適切に設定することが可能である。これによって、コンテンツの安定した配信を実現する。【００１５】
その際、コンテンツデータの符号化の方法として、動画信号を基本レイヤと拡張レイヤとに階層的に符号化する方法（階層符号化）を利用してもよいし、同一コンテンツを複数ビットレートの独立なデータとして符号化する方法を利用してもよい。【００１６】
もちろん、この複数ビットレートコンテンツ配信の技術を前述のＣＤＮであるコンテンツ配信システムに適用し、コンテンツの種類だけでなくビットレートも含めて配信要求が多く発生するものを選択して、キャッシュ配信装置にキャッシュすることも可能である。この場合のコンテンツ配信システムには、ネットワーク負荷を軽減しつつ、システム全体でクライアント端末側のコンテンツ視聴品質を最大化することが求められる。そのためには、複数のビットレートで符号化されたコンテンツを、キャッシュ配信装置の限られたストレージ領域に適切に配置することが必要となる。【００１７】
これに関連する技術として、次の各々がある。その中でも特許文献１には、動画信号を基本レイヤと拡張レイヤとに階層的に符号化（階層符号化）する技術を用いて、コンテンツを複数の符号化レイヤに分割してキャッシュサーバにキャッシュすることで、配信サーバにおけるトランスコード負荷を低減するという技術が記載されている。この技術によれば、符号化ビットストリームのうちの一部を復号すれば空間解像度の低い画像を再生することができ、更にビットストリームの中の残りのデータを復号すると空間解像度を向上することが可能な追加信号を得ることができる。【００１８】
特許文献２には、コンテンツ毎、符号化レイヤ毎のアクセス頻度をパラメータとして、パラメータが大きいコンテンツデータをキャッシュ配信装置に優先的にキャッシュするという技術が記載されている。特許文献３には、コンテンツ毎、符号化レイヤ毎のアクセス頻度とサイズ（再生ビットレートと再生時間との積）をパラメータとして、単位容量当たりのアクセス頻度が大きいコンテンツデータをキャッシュ配信装置に優先的にキャッシュするという技術が記載されている。【００１９】
さらに、特許文献４には、アクセスログからユーザの当該コンテンツに対する評価値を算出し、それによってキャッシュ配信装置にキャッシュするコンテンツデータの再配置を行うという技術が記載されている。そして特許文献５には、ユーザの当該コンテンツに対する主観評価値を算出する技術が記載されている。非特許文献２には、コンテンツ配信システムにおいて視聴品質を推定する技術が記載されている（その詳細については後述する）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２０】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２００４／０４０９０８号公報
【特許文献２】特開２００７−０５３５９３号公報
【特許文献３】国際公開ＷＯ２０１１／０１０６８８号公報
【特許文献４】特開２００６−１７２２１７号公報
【特許文献５】特開２００９−１５９４６２号公報
【非特許文献】
【００２１】
【非特許文献１】「１−５−２−１  ＣＤＮ（Contents Delivery Network）の仕組み」（標準技術集「双方向動画像通信技術」より）、平成１６年３月２６日、特許庁、［平成２３年６月２３日検索］、インターネット＜URL：http://www.jpo.go.jp/shiryou/s_sonota/hyoujun_gijutsu/bidirectional_video/152_1.htm＞
【非特許文献２】"RecommendationITU-R BT.500-11"、２００２年、国際電気通信連合無線通信部門、［平成２３年６月３０日検索］、インターネット＜URL：http://www.dii.unisi.it/~menegaz/DoctoralSchool2004/papers/ITU-R_BT.500-11.pdf＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
前述のように、複数ビットレートコンテンツ配信の技術を適用したコンテンツ配信システムでは、複数のビットレートで符号化された多数のコンテンツを、キャッシュ配信装置の限られたストレージ領域に適切に配置することが必要となる。その際、コンテンツの配信品質の向上のため、それらのコンテンツの配置は、各コンテンツの視聴品質の状況に応じて適切に行われる必要がある。【００２３】
しかしながら、前述の特許文献１に記載の技術では、クライアント装置から要求された符号化レートのコンテンツデータがキャッシュサーバに格納されていないとき、要求された符号化レートに近い符号化レートのデータを破棄し、その位置に要求されたデータを格納する構成であるため、アクセス頻度を反映したキャッシュを行うことができるとは限らず、キャッシュ領域の利用効率を十分に高めることができない。【００２４】
また、特許文献２に記載の技術では、コンテンツ毎、符号化レイヤ毎のデータサイズによらずキャッシュするコンテンツデータを決定するため、キャッシュサーバ毎のキャッシュ容量に限りがある場合には、単位容量当たりのキャッシュヒット率（Ｂｙｔｅヒット率）が低下し、ネットワーク負荷が増大する。【００２５】
さらに、特許文献３に記載の技術では、コンテンツ毎、符号化レイヤ毎のアクセス頻度とデータサイズをパラメータとして、単位容量当たりのアクセス頻度が最大化になるようにキャッシュするコンテンツデータを決定するため、ネットワーク容量や、キャッシュサーバ毎のキャッシュ容量に限りがある場合には、システム全体としてのクライアント端末側のコンテンツ視聴品質が低下する。【００２６】
そして、特許文献４に記載の技術では、ユーザの当該コンテンツに対する評価値を算出するが、この「評価値」とは必ずしもコンテンツの視聴品質の状況に応じたものではないので、これに応じてコンテンツを再配置しても、適切な配置にはならない。特許文献５に記載の技術も、ユーザの当該コンテンツに対する主観的な評価を示す「評価値」を算出するので、コンテンツの適切な配置とは無関係である。【００２７】
以上で述べたように、特許文献１〜５のいずれにも、コンテンツの配置を各コンテンツの視聴品質の状況に応じて適切に行うことのできる技術は記載されていない。これらの技術を全て組み合わせたとしても、そのことを可能とする技術を得ることはできない。【００２８】
本発明の目的は、コンテンツの配置を各コンテンツの視聴品質の状況に応じて適切に行い、当該コンテンツの配信品質を向上させることを可能とするコンテンツ配信システム、コンテンツ配置決定装置、コンテンツ配置決定方法およびプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
上記目的を達成するため、本発明に係るコンテンツ配信システムは、多数のコンテンツデータを複数の再生ビットレートごとに予め記憶しているコンテンツ配信装置と、コンテンツデータのうち配信要求される頻度の高いものを予め記憶しているキャッシュ配信装置と、キャッシュ配信装置に記憶されるコンテンツデータを決定するコンテンツ配置決定装置とが、不特定多数のクライアント装置とネットワークを介して接続されて構成され、クライアント装置からの配信要求に応じてコンテンツデータを配信するコンテンツ配信システムであって、キャッシュ配信装置が、コンテンツデータのうち配信要求の頻度の高いものを予め記憶しているキャッシュ保持部と、キャッシュ保持部に記憶されたコンテンツデータに対する配信要求がクライアント装置からあった場合にこれをコンテンツ配信装置に代わって配信するキャッシュ配信部と、配信要求の頻度の高いコンテンツデータをコンテンツ配信装置に対して送信するよう要求し、これを受信してキャッシュ保持部に記憶するキャッシュ制御部とを有すると共に、コンテンツ配置決定装置が、キャッシュ配信装置からコンテンツごとかつ再生ビットレートごとのアクセス頻度情報を収集してアクセス頻度を算出するアクセス頻度収集部と、算出されたアクセス頻度から配信要求元のクライアント装置において得られると予想される視聴品質の期待値を算出する視聴品質推定部と、算出された視聴品質の期待値をコンテンツデータの単位容量あたりの数値としたスコアを算出するスコア決定部と、算出されたスコアに応じてキャッシュ配信装置のキャッシュ保持部にキャッシュするコンテンツデータを決定するデータ配置決定部とを有することを特徴とする。【００３０】
上記目的を達成するため、本発明に係るコンテンツ配置決定装置は、多数のコンテンツデータを複数の再生ビットレートごとに予め記憶しているコンテンツ配信装置と、コンテンツデータのうち配信要求される頻度の高いものを予め記憶しているキャッシュ配信装置と、コンテンツデータの配信要求を行って受信した当該コンテンツデータを再生する不特定多数のクライアント装置とネットワークを介して接続されて構成され、キャッシュ配信装置に記憶されるコンテンツデータを決定するコンテンツ配置決定装置であって、キャッシュ配信装置からコンテンツごとかつ再生ビットレートごとのアクセス頻度情報を収集してアクセス頻度を算出するアクセス頻度収集部と、算出されたアクセス頻度から配信要求元のクライアント装置において得られると予想される視聴品質の期待値を算出する視聴品質推定部と、算出された視聴品質の期待値をコンテンツデータの単位容量あたりの数値としたスコアを算出するスコア決定部と、算出されたスコアに応じてキャッシュ配信装置のキャッシュ保持部にキャッシュするコンテンツデータを決定するデータ配置決定部とを有することを特徴とする。【００３１】
上記目的を達成するため、本発明に係るコンテンツ配置決定方法は、多数のコンテンツデータを複数の再生ビットレートごとに予め記憶しているコンテンツ配信装置と、コンテンツデータのうち配信要求される頻度の高いものを予め記憶しているキャッシュ配信装置と、キャッシュ配信装置に記憶されるコンテンツデータを決定するコンテンツ配置決定装置とが、不特定多数のクライアント装置とネットワークを介して接続されて構成され、クライアント装置からの配信要求に応じてコンテンツデータを配信するコンテンツ配信システムにあって、キャッシュ配信装置からコンテンツごとかつ再生ビットレートごとのアクセス頻度情報をコンテンツ配置決定装置のアクセス頻度収集部が収集してアクセス頻度を算出し、算出されたアクセス頻度から配信要求元のクライアント装置において得られると予想される視聴品質の期待値をコンテンツ配置決定装置の視聴品質推定部が算出し、算出された視聴品質の期待値をコンテンツデータの単位容量あたりの数値としたスコアをコンテンツ配置決定装置のスコア決定部が算出し、算出されたスコアに応じてキャッシュ配信装置のキャッシュ保持部にキャッシュするコンテンツデータをコンテンツ配置決定装置のデータ配置決定部が決定することを特徴とする。【００３２】
上記目的を達成するため、本発明に係るコンテンツ配置決定プログラムは、多数のコンテンツデータを複数の再生ビットレートごとに予め記憶しているコンテンツ配信装置と、コンテンツデータのうち配信要求される頻度の高いものを予め記憶しているキャッシュ配信装置と、キャッシュ配信装置に記憶されるコンテンツデータを決定するコンテンツ配置決定装置とが、不特定多数のクライアント装置とネットワークを介して接続されて構成され、クライアント装置からの配信要求に応じてコンテンツデータを配信するコンテンツ配信システムにあって、コンテンツ配置決定装置が備えているコンピュータに、キャッシュ配信装置からコンテンツごとかつ再生ビットレートごとのアクセス頻度情報を収集してアクセス頻度を算出する手順、算出されたアクセス頻度から配信要求元のクライアント装置において得られると予想される視聴品質の期待値を算出する手順、算出された視聴品質の期待値をコンテンツデータの単位容量あたりの数値としたスコアを算出する手順、および算出されたスコアに応じてキャッシュ配信装置のキャッシュ保持部にキャッシュするコンテンツデータを決定する手順を実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３３】
本発明は、上記したように、コンテンツごとかつ再生ビットレートごとのアクセス頻度情報を収集してアクセス頻度から視聴品質の期待値を算出し、この期待値をコンテンツデータの単位容量あたりの数値としたスコアを算出し、これに基づいてキャッシュ保持部にキャッシュするコンテンツデータを決定するように構成したので、各コンテンツの視聴品質の状況に応じてキャッシュするコンテンツデータを決定することが可能となる。【００３４】
これによって、コンテンツの配置を各コンテンツの視聴品質の状況に応じて適切に行い、当該コンテンツの配信品質を向上させることが可能であるという優れた特徴を持つコンテンツ配信システム、コンテンツ配置決定装置、コンテンツ配置決定方法およびプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るコンテンツ配信システムの構成について示す説明図である。
【図２】図１で示したコンテンツ配信システムで、コンテンツ配信装置およびキャッシュ配信装置がクライアント装置からの要求に応じて配信する動画コンテンツの構成について示す説明図である。
【図３】図１に示したキャッシュ制御部がコンテンツ配置決定装置に通知するアクセス頻度情報について示す説明図である。
【図４】図３に示したアクセス頻度情報から、図１に示した視聴品質推定部が算出する視聴品質期待値について示す説明図である。
【図５】図４に示した視聴品質期待値から、図１に示したスコア決定部が算出する単位容量スコア値について示す説明図である。
【図６】図１で示したコンテンツ配信システムで、コンテンツ保持部およびキャッシュ保持部に保持されている各コンテンツの配置について示す説明図である。
【図７】図１で示したコンテンツ配信システムで、要求したコンテンツの全てのレイヤがキャッシュされている場合の各装置間での動作について示すシーケンス図である。
【図８】図１で示したコンテンツ配信システムで、キャッシュ配信装置またはコンテンツ配信装置がクライアント装置からの配信要求に応じて行う動作について示すフローチャートである。
【図９】図７のステップＳ２０４として示した処理で、図６に示した配置のコンテンツがクライアント装置に対して配信される様子について示す説明図である。
【図１０】図１で示したコンテンツ配信システムで、要求したコンテンツの一部のレイヤがキャッシュされていない場合の各装置間での動作について示すシーケンス図である。
【図１１】図１０のステップＳ３０６として示した処理で、図６に示した配置のコンテンツがクライアント装置に対して配信される様子について示す説明図である。
【図１２】図１で示したコンテンツ配信システムで、コンテンツ配置決定装置が行う、キャッシュ配信装置のキャッシュ保持部に対するコンテンツデータの配置および置き換え更新（リプレースメント）の動作について示すフローチャートである。
【図１３】本発明の本発明の第２の実施形態に係るコンテンツ配信システムの構成について示す説明図である。
【図１４】図１３で示したコンテンツ配信システムで、コンテンツ配信装置およびキャッシュ配信装置がクライアント装置からの要求に応じて配信するコンテンツの構成について示す説明図である。
【図１５】図１３で示したコンテンツ配信システムで、要求したコンテンツがキャッシュされている場合の各装置間での動作について示すシーケンス図である。
【図１６】図１３で示したコンテンツ配信システムで、キャッシュ配信装置またはコンテンツ配信装置がクライアント装置からの配信要求に応じて行う動作について示すフローチャートである。
【図１７】図１３で示したコンテンツ配信システムで、要求したコンテンツがキャッシュされていない場合の各装置間での動作について示すシーケンス図である。
【図１８】図１３で示したコンテンツ配信システムで、コンテンツ配置決定装置が行う、キャッシュ配信装置のキャッシュ保持部に対するコンテンツデータの配置および置き換え更新（リプレースメント）の動作について示すフローチャートである。
【図１９】図１８のステップＳ９０４で算出された各々のアクセス頻度について示す説明図である。
【図２０】図１８のステップＳ９０５で算出された各々の視聴品質期待値について示す説明図である。
【図２１】図１８のステップＳ９０６で算出された各々のスコア値について示す説明図である。
【図２２】図２２Ａは非特許文献１に記載された、一般的に知られているコンテンツ配信ネットワーク（ＣＤＮ: Content Delivery Network）であるコンテンツ配信システムの構成について示す説明図である。図２２Ｂは図２２Ａに記載されたコンテンツ配信システムで、各装置間の動作の一例について示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態の構成について添付図１に基づいて説明する。
最初に、本実施形態の基本的な内容について説明し、その後でより具体的な内容について説明する。
本実施形態に係るコンテンツ配信システム１は、多数のコンテンツデータを複数の再生ビットレートごとに予め記憶しているコンテンツ配信装置１０と、コンテンツデータのうち配信要求される頻度の高いものを予め記憶しているキャッシュ配信装置３０と、キャッシュ配信装置に記憶されるコンテンツデータを決定するコンテンツ配置決定装置２０とが、不特定多数のクライアント装置４０とネットワーク５０を介して接続されて構成され、クライアント装置からの配信要求に応じてコンテンツデータを配信するコンテンツ配信システムである。キャッシュ配信装置３０は、コンテンツデータのうち配信要求の頻度の高いものを予め記憶しているキャッシュ保持部３０２と、キャッシュ保持部に記憶されたコンテンツデータに対する配信要求がクライアント装置からあった場合にこれをコンテンツ配信装置に代わって配信するキャッシュ配信部３０３と、配信要求の頻度の高いコンテンツデータをコンテンツ配信装置に対して送信するよう要求し、これを受信してキャッシュ保持部に記憶するキャッシュ制御部３０１とを有する。そしてコンテンツ配置決定装置２０は、キャッシュ配信装置からコンテンツごとかつ再生ビットレートごとのアクセス頻度情報を収集してアクセス頻度を算出するアクセス頻度収集部２０１と、算出されたアクセス頻度から配信要求元のクライアント装置において得られると予想される視聴品質の期待値を算出する視聴品質推定部２０２と、算出された視聴品質の期待値をコンテンツデータの単位容量あたりの数値としたスコアを算出するスコア決定部２０３と、算出されたスコアに応じてキャッシュ配信装置のキャッシュ保持部にキャッシュするコンテンツデータを決定するデータ配置決定部２０４とを有する。
【００３７】
また、キャッシュ配信装置３０のキャッシュ制御部３０１は、コンテンツ配置決定装置が決定したデータ配置に応じてキャッシュ保持部３０２に記憶されたコンテンツデータを置換する機能を有する。
【００３８】
そしてコンテンツ配置決定装置２０の視聴品質推定部２０２は、クライアント装置がコンテンツの配信に際して要求した要求再生ビットレートと当該コンテンツが実際にクライアント装置で再生される際の視聴再生ビットレートの比率として視聴品質の期待値を算出する。同じく、コンテンツ配置決定装置２０のデータ配置決定部２０４は、算出されたスコアの高い順にキャッシュ保持部の総容量に収まる範囲でキャッシュ保持部３０２にキャッシュするコンテンツデータを決定する。
【００３９】
ここで、コンテンツデータは階層型符号化方式によって符号化されたものであり、コンテンツ配置決定装置２０のデータ配置決定部２０４が、算出されたスコアの高い順でかつ上位レイヤに必ずこの再生に必要な下位レイヤが伴った状態で、キャッシュ保持部３０２の総容量に収まる範囲でキャッシュ保持部３０２にキャッシュするコンテンツデータのレイヤを決定する。
【００４０】
さらに、キャッシュ配信装置３０のキャッシュ制御部３０１は、クライアント装置にコンテンツデータを送信するたびにコンテンツ配置決定装置２０のアクセス頻度収集部２０１にアクセス頻度情報を送信する。そしてキャッシュ配信装置３０のキャッシュ制御部３０１は、クライアント装置４０から配信要求を受信するたびにコンテンツ配置決定装置２０にキャッシュ対象のコンテンツデータを決定する動作の開始指令を送信する機能を有する。
【００４１】
以上の構成を備えることにより、本実施形態のコンテンツ配信システム１は、コンテンツの配置を各コンテンツの視聴品質の状況に応じて適切に行い、当該コンテンツの配信品質を向上させることが可能なものとなる。
以下、これをより詳細に説明する。
【００４２】
図１は、本発明の第１の実施形態に係るコンテンツ配信システム１の構成について示す説明図である。コンテンツ配信システム１は、各々主演算制御手段を備えたコンピュータであるコンテンツ配信装置１０と、コンテンツ配置決定装置２０と、キャッシュ配信装置３０と、不特定多数のクライアント装置４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、…が、インターネット等のような大規模なネットワーク５０を介して相互に接続されて構成される。
【００４３】
以後、クライアント装置４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、…を総称して単にクライアント装置４０という。クライアント装置４０の台数は任意である。図１ではクライアント装置４０ａ、４０ｂ、４０ｃの３台を示しているが、その台数は任意である。また、図１では１台のみのキャッシュ配信装置３０を示しているが、キャッシュ配信装置も前述のように１台のコンテンツ配信装置１０に対して複数台存在している。
【００４４】
コンテンツ配信装置１０は、各々のクライアント装置４０に対して配信されるコンテンツデータを記憶保持するコンピュータ装置である。コンテンツ配信装置１０は、コンピュータプログラムを実行する主体である主演算制御手段（ＣＰＵ）１１と、データを記憶する記憶手段１２と、ネットワーク５０を介して他の装置とのデータ送信を行う通信手段１３とを備える。
【００４５】
コンテンツ配信装置１０の記憶手段１２には、クライアント装置４０に対して配信される、映像や音声などのコンテンツデータ（以後、単にコンテンツという）を大量に記憶する記憶領域であるコンテンツ保持部１０１が確保されている。記憶手段１２は、より具体的にはハードディスク装置、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）やフラッシュメモリなどのようなデータの書き換えが可能なＲＯＭ（Read Only Memory）などである。
【００４６】
そして主演算制御手段１１は、コンテンツ配信プログラムが動作することにより、コンテンツ保持部１０１に保持されたコンテンツをクライアント装置４０からの求めに応じて当該クライアント装置４０に対して配信するコンテンツ配信部１０２として機能する。
【００４７】
キャッシュ配信装置３０は、コンテンツ配信装置１０から送り込まれたアクセス頻度の大きいコンテンツを一時的に記憶する（キャッシュする）と共に、キャッシュされたコンテンツについてクライアント装置４０から配信要求があった場合にこれをコンテンツ配信装置１０の代理として当該クライアント装置４０に配信するコンピュータ装置である。キャッシュ配信装置３０も、コンピュータプログラムを実行する主体である主演算制御手段３１と、データを記憶する記憶手段３２と、ネットワーク５０を介して他の装置とのデータ送信を行う通信手段３３とを備える。
【００４８】
キャッシュ配信装置３０の記憶手段３２にも、コンテンツ配信装置１０の記憶手段１２と同様に、コンテンツデータを記憶する記憶領域であるキャッシュ保持部３０２が確保されている。この記憶手段３２は、コンテンツ配信装置１０の記憶手段１２と同様に、より具体的にはハードディスク装置、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）やフラッシュメモリなどのようなデータの書き換えが可能なＲＯＭ（Read Only Memory）などである。
【００４９】
ただし、キャッシュ配信装置３０は、コンテンツ配信装置１０と比べてネットワークトポロジー的にクライアント装置４０に近い位置に配置されている。そして、コンテンツ配信装置１０の記憶手段１２と比べて、キャッシュ配信装置３０の記憶手段３２は、同じ装置の主演算制御手段３１（１１）から高速にアクセス可能なように構成されている。
【００５０】
そしてキャッシュ配信装置３０の主演算制御手段３１は、キャッシュ配信プログラムが動作することにより、コンテンツ配置決定装置２０からの指示に基づきコンテンツ保持部１０１からコンテンツデータを取得するキャッシュ制御部３０１、およびクライアント装置４０からの求めに応じてキャッシュ保持部３０２に記憶されたコンテンツを当該クライアント装置４０に対して配信するキャッシュ配信部３０３として機能する。
【００５１】
ここで、キャッシュ配信装置３０のキャッシュ制御部３０１は、クライアント装置４０から要求されたコンテンツがキャッシュ保持部３０２に格納（キャッシュ）されていない場合に、コンテンツ配信装置１０に対してコンテンツ配信要求を送信するコンテンツ配信要求転送機能を備えている。コンテンツ配信装置１０のコンテンツ配信部１０２は、このコンテンツ配信要求に応じて、要求されたコンテンツをクライアント装置４０に対して送信することができる。
【００５２】
また、キャッシュ制御部３０１は、コンテンツ毎か再生ビットレート（符号化レイヤ数）毎の各コンテンツの利用状況を示すアクセス頻度情報を、ネットワーク５０を介して、コンテンツ配置決定装置２０に通知するアクセス頻度情報通知機能も備えている。
【００５３】
ここでいうアクセス頻度情報とは、たとえばコンテンツごと、再生ビットレートごとの視聴回数、視聴時間などである。あるいは、コンテンツごと、再生ビットレートごとの視聴要求回数などであってもよいし、コンテンツ視聴情報、及びコンテンツ視聴要求情報の両方もしくはいずれか一方に基づく、コンテンツごと、再生ビットレートごとの視聴需要を表す値であってもよい。
【００５４】
コンテンツ配置決定装置２０は、コンテンツ配信装置１０からキャッシュ配信装置３０に読込まれる（キャッシュされる）コンテンツを決定すると共に、キャッシュ配信装置３０に読込まれたコンテンツデータの置換更新（リプレースメント）を行うコンピュータ装置である。コンテンツ配置決定装置２０もまた、コンピュータプログラムを実行する主体である主演算制御手段２１と、データを記憶する記憶手段２２と、ネットワーク５０を介して他の装置とのデータ送信を行う通信手段２３とを備える。
【００５５】
コンテンツ配置決定装置２０の主演算制御手段２１は、コンテンツ配置決定プログラムが動作することにより、キャッシュ制御部３０１からアクセス頻度情報を収集して各コンテンツごとに符号化レイヤ数ごとのアクセス頻度を算出するアクセス頻度収集部２０１、このアクセス頻度から視聴品質の期待値を導出する視聴品質推定部２０２、符号化レイヤ毎のスコアを導出するスコア決定部２０３、およびキャッシュ配信装置３０でキャッシュすべき符号化レイヤを決定してその通りにコンテンツを配置させるデータ配置決定部２０４として機能する。
【００５６】
ここで、視聴品質推定部２０２が算出するユーザ全体としての視聴品質の期待値とは、あるコンテンツデータをキャッシュに配置した場合にユーザ全体に提供できる視聴品質の期待値であり、各コンテンツの各符号化レイヤあたりの数値としたものである。ユーザ全体としての視聴品質の期待値を導出する際で用いられる視聴品質は、たとえば「（視聴再生ビットレート）÷（要求再生ビットレート）」で得ることのできる数値、即ちクライアント装置４０が要求した通りのビットレートで当該コンテンツが再生されれば「視聴品質＝１」である。視聴品質は、たとえば前述の非特許文献２などに記載されている公知技術を利用して、主観評価実験によって導出することもできる。また、スコア決定部２０３が算出するスコアとは、このユーザ全体としての視聴品質の期待値を各符号化レイヤの単位容量あたりの数値としたものである。
【００５７】
コンテンツ配置決定装置２０は、独立したコンピュータ装置であってもよいし、またコンテンツ配信装置１０もしくはキャッシュ配信装置３０と同一のコンピュータ装置であってもよい。本実施形態では、コンテンツ配置決定装置２０を独立したコンピュータ装置として説明している。
【００５８】
クライアント装置４０は各々、再生したいコンテンツの種類とその再生ビットレートを指定して（ネットワーク５０を介して）キャッシュ配信装置３０およびコンテンツ配信装置１０に配信要求を行い、配信されてきた当該コンテンツを再生する機能を有する端末機器であり、より具体的にはパーソナルコンピュータ、携帯電話端末、スマートフォン、セットトップボックスなどである。クライアント装置４０の詳細な内部構成については、特に説明するまでもない。
【００５９】
図２は、図１で示したコンテンツ配信システム１で、コンテンツ配信装置１０およびキャッシュ配信装置３０がクライアント装置４０からの要求に応じて配信する動画コンテンツ（Ａ）４００の構成について示す説明図である。
【００６０】
ここでいうコンテンツは、階層型符号化方式によってエンコードされた動画および音声のデータである。階層型符号化方式とは、具体的には、ＩＴＵ−Ｔ（International Telecommunication Union Telecommunication
Standardization Sector、国際通信連合電気通信標準化部門）によって規定されているＨ．２６４／ＳＶＣなどのような符号化方式である。
【００６１】
動画コンテンツ（Ａ）４００のコンテンツデータは、この階層型符号化方式によって、基本レイヤ（Ａ０）４０１、拡張レイヤ１（Ａ１）４０２、拡張レイヤ２（Ａ２）４０３、拡張レイヤ３（Ａ３）４０４のように階層化されたデータからなる。この図では全４層の階層を示しているが、この階層の総数は２階層以上の任意の値を取ることができる。
【００６２】
基本レイヤ（Ａ０）４０１は最低位レイヤとなり、そこから拡張レイヤ１（Ａ１）４０２、拡張レイヤ２（Ａ２）４０３、拡張レイヤ３（Ａ３）４０４の順でより上位のレイヤとなる。階層型符号化方式では、最低位レイヤである基本レイヤ（Ａ０）４０１だけでも最低限の画質および音質でコンテンツを再生することが可能であるが、より上位の拡張レイヤまでを基本レイヤと合わせて利用することによって、より高画質かつ高音質で当該コンテンツを再生することが可能となる。ただし、基本レイヤを利用せずに拡張レイヤのみを用いてコンテンツを再生することはできない。
【００６３】
一方、配信されるコンテンツのデータサイズは、下位レイヤである基本レイヤのみでは小さいが、より上位のレイヤまでを含むほど大きくなる。
【００６４】
階層型符号化方式で階層符号化されたコンテンツデータは、たとえば携帯電話端末などのような小さな画面を持つクライアント装置で当該コンテンツを再生する場合や、ネットワークの輻輳や配信装置の過負荷などの理由から大容量データの配信ができない場合には、基本レイヤのみを利用して最低限の画質および音質での配信を行うことが可能である。
【００６５】
また、伝送可能容量に余裕があり、かつ大画面かつ高画質・高音質での再生が可能なクライアント装置で当該コンテンツを再生する場合は、より多くの拡張レイヤまでを利用して、大画面かつ高画質・高音質での配信を行うことも可能である。その際、基本レイヤ＋拡張レイヤ１による配信よりも、基本レイヤ＋拡張レイヤ１＋拡張レイヤ２による配信を利用する方が、画質および音質は向上するし、拡張レイヤ３以降が存在する場合はこれを利用してさらに画質および音質を向上させることもできる。
【００６６】
図３は、図１に示したキャッシュ制御部３０１がコンテンツ配置決定装置２０に通知するアクセス頻度情報について示す説明図である。コンテンツｉの、符号化レイヤ数ｋごとのアクセス頻度ｐ（ｉ，ｋ）は、視聴された符号化レイヤ数（再生ビットレート）毎に集計される。
【００６７】
アクセス頻度ｐ（ｉ，１）は、コンテンツｉの基本レイヤ（ｙ＝１）を受信して視聴が行われた頻度を集計することで得られる値である。ｐ（ｉ，２）はコンテンツｉの基本レイヤと拡張レイヤ１（ｙ＝１〜２）とを受信して視聴が行われた頻度を集計することで得られる値である。同様に、ｐ（ｉ，３）はコンテンツｉの基本レイヤと拡張レイヤ１と拡張レイヤ２（ｙ＝１〜３）とを、ｐ（ｉ，４）はコンテンツｉの基本レイヤと拡張レイヤ１と拡張レイヤ２と拡張レイヤ３（ｙ＝１〜４）とを、それぞれ受信して視聴が行われた頻度を集計することで得られる値である。
【００６８】
本実施形態に係るコンテンツ配置決定装置２０では、コンテンツを符号化の階層に応じて区切り、この特徴を利用してコンテンツ毎・符号化レイヤ毎にアクセス頻度収集部２０１がまずアクセス頻度情報を取得（収集）し、そのアクセス頻度情報に応じて視聴品質推定部２０２がコンテンツ毎・符号化レイヤ毎にそのデータをキャッシュした場合に得られると期待されるユーザ全体の視聴品質の期待値ｓ（ｉ，ｋ）を算出し、さらにその視聴品質の期待値からスコア決定部２０３がコンテンツ毎・符号化レイヤ毎の単位容量スコア値ｖ（ｉ，ｋ）を算出し、そのスコアからデータ配置決定部２０４がキャッシュ保持部３０２に格納するデータを決定するという構成となっている。
【００６９】
以上の各数値について、より詳しく説明する。キャッシュ配信装置３０のキャッシュ容量をＣ、コンテンツｉの符号化レイヤ数ｋに対するアクセス頻度をｐ（ｉ，ｋ）、コンテンツｉの符号化レイヤｙの再生レートをｒ（ｉ，ｙ）とする。更に、コンテンツｉの長さ（再生時間）をｔ（ｉ）とする。
【００７０】
このとき、コンテンツ配置決定装置２０は、以下の数１、即ちキャッシュされたコンテンツの総容量がキャッシュ保持部３０２のキャッシュ容量Ｃ内に収まることを条件として、キャッシュ配信装置３０に配置するコンテンツデータを決定する。
【数１】
2013005478.tif 000003
【００７１】
アクセス頻度収集部２０１は、クライアント装置４０からキャッシュ配信装置３０またはコンテンツ配信装置１０に対するコンテンツ配信要求があった場合に、キャッシュ配信装置３０またはコンテンツ配信装置１０から通知されるアクセス頻度情報に基づきコンテンツｉの符号化レイヤ数ｋを用いた再生ビットレートに対するアクセス頻度ｐ（ｉ，ｋ）を算出する。
【００７２】
視聴品質推定部２０２は、コンテンツｉの符号化レイヤｙをキャッシュに配置したものと仮定した場合のユーザ全体の視聴品質期待値ｓ（ｉ，ｙ）を、以下の数２より導出する。ここで、ｎ（ｉ）は、コンテンツｉの符号化レイヤ数の合計値である。ｑ（ｉ，ｙ，ｋ）は、コンテンツｉの符号化レイヤ数ｋを要求したときに、符号化レイヤｙによって得られる視聴品質を表す。ここでは、ｑ（ｉ，ｙ，ｋ）＝１／ｋとしている。
【数２】
2013005478.tif 000004
【００７３】
図４は、図３に示したアクセス頻度情報ｐ（ｉ，ｋ）から、図１に示した視聴品質推定部２０２が算出する視聴品質期待値ｓ（ｉ，ｙ）について示す説明図である。図４に示したｓ（ｉ，１）はコンテンツｉの基本レイヤ（ｙ＝１）をキャッシュ配信装置３０にキャッシュした場合の視聴品質期待値である。ｓ（ｉ，２）はコンテンツｉの拡張レイヤ１（ｙ＝２）をキャッシュ配信装置３０にキャッシュした場合の視聴品質期待値である。
【００７４】
同様に、ｓ（ｉ，３）はコンテンツｉの拡張レイヤ２（ｙ＝３）をキャッシュ配信装置３０にキャッシュした場合の視聴品質期待値である。ｓ（ｉ，４）はコンテンツｉの拡張レイヤ３（ｙ＝４）をキャッシュ配信装置３０にキャッシュした場合の視聴品質期待値である。
【００７５】
スコア決定部２０３は、コンテンツｉ、符号化レイヤｙの単位容量スコア値ｖ（ｉ，ｙ）を、以下の数３に基づき算出する。コンテンツｉの符号化レイヤｙの単位容量スコア値であるｖ（ｉ，ｙ）は、符号化レイヤ毎に算出される。
【数３】
2013005478.tif 000005
【００７６】
図５は、図４に示した視聴品質期待値ｓ（ｉ，ｙ）から、図１に示したスコア決定部２０３が算出する単位容量スコア値ｖ（ｉ，ｙ）について示す説明図である。図５に示したｖ（ｉ，１）はコンテンツｉの基本レイヤ（ｙ＝１）のスコア値である。ｖ（ｉ，２）はコンテンツｉの拡張レイヤ１（ｙ＝２）のスコア値である。同様に、ｖ（ｉ，３）はコンテンツｉの拡張レイヤ２（ｙ＝３）の、ｖ（ｉ，４）コンテンツｉの拡張レイヤ３（ｙ＝４）の、各々のスコア値である。
【００７７】
また、スコア決定部２０３は、視聴品質推定部２０２から通知される視聴品質期待値ｓ（ｉ，ｙ）に基づいて単位容量スコア値ｖ（ｉ，ｙ）を算出し、キャッシュ保持部３０２にキャッシュされた符号化レイヤ毎の単位容量スコア値が予め与えられた閾値より低いか否かの判定を行うようにすることもできる。
【００７８】
ここで、単位容量スコアがその閾値より低い符号化レイヤがあった場合、データ配置決定部２０４が、この低スコア符号化レイヤをコンテンツ保持部１０１から選択し、読み出した符号化レイヤに置換する。このとき、データ配置決定部２０４は、コンテンツ保持部１０１から符号化レイヤを、例えば、任意に選択する設定であってもよい。
【００７９】
データ配置決定部２０４は、スコア決定部２０３により算出された、コンテンツ保持部１０１内の符号化レイヤ、及びキャッシュ保持部３０２内の符号化レイヤのスコア値を比較して、スコア値が大きい順に、キャッシュ配信装置３０に配置（キャッシュ）されるコンテンツを符号化レイヤ単位で決定する。
【００８０】
尚、本実施形態では、コンテンツ保持部１０１からキャッシュ保持部３０２へのコンテンツの書込みは、符号化レイヤ単位で行われるものとしているが、コンテンツ単位で配置を行う設定としてもよい。また、データ配置決定部２０４は、スコア値に基づき決定された符号化レイヤ（階層データ）をキャッシュ保持部３０２に対して配置する。
【００８１】
尚、データ配置決定部２０４は、下位の符号化レイヤを飛び越えた配置を行わない、つまり、特定のコンテンツに含まれる下位の符号化レイヤがキャッシュ保持部３０２に配置されていない状態で、同一コンテンツにおける上位符号化レイヤをキャッシュ保持部３０２に配置しないものとする。また、データ配置決定部２０４は、同一内容の符号化レイヤがキャッシュ保持部３０２に２重に配置されないように制御するものとする。
【００８２】
以上に示す構成により、本実施形態に係るコンテンツ配信システム１は、キャッシュ領域の利用効率を向上させ、ネットワークに対する負荷を軽減すると同時に、クライアント装置４０側での視聴品質を向上することができる。
【００８３】
ここで、本実施形態であるコンテンツ配信システム１００で、コンテンツ保持部１０１に格納されたコンテンツＡおよびＢがキャッシュサイズ２００ＭＢｉｔ（メガビット）のキャッシュ保持部３０２にキャッシュされる場合を例として、本実施形態によって得ることが可能な効果を説明する。
【００８４】
コンテンツＡは、再生ビットレート２Ｍｂｐｓ、符号化レイヤ数２（基本レイヤ１Ｍｂｐｓと、拡張レイヤ１Ｍｂｐｓ）、再生時間１００ｓｅｃ、コンテンツ要求頻度が０．３（１Ｍｂｐｓが０．１５、２Ｍｂｐｓが０．１５）とする。コンテンツＢは、再生ビットレート２Ｍｂｐｓ、符号化レイヤ数２（基本レイヤ１Ｍｂｐｓと、拡張レイヤ１Ｍｂｐｓ）、再生時間１００ｓｅｃ、コンテンツ要求頻度が０．７（１Ｍｂｐｓが０．３５、２Ｍｂｐｓが０．３５）とする。
【００８５】
このとき、単位容量当たりのアクセス頻度が最小のコンテンツがキャッシュされる従来技術の場合、上記の例では、コンテンツＢだけがキャッシュ保持部３０２にキャッシュされることになる。このとき、コンテンツ配信装置１０とネットワーク５０との間の回線が混雑して、コンテンツ配信装置１０からクライアント装置４０に直接配信することが困難になった場合、クライアント装置側の平均視聴品質の期待値は約０．６５となる。ただし、ここでいう視聴品質とは（視聴再生ビットレート）÷（要求再生ビットレート）である。
【００８６】
一方、本実施形態では、上記の例では、コンテンツＡの基本レイヤとコンテンツＢの基本レイヤとがキャッシュ保持部３０２にキャッシュされる。このときの、クライアント装置の平均視聴品質の期待値は０．７０となる。即ち、本実施形態によって、クライアント装置側の視聴品質を向上できるという効果が発生していることがわかる。
【００８７】
（本実施形態の動作の概略説明）
次に、本実施形態の動作について、その概略を説明する。まず、スコア決定部２０３が、キャッシュ保持部３０２にキャッシュされたコンテンツデータの単位サイズ当たりのスコアを単位容量スコアとして算出する。
【００８８】
これに引き続いて、データ配置決定部２０４が、コンテンツデータのうち単位容量スコアが高いコンテンツデータをキャッシュ保持部３０２にキャッシュすべきものとして特定し、実際にその通りにコンテンツデータを配置する。
【００８９】
また、スコア決定部２０３が、キャッシュ保持部３０２にキャッシュされたコンテンツデータ、及びコンテンツ保持部１０１に記憶されたコンテンツデータの単位サイズ当たりのスコアを算出する。データ配置決定部２０４が、キャッシュ保持部３０２にキャッシュされたコンテンツデータ、及びコンテンツ保持部１０１に記憶されたコンテンツデータの各々について、算出された単位容量スコアを比較し、単位容量スコアのより高いコンテンツデータを前記キャッシュ保持部にキャッシュする。
【００９０】
ここで、上記に示した各々の動作の実行内容をプログラム化し、コンピュータに実行させるように構成してもよい。
【００９１】
（本実施形態の動作のより詳細な説明）
図６は、図１で示したコンテンツ配信システム１で、コンテンツ保持部１０１およびキャッシュ保持部３０２に保持されている各コンテンツの配置について示す説明図である。ここでは、Ａ〜Ｄという４種類の動画コンテンツで、その各々が最大４層、即ち基本レイヤと拡張レイヤ１〜３からなる階層型符号化方式によってエンコードされている。
【００９２】
動画コンテンツ（Ａ）４００は、基本レイヤ（Ａ０）４０１、拡張レイヤ１（Ａ１）４０２、拡張レイヤ２（Ａ２）４０３、拡張レイヤ３（Ａ３）４０４の最大４層からなる階層型符号化方式によってエンコードされている。同様に、動画コンテンツ（Ｂ）４１０は、基本レイヤ（Ｂ０）４１１、拡張レイヤ１（Ｂ１）４１２、拡張レイヤ２（Ｂ２）４１３、拡張レイヤ３（Ｂ３）４１４の最大４層からなる階層型符号化方式によってエンコードされている。
【００９３】
動画コンテンツ（Ｃ）４２０は、基本レイヤ（Ｃ０）４２１、拡張レイヤ１（Ｃ１）４２２、拡張レイヤ２（Ｃ２）４２３、拡張レイヤ３（Ｃ３）４２４の最大４層からなる階層型符号化方式によってエンコードされている。同様に、動画コンテンツ（Ｄ）４３０は、基本レイヤ（Ｄ０）４３１、拡張レイヤ１（Ｄ１）４３２、拡張レイヤ２（Ｄ２）４３３、拡張レイヤ３（Ｄ３）４３４の最大４層からなる階層型符号化方式によってエンコードされている。
【００９４】
コンテンツ保持部１０１には、これら動画コンテンツＡ〜Ｄの基本レイヤと拡張レイヤ１〜３の全てが記憶されている。そして、このうちの動画コンテンツ（Ａ）４００については基本レイヤ（Ａ０）４０１〜拡張レイヤ２（Ａ２）４０３、動画コンテンツ（Ｂ）４１０については基本レイヤ（Ｂ０）４１１〜拡張レイヤ３（Ｂ３）４１４、動画コンテンツ（Ｃ）４２０については基本レイヤ（Ｃ０）４２１〜拡張レイヤ１（Ｃ１）４２２が、データ配置決定部２０４が決定したデータ配置に基づいて、キャッシュ保持部３０２に予めコピーされている。
【００９５】
クライアント装置４０のうちの１つであるクライアント装置４０ａが、キャッシュ配信装置３０に対して、動画コンテンツ（Ａ）４００とその再生ビットレートを指定してコンテンツ配信要求を送信した。図７は、図１で示したコンテンツ配信システム１で、要求したコンテンツの全てのレイヤがキャッシュされている場合の各装置間での動作について示すシーケンス図である。図８は、図１で示したコンテンツ配信システム１で、キャッシュ配信装置３０がクライアント装置４０からの配信要求に応じて行う動作について示すフローチャートである。
【００９６】
ここで、クライアント装置４０ａが指定した動画コンテンツ（Ａ）４００の再生ビットレートは、基本レイヤ（Ａ０）４０１および拡張レイヤ１（Ａ１）４０２によって実現可能なものである。クライアント装置４０ａは、要求するコンテンツとその再生ビットレートを決定し（図７・ステップＳ２０１）、基本レイヤ（Ａ０）４０１および拡張レイヤ１（Ａ１）４０２の配信をまずコンテンツ配信装置１０に要求し、コンテンツ配信装置１０から返却されてきたＵＲＬによって、最寄りのキャッシュ配信装置３０に当該コンテンツの配信を要求する（図７・ステップＳ２０２）。
【００９７】
この、図７・ステップＳ２０２の動作の中で、図２２で説明したように、クライアント装置４０ａはまずコンテンツ配信装置１０に対して配信要求を行い、この配信要求を受けたコンテンツ配信装置１０はクライアント装置４０ａに最も近いキャッシュ配信装置３０のＵＲＬを当該クライアント装置４０ａに返送し、クライアント装置４０ａは改めてキャッシュ配信装置３０に当該コンテンツの配信を要求するという動作プロセスが存在する。しかしながら、このプロセスは既に説明したように公知技術であるので、本明細書では省略している。以後も同様である。
【００９８】
これを受けたキャッシュ配信装置３０は、まずキャッシュ配信部３０３がキャッシュ保持部３０２に記憶されたコンテンツの中から、再生要求に含まれるコンテンツＩＤおよび再生ビットレートをキーとして、要求された基本レイヤ（Ａ０）４０１および拡張レイヤ１（Ａ１）４０２を検索し（図７・ステップＳ２０３、図８・ステップＳ１０１）、これらの基本レイヤ（Ａ０）４０１および拡張レイヤ１（Ａ１）４０２がいずれもキャッシュ保持部３０２に記憶されているか否かを判断する（図７・ステップＳ２０３、図８・ステップＳ１０２）。
【００９９】
キャッシュ配信部３０３の図７のステップＳ２０３で示した動作と同時に、キャッシュ制御部３０１がコンテンツ配置決定装置２０に対して、コンテンツ配置決定の動作開始指令を送信する。このコンテンツ配置決定の動作の詳細については後述する。
【０１００】
基本レイヤ（Ａ０）４０１および拡張レイヤ１（Ａ１）４０２は、いずれもキャッシュ保持部３０２に記憶されているので、図８のステップＳ１０２の判断はイエスとなってステップＳ１０３に進む。これによって、キャッシュ配信部３０３はキャッシュ保持部３０２から基本レイヤ（Ａ０）４０１および拡張レイヤ１（Ａ１）４０２を読み出して、これらをクライアント装置４０ａに配信する（図７・ステップＳ２０４、図８・ステップＳ１０３）。
【０１０１】
図９は、図７のステップＳ２０４として示した処理で、図６に示した配置のコンテンツがクライアント装置４０ａに対して配信される様子について示す説明図である。この図９で示されるように、キャッシュ保持部３０２に記憶された基本レイヤ（Ａ０）４０１および拡張レイヤ１（Ａ１）４０２を、キャッシュ配信部３０３が読み出してクライアント装置４０ａに配信している。クライアント装置４０ａは、これによって指定通りの動画コンテンツ（Ａ）４００を再生する（図７・ステップＳ２０５）。
【０１０２】
当該コンテンツの配信が終了したら（もしくは配信が続行している間でもよい）、キャッシュ制御部３０１が、この配信が行われたことによって変化したキャッシュ保持部３０２における各コンテンツのキャッシュ容量あたりのアクセス頻度を示すアクセス頻度情報（単位容量アクセス頻度）をコンテンツ配置決定装置２０のアクセス頻度収集部２０１に通知する（図７・ステップＳ２０６、図８・ステップＳ１０７）。以上で、クライアント装置４０ａからの配信要求に伴う処理を終了する。
【０１０３】
これとは別個に、クライアント装置４０のうちの１つであるクライアント装置４０ｃが、キャッシュ配信装置３０に対して、動画コンテンツ（Ｃ）４２０とその再生ビットレートを指定してコンテンツ配信要求を送信した。クライアント装置４０ｃは、図７および図９で示した処理に係るクライアント装置４０ａとは別個の装置であってもよいし、また同一の装置であってもよい。
【０１０４】
図１０は、図１で示したコンテンツ配信システム１で、要求したコンテンツの一部のレイヤがキャッシュされていない場合の各装置間での動作について示すシーケンス図である。ここで、クライアント装置４０ｃが指定した動画コンテンツ（Ｃ）４２０の再生ビットレートは、基本レイヤ（Ｃ０）４２１〜拡張レイヤ２（Ｃ２）４２３で実現可能なものである。クライアント装置４０ｃは、要求するコンテンツとその再生ビットレートを決定し（図１０・ステップＳ３０１）、基本レイヤ（Ｃ０）４２１〜拡張レイヤ２（Ｃ２）４２３の配信をキャッシュ配信装置３０に要求する（図１０・ステップＳ３０２）。
【０１０５】
これを受けたキャッシュ配信装置３０は、まずキャッシュ配信部３０３がキャッシュ保持部３０２に記憶されたコンテンツの中から、再生要求に含まれるコンテンツＩＤおよび再生ビットレートをキーとして、要求された基本レイヤ（Ｃ０）４２１〜拡張レイヤ２（Ｃ２）４２３を検索し（図１０・ステップＳ３０３、図８・ステップＳ１０１）、これらの基本レイヤ（Ｃ０）４２１〜拡張レイヤ２（Ｃ２）４２３がいずれもキャッシュ保持部３０２に記憶されているか否かを判断する（図１０・ステップＳ３０３、図８・ステップＳ１０２）。
【０１０６】
この場合も、キャッシュ配信部３０３の図１０のステップＳ３０３で示した動作と同時に、キャッシュ制御部３０１がコンテンツ配置決定装置２０に対して、コンテンツ配置決定の動作開始指令を送信する。このコンテンツ配置決定の動作の詳細については後述する。
【０１０７】
ここで、図６に示したように、基本レイヤ（Ｃ０）４２１および拡張レイヤ１（Ｃ１）４２２はキャッシュ保持部３０２に記憶されているが、拡張レイヤ２（Ｃ２）４２３についてはキャッシュ保持部３０２に記憶されていない。そこで、図８のステップＳ１０２の判断はノーとなってステップＳ１０４の処理に進む。
【０１０８】
続いてキャッシュ配信部３０３は、基本レイヤ（Ｃ０）４２１〜拡張レイヤ２（Ｃ２）４２３のうちの一部がキャッシュ保持部３０２に記憶されているか否かを判断する（図１０・ステップＳ３０３、図８・ステップＳ１０４）。この判断はイエスとなってステップＳ１０５の処理に進む。
【０１０９】
キャッシュ配信部３０３は、キャッシュ保持部３０２に格納されていない拡張レイヤ２（Ｃ２）４２３について、コンテンツ配信装置１０に対して配信要求を行う（図１０・ステップＳ３０４、図８・ステップＳ１０５）。それに対してコンテンツ配信装置１０のコンテンツ配信部１０２が、要求された拡張レイヤ２（Ｃ２）４２３をキャッシュ配信装置３０に対して送信する（図１０・ステップＳ３０５）。
【０１１０】
キャッシュ配信装置３０のキャッシュ配信部３０３は、これによって要求された基本レイヤ（Ｃ０）４２１〜拡張レイヤ２（Ｃ２）４２３を、要求元のクライアント装置４０ｃに配信する（図１０・ステップＳ３０６、図８・ステップＳ１０５）。
【０１１１】
図１１は、図１０のステップＳ３０６として示した処理で、図６に示した配置のコンテンツがクライアント装置４０ｃに対して配信される様子について示す説明図である。この図１１で示されるように、キャッシュ保持部３０２に記憶された基本レイヤ（Ｃ０）４２１および拡張レイヤ１（Ｃ１）をキャッシュ配信部３０３が読み出し、これとコンテンツ配信部１０２から受信した拡張レイヤ２（Ｃ２）４２３とを合わせて、クライアント装置４０ｃに配信している。クライアント装置４０ｃは、これによって指定通りの動画コンテンツ（Ｃ）４２０を再生する（図１０・ステップＳ３０７）。
【０１１２】
当該コンテンツの配信が終了したら（もしくは配信が続行している間でもよい）、キャッシュ制御部３０１が、この配信が行われたことによって変化したキャッシュ保持部３０２における各コンテンツのキャッシュ容量あたりのアクセス頻度を示すアクセス頻度情報（単位容量アクセス頻度）をコンテンツ配置決定装置２０のアクセス頻度収集部２０１に通知する（図１０・ステップＳ３０８、図８・ステップＳ１０７）。以上で、クライアント装置４０ｃからの配信要求に伴う処理を終了する。
【０１１３】
図８のフローチャートのステップＳ１０４で、クライアント装置４０から要求されたコンテンツが全くキャッシュ保持部３０２に記憶されていない場合は、ステップＳ１０６の処理に進んで、要求されたコンテンツの基本レイヤおよび拡張レイヤの全てを、コンテンツ配信装置１０からクライアント装置４０に対して配信させる（図８・ステップＳ１０６）。
【０１１４】
その際、配信されるコンテンツデータはコンテンツ配信装置１０からキャッシュ配信装置３０を経由してクライアント装置４０に配信されるものとしてもよいし、経由せずにクライアント装置４０に配信されるものとしてもよい。この配信が終了したら、図８のステップＳ１０７で示す処理に進む。
【０１１５】
図１２は、図１で示したコンテンツ配信システム１で、コンテンツ配置決定装置２０が行う、キャッシュ配信装置３０のキャッシュ保持部３０２に対するコンテンツデータの配置および置き換え更新（リプレースメント）の動作について示すフローチャートである。
【０１１６】
本実施形態では、この動作は図７のステップＳ２０３および図１０・ステップＳ３０３として示したように、キャッシュ配信部３０３がクライアント装置４０からコンテンツ視聴要求を受けたことをトリガーとして実行されるが、これをタイマーによって定期的に行うようにしてもよい。
【０１１７】
キャッシュ制御部３０１から図７のステップＳ２０６、または図１０のステップＳ３０８でアクセス頻度情報の通知を受けたアクセス頻度収集部２０１は（ステップＳ４０１）、受信したアクセス頻度情報を記憶装置２２に記憶して（ステップＳ４０２）後述のステップＳ４０３に進む。アクセス頻度情報の通知を受けなければ、このままステップＳ４０３に進む。
【０１１８】
そしてキャッシュ配信部３０３から図７のステップＳ２０３、または図１０のステップＳ３０３で、コンテンツ配置決定の動作開始指令をコンテンツ配置決定装置２０は（ステップＳ４０３）、まずアクセス頻度収集部２０１が記憶装置２２に記憶されたアクセス頻度情報を集計して、コンテンツｉの符号化レイヤ数ｋを用いた再生ビットレートに対するアクセス頻度ｐ（ｉ，ｋ）を、全てのｉおよびｋについて算出する（ステップＳ４０４）。動作開始指令を受けなければ、ステップＳ４０１に戻る。
【０１１９】
このアクセス頻度ｐ（ｉ，ｋ）から、視聴品質推定部２０２が、コンテンツｉの符号化レイヤ数ｘをキャッシュに配置した場合の視聴品質期待値である前述の数２で示したｓ（ｉ，ｘ）を、全てのｉおよびｘについて算出する（ステップＳ４０５）。そして、スコア決定部２０３が、コンテンツｉ、符号化レイヤｙのスコア値である前述の数３で示したｖ（ｉ，ｙ）を算出する（ステップＳ４０６）。
【０１２０】
そしてデータ配置決定部２０４が、スコア決定部２０３により算出された、コンテンツ保持部１０１内の符号化レイヤ、及びキャッシュ保持部３０２内の符号化レイヤのスコア値を比較して、スコア値が大きい順に、キャッシュ配信装置３０に配置（キャッシュ）されるコンテンツを符号化レイヤ単位で決定し、スコア値に基づき決定された符号化レイヤ（階層データ）をキャッシュ保持部３０２に対して配置するよう、キャッシュ制御部３０１に指令する（ステップＳ４０７）。以後、この処理をステップＳ４０１から繰り返す。
【０１２１】
そのステップＳ４０７の処理の際、算出されたｖ（ｉ，ｙ）をあらかじめ与えられた特定の閾値と比較し、キャッシュ保持部３０２に保持されていてもｖ（ｉ，ｙ）が閾値より低いコンテンツについては、キャッシュ保持部３０２から削除してコンテンツ保持部１０１にのみ保持するようにしてもよい。
【０１２２】
また、この処理の際にデータ配置決定部２０４は、キャッシュ保持部３０２に配置されるコンテンツの総容量がキャッシュ保持部３０２のキャッシュ容量Ｃ内に収まること、即ち前述の数１を満たすことをコンテンツ配置決定における第一の条件とする。
【０１２３】
また、データ配置決定部２０４は、下位の符号化レイヤを飛び越えた配置を行わない、つまり、特定のコンテンツに含まれる下位の符号化レイヤがキャッシュ保持部３０２に配置されていない状態で、同一コンテンツにおける上位符号化レイヤをキャッシュ保持部３０２に配置しないことをコンテンツ配置決定における第二の条件とする。これは、階層型符号化方式の特質上、下位の符号化レイヤを使用せずに上位の符号化レイヤのみを使用してコンテンツを再生することが不可能であることに基づく。
【０１２４】
この条件は、図６などに示した例で説明するなら、動画コンテンツ（Ａ）４００の「基本レイヤ（Ａ０）４０１を配置せずに拡張レイヤ１（Ａ１）４０２のみを配置しない」「拡張レイヤ１（Ａ１）４０２を配置したら必ず基本レイヤ（Ａ０）４０１を配置する」「拡張レイヤ２（Ａ２）４０３を配置したら必ず拡張レイヤ１（Ａ１）４０２および基本レイヤ（Ａ０）４０１を配置する」…などのようなことを意味する。
【０１２５】
さらに、データ配置決定部２０４は、同一内容の符号化レイヤをキャッシュ保持部３０２に二重に配置しないことをコンテンツ配置決定における第三の条件とする。これは、図６などに示した例で言えば動画コンテンツ（Ａ）４００を構成する基本レイヤ（Ａ０）４０１、拡張レイヤ１（Ａ１）４０２…は、キャッシュ保持部３０２上には全て一意に配置され、同一コンテンツの同一レイヤが同一のキャッシュ保持部３０２上に重複して配置されないということを意味する。
【０１２６】
（第１の実施形態の全体的な動作）
次に、上記の実施形態の全体的な動作について説明する。
本実施形態に係るコンテンツ配置決定方法は、多数のコンテンツデータを複数の再生ビットレートごとに予め記憶しているコンテンツ配信装置１０と、コンテンツデータのうち配信要求される頻度の高いものを予め記憶しているキャッシュ配信装置３０と、キャッシュ配信装置に記憶されるコンテンツデータを決定するコンテンツ配置決定装置２０とが、不特定多数のクライアント装置４０とネットワークを介して接続されて構成され、クライアント装置からの配信要求に応じてコンテンツデータを配信するコンテンツ配信システムにあって、キャッシュ配信装置からコンテンツごとかつ再生ビットレートごとのアクセス頻度情報をコンテンツ配置決定装置のアクセス頻度収集部が収集してアクセス頻度を算出し（図１２・ステップＳ４０１〜４０４）、算出されたアクセス頻度から配信要求元のクライアント装置において得られると予想される視聴品質の期待値をコンテンツ配置決定装置の視聴品質推定部が算出し（図１２・ステップＳ４０５）、算出された視聴品質の期待値をコンテンツデータの単位容量あたりの数値としたスコアをコンテンツ配置決定装置のスコア決定部が算出し（図１２・ステップＳ４０６）、算出されたスコアに応じてキャッシュ配信装置のキャッシュ保持部にキャッシュするコンテンツデータをコンテンツ配置決定装置のデータ配置決定部が決定する（図１２・ステップＳ４０７）。
【０１２７】
ここで、上記各動作ステップについては、これをコンピュータで実行可能にプログラム化し、これらを前記各ステップを直接実行するコンテンツ配置決定装置２０に実行させるようにしてもよい。本プログラムは、非一時的な記録媒体、例えば、ＤＶＤ、ＣＤ、フラッシュメモリ等に記録されてもよい。その場合、本プログラムは、記録媒体からコンピュータによって読み出され、実行される。
この動作により、本実施形態は以下のような効果を奏する。
【０１２８】
本実施形態によれば、コンテンツごと、かつ符号化レイヤごとに細分化された単位容量あたりのスコアｖ（ｉ，ｋ）を求めて、このスコア値の高い順にキャッシュ配信装置３０に配置するコンテンツデータを決定して配置することができる。
【０１２９】
これによって、キャッシュ容量（単位容量）当たりのクライアント端末側の視聴品質の期待値を高めることができるので、配信システム全体としてのクライアント端末側の視聴品質を向上させることができる。
【０１３０】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態は、コンテンツデータがビットレートごとに別個のデータとして符号化されたものであり、コンテンツ配置決定装置５２０のデータ配置決定部７０４が、算出されたスコアの高い順にキャッシュ保持部の総容量に収まる範囲で、キャッシュ保持部にキャッシュするコンテンツデータを決定する構成とした。
【０１３１】
この構成を取ることにより、階層型符号化方式によってエンコードされたものではないコンテンツを利用しても、前述の第１の実施形態と同一の効果を得ることができる。
以下、これをより詳細に説明する。
【０１３２】
図１３は、本発明の本発明の第２の実施形態に係るコンテンツ配信システム５０１の構成について示す説明図である。コンテンツ配信システム５０１は、基本的には第１の実施形態に係るコンテンツ配信システム１とほぼ同一の構成を有するが、配信する対象となるコンテンツが階層型符号化方式によってエンコードされたものではない点が、第１の実施形態との最大の相違点である。
【０１３３】
そのため、第１の実施形態におけるコンテンツ配信装置１０、コンテンツ配置決定装置２０、キャッシュ配信装置３０が、各々別のコンテンツ配信装置５１０、コンテンツ配置決定装置５２０、キャッシュ配信装置５３０に置換されている。
【０１３４】
これらコンテンツ配信装置５１０、コンテンツ配置決定装置５２０、キャッシュ配信装置５３０は各々、ハードウェア的にはコンテンツ配信装置１０、コンテンツ配置決定装置２０、キャッシュ配信装置３０と同一の構成を有する。
【０１３５】
コンテンツ配信装置５１０の主演算制御手段１１上では、第１の実施形態とは別のコンテンツ配信プログラムが動作することにより、第１の実施形態とは別のコンテンツ配信部６０２として機能する。キャッシュ配信装置５３０の主演算制御手段３１上では、第１の実施形態とは別のキャッシュ配信プログラムが動作することにより、第１の実施形態とは別のキャッシュ制御部８０１およびキャッシュ配信部８０３として機能する。
【０１３６】
コンテンツ配置決定装置５２０の主演算制御手段２１上では、第１の実施形態とは別のコンテンツ配置決定プログラムが動作することにより、第１の実施形態とは別のアクセス頻度収集部７０１、視聴品質推定部７０２、スコア決定部７０３、およびデータ配置決定部７０４として機能する。
【０１３７】
図１４は、図１３で示したコンテンツ配信システム５０１で、コンテンツ配信装置５１０およびキャッシュ配信装置５３０がクライアント装置４０からの要求に応じて配信するコンテンツの構成について示す説明図である。ここでいうコンテンツは、前述の第１の実施形態で示した階層型符号化方式によってエンコードされたものではなく、複数の再生ビットレートでエンコードされた独立のコンテンツデータとして保持および配信されるものである。
【０１３８】
即ち、本実施形態における動画コンテンツ（Ａ）９００のコンテンツデータは、互いに異なるビットレートでエンコードされた複数のコンテンツデータ１（ｋ＝１）９０１、コンテンツデータ２（ｋ＝２）９０２、コンテンツデータ３（ｋ＝３）９０３、コンテンツデータ４（ｋ＝４）９０４が、それぞれ別個のデータとしてコンテンツ保持部１０１およびキャッシュ保持部３０２に記憶される。
【０１３９】
以後これらを各々、コンテンツデータｋ（ｋ＝１〜４の整数）ともいう。また、ｋの数値が大きくなるに従って、高画質かつ高音質となり、同時にコンテンツデータのサイズは大きくなる。この図ではｋ＝１〜４として示しているが、このｋの最大値は２以上の任意の値を取ることができる。
【０１４０】
コンテンツデータ１（ｋ＝１）９０１は、携帯電話端末などのような小さな画面での再生などに適する最低限の画質および音質である。逆に大容量での伝送および高画質・高音質での再生が可能な場合には、ｋの値の大きいコンテンツデータを利用することが好適である。
【０１４１】
クライアント装置４０のうちの１つであるクライアント装置４０ａが、キャッシュ配信装置３０に対して、動画コンテンツ（Ａ）９００とその再生ビットレートを指定してコンテンツ配信要求を送信した。図１５は、図１３で示したコンテンツ配信システム５０１で、要求したコンテンツがキャッシュされている場合の各装置間での動作について示すシーケンス図である。図１６は、図１３で示したコンテンツ配信システム５０１で、キャッシュ配信装置５３０またはコンテンツ配信装置５１０がクライアント装置４０からの配信要求に応じて行う動作について示すフローチャートである。
【０１４２】
クライアント装置４０ａは、要求するコンテンツとその再生ビットレートを決定し（図１５・ステップＳ７０１）、コンテンツデータ２（ｋ＝２）９０２の配信をキャッシュ配信装置３０に要求する（図１５・ステップＳ７０２）。
【０１４３】
これを受けたキャッシュ配信装置５３０は、まずキャッシュ配信部８０３がキャッシュ保持部３０２に記憶されたコンテンツの中から、再生要求に含まれるコンテンツＩＤおよび再生ビットレートをキーとして、要求されたコンテンツデータ２（ｋ＝２）９０２を検索し（図１５・ステップＳ７０３、図１６・ステップＳ６０１）、コンテンツデータ２（ｋ＝２）９０２がキャッシュ保持部３０２に記憶されているか否かを判断する（図１５・ステップＳ７０３、図１６・ステップＳ６０２）。
【０１４４】
キャッシュ配信部８０３の図１５のステップ７０３で示した動作と同時に、キャッシュ制御部８０１がコンテンツ配置決定装置５２０に対して、コンテンツ配置決定の動作開始指令を送信する。このコンテンツ配置決定の動作の詳細については後述する。
【０１４５】
コンテンツデータ２（ｋ＝２）９０２はキャッシュ保持部３０２に記憶されているので、図１６のステップＳ６０２の判断はイエスとなってステップＳ６０３に進む。これによって、キャッシュ配信部８０３はキャッシュ保持部３０２からコンテンツデータ２（ｋ＝２）９０２を読み出して、これらをクライアント装置４０ａに配信する（図１５・ステップＳ７０４、図１６・ステップＳ６０３）。クライアント装置４０ａは、これによって指定通りの動画コンテンツ（Ａ）４００を再生する（図１５・ステップＳ７０５）。
【０１４６】
当該コンテンツの配信が終了したら（もしくは配信が続行している間でもよい）、キャッシュ制御部８０１が、この配信が行われたことによって変化したキャッシュ保持部３０２における各コンテンツのデータｋを用いた再生ビットレートに対するアクセス頻度を示すアクセス頻度情報（単位容量アクセス頻度）をコンテンツ配置決定装置５２０のアクセス頻度収集部７０１に通知する（図１５・ステップＳ７０６、図１６・ステップＳ６０７）。以上で、クライアント装置４０ａからの配信要求に伴う処理を終了する。
【０１４７】
これとは別個に、クライアント装置４０のうちの１つであるクライアント装置４０ｃが、キャッシュ配信装置５３０に対して、同じ動画コンテンツ（Ａ）９００で先ほどとは別の再生ビットレートを指定してコンテンツ配信要求を送信した。クライアント装置４０ｃは、図１５で示した処理に係るクライアント装置４０ａとは別個の装置であってもよいし、また同一の装置であってもよい。
【０１４８】
図１７は、図１３で示したコンテンツ配信システム５０１で、要求したコンテンツがキャッシュされていない場合の各装置間での動作について示すシーケンス図である。クライアント装置４０ｃは、要求するコンテンツとその再生ビットレートを決定し（図１７・ステップＳ８０１）、コンテンツデータ３（ｋ＝３）９０３の配信をキャッシュ配信装置５３０に要求する（図１７・ステップＳ８０２）。
【０１４９】
これを受けたキャッシュ配信装置５３０は、まずキャッシュ配信部８０３がキャッシュ保持部３０２に記憶されたコンテンツの中から、再生要求に含まれるコンテンツＩＤおよび再生ビットレートをキーとして、要求されたコンテンツデータ３（ｋ＝３）９０３を検索し（図１７・ステップＳ８０３、図１６・ステップＳ６０１）、このコンテンツデータ３（ｋ＝３）９０３がキャッシュ保持部３０２に記憶されているか否かを判断する（図１７・ステップＳ８０３、図１６・ステップＳ６０２）。
【０１５０】
この場合も、キャッシュ配信部８０３の図１７のステップＳ８０３で示した動作と同時に、キャッシュ制御部８０１がコンテンツ配置決定装置５２０に対して、コンテンツ配置決定の動作開始指令を送信する。このコンテンツ配置決定の動作の詳細については後述する。
【０１５１】
ここで、コンテンツデータ３（ｋ＝３）９０３はキャッシュ保持部３０２に記憶されていない。そこで、図１６のステップＳ６０２の判断はノーとなってステップＳ６０４の処理に進む。
【０１５２】
キャッシュ配信部８０３は、キャッシュ保持部３０２に格納されていないコンテンツデータ３（ｋ＝３）９０３について、コンテンツ配信装置８１０に対して配信要求を行う（図１７・ステップＳ８０４、図１６・ステップＳ６０４）。それに対してコンテンツ配信装置５１０のコンテンツ配信部６０２が、要求されたコンテンツデータ３（ｋ＝３）９０３を要求元のクライアント装置４０ｃに配信する（図１７・ステップＳ８０５、図１６・ステップＳ６０４）。
【０１５３】
クライアント装置４０ｃは、これによって指定通りのコンテンツデータ３（ｋ＝３）９０３を再生する（図１７・ステップＳ８０６）。ここで、配信されるコンテンツデータ３（ｋ＝３）はコンテンツ配信装置５１０からキャッシュ配信装置５３０を経由してクライアント装置４０ｃに配信されるものとしてもよいし、経由せずに配信されるものとしてもよい。
【０１５４】
当該コンテンツの配信が終了したら（もしくは配信が続行している間でもよい）、キャッシュ制御部８０１が、この配信が行われたことによって変化したキャッシュ保持部３０２における各コンテンツのデータｋを用いた再生ビットレートに対するアクセス頻度を示すアクセス頻度情報（単位容量アクセス頻度）をコンテンツ配置決定装置５２０のアクセス頻度収集部７０１に通知する（図１７・ステップＳ８０７、図１６・ステップＳ６０５）。以上で、クライアント装置４０ｃからの配信要求に伴う処理を終了する。
【０１５５】
図１８は、図１３で示したコンテンツ配信システム５０１で、コンテンツ配置決定装置５２０が行う、キャッシュ配信装置５３０のキャッシュ保持部８０２に対するコンテンツデータの配置および置き換え更新（リプレースメント）の動作について示すフローチャートである。
【０１５６】
キャッシュ制御部８０１から図１５のステップＳ７０６、または図１７のステップＳ８０８でアクセス頻度情報の通知を受けたアクセス頻度収集部７０１は（ステップＳ９０１）、受信したアクセス頻度情報を記憶装置２２に記憶して（ステップＳ９０２）後述のステップＳ９０３に進む。アクセス頻度情報の通知を受けなければ、このままステップＳ９０３に進む。
【０１５７】
キャッシュ配信部８０３から図１５のステップＳ７０３、または図１７のステップＳ８０３で、コンテンツ配置決定の動作開始指令を受けたアクセス頻度収集部７０１は（ステップＳ９０３）、まずコンテンツが配信されるたびにキャッシュ制御部８０１がアクセス頻度収集部７０１に通知するアクセス頻度情報を集計して、コンテンツｉの再生ビットレート毎のデータｋを用いた再生ビットレートに対するアクセス頻度ｐ（ｉ，ｋ）を、全てのｉおよびｋについて算出する（ステップＳ９０４）。図１９は、図１８のステップＳ９０４で算出された各々のアクセス頻度ｐ（ｉ，ｋ）について示す説明図である。
【０１５８】
本実施形態では、この動作は図１５のステップＳ７０３および図１７・ステップＳ８０３として示したように、キャッシュ配信部８０３がクライアント装置４０からコンテンツ視聴要求を受けたことをトリガーとして実行されるが、これをタイマーによって定期的に行うようにしてもよい。
【０１５９】
このアクセス頻度ｐ（ｉ，ｋ）から、視聴品質推定部７０２が、コンテンツｉの再生ビットレート毎のデータｋ＝ｘをキャッシュに配置した場合の視聴品質期待値である以下の数４で示したｓ（ｉ，ｘ）を、全てのｉおよびｘについて算出する（ステップＳ９０５）。図２０は、図１８のステップＳ９０５で算出された各々の視聴品質期待値ｓ（ｉ，ｘ）について示す説明図である。Ｑ（ｉ，ｘ，ｋ）は、コンテンツｉのデータｋを要求したときに、データｋを受信することによって得られる視聴品質を表す。ここでは、Ｑ（ｉ，ｘ，ｋ）＝ｘ／ｋとしている。
【数４】
2013005478.tif 000006
【０１６０】
図２０に示されているように、ｓ（ｉ，１）はコンテンツｉのデータｋ＝１をキャッシュした場合の視聴品質期待値であり、ｓ（ｉ，２）はコンテンツｉのデータｋ＝２をキャッシュした場合の視聴品質期待値、ｓ（ｉ，３）はコンテンツｉのデータｋ＝３をキャッシュした場合の視聴品質期待値、ｓ（ｉ，４）はコンテンツｉのデータｋ＝４をキャッシュした場合の視聴品質期待値である。
【０１６１】
そして、スコア決定部７０３が、コンテンツｉ、再生ビットレート毎のデータｋ＝ｘのスコア値である以下の数５で示したｖ（ｉ，ｘ）を算出する（ステップＳ９０６）。図２１は、図１８のステップＳ９０６で算出された各々のスコア値ｖ（ｉ，ｘ）について示す説明図である。
【数５】
2013005478.tif 000007
【０１６２】
図２１に示されているように、ｖ（ｉ，１）はコンテンツｉのデータｋ＝１をキャッシュした場合のスコア値であり、ｖ（ｉ，２）はコンテンツｉのデータｋ＝２をキャッシュした場合のスコア値、ｖ（ｉ，３）はコンテンツｉのデータｋ＝３をキャッシュした場合のスコア値、ｖ（ｉ，４）はコンテンツｉのデータｋ＝４をキャッシュした場合のスコア値である。ここで、第１の実施形態では各コンテンツの各レイヤごとにスコア値が求められていたが、本実施形態では各コンテンツの再生ビットレートごとの各データｋについて各々別個に求められていることに注意されたい。
【０１６３】
そしてデータ配置決定部７０４が、スコア決定部７０３により算出された、コンテンツ保持部１０１内の再生ビットレート毎のデータｋ、及びキャッシュ保持部８０２内の再生ビットレート毎のデータｋのスコア値を比較して、スコア値が大きい順に、キャッシュ配信装置３０に配置（キャッシュ）されるコンテンツを決定し、スコア値に基づき決定されたコンテンツをキャッシュ保持部３０２に対して配置するよう、キャッシュ制御部８０１に指令する（ステップＳ９０７）。以後、ステップＳ９０１から処理を繰り返す。
【０１６４】
その際、データ配置決定部７０４は、キャッシュ保持部３０２に配置されるコンテンツの総容量がキャッシュ保持部３０２のキャッシュ容量Ｃ内に収まること、即ち以下の数６を満たすことをコンテンツ配置決定における第一の条件とする。
【数６】
2013005478.tif 000008
【０１６５】
ただし、第１の実施形態とは違って、再生ビットレート毎の各データｋは別個のデータファイルであるので、たとえばｋ＝２およびｋ＝３のデータのみをキャッシュ保持部３０２にキャッシュして、それ以外のｋ＝１およびｋ＝４のデータはキャッシュせずにコンテンツ保持部１０１のみに保持するというような形でデータを保存することもありうる。
【０１６６】
この、第２の実施形態によれば、階層型符号化方式によってエンコードされたものではないコンテンツに対しても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。即ち、クライアント端末側の視聴品質の期待値を高めて、キャッシュヒット率を高めてネットワーク負荷を削減しつつ、クライアント端末側の視聴品質を向上させることができる。
【０１６７】
（実施形態の拡張）
ここまでで説明した第１および第２の実施形態には、種々の拡張が考えられる。以下、これについて説明する。
【０１６８】
たとえば、第１および第２の実施形態では各々別個のコンピュータ装置として説明したコンテンツ配信装置、キャッシュ配信装置およびコンテンツ配置決定装置のうちの２つ以上を同一のコンピュータ装置としてもよい。その中でも、キャッシュ配信装置とコンテンツ配置決定装置とを同一のコンピュータ装置とすることが、コンテンツデータの配信開始と同時にキャッシュ対象のコンテンツデータを決定する動作を開始することができるのでより望ましい。
【０１６９】
また、コンテンツ配置決定装置をコンテンツ配信装置およびキャッシュ配信装置と別個のコンピュータ装置として、コンテンツデータの配信開始とは特に関係なく、与えられた周期によって定期的に（もしくはコンテンツ配置決定装置に対するシステム管理者からの動作開始指令によって）キャッシュ対象のコンテンツデータを決定する動作を開始するようにしてもよい。
【０１７０】
これまで本発明について図面に示した特定の実施形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する限り、これまで知られたいかなる構成であっても採用することができる。
【０１７１】
上述した実施形態について、その新規な技術内容の要点をまとめると、以下のようになる。なお、上記実施形態の一部または全部は、新規な技術として以下のようにまとめられるが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではない。
【０１７２】
（付記１）  多数のコンテンツデータを複数の再生ビットレートごとに予め記憶しているコンテンツ配信装置と、前記コンテンツデータのうち配信要求される頻度の高いものを予め記憶しているキャッシュ配信装置と、キャッシュ配信装置に記憶される前記コンテンツデータを決定するコンテンツ配置決定装置とが、不特定多数のクライアント装置とネットワークを介して接続されて構成され、前記クライアント装置からの配信要求に応じてコンテンツデータを配信するコンテンツ配信システムであって、
前記キャッシュ配信装置が、
前記コンテンツデータのうち前記配信要求の頻度の高いものを予め記憶しているキャッシュ保持部と、前記キャッシュ保持部に記憶された前記コンテンツデータに対する配信要求が前記クライアント装置からあった場合にこれを前記コンテンツ配信装置に代わって配信するキャッシュ配信部と、前記配信要求の頻度の高いコンテンツデータを前記コンテンツ配信装置に対して送信するよう要求し、これを受信して前記キャッシュ保持部に記憶するキャッシュ制御部とを有すると共に、
前記コンテンツ配置決定装置が、
前記キャッシュ配信装置からコンテンツごとかつ前記再生ビットレートごとのアクセス頻度情報を収集してアクセス頻度を算出するアクセス頻度収集部と、
算出された前記アクセス頻度から配信要求元の前記クライアント装置において得られると予想される視聴品質の期待値を算出する視聴品質推定部と、
算出された前記視聴品質の期待値を前記コンテンツデータの単位容量あたりの数値としたスコアを算出するスコア決定部と、
算出された前記スコアに応じて前記キャッシュ配信装置の前記キャッシュ保持部にキャッシュする前記コンテンツデータを決定するデータ配置決定部と
を有することを特徴とするコンテンツ配信システム。
【０１７３】
（付記２）  前記キャッシュ配信装置のキャッシュ制御部が、前記コンテンツ配置決定装置が決定したデータ配置に応じて前記キャッシュ保持部に記憶された前記コンテンツデータを置換する機能を有することを特徴とする、付記１に記載のコンテンツ配信システム。
【０１７４】
（付記３）  前記コンテンツ配置決定装置の前記視聴品質推定部が、前記クライアント装置が前記コンテンツの配信に際して要求した要求再生ビットレートと当該コンテンツが実際に前記クライアント装置で再生される際の視聴再生ビットレートの比率として前記視聴品質の期待値を算出することを特徴とする、付記１に記載のコンテンツ配信システム。
【０１７５】
（付記４）  前記コンテンツ配置決定装置の前記データ配置決定部が、算出された前記スコアを予め定められた閾値と比較して高いものを前記キャッシュ保持部にキャッシュする前記コンテンツデータとして決定することを特徴とする、付記１に記載のコンテンツ配信システム。
【０１７６】
（付記５）  前記コンテンツ配置決定装置の前記データ配置決定部が、算出された前記スコアの高い順に前記キャッシュ保持部の総容量に収まる範囲で前記キャッシュ保持部にキャッシュする前記コンテンツデータを決定することを特徴とする、付記１に記載のコンテンツ配信システム。
【０１７７】
（付記６）  前記コンテンツデータが階層型符号化方式によって符号化されたものであり、
前記コンテンツ配置決定装置の前記データ配置決定部が、算出された前記スコアの高い順でかつ上位レイヤに必ずこの再生に必要な下位レイヤが伴った状態で前記キャッシュ保持部の総容量に収まる範囲で、前記キャッシュ保持部にキャッシュする前記コンテンツデータのレイヤを決定することを特徴とする、付記５に記載のコンテンツ配信システム。
【０１７８】
（付記７）  前記コンテンツデータがビットレートごとに別個のデータとして符号化されたものであり、
前記コンテンツ配置決定装置の前記データ配置決定部が、算出された前記スコアの高い順に前記キャッシュ保持部の総容量に収まる範囲で、前記キャッシュ保持部にキャッシュする前記コンテンツデータを決定することを特徴とする、付記５に記載のコンテンツ配信システム。
【０１７９】
（付記８）  前記キャッシュ配信装置の前記キャッシュ制御部が、前記クライアント装置前記コンテンツデータを送信するたびに前記コンテンツ配置決定装置のアクセス頻度収集部に前記アクセス頻度情報を送信する機能を有することを特徴とする、付記１に記載のコンテンツ配信システム。
【０１８０】
（付記９）  前記キャッシュ配信装置の前記キャッシュ制御部が、予め与えられた周期ごとに前記コンテンツ配置決定装置のアクセス頻度収集部に前記アクセス頻度情報を送信する機能を有することを特徴とする、付記１に記載のコンテンツ配信システム。
【０１８１】
（付記１０）前記キャッシュ配信装置の前記キャッシュ制御部が、前記クライアント装置から前記配信要求を受信するたびに前記コンテンツ配置決定装置に前記キャッシュ対象の前記コンテンツデータを決定する動作の開始指令を送信する機能を有することを特徴とする、付記１に記載のコンテンツ配信システム。
【０１８２】
（付記１１）  前記コンテンツ配置決定装置のアクセス頻度収集部が、予め与えられた周期ごとに前記キャッシュ対象の前記コンテンツデータを決定する動作を開始する機能を有することを特徴とする、付記１に記載のコンテンツ配信システム。
【０１８３】
（付記１２）  多数のコンテンツデータを複数の再生ビットレートごとに予め記憶しているコンテンツ配信装置と、前記コンテンツデータのうち配信要求される頻度の高いものを予め記憶しているキャッシュ配信装置と、前記コンテンツデータの配信要求を行って受信した当該コンテンツデータを再生する不特定多数のクライアント装置とネットワークを介して接続されて構成され、キャッシュ配信装置に記憶される前記コンテンツデータを決定するコンテンツ配置決定装置であって、
前記キャッシュ配信装置からコンテンツごとかつ前記再生ビットレートごとのアクセス頻度情報を収集してアクセス頻度を算出するアクセス頻度収集部と、
算出された前記アクセス頻度から配信要求元の前記クライアント装置において得られると予想される視聴品質の期待値を算出する視聴品質推定部と、
算出された前記視聴品質の期待値を前記コンテンツデータの単位容量あたりの数値としたスコアを算出するスコア決定部と、
算出された前記スコアに応じて前記キャッシュ配信装置の前記キャッシュ保持部にキャッシュする前記コンテンツデータを決定するデータ配置決定部と
を有することを特徴とするコンテンツ配置決定装置。
【０１８４】
（付記１３）  多数のコンテンツデータを複数の再生ビットレートごとに予め記憶しているコンテンツ配信装置と、前記コンテンツデータのうち配信要求される頻度の高いものを予め記憶しているキャッシュ配信装置と、キャッシュ配信装置に記憶される前記コンテンツデータを決定するコンテンツ配置決定装置とが、不特定多数のクライアント装置とネットワークを介して接続されて構成され、前記クライアント装置からの配信要求に応じてコンテンツデータを配信するコンテンツ配信システムにあって、
前記キャッシュ配信装置からコンテンツごとかつ前記再生ビットレートごとのアクセス頻度情報を前記コンテンツ配置決定装置のアクセス頻度収集部が収集してアクセス頻度を算出し、
算出された前記アクセス頻度から配信要求元の前記クライアント装置において得られると予想される視聴品質の期待値を前記コンテンツ配置決定装置の視聴品質推定部が算出し、
算出された前記視聴品質の期待値を前記コンテンツデータの単位容量あたりの数値としたスコアを前記コンテンツ配置決定装置のスコア決定部が算出し、
算出された前記スコアに応じて前記キャッシュ配信装置の前記キャッシュ保持部にキャッシュする前記コンテンツデータを前記コンテンツ配置決定装置のデータ配置決定部が決定する
ことを特徴とするコンテンツ配置決定方法。
【０１８５】
（付記１４）  多数のコンテンツデータを複数の再生ビットレートごとに予め記憶しているコンテンツ配信装置と、前記コンテンツデータのうち配信要求される頻度の高いものを予め記憶しているキャッシュ配信装置と、キャッシュ配信装置に記憶される前記コンテンツデータを決定するコンテンツ配置決定装置とが、不特定多数のクライアント装置とネットワークを介して接続されて構成され、前記クライアント装置からの配信要求に応じてコンテンツデータを配信するコンテンツ配信システムにあって、
前記コンテンツ配置決定装置が備えているコンピュータに、
前記キャッシュ配信装置からコンテンツごとかつ前記再生ビットレートごとのアクセス頻度情報を収集してアクセス頻度を算出する手順、
算出された前記アクセス頻度から配信要求元の前記クライアント装置において得られると予想される視聴品質の期待値を算出する手順、
算出された前記視聴品質の期待値を前記コンテンツデータの単位容量あたりの数値としたスコアを算出する手順、
および算出された前記スコアに応じて前記キャッシュ配信装置の前記キャッシュ保持部にキャッシュする前記コンテンツデータを決定する手順
を実行させることを特徴とするコンテンツ配置決定プログラム。
【０１８６】
この出願は２０１１年７月４日に出願された日本出願特願２０１１−１４７９２７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。
【産業上の利用可能性】
【０１８７】
本発明は、コンテンツ配信システムにおいて一般的に利用することが可能である。特に、クライアント装置からの配信要求に応じてコンテンツを配信するオンデマンド配信に適している。また、配信の対象となるデータ種類は映像データに限らず、音声、ゲームなどの様々な種類のコンテンツデータを配信するサービスに適用可能である。
【符号の説明】
【０１８８】
１、５０１  コンテンツ配信システム
１０、５１０  コンテンツ配信装置
１１、２１、３１  主演算制御手段
１２、２２、３２  記憶手段
１３、２３、３３  通信手段
２０、５２０  コンテンツ配置決定装置
３０、５３０  キャッシュ配信装置
４０、４０ａ、４０ｂ、４０ｃ  クライアント装置
５０  ネットワーク
１０１  コンテンツ保持部
１０２、６０２  コンテンツ配信部
２０１、７０１  アクセス頻度収集部
２０２、７０２  視聴品質推定部
２０３、７０３  スコア決定部
２０４、７０４  データ配置決定部
３０１、８０１  キャッシュ制御部
３０２  キャッシュ保持部
３０３、８０３  キャッシュ配信部
４００、９００  動画コンテンツ
【図１】
2013005478.tif 000009
【図２】
2013005478.tif 000010
【図３】
2013005478.tif 000011
【図４】
2013005478.tif 000012
【図５】
2013005478.tif 000013
【図６】
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【図７】
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【図８】
2013005478.tif 000016
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2013005478.tif 000019
【図１２】
2013005478.tif 000020
【図１３】
2013005478.tif 000021
【図１４】
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【図１５】
2013005478.tif 000023
【図１６】
2013005478.tif 000024
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
2013005478.tif 000028
【図２１】
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【図２２】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年12月3日(2013.12.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数のコンテンツデータを複数の再生ビットレートごとに予め記憶しているコンテンツ配信装置と、前記コンテンツデータのうち配信要求される頻度の高いものを予め記憶しているキャッシュ配信装置と、キャッシュ配信装置に記憶される前記コンテンツデータを決定するコンテンツ配置決定装置とが、不特定多数のクライアント装置とネットワークを介して接続されて構成され、前記クライアント装置からの配信要求に応じてコンテンツデータを配信するコンテンツ配信システムであって、
前記キャッシュ配信装置が、
前記コンテンツデータのうち前記配信要求の頻度の高いものを予め記憶しているキャッシュ保持部と、前記キャッシュ保持部に記憶された前記コンテンツデータに対する配信要求が前記クライアント装置からあった場合にこれを前記コンテンツ配信装置に代わって配信するキャッシュ配信部と、前記配信要求の頻度の高いコンテンツデータを前記コンテンツ配信装置に対して送信するよう要求し、これを受信して前記キャッシュ保持部に記憶するキャッシュ制御部とを有すると共に、
前記コンテンツ配置決定装置が、
前記キャッシュ配信装置からコンテンツごとかつ前記再生ビットレートごとのアクセス頻度情報を収集してアクセス頻度を算出するアクセス頻度収集部と、
算出された前記アクセス頻度から、前記コンテンツデータごとに当該コンテンツデータによって配信要求元の前記クライアント装置において得られると予想される視聴品質の期待値を算出する視聴品質推定部と、
算出された前記視聴品質の期待値を前記コンテンツデータの単位容量あたりの数値としたスコアを算出するスコア決定部と、
算出された前記スコアに応じて前記キャッシュ配信装置の前記キャッシュ保持部にキャッシュする前記コンテンツデータを決定するデータ配置決定部と
を有することを特徴とするコンテンツ配信システム。
【請求項２】
前記キャッシュ配信装置のキャッシュ制御部が、前記コンテンツ配置決定装置が決定したデータ配置に応じて前記キャッシュ保持部に記憶された前記コンテンツデータを置換する機能を有することを特徴とする、請求項１に記載のコンテンツ配信システム。
【請求項３】
前記コンテンツ配置決定装置の前記視聴品質推定部が、前記クライアント装置が前記コンテンツの配信に際して要求した要求再生ビットレートと当該コンテンツが実際に前記クライアント装置で再生される際の視聴再生ビットレートの比率として前記視聴品質の期待値を算出することを特徴とする、請求項１に記載のコンテンツ配信システム。
【請求項４】
前記コンテンツ配置決定装置の前記データ配置決定部が、算出された前記スコアの高い順に前記キャッシュ保持部の総容量に収まる範囲で前記キャッシュ保持部にキャッシュする前記コンテンツデータを決定することを特徴とする、請求項１に記載のコンテンツ配信システム。
【請求項５】
前記コンテンツデータが階層型符号化方式によって符号化されたものであり、
前記コンテンツ配置決定装置の前記データ配置決定部が、算出された前記スコアの高い順でかつ上位レイヤに必ずこの再生に必要な下位レイヤが伴った状態で、前記キャッシュ保持部の総容量に収まる範囲で前記キャッシュ保持部にキャッシュする前記コンテンツデータのレイヤを決定することを特徴とする、請求項４に記載のコンテンツ配信システム。
【請求項６】
前記キャッシュ配信装置の前記キャッシュ制御部が、前記クライアント装置前記コンテンツデータを送信するたびに前記コンテンツ配置決定装置のアクセス頻度収集部に前記アクセス頻度情報を送信する機能を有することを特徴とする、請求項１に記載のコンテンツ配信システム。
【請求項７】
前記キャッシュ配信装置の前記キャッシュ制御部が、前記クライアント装置から前記配信要求を受信するたびに前記コンテンツ配置決定装置に前記キャッシュ対象の前記コンテンツデータを決定する動作の開始指令を送信する機能を有することを特徴とする、請求項１に記載のコンテンツ配信システム。
【請求項８】
多数のコンテンツデータを複数の再生ビットレートごとに予め記憶しているコンテンツ配信装置と、前記コンテンツデータのうち配信要求される頻度の高いものを予め記憶しているキャッシュ配信装置と、前記コンテンツデータの配信要求を行って受信した当該コンテンツデータを再生する不特定多数のクライアント装置とネットワークを介して接続されて構成され、キャッシュ配信装置に記憶される前記コンテンツデータを決定するコンテンツ配置決定装置であって、
前記キャッシュ配信装置からコンテンツごとかつ前記再生ビットレートごとのアクセス頻度情報を収集してアクセス頻度を算出するアクセス頻度収集部と、
算出された前記アクセス頻度から、前記コンテンツデータごとに当該コンテンツデータによって配信要求元の前記クライアント装置において得られると予想される視聴品質の期待値を算出する視聴品質推定部と、
算出された前記視聴品質の期待値を前記コンテンツデータの単位容量あたりの数値としたスコアを算出するスコア決定部と、
算出された前記スコアに応じて前記キャッシュ配信装置の前記キャッシュ保持部にキャッシュする前記コンテンツデータを決定するデータ配置決定部と
を有することを特徴とするコンテンツ配置決定装置。
【請求項９】
多数のコンテンツデータを複数の再生ビットレートごとに予め記憶しているコンテンツ配信装置と、前記コンテンツデータのうち配信要求される頻度の高いものを予め記憶しているキャッシュ配信装置と、キャッシュ配信装置に記憶される前記コンテンツデータを決定するコンテンツ配置決定装置とが、不特定多数のクライアント装置とネットワークを介して接続されて構成され、前記クライアント装置からの配信要求に応じてコンテンツデータを配信するコンテンツ配信システムにあって、
前記キャッシュ配信装置からコンテンツごとかつ前記再生ビットレートごとのアクセス頻度情報を前記コンテンツ配置決定装置のアクセス頻度収集部が収集してアクセス頻度を算出し、
算出された前記アクセス頻度から、前記コンテンツデータごとに当該コンテンツデータによって配信要求元の前記クライアント装置において得られると予想される視聴品質の期待値を前記コンテンツ配置決定装置の視聴品質推定部が算出し、
算出された前記視聴品質の期待値を前記コンテンツデータの単位容量あたりの数値としたスコアを前記コンテンツ配置決定装置のスコア決定部が算出し、
算出された前記スコアに応じて前記キャッシュ配信装置の前記キャッシュ保持部にキャッシュする前記コンテンツデータを前記コンテンツ配置決定装置のデータ配置決定部が決定する
ことを特徴とするコンテンツ配置決定方法。
【請求項１０】
多数のコンテンツデータを複数の再生ビットレートごとに予め記憶しているコンテンツ配信装置と、前記コンテンツデータのうち配信要求される頻度の高いものを予め記憶しているキャッシュ配信装置と、キャッシュ配信装置に記憶される前記コンテンツデータを決定するコンテンツ配置決定装置とが、不特定多数のクライアント装置とネットワークを介して接続されて構成され、前記クライアント装置からの配信要求に応じてコンテンツデータを配信するコンテンツ配信システムにあって、
前記コンテンツ配置決定装置が備えているコンピュータに、
前記キャッシュ配信装置からコンテンツごとかつ前記再生ビットレートごとのアクセス頻度情報を収集してアクセス頻度を算出する手順、
算出された前記アクセス頻度から、前記コンテンツデータごとに当該コンテンツデータによって配信要求元の前記クライアント装置において得られると予想される視聴品質の期待値を算出する手順、
算出された前記視聴品質の期待値を前記コンテンツデータの単位容量あたりの数値としたスコアを算出する手順、
および算出された前記スコアに応じて前記キャッシュ配信装置の前記キャッシュ保持部にキャッシュする前記コンテンツデータを決定する手順
を実行させることを特徴とするコンテンツ配置決定プログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
上記目的を達成するため、本発明に係るコンテンツ配信システムは、多数のコンテンツデータを複数の再生ビットレートごとに予め記憶しているコンテンツ配信装置と、コンテンツデータのうち配信要求される頻度の高いものを予め記憶しているキャッシュ配信装置と、キャッシュ配信装置に記憶されるコンテンツデータを決定するコンテンツ配置決定装置とが、不特定多数のクライアント装置とネットワークを介して接続されて構成され、クライアント装置からの配信要求に応じてコンテンツデータを配信するコンテンツ配信システムであって、キャッシュ配信装置が、コンテンツデータのうち配信要求の頻度の高いものを予め記憶しているキャッシュ保持部と、キャッシュ保持部に記憶されたコンテンツデータに対する配信要求がクライアント装置からあった場合にこれをコンテンツ配信装置に代わって配信するキャッシュ配信部と、配信要求の頻度の高いコンテンツデータをコンテンツ配信装置に対して送信するよう要求し、これを受信してキャッシュ保持部に記憶するキャッシュ制御部とを有すると共に、コンテンツ配置決定装置が、キャッシュ配信装置からコンテンツごとかつ再生ビットレートごとのアクセス頻度情報を収集してアクセス頻度を算出するアクセス頻度収集部と、算出されたアクセス頻度から、コンテンツデータごとに当該コンテンツデータによって配信要求元のクライアント装置において得られると予想される視聴品質の期待値を算出する視聴品質推定部と、算出された視聴品質の期待値をコンテンツデータの単位容量あたりの数値としたスコアを算出するスコア決定部と、算出されたスコアに応じてキャッシュ配信装置のキャッシュ保持部にキャッシュするコンテンツデータを決定するデータ配置決定部とを有することを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
上記目的を達成するため、本発明に係るコンテンツ配置決定装置は、多数のコンテンツデータを複数の再生ビットレートごとに予め記憶しているコンテンツ配信装置と、コンテンツデータのうち配信要求される頻度の高いものを予め記憶しているキャッシュ配信装置と、コンテンツデータの配信要求を行って受信した当該コンテンツデータを再生する不特定多数のクライアント装置とネットワークを介して接続されて構成され、キャッシュ配信装置に記憶されるコンテンツデータを決定するコンテンツ配置決定装置であって、キャッシュ配信装置からコンテンツごとかつ再生ビットレートごとのアクセス頻度情報を収集してアクセス頻度を算出するアクセス頻度収集部と、算出されたアクセス頻度から、コンテンツデータごとに当該コンテンツデータによって配信要求元のクライアント装置において得られると予想される視聴品質の期待値を算出する視聴品質推定部と、算出された視聴品質の期待値をコンテンツデータの単位容量あたりの数値としたスコアを算出するスコア決定部と、算出されたスコアに応じてキャッシュ配信装置のキャッシュ保持部にキャッシュするコンテンツデータを決定するデータ配置決定部とを有することを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
上記目的を達成するため、本発明に係るコンテンツ配置決定方法は、多数のコンテンツデータを複数の再生ビットレートごとに予め記憶しているコンテンツ配信装置と、コンテンツデータのうち配信要求される頻度の高いものを予め記憶しているキャッシュ配信装置と、キャッシュ配信装置に記憶されるコンテンツデータを決定するコンテンツ配置決定装置とが、不特定多数のクライアント装置とネットワークを介して接続されて構成され、クライアント装置からの配信要求に応じてコンテンツデータを配信するコンテンツ配信システムにあって、キャッシュ配信装置からコンテンツごとかつ再生ビットレートごとのアクセス頻度情報をコンテンツ配置決定装置のアクセス頻度収集部が収集してアクセス頻度を算出し、算出されたアクセス頻度から、コンテンツデータごとに当該コンテンツデータによって配信要求元のクライアント装置において得られると予想される視聴品質の期待値をコンテンツ配置決定装置の視聴品質推定部が算出し、算出された視聴品質の期待値をコンテンツデータの単位容量あたりの数値としたスコアをコンテンツ配置決定装置のスコア決定部が算出し、算出されたスコアに応じてキャッシュ配信装置のキャッシュ保持部にキャッシュするコンテンツデータをコンテンツ配置決定装置のデータ配置決定部が決定することを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
上記目的を達成するため、本発明に係るコンテンツ配置決定プログラムは、多数のコンテンツデータを複数の再生ビットレートごとに予め記憶しているコンテンツ配信装置と、コンテンツデータのうち配信要求される頻度の高いものを予め記憶しているキャッシュ配信装置と、キャッシュ配信装置に記憶されるコンテンツデータを決定するコンテンツ配置決定装置とが、不特定多数のクライアント装置とネットワークを介して接続されて構成され、クライアント装置からの配信要求に応じてコンテンツデータを配信するコンテンツ配信システムにあって、コンテンツ配置決定装置が備えているコンピュータに、キャッシュ配信装置からコンテンツごとかつ再生ビットレートごとのアクセス頻度情報を収集してアクセス頻度を算出する手順、算出されたアクセス頻度から、コンテンツデータごとに当該コンテンツデータによって配信要求元のクライアント装置において得られると予想される視聴品質の期待値を算出する手順、算出された視聴品質の期待値をコンテンツデータの単位容量あたりの数値としたスコアを算出する手順、および算出されたスコアに応じてキャッシュ配信装置のキャッシュ保持部にキャッシュするコンテンツデータを決定する手順を実行させることを特徴とする。
【国際調査報告】
2013005478.tif 000031
2013005478.tif 000032