JP5408257B2 - コンテンツ配信システム、コンテンツ配信方法、コンテンツ配信プログラム - Google Patents

Description

本発明は、ネットワークを介して映像データなどのコンテンツデータを配信するコンテンツデータ配信システムに関する。

ネットワークを介して映像データなどのコンテンツデータを、クライアント端末からの要求に応じて配信するコンテンツ配信システムが知られている。
ここで、映像データなどのコンテンツデータを保持した蓄積装置から、予め設定されたクライアント端末に対し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を考える。

コンテンツ配信システムでは、一般に、蓄積装置に接続されたキャッシュ装置が備えられており、クライアント端末が要求したコンテンツデータがキャッシュ装置内にない場合は、要求されたコンテンツデータを蓄積装置からキャッシュ装置へとキャッシュする（キャッシュフィル）。また、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、要求されたコンテンツデータがキャッシュ装置内で保持されている場合（キャッシュヒット）は、このコンテンツデータをクライアント端末に配信する。

更に、要求されたコンテンツデータがキャッシュ装置内に保持されていない場合（キャッシュヒットミス）、蓄積装置からキャッシュ装置へコンテンツデータをロード（キャッシュ）し、その後、キャッシュ装置からクライアント端末に対してコンテンツデータを配信する。
また、キャッシュ装置にコンテンツデータを割り付ける（保持させる）ための領域（容量）が不足している場合には、以前に保持していたコンテンツデータを破棄して、新しいコンテンツデータをキャッシュする（キャッシュリプレース）。

これにより、キャッシュ装置では、コンテンツデータをキャッシュする容量が不足する場合にキャッシュリプレースが行われ、キャッシュ装置が保持するコンテンツデータは置き換えられる。

ところで、コンテンツ配信システムでは、一般に、クライアント端末に提供されるパケットの遅延時間を軽減し、一定の契約帯域で安定してコンテンツデータの配信が行われることが求められる。
また、不特定多数のクライアント端末に対して、それぞれ与えられた環境、すなわち、ネットワーク負荷、各クライアント端末の処理能力、または配信サーバの混雑度などにリアルタイムに対応した効率的なコンテンツ配信が行われることが求められる。

これに対して、例えば、蓄積装置およびキャッシュ装置にクライアントからのアクセス要求頻度に応じてコンテンツデータを効率的に格納（配置）することにより、伝送遅延の発生を抑制したり、コンテンツデータ（以下「コンテンツ」という）に対するネットワーク及び配信サーバに対する負荷を分散させたりすることにより一定の伝送帯域を安定的に確保する、ストリーミング配信や、コンテンツ配信ネットワーク（ＣＤＮ：Ｃｏｎｔｅｎｔ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ Ｎｅｔｗｏｒｋ）といった手法が知られている。

ストリーミング配信では、コンテンツを配信する配信サーバが動画ファイルデータを複数の部分データに区切り、これらの部分データを複数回数に分割してクライアント端末に配信し、クライアント端末は分割されたファイルデータ（部分データ）を受信する度に順次再生する。
これにより、クライアント端末側は、映像等の動画ファイル（コンテンツデータ）が全てダウンロードされるのを待つ必要がなくなり（待ち時間の軽減）、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これを再生することができる。

また、ＣＤＮでは、データ配信の負荷分散のために、配信サーバをネットワークの特定箇所に配置するのではなく、ネットワーク上におけるできるだけクライアント装置に近い箇所の異なるサーバに配置することにより、特定箇所への負荷集中を回避することができ、また、パケットの転送遅延などによる配信品質低下を軽減することができるので、大量のファイルデータが送受信されるストリーミング配信に対しては特に有効である。

しかしながら、ＣＤＮでは、広域分散的に配信サーバを配備する必要があるため、多大なコストがかかってしまうという不都合がある。このため、配信サーバ毎のストレージ領域をなるべく減らし、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。

更に、上記キャッシュ装置や蓄積装置などのストレージ容量を効率的に利用するためのキャッシュリプレースのアルゴリズムとしては、最後にアクセスされてから経過時間が最長のものを廃棄するＬＲＵ（Ｌｅａｓｔ Ｒｅｃｅｎｔｌｙ Ｕｓｅｄ）や、アクセス回数の最も少ないものを廃棄するＬＦＵ（Ｌｅａｓｔ Ｆｒｅｑｕｅｎｔｌｙ Ｕｓｅｄ）などが知られている。

これに対して、コンテンツデータとしてのビデオ信号を基本レイヤと、より高詳細なデータ内容を含む拡張レイヤとに階層的に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に格納することで、前述のキャッシュ領域の利用効率を向上させる手法が開示されている（特許文献１）。
また、この特許文献１では、符号化ビットストリームのうちの一部を復号した時に、空間解像度の低い画像が再生でき、さらにビットストリーム中の残りのデータを復号すると、空間解像度を向上させるような追加信号が得られる。これにより、不特定多数のクライアント端末毎に異なる処理能力や、配信サーバの混雑度などにリアルタイムで対応したコンテンツ配信を行うことができる。

また、この関連技術として、階層符号化されたコンテンツをキャッシュするストリームサーバ装置が開示されている（特許文献２）。
また、他の関連技術として、キャッシュされたコンテンツのヒット率（キャッシュヒット率）を高めるため、各コンテンツに含まれる階層ごとのアクセス頻度と再生レートとコンテンツの再生時間（コンテンツサイズ）との積をパラメータとし、このパラメータがより小さいコンテンツを選択してキャッシュする手法が開示されている（特許文献３）。

更に、別の関連技術として、階層符号化されたコンテンツデータをキャッシュすべきデータとして階層（レイヤ）単位に特定して、キャッシュ置換する手法が開示されている（特許文献４）。

特許第４４０８８１１号 再特ＷＯ２００４０４０９０８ 特開２００４−１４５６１３ 特開２００７−０５３５９３

しかしながら、上記特許文献１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、キャッシュ上の利用されていない、つまり、アクセス頻度の低いコンテンツを廃棄して新たなコンテンツに置き換えることができず、このため、置き換えによるキャッシュ利用効率を十分に高めることができないという不都合がある。
また、上記特許文献１では、アクセス頻度に応じてキャッシュへ格納するコンテンツの符号化レートを変更しているが、キャッシュするコンテンツの符号化レートをコンテンツアクセス頻度のみに基づき変更しているため、各コンテンツが異なる最大再生レート及びサイズを有する場合、容量に限りのあるキャッシュ装置においてはキャッシュヒット率が低下してしまうといった不都合がある。

また、特許文献２に開示された関連技術でも、キャッシュされたコンテンツデータに対するキャッシュヒット率を高めることができないという不都合がある。
更に、上記特許文献３に開示された関連技術では、上述のように、アクセス頻度とコンテンツサイズの積が最小のコンテンツをキャッシュ置換するため、置換後のコンテンツにおけるキャッシュ容量あたりのアクセス頻度を高めることができず、特に、キャッシュ容量が小さい場合には、キャッシュヒット率がむしろ低下してしまうといった不都合が生じ得る。

また、上記特許文献４に開示された関連技術では、各単位階層のデータサイズやコンテンツの再生時間によらずキャッシュ置換する階層符号データを決定していることにより、キャッシュ容量に限りがある場合には、キャッシュヒット率が低下してしまうという不都合が生じ得る。

本発明は、ネットワークを介して映像データなどのコンテンツデータを安定して配信し得るコンテンツ配信システム、コンテンツ配信方法、コンテンツ配信プログラムを提供することを、その目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係るコンテンツ配信システムは、配信するコンテンツデータを符号化レートの異なる複数の階層データに区切って記憶するコンテンツ保持部と、前記コンテンツデータを読み込んで当該コンテンツデータを一時的にキャッシュするキャッシュ保持部と、外部端末からのアクセス要求に対して前記コンテンツデータを配信するデータ配信部とを備えたコンテンツ配信システムであって、前記キャッシュ保持部に予めキャッシュされた前記コンテンツデータをコンテンツ保持部から読み出した階層データに置換えるキャッシュコンテンツ置換制御部を備え、前記キャッシュコンテンツ置換制御部が、前記コンテンツデータ毎、前記コンテンツデータの階層データ毎に対する前記外部端末からのアクセス要求頻度を算出するアクセス頻度算出手段と、前記算出されたアクセス要求頻度に基づいて、前記コンテンツデータの階層データ毎に、前記コンテンツデータのサイズに対する前記アクセス頻度の割合を、前記キャッシュ保持部に格納する優先度を表すスコアとして算出するスコア決定手段と、前記スコアに基づいて、前記階層データ毎に前記キャッシュ保持部にキャッシュするか否かを判定するキャッシュコンテンツ置換更新手段とを構成をとっている。

また、本発明にかかるコンテンツ配信方法は、符号化レートの異なる複数の階層データに区切ってコンテンツ保持部に記憶したコンテンツデータをキャッシュ保持部に一時的にキャッシュし、外部端末からのアクセス要求に対して前記コンテンツデータを配信するコンテンツ配信方法であって、前記コンテンツデータ毎，前記コンテンツデータの階層データ毎に対する前記外部端末からのアクセス要求頻度を算出し、前記算出されたアクセス要求頻度に基づいて、前記コンテンツデータの階層データ毎に、前記コンテンツデータのサイズに対する前記アクセス頻度の割合を、前記キャッシュ保持部に格納する優先度を表すスコアとして導出し、前記スコアに基づいて、前記階層データ毎に前記キャッシュ保持部にキャッシュするか否かを判定することを特徴としている。

又、本発明にかかるコンテンツ配信プログラムは、配信するコンテンツデータを符号化レートの異なる複数の階層データに区切って記憶するコンテンツ保持部と、前記コンテンツデータを読み込んで前記読み込んだコンテンツデータを一時的にキャッシュするキャッシュ保持部と、前記キャッシュ保持部に予めキャッシュされた前記コンテンツデータをコンテンツ保持部から読み出した階層データに置換えるキャッシュコンテンツ置換制御部とを備え、外部端末からのアクセス要求に対して前記コンテンツデータを配信するためのコンテンツ配信プログラムであって、前記コンテンツデータ毎、前記コンテンツデータの階層毎に対する前記外部端末からのアクセス要求頻度を算出するアクセス頻度算出機能と、前記算出されたアクセス要求頻度に基づいて、前記コンテンツデータの階層データ毎に、前記コンテンツデータのサイズに対する前記アクセス頻度の割合を、前記キャッシュ保持部に格納する優先度を表すスコアとして算出するスコア決定機能と、前記スコアに基づいて、前記階層データ毎に前記キャッシュ保持部にキャッシュするか否かを判定するキャッシュコンテンツ置換更新機能と、をコンピュータに実行させることを特徴としている。

本発明によると、キャッシュされた各階層データのアクセス要求頻度を算出する手段と、このアクセス頻度に基づき各階層データのスコアを算出し、このスコアに基づいてコンテンツ保持部にキャッシュされる階層データの置換えを行う手段とを備えた構成とすることにより、キャッシュヒット率を有効に向上させることができる。

本発明によるコンテンツ配信システムにおける一実施形態を示す概略ブロック図である。 図１に開示したコンテンツ配信システムにおけるコンテンツデータのデータ構造の一例を示す説明図である。 図１に開示したコンテンツ配信システムにおけるコンテンツデータの配置状態の一例を示す説明図である。 図１に開示したコンテンツ配信システムにおけるコンテンツデータ配信過程の一例を示す説明図である。 図１に開示したコンテンツ配信システムにおけるコンテンツデータ配信過程の一例を示す説明図である。 図１に開示したコンテンツ配信システムにおけるコンテンツデータ配信過程の動作ステップを示すシーケンスチャートである。 図１に開示したコンテンツ配信システムにおけるコンテンツデータ配信過程の動作ステップを示すシーケンスチャートである。 図１に開示したコンテンツ配信システムにおける全体的な動作ステップを示すフローチャートである。 図１に開示したコンテンツ配信システムにおけるアクセス頻度情報のデータ構造の一例を示す説明図である。 図１に開示したコンテンツ配信システムにおけるコンテンツ毎および符号化レイヤ毎の優先度を示すスコア値のデータ構造の一例を示す説明図である。 図１に開示したコンテンツ配信システムにおける視聴クライアントの満足度の値のデータ構造の一例を示す説明図である。 図１に開示したコンテンツ配信システムにおける視聴クライアントの満足度の値のデータ構造の一例を示す説明図である。

［実施形態］
次に、本発明の実施形態について、その基本的構成内容を説明する。

本実施形態であるコンテンツ配信システム１００は、図１に示すように、インターネットなどのネットワーク５０に接続されたクライアント装置４０１ａ、４０１ｂ、４０１ｃ（総称として、「クライアント装置群４０」という）それぞれに対して配信されるコンテンツデータを記憶保持したコンテンツ配信装置１０と、このコンテンツ配信装置１０からネットワーク５０を介して送り込まれたコンテンツデータ（以下「コンテンツ」という）を一時的に記憶すると共に、クライアント装置（４０１ａ、４０１ｂ、４０１ｃ）からの要求に応じてコンテンツの配信を行うキャッシュ配信装置３０と、コンテンツ配信装置（コンテンツ保持部）１０からキャッシュ配信装置（キャッシュ保持手段）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き換え更新（リプレースメント）を行うコンテンツ配置決定手段（キャッシュ制御部）２０を備えた構成となっている。

尚、上記クライアント装置群４０は、ネットワーク５０を介してコンテンツをそれぞれ受信する、異なる複数の端末装置（クライアント装置４０１ａ、４０１ｂ、４０１ｃ）を含み構成され、クライアント装置４０１ａ、クライアント装置４０１ｂ、及びクライアント装置４０１ｃそれぞれがネットワーク５０に接続されているものとする。
また、４台以上のクライアント装置がネットワーク５０に接続された構成であってもよい。

コンテンツ配信装置１０は、配信可能なコンテンツを記憶するコンテンツ保持手段１０１と、クライアント群４０の各クライアント端末４０１ａ〜４０１ｃ、及びキャッシュ配信装置３０に対してコンテンツの送信を行うコンテンツ配信手段１０２を備えている。
ここで、コンテンツ保持手段１０１は、例えば、磁気ディスク、半導体メモリなどの揮発性メモリもしくは不揮発性メモリからからなるハードディスク装置、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、データの書き換えが可能なＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）などで実現される。

また、コンテンツ保持手段１０１に格納されるコンテンツは、例えば映画やドラマなどの映像データであるが、必ずしも映像コンテンツに限定されず、音声データなど他の種類のコンテンツデータであってもよい。

キャッシュ配信装置３０は、コンテンツ配置決定手段２０からの指示に基づきコンテンツ保持手段１０１からコンテンツデータを取得するキャッシュ制御手段３０１と、キャッシュ制御手段３０１により取得されたコンテンツを記憶するキャッシュ保持手段３０２と、クライアント群４０の各クライアント端末４０１ａ〜４０１ｃに対してコンテンツを送信を行うコンテンツ配信手段３０３を有する。

キャッシュ制御手段３０１は、コンテンツ配信装置１０およびキャッシュ配信装置３０に格納された（又は配置された）コンテンツ毎・視聴ビットレート（符号化レイヤ）毎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手段２０のアクセス頻度収集手段２０１に通知するアクセス頻度情報通知機能を備えている。
アクセス頻度情報は、例えば、コンテンツ毎・視聴ビットレート毎の視聴された回数、時間などを示すものとする。
また、アクセス頻度情報は、クライアントのコンテンツ視聴リクエスト情報に基づく、コンテンツ毎・視聴ビットレート毎のリクエストされた回数などであってもよい。
更に、このアクセス頻度情報は、コンテンツ視聴情報およびコンテンツ視聴リクエスト情報の両方もしくはいずれか一方に基づく、コンテンツ毎・視聴ビットレート毎の視聴需要を表す値であってもよい。
これにより、アクセス頻度収集手段２０１は、例えば、通知されたアクセス頻度情報に基づきコンテンツｋの符号化レイヤｌまでを用いた視聴ビットレート毎のアクセス頻度ｐ（ｋ，ｌ）を算出することができる。

また、キャッシュ制御手段３０１は、クライアント装置から要求された検索対象コンテンツがキャッシュ保持手段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。
コンテンツ配信手段１０２は、このコンテンツ配信要求に応じて、キャッシュ保持手段３０２に格納（キャッシュ）されていない検索対象コンテンツ（符号化レイヤデータ）を、クライアント装置に対して送信する。

キャッシュ保持手段３０２は、例えば、磁気ディスク、半導体メモリなどの揮発性メモリもしくは不揮発性メモリからからなるハードディスク装置、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、データの書き換えが可能なＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）などで実現される。このキャッシュ保持手段３０２に保持されたコンテンツデータに対しては、コンテンツ保持手段に記憶されたコンテンツデータに対するより、高速にアクセスすることが可能であるものとする。

また、キャッシュ保持手段３０２に格納されるコンテンツは、例えば映画やドラマなどの連続した映像データであるが、必ずしも映像コンテンツに限定されず、音声データなど他の種類の連続メディア、コンテンツデータであってもよい。

尚、本実施形態におけるコンテンツデータは、図２に示すとおり、階層型符号化方式によりエンコードされているものとする。
階層型符号化方式とは、具体的には、ＩＴＵ−Ｔで規定されているＨ．２６４／ＳＶＣなどの符号化方式であり、例えば、このＨ．２６４／ＳＶＣ方式によりエンコードされたコンテンツデータは、基本レイヤ、拡張レイヤ１、拡張レイヤ２のように階層化されたデータ（階層データ）からなる。

また、コンテンツｋの符号化レイヤｌへのアクセス頻度ｐ（ｋ，ｌ）は、視聴された符号化レイヤ（ビットレート）毎に集計される。
例えば、図９に示すように、ｐ（ｋ，１）は、コンテンツｋの基本レイヤ（ｌ＝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。
また、ｐ（ｋ，２）は、コンテンツｋの基本レイヤ（ｌ＝１）および拡張レイヤ１（ｌ＝２）を、また、ｐ（ｋ，３）は、コンテンツｋの基本レイヤ（ｌ＝１）、拡張レイヤ１（ｌ＝２）、および拡張レイヤ２（ｌ＝３）を、そして、ｐ（ｋ，４）は、コンテンツｋの基本レイヤ（ｌ＝１）と、拡張レイヤ１（ｌ＝２）と、拡張レイヤ２（ｌ＝３）、および拡張レイヤ３（ｌ＝４）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。

また、階層型符号化方式では、より上位の符号化レイヤまで利用するほど高画質な映像を再生可能であるが、低位レイヤだけのデータ（ここでは、基本レイヤ（図２））でも映像を再生することが可能である。
例えば、Ｈ．２６４／ＳＶＣによる階層型符号化方式により階層符号化されたコンテンツデータでは、最上位の拡張レイヤ３までを利用して符号化されたコンテンツデータ（映像データ）は、再生側において、より高画質で再生を行うこと可能である。

また、拡張レイヤ１までを利用して符号化されたコンテンツ（映像データ）は、中程度の画面でかつ中程度の画質による再生が可能である。基本レイヤのみを利用して符号化したコンテンツは、拡張レイヤ１、２までを含む場合と比べて、小画面でかつ低画質で再生される。
一方、コンテンツのデータサイズは、上位レイヤである拡張レイヤ３までを含むほど、より大きくなり、下位レイヤである基本レイヤのみでは小さくなる。

本実施形態では、コンテンツデータを符号化の階層、およびデータの品質（画質）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、以下に示すスコア値を算出してキャッシュ保持手段３０２に格納するデータの決定を行うものとする。

コンテンツ配信手段３０３は、コンテンツ配信装置１０に格納されたコンテンツ（データ）を要求に応じてクライアント装置に対して送信するコンテンツ配信機能を有する。

コンテンツ配置決定手段２０は、コンテンツ配信装置１０およびキャッシュ配信装置３０から各コンテンツ（各符号化レイヤ）に対するクライアント装置からのアクセス頻度を示すアクセス頻度情報を取得（収集）するアクセス頻度収集手段２０１と、取得されたアクセス頻度に基づきコンテンツ毎および符号化レイヤ毎に対応してキャッシュ配信装置３０（キャッシュ保持手段３０２）に格納される優先度を示すスコアを算出する階層スコア決定手段２０２と、各コンテンツおよび各符号化レイヤについてキャッシュ配信装置３０に格納する否かを、スコアに基づき判定する配置決定手段２０３を備えている。

本実施形態では、キャッシュ配信装置３０に予め設定されたキャッシュ容量をｘ、また、コンテンツｋの符号化レイヤｌに対するアクセス頻度をｐ（ｋ，ｌ）、コンテンツｋの符号化レイヤｌの再生レートをｒ（ｋ，ｌ）とする。更に、コンテンツｋの長さ（再生時間）をｔ（ｋ）とする。
このとき、コンテンツ配置決定手段２０は、ｘ≦Σｒ（ｋ，ｌ）×ｔ（ｋ）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。

アクセス頻度収集手段２０１は、クライアント装置（４０１ａ，ｂ，またはｃ）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（アクセス要求）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ｋの符号化レイヤｌまでを用いた視聴ビットレート毎のアクセス頻度ｐ（ｋ，ｌ）を算出する。

階層スコア決定手段２０２は、例えば、コンテンツｋ、符号化レイヤｌのスコア値であるｖ（ｋ，ｌ）を、以下に示す［式１］に基づき算出する。
［式１］

ここで、コンテンツｋの符号化レイヤｌのスコア値であるｖ（ｋ，ｌ）は、符号化レイヤ毎に算出される。ここで、上記スコア値は、コンテンツデータの各階層データにおける、キャッシュ保持部に格納する優先度を示す。
例えば、ｖ（ｋ，１）は、図１０に示すように、コンテンツｋの基本レイヤ（ｌ＝１）のスコア値であり、ｖ（ｋ，２）は、コンテンツｋの拡張レイヤ２（ｌ＝３）のスコア値、ｖ（ｋ，３）は、コンテンツｋの拡張レイヤ２（ｌ＝３）のスコア値、そして、ｖ（ｋ，４）は、コンテンツｋの拡張レイヤ３（ｌ＝４）のスコア値である。
尚、上記算出されたスコア値は、コンテンツデータのサイズに対するアクセス頻度の割合を示す値であってもよい。

階層スコア決定手段２０２は、キャッシュ配信装置３０から通知されるアクセス頻度情報に基づき、キャッシュ保持手段３０２にキャッシュされた異なるコンテンツの各符号化レイヤ（階層データ）それぞれのスコア値を比較する、また、コンテンツ保持手段１０１に格納されたコンテンツの各符号化レイヤにおけるスコア値を算出して比較する設定としてもよい。

ここで、階層配置決定手段２０３は、アクセス頻度が低い符号化レイヤ（「低アクセス符号化レイヤ」という）を、コンテンツ保持手段１０１から読み出した、よりアクセス頻度の高い符号化レイヤに置換えるものとする。
尚、このとき、階層配置決定手段２０３は、コンテンツ保持手段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。

階層配置決定手段２０３は、階層スコア決定手段２０２により算出された、コンテンツ保持手段１０１内の符号化レイヤおよびキャッシュ保持手段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。
尚、本実施形態では、コンテンツ保持手段１０１からキャッシュ保持手段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。

階層配置決定手段２０３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）をキャッシュ保持手段３０２に対して配置する。
尚、階層配置決定手段２０３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手段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手段３０２に配置しないものとする。
階層配置決定手段２０３は、同一内容の符号化レイヤがキャッシュ保持手段３０２に２重に配置されないように制御するものとする。

尚、コンテンツ配信装置１０、コンテンツ配置決定手段２０、およびキャッシュ配信装置３０は、それぞれプロセッサを備えたコンピュータであって、予め設定されたプログラムに基づく実行処理を行うことにより、内部に設けられた各手段の動作機能を実現するものとする。

以上に示す構成により、本実施形態では、キャッシュ領域の利用効率を向上させると同時に、ネットワーク負荷、クライアント装置の処理能力、または配信サーバの混雑度などクライアント毎に与えられた環境にリアルタイムで対応できる。

ここで、本実施形態であるコンテンツ配信システム１００で、コンテンツ保持手段１０１に格納されたコンテンツａ，ｂ，ｃ，ｄがキャッシュサイズ４００Ｍｂｉｔのキャッシュ保持手段３０２にキャッシュされる場合を例示する。
尚、コンテンツａは、再生レート１Ｍｂｐｓ、再生時間（コンテンツサイズ）１００ｓｅｃ、アクセス頻度３であるものとする。また、コンテンツｂは、再生レート１Ｍｂｐｓ、再生時間１００ｓｅｃ、アクセス頻度３、コンテンツｃは、再生レート２Ｍｂｐｓ、再生時間１００ｓｅｃ、アクセス頻度１、コンテンツｄは、再生レート４Ｍｂｐｓ、再生時間１００ｓｅｃ、アクセス頻度１であるものとする。

このとき、予めキャッシュされたコンテンツのうち、アクセス頻度が最小のコンテンツや（アクセス頻度）×（コンテンツサイズ）が最小のコンテンツがキャッシュ（置換）される設定である場合、上記例では、コンテンツｄだけがキャッシュ保持手段３０２に置換（キャッシュ）されることになる。
このとき、キャッシュヒット率は１０％、キャッシュ置換後のソース・キャッシュ間トラフィックは１０Ｍｂｐｓとなる。

一方、本実施形態では、キャッシュされたコンテンツのうち、（アクセス頻度）／（コンテンツサイズ）が最小のコンテンツ（符号化レイヤ）がキャッシュ置換される設定であるため、上記例においては、コンテンツａ，ｂ，およびｃがキャッシュ保持手段３０２にキャッシュされる。このときのキャッシュヒット率は８７．５％、キャッシュ置換後のソース・キャッシュ間トラフィックは４Ｍｂｐｓとなり、キャッシュヒット率を向上させることができ、且つソース・キャッシュ間のトラフィックを軽減することができるという効果を有する。

［実施形態の動作説明］
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、階層スコア決定手段２０２は、キャッシュ保持手段３０２に予めキャッシュされた各階層データ、およびコンテンツ保持手段１０１に格納されたコンテンツの各階層データに対するアクセス要求頻度をアクセス頻度として算出し（アクセス頻度算出工程）、階層配置決定手段２０３が、キャッシュ保持手段３０２に予めキャッシュされた階層データおよびコンテンツ保持手段１０１に記憶された階層データのスコア値をアクセス頻度に基づき算出し（スコア算出工程）、この算出されたスコア値に基づきキャッシュされる階層データを決定し、スコアの低いキャッシュされた階層データをコンテンツ保持手段１０１から読み出したスコアのより高い階層データに置換える（キャッシュ置換え工程）。
ここで、上記アクセス頻度算出工程、スコア算出工程、およびキャッシュ置換え工程については、そ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。

次に、本実施形態であるコンテンツ配信システム１００の動作について、図３、４の説明図、および図６のシーケンスチャートに基づいて説明する。
ここでは、クライアント装置群４０のクライアント装置４０１ａが、キャッシュ配信装置に対してコンテンツ再生要求を送信するものとする。

また、コンテンツ配信装置１０には、図３の論理図に示すように、クライアント装置群４０に対して配信可能な全コンテンツデータ（例えばＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）が格納されており、このうち、一部のコンテンツデータの複製データが予めキャッシュ配信装置３０に格納（キャッシュ）されている。
尚、クライアント装置４０１ｂおよびｃも、クライアント装置４０１ａと同様に動作可能であるものとする。

まず、クライアント装置４０１ａが、要求するコンテンツ、およびその再生レートを決定する（ステップＳ１０１）と共に、コンテンツＡの基本レイヤ（Ａ０）及び拡張レイヤ１（Ａ１）を要求する（ステップＳ１０２）。
この場合、コンテンツＡの基本レイヤ（Ａ０）及び拡張レイヤ１（Ａ１）は、図４に示すように、どちらもキャッシュ配信装置３０のキャッシュ保持手段３０２内に予め格納されているので、キャッシュ配信装置３０のコンテンツ配信手段３０３は、要求に応じてコンテンツデータの検索を行い（ステップＳ１０３）、キャッシュ保持手段３０２からコンテンツＡの基本レイヤ（Ａ０）及び拡張レイヤ１（Ａ１）を読出して、クライアント装置４０１ａ（クライアント装置群４０）に対して配信する（ステップＳ１０４）。

これにより、クライアント装置４０１ａは、配信されたコンテンツＡ（基本レイヤ（Ａ０）及び拡張レイヤ１（Ａ１））を再生することができる。

次に、クライアント装置４０１ａが、キャッシュ配信装置３０に対してコンテンツＣ０、Ｃ１、Ｃ２を要求した場合の動作について、図３、５の説明図および図７のシーケンスチャートに基づき説明する。

コンテンツ配信装置１０には、図３の論理図に示すように、クライアント装置群４０に対して配信可能な全コンテンツデータ（例えばＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）が格納されており、このうち、一部のコンテンツデータが予めキャッシュ配信装置３０に格納（キャッシュ）されているものとする。

まず、クライアント装置４０１ａが、コンテンツの再生レートを決定した後（ステップＳ２０１）、コンテンツＣの基本レイヤ（Ｃ０）、拡張レイヤ１（Ｃ１）、及びを拡張レイヤ１（Ｃ２）をキャッシュ配信装置３０に対して要求する（ステップＳ２０２：コンテンツ配信要求）。

この場合、コンテンツＣの基本レイヤ（Ｃ０）及び拡張レイヤ１（Ｃ１）は、図５に示すように、キャッシュ保持手段３０２内に予め格納されている。
コンテンツ配信手段３０３は、要求に応じてコンテンツデータの検索を行う（ステップＳ２０３）。
ここで、コンテンツ配信手段３０３は、キャッシュ保持手段３０２に格納されていない拡張レイヤ２（Ｃ２）をコンテンツ配信装置に対してコンテンツ配信要求を行う（ステップＳ２０４：コンテンツ配信要求）。

コンテンツ配信装置１０のコンテンツ配信手段１０２は、キャッシュ配信装置３０からのコンテンツ配信要求に応じて、拡張レイヤ２（Ｃ２）を読出し、クライアント装置４０１ａに対して配信する（ステップＳ２０５：コンテンツ配信）。
また、コンテンツ配信手段３０３は、キャッシュ保持手段３０２からコンテンツＣの基本レイヤ（Ｃ０）及び拡張レイヤ１（Ｃ１）を読出し、クライアント装置４０１ａ（クライアント装置群４０）に対して配信する（ステップＳ２０６：コンテンツ配信）。

次に、コンテンツ配信システム１００の全体、およびコンテンツ配置決定手段２０の動作について、図８のフローチャートに基づき説明する。

まず、キャッシュ制御手段３０１は、クライアント装置４０１ａからの再生要求（コンテンツ配信要求）を受信し、この再生要求に含まれるコンテンツＩＤおよび再生レートをキーとしてキャッシュ保持手段３０２を検索する（ステップＳ３０１）。

ここで、検索対象のコンテンツのデータの全てがキャッシュ保持手段３０２に格納されている場合（ＹＥＳ：ステップＳ３０２）、キャッシュ配信手段３０３が、キャッシュ保持手段３０２から対象コンテンツを読出し配信する（ステップＳ３０３）。
次いで、キャッシュ制御手段３０１は、キャッシュ保持手段３０２における各コンテンツに含まれる各階層データのアクセス頻度、およびコンテンツ保持手段１０１に格納されたコンテンツの各階層データに対するアクセス頻度を示すアクセス頻度情報（アクセス頻度）をアクセス頻度収集手段２０１に通知する（ステップＳ３０７）。
尚、アクセス頻度集出手段２０１がキャッシュ保持手段３０２およびコンテンツ保持手段１０１における各階層データのアクセス頻度情報を定期的に算出する設定としてもよい。

一方、キャッシュ保持手段３０２に検索対象のコンテンツのデータ全てが格納されているわけではない場合（ＮＯ：ステップＳ３０２）、キャッシュ制御手段３０１は、対象コンテンツの一部のデータがコンテンツ保持手段３０２に格納されているか否かを調べる（ステップＳ３０４）。

ここで、検索対象コンテンツの一部がキャッシュ保持手段３０２に格納（キャッシュ）されており、残りの一部がコンテンツ保持手段１０１に格納されている場合（ＹＥＳ：ステップＳ３０４：ＹＥＳ）、キャッシュ保持手段３０２に格納されている一部のコンテンツデータを、コンテンツ配信手段３０３がクライアント装置に対して配信し、コンテンツ保持手段１０１に格納されている残りの一部のコンテンツデータを、コンテンツ配信手段１０２がクライアント装置に対して配信する（ステップＳ３０５）。

次いで、キャッシュ制御手段３０１は、キャッシュ保持手段３０２における各コンテンツに含まれる各階層データ、およびコンテンツ保持手段１０１における各コンテンツに含まれる各階層データに対するアクセス頻度を示すアクセス頻度情報をアクセス頻度収集手段２０１に通知する（ステップＳ３０７）。

一方、検索対象コンテンツの全てがキャッシュ保持手段３０２に格納（キャッシュ）されておらず、コンテンツ保持手段１０１内に格納されている場合（ＮＯ：ステップＳ３０４）、キャッシュ制御手段３０１が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し、このコンテンツ配信要求に応じて、コンテンツ配信手段１０２が、コンテンツ保持手段１０１に格納されている検索対象のコンテンツデータを、クライアント装置（例えば４０１ａ）に対して配信する（ステップＳ３０６）。

尚、コンテンツ配置決定手段２０により行われる、キャッシュ配信装置３０のキャッシュ保持手段３０２に対するコンテンツの配置、及び、キャッシュ保持手段３０２にキャッシュされたコンテンツデータの置き換え更新（リプレースメント）は、クライアント装置群４０からのコンテンツ視聴要求をトリガーとして実行されるものとする。
また、コンテンツ配置決定手段２０は、キャッシュ配信装置３０のキャッシュ保持手段３０２に対するコンテンツの配置、及び、キャッシュ保持手段３０２にキャッシュされたコンテンツデータの置き換え更新（リプレースメント）を、定期的に行う設定であってもよい。

ここで、コンテンツ配置決定手段２０が、キャッシュ配信装置３０に配置されるコンテンツデータを決定する動作について説明する。

ここでは、キャッシュ配信装置３０に予め設定されたキャッシュ容量をｘ、また、コンテンツｋの符号化レイヤｌまでを用いた視聴ビットレート毎のアクセス頻度をｐ（ｋ，ｌ）、コンテンツｋの符号化レイヤｌの再生レートをｒ（ｋ，ｌ）とする。更に、コンテンツｋの長さ（再生時間）をｔ（ｋ）とする。

このとき、コンテンツ配置決定手段２０は、ｘ≦Σｒ（ｋ，ｌ）×ｔ（ｋ）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。

以下、これを詳説する。
コンテンツ配置決定手段２０のアクセス頻度収集手段２０１は、クライアント装置群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に対する再生要求（コンテンツ配信要求、アクセス要求）があった場合に、キャッシュ配信装置３０および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ｋの符号化レイヤｌまでを用いた視聴ビットレート毎のアクセス頻度ｐ（ｋ，ｌ）を算出する。

また、階層スコア決定手段２０２は、例えば、コンテンツｋ、符号化レイヤｌのスコア値であるｖ（ｋ，ｌ）を、式１に基づき算出する。
［式１］

階層配置決定手段２０３は、階層スコア決定手段２０２により算出された、コンテンツ保持手段１０１内の符号化レイヤおよびキャッシュ保持手段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（つまり、スコアの高い符号化レイヤを優先して）、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。

また、階層配置決定手段２０３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）をキャッシュ保持手段３０２に対して配置する。
尚、階層配置決定手段２０３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手段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手段３０２に配置しないものとする。
また、階層配置決定手段２０３は、同一内容の符号化レイヤがキャッシュ保持手段３０２に２重に配置されないように制御するものとする。

更に、上記スコア値（ｖ（ｋ，ｌ））について、本実施形態では、同一コンテンツにおける下位符号化レイヤのスコア値が上位符号化レイヤのスコア値より大きい状態（下位符号化レイヤのスコア値＞上位符号化レイヤのスコア値）が維持されるものとする。
これにより、基本レイヤ（下位の符号化レイヤ）がキャッシュ保持手段３０２内に配置されていない場合、基本レイヤより上位の拡張レイヤはキャッシュ保持手段３０２に配置されない。

ここで、例えば、同一コンテンツの下位符号化レイヤがキャッシュされていない状態で、上位符号化レイヤのみがキャッシュされた場合を考える
この場合、上位符号化レイヤのみがキャッシュ配信装置３０からクライアント装置に提供され再生されると、コンテンツの視聴品質が劣化したものとなってしまうことが考えられる。
このため、上位符号化レイヤのみがキャッシュされた場合は、この上位符号化レイヤはクライアント装置に対して提供されず、その結果キャッシュヒット率が低下してしまう。

さらに、例えば、３階層（レイヤ１、２、３：レイヤ１が最下位階層とする）で符号化され、コンテンツ配信装置１０およびキャッシュ配信装置３０間（以下「ソース・キャッシュ間」という）が混雑で使用できない場合を考える。
このとき、レイヤ１および３をキャッシュしている場合（レイヤ２を飛び越えた配置）、クライアント装置側でのこのコンテンツ再生における体感品質はレイヤ１相当となり、キャッシュ配信装置３０におけるキャッシュヒット率は３３％となってしまう。

一方、レイヤ１および２をキャッシュしている場合、クライアント装置側での、このコンテンツ再生における体感品質はレイヤ１および２相当となり、更に、キャッシュ配信装置３０におけるキャッシュヒット率は６６％となり、キャッシュヒット率低下の発生を抑制することができる。

以上のように、本実施形態では、各コンテンツを符号化レイヤごとに細分化し、各コンテンツの各符号化レイヤに対するアクセス頻度に基きスコア値（ｖ（ｋ，ｌ））を求め、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。
これにより、キャッシュされたコンテンツの容量あたりのアクセス頻度を高めることができるので、キャッシュヒット率が向上させることができる。

また、本実施形態では、キャッシュ領域（キャッシュ保持手段）の利用効率を向上させると同時に、ネットワーク負荷を軽減し、クライアント装置の処理能力や配信サーバの混雑度など、クライアント装置毎に与えられた環境に対してリアルタイムに適応したコンテンツ配信を行うことができる。
その理由は、配信装置毎のストレージ容量が限られているときに、コンテンツアクセス頻度によって配信サーバに格納するコンテンツの符号化レートを変更するだけでなく、コンテンツ毎に異なる再生レート、サイズを考慮してキャッシュ配置を決定することができるためである。

［実施形態２］
次に、本発明に係る実施形態２のコンテンツ配信システム１００について説明する。ここで、前述した実施形態１と同一の部分については、同一の符号を付するものとする。
この実施形態２は、システムの機器構成部分は上記実施形態１と同一の構成を備えており、階層スコア決定手段２０２における、コンテンツｋ、符号化レイヤｌのスコア値であるｖ（ｋ，ｌ）の算出を行う手法が実施形態１の場合と相違する。
以下、かかる相違点について説明する。

本実施形態２においては、階層スコア決定手段２０２（再生キャッシュデータ決定機能）が、コンテンツｋ、符号化レイヤｌのスコア値であるｖ（ｋ，ｌ）を、クライアント端末側におけるコンテンツの視聴映像（コンテンツ再生映像）に対するクライアントの体感品質を示すユーザ満足度関数ｕ（ｋ，ｌ）に基づき算出する。

尚、階層スコア決定手段２０２は、各クライアント装置からコンテンツ再生の体感品質を示す指標値を取得し（コンテンツ再生情報取得機能）、この指標値に基づいて、上記ユーザ満足度関数ｕ（ｋ，ｌ）を算出する設定であってもよい。
また、クライアント端末から送られるコンテンツ配信要求に、クライアントの体感品質を示すユーザ満足度関数ｕ（ｋ，ｌ）が含まれている設定としてもよい。

尚、上記ｕ（ｋ，ｌ）は、例えば、主観評価法などにより求めるものとする。主観評価法は、例えば、国際電気通信連合無線通信部門（ＩＴＵ−Ｒ）が勧告５００（ＢＴ．５００）などによりその手法が定められている。
また、クライアントの体感品質を示すユーザ満足度関数ｕ（ｋ，ｌ）を事前調査により予め算出しておき、階層スコア決定手段２０２に登録しておく設定としてもよい。

ここで、階層スコア決定手段２０２は、例えば、コンテンツｋ、符号化レイヤｌのスコア値であるｖ（ｋ，ｌ）を、以下に示す［式２］により算出する。
［式２］

ここで、コンテンツｋの符号化レイヤｌのユーザ満足度ｕ（ｋ，ｌ）は視聴ビットレート（符号化レイヤ数）毎に与えられるものとする。
具体的には、例えば図１１に示すように、ｕ（ｋ，１）は、コンテンツｋの基本レイヤ（ｌ＝１）のみを受信し視聴した場合のクライアントの体感品質を示す値とする。
また、ｕ（ｋ，２）は、コンテンツｋの基本レイヤ（ｌ＝１）と拡張レイヤ１（ｌ＝２）を受信し視聴した場合の、また、ｕ（ｋ，３）は、コンテンツｋの基本レイヤ（ｌ＝１）、拡張レイヤ１（ｌ＝２）、および拡張レイヤ２（ｌ＝３）を受信して、視聴した場合の、そして、ｕ（ｋ，４）は、コンテンツｋの基本レイヤ（ｌ＝１）、拡張レイヤ１（ｌ＝２）、拡張レイヤ２（ｌ＝３）、および拡張レイヤ３（ｌ＝４）を受信し視聴した場合のクライアントの体感品質を表す値とする。

これにより、階層配置決定手段２０３は、各クライアント端末の再生能力（再生環境）や、コンテンツ配信が行われるネットワークの混雑状況により変化し得るクライアント側のコンテンツ再生状態や再生品質に応じて決定されたスコア値（ｖ（ｋ，ｌ））に基づいて、符号化レイヤをキャッシュ保持手段３０２に配置することができる。
また、コンテンツ配信手段３０３は、上述のように設定されたスコア値（ｖ（ｋ，ｌ））に基づいてコンテンツの配信レート（配信ペース）の調整を行う設定としてもよい。

以上のように、この実施形態２では、実施形態１と同様にキャッシュ領域の利用効率を向上させ、ネットワーク負荷を軽減することができると共に、クライアント装置の処理能力や配信サーバの混雑度など、クライアント装置それぞれの環境に応じてリアルタイムに適応したコンテンツ配信を行うことができる。このため、クライアントのコンテンツ再生にかかる満足度を向上させることが可能となる。

［実施形態３］
次に、本発明に係る実施形態３のコンテンツ配信システム１００について説明する。ここで、前述した実施形態１および２と同一の部分については、同一の符号を付するものとする。
この実施形態３は、システムの機器構成部分は上記実施形態１と同一の構成を備えており、階層スコア決定手段２０２における、コンテンツｋ、符号化レイヤｌのスコア値であるｖ（ｋ，ｌ）の算出を行う手法が実施形態１および２の場合と相違する。
以下、かかる相違点について説明する。

本実施形態３においては、階層スコア決定手段２０２（再生キャッシュデータ決定機能）が、コンテンツｋ、符号化レイヤｌのスコア値であるｖ（ｋ，ｌ）を、クライアント端末それぞれで異なる、視聴映像に対するクライアントの満足度を表すユーザ満足度関数ｕ（ｄ，ｋ，ｌ）に基づいて算出する。ｄは、クライアント端末の種別を表すＩＤとする。

尚、階層スコア決定手段２０２は、各クライアント装置からコンテンツ再生の体感品質を示す指標値を取得し、この指標値に基づいて、上記ユーザ満足度関数ｕ（ｄ，ｋ，ｌ）を算出する設定であってもよい。
また、クライアント端末から送られるコンテンツ配信要求に、クライアントの体感品質を示すユーザ満足度関数ｕ（ｄ，ｋ，ｌ）が含まれている設定としてもよい。
更に、クライアントの体感品質を示すユーザ満足度関数ｕ（ｄ，ｋ，ｌ）を事前調査により予め算出しておき、階層スコア決定手段２０２に登録しておく設定としてもよい。
また、

ここで、ｕ（ｄ，ｋ，ｌ）は、例えば、画面サイズなどで分類されるクライアント端末の種別毎に、主観評価法などを行うことで求めることができる。
尚、主観評価法は、上述と同様に、例えば、国際電気通信連合無線通信部門（ＩＴＵ−Ｒ）が勧告５００（ＢＴ．５００）などに定められている。

また、階層スコア決定手段２０２は、例えば、コンテンツｋ、符号化レイヤｌのスコア値であるｖ（ｋ，ｌ）を、以下に示す［式３］に基づき算出する。
［式３］

ここで、コンテンツｋの符号化レイヤｌのユーザ満足度ｕ（ｄ，ｋ，ｌ）は視聴ビットレート（符号化レイヤ数）毎に与えられるものとする。
具体的には、例えば図１２に示すように、ｕ（ｄ，ｋ，１）は、コンテンツｋの基本レイヤ（ｌ＝１）のみを受信し視聴した場合のクライアントの体感品質を示す値とする。
また、ｕ（ｄ，ｋ，２）は、コンテンツｋの基本レイヤ（ｌ＝１）と拡張レイヤ１（ｌ＝２）を受信し視聴した場合の、また、ｕ（ｄ，ｋ，３）は、コンテンツｋの基本レイヤ（ｌ＝１）、拡張レイヤ１（ｌ＝２）、および拡張レイヤ２（ｌ＝３）を受信して、視聴した場合の、そして、ｕ（ｄ，ｋ，４）は、コンテンツｋの基本レイヤ（ｌ＝１）、拡張レイヤ１（ｌ＝２）、拡張レイヤ２（ｌ＝３）、および拡張レイヤ３（ｌ＝４）を受信し視聴した場合のクライアントの体感品質を表す値とする。

これにより、階層配置決定手段２０３は、各クライアント端末の再生能力（再生環境）や、コンテンツ配信が行われるネットワークの混雑状況により変化し得るクライアント側のコンテンツ再生状態や、各クライアント端末それぞれの種別により異なるコンテンツ再生品質を反映して決定されたスコア値（ｖ（ｋ，ｌ））に基づいて、符号化レイヤをキャッシュ保持手段３０２に配置することができる。
また、コンテンツ配信手段３０３は、上述のように設定されたスコア値（ｖ（ｋ，ｌ））に基づいてコンテンツの配信レート（配信ペース）の調整を行う設定としてもよい。

以上のように、この実施形態３では、実施形態１および２と同様にキャッシュ領域の利用効率を向上させ、ネットワーク負荷を軽減することができると共に、クライアント装置の処理能力や配信サーバの混雑度など、クライアント装置それぞれのコンテンツ再生環境やリソースなどに応じて、リアルタイムに適応したコンテンツ配信を行うことができる。このため、クライアント装置ごとに異なるコンテンツ再生に係る満足度をそれぞれに向上させることが可能となる。

以上、実施形態（及び実施例）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（及び実施例）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。

この出願は２００９年７月２２日に出願された日本出願特願２００９−１７１３６２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。

本発明は、放送番組や映画などの映像コンテンツを、ネットワークを経由して配信するネットワーク配信システムに適用できる。特に、高い配信性能を要求される大規模な加入者数を有し、コンテンツデータを配信するネットワーク配信システムに適用でき、更に、コンテンツ内容としては映像データに限らず音楽やゲームなど様々な種類のコンテンツデータの配信サービスへの適用が可能である。

１０ コンテンツ配信装置
２０ コンテンツ配置決定手段
３０ キャッシュ配信装置
４０ クライアント装置群
５０ ネットワーク
１０１ コンテンツ保持手段
１０２ コンテンツ配信手段
２０１ アクセス頻度収集手段
２０２ 階層スコア決定手段
２０３ 階層配置決定手段
３０１ キャッシュ制御手段
３０２ キャッシュ保持手段
３０３ コンテンツ配信手段
４０１ａ、４０２ｂ、４０３ｃ クライアント装置

Claims (7)

1. 配信するコンテンツデータを符号化レートの異なる複数の階層データに区切って記憶するコンテンツ保持部と、前記コンテンツデータを読み込んで前記読み込んだコンテンツデータを一時的にキャッシュするキャッシュ保持部と、外部端末からのアクセス要求に対して前記コンテンツデータを配信するデータ配信部とを備えたコンテンツ配信システムであって、
   前記キャッシュ保持部に予めキャッシュされた前記コンテンツデータをコンテンツ保持部から読み出した階層データに置換えるキャッシュコンテンツ置換制御部を備え、
   前記キャッシュコンテンツ置換制御部が、
   前記コンテンツデータ毎，前記コンテンツデータの階層データ毎に対する前記外部端末からのアクセス要求頻度を算出するアクセス頻度算出手段と、
   前記算出されたアクセス要求頻度に基づいて、前記コンテンツデータの階層データ毎に、前記コンテンツデータのサイズに対する前記アクセス頻度の割合を、前記キャッシュ保持部に格納する優先度を表すスコアとして算出するスコア決定手段と、
   前記スコアに基づいて、前記階層データ毎に前記キャッシュ保持部にキャッシュするか否かを判定するキャッシュコンテンツ置換更新手段とを備えたことを特徴とするコンテンツ配信システム。
2. 前記スコア決定手段は、前記コンテンツデータのサイズに対する前記アクセス頻度の割合に代えて、前記コンテンツデータのサイズに対する前記アクセス頻度とクライアントの体感品質を示すユーザ満足度関数との積の割合を前記スコアとして算出する請求項１に記載のコンテンツ配信システム。
3. 前記スコア決定手段は、前記コンテンツデータのサイズに対する前記アクセス頻度の割合に代えて、前記コンテンツデータのサイズに対する前記アクセス頻度とクライアント端末毎に異なるクライアントの体感品質を示すユーザ満足度関数との積の割合を前記スコアとして算出するものである請求項１に記載のコンテンツ配信システム。
4. 請求項１に記載のコンテンツ配信システムにおいて、
   前記キャッシュコンテンツ置換制御部は、前記キャッシュ保持部に対して前記階層データをキャッシュするときに、同一のコンテンツデータに含まれる各階層データに予め設定された階層順位に基づき下位階層順位の階層データが前記キャッシュ保持部に予めキャッシュされていない場合には上位階層順位の階層データを前記キャッシュ保持部にキャッシュすることを抑制する飛び越しキャッシュ抑制機能を備えたことを特徴とするコンテンツ配信システム。
5. 前記アクセス頻度算出手段は、前記外部端末から前記キャッシュ保持部に対してアクセス要求があった場合、或いは定期的に前記アクセス頻度を算出するものである請求項１に記載のコンテンツ配信システム。
6. 符号化レートの異なる複数の階層データに区切ってコンテンツ保持部に記憶したコンテンツデータをキャッシュ保持部に一時的にキャッシュし、外部端末からのアクセス要求に対して前記コンテンツデータを配信するコンテンツ配信方法であって、
   前記コンテンツデータ毎，前記コンテンツデータの階層データ毎に対する前記外部端末からのアクセス要求頻度を算出し、
   前記算出されたアクセス要求頻度に基づいて、前記コンテンツデータの階層データ毎に、前記コンテンツデータのサイズに対する前記アクセス頻度の割合を、前記キャッシュ保持部に格納する優先度を表すスコアとして算出し、
   前記スコアに基づいて、前記階層データ毎に前記キャッシュ保持部にキャッシュするか否かを判定することを特徴とするコンテンツ配信方法。
7. 配信するコンテンツデータを符号化レートの異なる複数の階層データに区切って記憶するコンテンツ保持部と、前記コンテンツデータを読み込んで前記読み込んだコンテンツデータを一時的にキャッシュするキャッシュ保持部と、前記キャッシュ保持部に予めキャッシュされた前記コンテンツデータをコンテンツ保持部から読み出した階層データに置換えるキャッシュコンテンツ置換制御部とを備え、外部端末からのアクセス要求に対して前記コンテンツデータを配信するためのコンテンツ配信プログラムであって、
   前記コンテンツデータ毎、前記コンテンツデータの階層毎に対する前記外部端末からのアクセス要求頻度を算出するアクセス頻度算出機能と、
   前記算出されたアクセス要求頻度に基づいて、前記コンテンツデータの階層データ毎に、前記コンテンツデータのサイズに対する前記アクセス頻度の割合を、前記キャッシュ保持部に格納する優先度を表すスコアとして算出するスコア決定機能と、
   前記スコアに基づいて、前記階層データ毎に前記キャッシュ保持部にキャッシュするか否かを判定するキャッシュコンテンツ置換更新機能と、
   をコンピュータに実行させることを特徴としたコンテンツ配信プログラム。

Images