JP7280535B2 - 符号化データ生成方法、符号化データ生成装置、及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、符号化データ生成方法、符号化データ生成装置、及びプログラムに関する。

昨今、スマートフォン及びタブレット型端末等の携帯型情報端末が普及している。また、昨今、３Ｇ（3rd Generation：第３世代移動通信システム）、ＬＴＥ（Long Term Evolution）、及び４Ｇ（4th Generation：第４世代移動通信システム）等の無線通信規格に則った通信方式が普及している。このような移動体通信の普及に伴い、不安定なネットワーク環境においても安定した映像配信が行われることが求められている。

また、近年、光回線を介して一般家庭等へ提供される映像配信サービス等においても、４Ｋ及び８Ｋ等の超高精細映像の配信が行われている。４Ｋは、１９２０画素×１０８０ラインの解像度をもつＨＤ（High Definition：高精細度ビデオ）の４倍の解像度である、３８４０画素×２１６０ラインの解像度をもつ。また、８Ｋは、４Ｋの解像度の更に４倍の解像度である、７６８０画素×４３２０ラインの解像度をもつ。

このような超高精細映像の配信においては、Ｈ．２６４／ＡＶＣ（Advanced Video Coding）、及びＨ．２６５／ＨＥＶＣ（High Efficiency Video Coding）といった国際映像符号化規格で定められた映像符号化によって、配信時における映像データ量の削減が可能となっている。しかしながら、一般家庭向けの光回線はベストエフォート型のサービスであることから、ユーザの体感品質（すなわち、主観品質）を維持しつつ安定した映像配信を行うことができるビットレートにまで映像データの圧縮を行うためには帯域が不足している。そのため、前述の移動体通信での映像配信と同様に、このような超高精細映像での映像配信においても、不安定なネットワーク環境においても安定した映像配信が行われることが求められている。

従来、例えばインターネット等の不安定なネットワーク環境においても安定した映像配信が行われることを可能にする映像符号化方式として、ＭＰＥＧ－ＤＡＳＨ（MPEG-Dynamic Adaptive Streaming over HTTP）方式（非特許文献１参照）、及びＨＬＳ（HTTP Live Streaming）方式（非特許文献２参照）等が国際標準規格として規格化されている。

ＭＰＥＧ－ＤＡＳＨ方式及びＨＬＳ方式では、ＡＢＲ（Adaptive Bitrate）配信方式による配信制御が行われている。ＡＢＲ配信方式は、映像ストリームを数秒～数十秒間隔のセグメントファイルに分割し、映像視聴ユーザのネットワーク状況等に応じて、セグメントファイル単位でビットレートを動的に切り替えて映像配信を行う映像配信方式である。例えば、ＡＢＲ配信方式は、遅い通信速度で配信映像を再生するユーザに対しては低いビットレートでの映像配信を行い、速い通信速度で配信映像を再生するユーザに対しては高いビットレートでの映像配信を行うように配信制御する。そのため、映像配信を行うエンコーダ側においては、１つの映像データに対して複数のビットレートでそれぞれ映像符号化を行うことが要求される。

従来、ＡＢＲ配信方式では、予めサービス事業者によって決定された複数の固定ビットレートで符号化を行うＣＢＲ（Constant Bitrate：固定転送レート）方式が用いられる。これに対し、ベストエフォート型のネットワークのスループットは時間帯及び利用状況等によって様々に変化することから、安定した映像配信が行われるためには、より多くの種類のビットレートを用いて配信が行われることが望ましい。しかしながら、映像配信を行うエンコーダの同時処理性能には限界があり、また、サービス事業者側の映像配信設備の設備コストの増大が生じることから、あまり多くの種類のチャネルを設定することは困難である。したがって、チャネルの個数が限られた中で、映像視聴ユーザの体感品質（ＱｏＥ：Quality of Experience）を高めるようなビットレートの設定を行う必要がある。

従来、映像視聴ユーザの体感品質を高める映像符号化方式がいくつか提案されている。例えば、ビットレートに基づいて最適な解像度及びフレームレートを決定する主観品質推定方式（非特許文献３参照）、及び、映像視聴端末にダウンロードされたバッファデータのデータ量に基づいて当該映像視聴端末に適したビットレートを選択するビットレート選択制御方式（非特許文献４参照）等の映像符号化方式が提案されている。

"Information technology-Dynamic adaptive streaming over HTTP (DASH)-Part 1: Media presentation description and segment formats," INTERNATIONAL STANDARD ISO/IEC23009-1, pp.8-13,137-138, Aug. 2019. "HTTP Live Streaming"、[online]、RFC 8216、IETF、2017年8月、[令和元年9月24日検索］、インターネット＜URL:https://tools.ietf.org/html/rfc8216＞ M. Takagi, H. Fujii, and A. Shimizu, "Optimized Spatial and Temporal Resolution based on Subjective Quality Estimation without Encoding," Proc. VCIP(Visual Communications and Image Processing), pp.33-36, Dec. 2014. T.Y. Huang, R. Johari, N. McKeown, M. Trunnell, and M. Watson, "A Buffer-Based Approach to Rate Adaptation: Evidence from a Large Video Streaming Service," ACM SIGCOMM, Volume 44 Issue 4, pp.187-198, Aug. 2014.

しかしながら、従来提案されている前述の映像符号化方式においては、以下のような二つの課題がある。

一つ目の課題は、従来の映像符号化方式では、たとえそれがＱｏＥを考慮した映像符号化方式であったとしても、チャネル数が少ない場合には、僅かなスループットの差でも、得られるＱｏＥの変化が大きくなってしまうという点である。各チャネルのビットレートは、一般には数百ｋｂｐｓから十数Ｍｂｐｓまでの間で段階的に設定される。例えば、超高精細映像を含む場合には、数百ｋｂｐｓから数十Ｍｂｐｓまでの間で段階的にビットレートが設定される。そのため、利用されるネットワークのスループットが、映像視聴端末側において受信可能な所望のビットレートに少しでも満たない場合には、映像視聴端末は、当該所望のビットレートよりも一段階低いビットレートを選択することになる。このようなビットレートの選択が行われる映像視聴端末が多く発生した場合、映像視聴ユーザ全体のＱｏＥが低下する。そのため、利用されるネットワークのスループットに対して適切なビットレートが、映像配信を行うエンコーダ側において設定される必要がある。

二つ目の課題は、従来の方式では、映像配信を行うエンコーダ側において事前にビットレートが決定されるため、利用時間帯及びネットワーク環境によって大幅に変化するネットワークスループットに対して、エンコーダ側の設定が追従できないという点である。例えば、利用されるネットワークのスループットが一様に低い状態になった場合には、映像配信側のサーバによって用意された高いビットレートの映像データが選択されることなく、低いビットレートの映像データばかりが選択されることになる。逆に、利用されるネットワークのスループットが一様に高い状態になった場合には、映像配信側のサーバによって用意された低いビットレートの映像データは選択されることなく、高いビットレートの映像データばかりが選択されることになる。これにより、映像視聴ユーザ全体のＱｏＥが低下するとともに、生成されたにもかかわらず利用されない映像データが発生することによって、映像配信側のサーバのサーバリソースが無駄に消費されることなる。

本発明は、上記の点を鑑みてなされたものであり、エンコーダにおける同時符号化処理の負荷の増大を抑えつつ、映像視聴ユーザの体感品質を向上させることができる技術を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、画像が符号化された、複数のビットレートの符号化データを生成する符号化データ生成方法であって、生成された前記符号化データが再生された際の、前記符号化データの配信先における評価値を取得する評価値取得ステップと、取得された全てのチャネルにおける前記評価値の分布に基づいて、生成する前記符号化データの前記ビットレートを変更するビットレート変更ステップと、を有する符号化データ生成方法である。

また、本発明の一態様は、画像が符号化された、複数のビットレートの符号化データを生成する符号化データ生成装置であって、生成された前記符号化データが再生された際の、前記符号化データの配信先における評価値を取得する評価取得部と、取得された全てのチャネルにおける前記評価値の分布に基づいて、生成する前記符号化データの前記ビットレートを変更するビットレート変更部と、を備える符号化データ生成装置である。

また、本発明の一態様は、上記の符号化データ生成方法をコンピュータに実行させるためのプログラムである。

本発明により、エンコーダにおける同時符号化処理の負荷の増大を抑えつつ、映像視聴ユーザの体感品質を向上させることができる。

本発明の第１の実施形態における動画再生システム１のシステム構成図である。 本発明の第１の実施形態における評価取得部１０１の動作を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施形態における評価値分布の一例を示す概要図である。 本発明の第１の実施形態におけるビットレート変更部１０３の動作を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施形態における仮評価値分布を得るための処理を説明するための図である。 本発明の第２の実施形態における評価値分布の一例を示す概要図である。 本発明の第２の実施形態におけるビットレート変更部１０３ａの動作を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施形態におけるビットレート変更部１０３ｂの動作を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について説明する。
前提として、以下に説明する各実施形態は、限られたパラメータセット（映像の主観品質に大きく影響を与えるビットレート、フレームレート、及び解像度等を意図する。本段落のみにおいて、以下「ビットレート」という。）の中で、できるだけ多くのユーザに適したビットレートの映像を配信することを目的としている。これを実現する一つの方法として、符号化データの配信先である動画再生装置が置かれている環境の分布に応じて、密度が高い環境についてはできるだけ多くのビットレートの符号化データを、及び、密度が低い環境については密度が高い環境よりも少ないビットレートの符号化データを、環境の変化に応じて適応的に割り当てる方法が考えられる。これを実現するため、以下に説明する各実施形態は、高い主観画質で受信再生できる環境（例えば、通信品質、及びデコーダの性能等）を持つ動画再生装置が全体に占める割合が多い場合には高ビットレートの符号化データを多くし、低い主観画質で受信再生する環境をもつ動画再生装置が全体に占める割合が多い場合には低いビットレートの符号化データを多くするよう制御をするものである。

＜第１の実施形態＞
以下、本発明の第１の実施形態における符号化データ生成方法、符号化データ生成装置、及びプログラムついて、図面を参照しながら説明する。

［動画再生システムの構成］
以下、第１の実施形態における動画再生システム１の構成について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態における動画再生システム１のシステム構成図である。図１に示すように、本実施形態における動画再生システム１は、符号化データ生成装置１００、配信サーバ２００、動画像再生装置群３００、及び評価値収集サーバ４００を含んで構成される。符号化データ生成装置１００、配信サーバ２００、動画像再生装置群３００、及び評価値収集サーバ４００の間は、互いにネットワークで接続されている。

動画像再生装置群３００は、Ｍ個（Ｍは２以上の整数）の動画像再生装置（動画像再生装置３０１－１～３０１－Ｍ）を含んでいる。動画像再生装置３０１－１～３０１－Ｍは、それぞれ配信サーバ２００から映像データを取得して、それぞれ動画像データの再生を行う。以下、動画像再生装置３０１－１～３０１－Ｍを互いに区別して説明する必要がない場合、単に「動画像再生装置３０１」という。

符号化データ生成装置１００は、ＡＢＲ配信方式による映像配信を行う装置である。符号化データ生成装置１００は、外部の装置等から符号化対象の映像コンテンツデータ（以下、「映像データ」という。）を取得する。符号化データ生成装置１００は、取得された映像データを複数のビットレート（複数のチャネル）でそれぞれ符号化する。

具体的には、符号化データ生成装置１００は、符号化・配信制御パラメータ、及び映像データの入力を受け付ける。符号化データ生成装置１００は、入力された映像データの解像度を、符号化・配信制御パラメータに基づいて、複数の（２つ以上の）解像度にそれぞれ変換する。なお、符号化データ生成装置１００は、入力された映像データの解像度をそのまま利用する場合には、解像度の変換処理を行わなくてもよい。

次に、符号化データ生成装置１００は、解像度の変換がなされたそれぞれの映像データに対し、入力された符号化・配信制御パラメータに基づいてそれぞれの解像度に対応するビットレートで符号化を行う。そして、符号化データ生成装置１００は、符号化された映像データを、符号化・配信制御パラメータに基づいて所定の期間ごとに分割（以下、「セグメント化」という。）し、配信サーバ２００へ順に出力する。以下、セグメント化された映像データを「セグメントデータ」という。

各動画像再生装置３０１は、所望のビットレートで符号化されたセグメントデータを配信サーバ２００からそれぞれ受信して、映像を再生する。また、これとともに、動画像再生装置群３００は、各動画像再生装置３０１が受信して再生したセグメントデータにそれぞれ対応する評価値を、評価値収集サーバ４００へ送信する。

図１に示すように、符号化データ生成装置１００は、評価取得部１０１、全体評価値算出部１０２、ビットレート変更部１０３、動画像変換部１０４、Ｎ個（Ｎは２以上の整数）の符号化部（符号化部１０５－１～１０５－Ｎ）、及び制御部１０６を含んで構成される。なお、以下の説明において、符号化部１０５－１～１０５－Ｎを互いに区別して説明する必要がない場合には、単に「符号化部１０５」という。各符号化部１０５は、自己の符号化部１０５にそれぞれ対応付けられたチャネルの符号化（ビットレート調整）を行う。

評価値収集サーバ４００は、動画像再生装置群３００から送信された評価値を取得して格納（記憶）する。また、評価値収集サーバ４００は、取得された評価値を集計し、集計結果を格納する。例えば、評価値収集サーバ４００は、所定の期間内において各動画像再生装置３０１によってそれぞれ受信された全てのセグメントデータに関するそれぞれの評価値を、各動画像再生装置３０１ごとに集計し、集計結果を格納する。評価値収集サーバ４００は、記憶媒体は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory；読み書き可能なメモリ）、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）、及びＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の記憶媒体、又はこれらの記憶媒体の任意の組み合わせを含んで構成される。

評価取得部１０１は、評価値収集サーバ４００に格納された、所定の期間内において各動画像再生装置３０１によってそれぞれ受信されたセグメントデータが動画像再生装置３０１ごとに集計された評価値を取得する。評価取得部１０１は、取得された評価値を全体評価値算出部１０２へ出力する。

なお、前述の評価値収集サーバ４００による評価値の集計は、当該評価値収集サーバ４００が行う代わりに、評価取得部１０１が行う構成であってもよい。すなわち、評価取得部１０１は、所定の期間内において各動画像再生装置３０１によってそれぞれ受信された全てのセグメントデータに関するそれぞれの評価値を、評価値収集サーバ４００から取得するようにしてもよい。そして、評価取得部１０１は、取得された評価値を各動画像再生装置３０１ごとに集計するようにしてもよい。

本実施形態において、評価値とは、チャネルごとに定まる解像度、フレームレート、及びビットレート等に基づいて算出することができる映像視聴ユーザの体感品質（主観品質）を示す値（以下、「ＱｏＥ値」ともいう。）である。なお、後述する第２に実施形態においては、評価値として、ＱｏＥ値の代わりに、セグメントファイルの受信所要時間及びファイルサイズに基づいて算出される推定スループットが用いられる。

全体評価値算出部１０２は、評価取得部１０１から出力された評価値（ＱｏＥ値）を取得する。全体評価値算出部１０２は、取得された評価値に基づき、所定の期間内において、全てのチャネルにおける評価値の分布、及び全ての動画像再生装置３０１における評価値の平均値を示す全体平均評価値の算出を行う。全体評価値算出部１０２は、後述するアルゴリズムに従って、前述の割合及び全体平均評価値を算出する。全体評価値算出部１０２は、算出結果をビットレート変更部１０３へ出力する。

ビットレート変更部１０３は、全体評価値算出部１０２から出力された前述の算出結果を取得する。ビットレート変更部１０３は、取得された算出結果に基づいて、各符号化部１０５に対して設定する新たなビットレートをそれぞれ決定する。このとき、ビットレート変更部１０３は、新たなビットレートが設定された場合における全体平均評価値が、現時点での全体平均評価値を上回るように、新たなビットレートをそれぞれ決定する。ビットレート変更部１０３は、後述するアルゴリズムに従って、新たなビットレートを決定する。ビットレート変更部１０３は、決定された新たなビットレートによって、各符号化部１０５に設定されているビットレートをそれぞれ更新する。

なお、ビットレートを変更したとしても現時点での全体平均評価値を上回ることがないことが見込まれる場合、ビットレート変更部１０３は、符号化部１０５のビットレートの変更を行わない。なお、常に全ての符号化部１０５（チャネル）に設定されたビットレートが同時に新たなビットレートへ更新される必要はなく、一部の符号化部１０５に設定されたビットレートのみが新たなビットレートへ更新されてもよい。すなわち、ビットレートが更新される符号化部１０５（チャネル）とビットレートが更新されない符号化部１０５（チャネル）とが混在していてもよい。

なお、ビットレート変更部１０３は、ビットレートだけでなく、ビットレート及びフレームレートの双方の変更を行うようにしてもよい。または、ビットレート変更部１０３は、上記ビットレートの変更に代えて、フレームレートの変更を行うようにしてもよい。

動画像変換部１０４は、外部の装置等から映像データの入力を受け付ける。動画像変換部１０４は、各符号化部１０５によってそれぞれ符号化が安定して行われるように、符号化・配信制御パラメータに従って、入力された映像データを互いに異なる解像度の複数の（Ｎ個の）映像データにそれぞれ変換する。

本実施形態においては、一例として、動画像変換部１０４は、各符号化部１０５によって５通り（すなわち、Ｎ＝５）のビットレートで符号化が行わるように、映像データを５種類の解像度の映像データにそれぞれ変換するものとする。例えば、動画像変換部１０４は、２１６０ｐ、１０８０ｐ、７２０ｐ、４８０ｐ、及び１８０ｐの５種類の解像度の映像データにそれぞれ変換する。

動画像変換部１０４は、２１６０ｐの解像度の映像データを、符号化部１０５－１へ出力する。同様に、動画像変換部１０４は、１０８０ｐ、７２０ｐ、４８０ｐ、及び１８０ｐの解像度の映像データを、符号化部１０５－２～１０５－５へそれぞれ出力する。なお、動画像変換部１０４は、映像データの解像度を変換しない場合があってもよい。すなわち、動画像変換部１０４は、入力された映像データの解像度をそのまま用いて符号化部１０５へ出力する場合があってもよい。また、動画像変換部１０４は、解像度だけでなく、フレームレートも変換するようにしてもよい。また、動画像変換部１０４は、同一の解像度の映像データを複数の符号化部１０５へそれぞれ出力する場合があってもよい。

符号化部１０５は、動画像変換部１０４から出力された映像データを取得する。符号化部１０５は、取得された映像データを、初期の時点においては、符号化・配信制御パラメータに基づいて予め設定された初期値のビットレートで符号化する。符号化部１０５は、符号化された映像データをセグメント化してセグメントファイルを生成する。符号化部１０５は、生成されたセグメントファイルを配信サーバ２００へ出力する。なお、符号化・配信制御パラメータとして設定されるビットレートの初期値は、映像データの配信先である動画像再生装置群３００における通信帯域を示す通信帯域情報、及び所定の配信条件のうち、少なくとも一方に基づいて予め設定される。

具体的には、符号化部１０５－１は、初期の時点においては、符号化・配信パラメータに基づいて設定された初期値のビットレート（例えば、３０Ｍｂｐｓ）と、動画像変換部１０４から出力された解像度が２１６０ｐの映像データとに基づいて、当該映像データを符号化する。同様に、符号化部１０５－２～１０５－Ｎは、初期の時点においては、符号化・配信パラメータに基づいてそれぞれ設定された初期値のビットレート（例えば、１０Ｍｂｐｓ、５Ｍｂｐｓ、８００ｋｂｐｓ、及び２００ｋｂｐｓ）と、動画像変換部１０４から出力された解像度が１０８０ｐ、７２０ｐ、４８０ｐ、及び１８０ｐのそれぞれの映像データとに基づいて、当該映像データをそれぞれ符号化する。

符号化部１０５は、ビットレート変更部１０３によって新たなビットレートに更新された場合には、更新後のビットレートで映像データを符号化する。符号化部１０５は、符号化された映像データをセグメント化してセグメントファイルを生成する。符号化部１０５は、生成されたセグメントファイルを配信サーバ２００へ出力する。

具体的には、符号化部１０５－１は、更新後のビットレート（例えば、２５Ｍｂｐｓ）と、動画像変換部１０４から出力された解像度が２１６０ｐの映像データとに基づいて、当該映像データを符号化する。同様に、符号化部１０５－２～１０５－５は、それぞれの更新後のビットレート（例えば、１５Ｍｂｐｓ、２Ｍｂｐｓ、１Ｍｂｐｓ、及び５００ｋｂｐｓ）と、動画像変換部１０４から出力された１０８０ｐ、７２０ｐ、４８０ｐ、及び１８０ｐのそれぞれの映像データとに基づいて、当該映像データをそれぞれ符号化する。

制御部１０６は、符号化データ生成装置１００が備える各機能部の動作を制御する。制御部１０６は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit；中央演算処理装置）等のプロセッサを含んで構成される。

［評価取得部の動作］
以下、評価取得部１０１の動作の一例について説明する。
図２は、本発明の第１の実施形態における評価取得部１０１の動作を示すフローチャートである。

以下の説明において、Ｎは、ＡＢＲ配信方式による映像配信のために用いられるチャネル（符号化部１０５）の総数を表す変数である。また、Ｃｕｒ＿ＢＲ［ｎ］は、各チャネルを識別するチャネル番号がｎ番のチャネルを示すチャネルｎ（ｎ＝１，２，・・・，Ｎ）において設定されている、現時点でのビットレートを表す変数である。

ここでは、チャネル番号の数値がより小さいチャネルであるほど、解像度及びビットレートがより低いチャネル（以下、「下位のチャネル」という。）であるものとする。逆に、チャネル番号の数値がより大きいチャネルであるほど、解像度及びビットレートがより高いチャネル（以下、「上位のチャネル」という。）であるものとする。また、図２において、左向きの矢印「←」は、右辺から左辺への値の代入を表すものとする。

評価取得部１０１は、符号化データ生成装置１００において設定されているチャネル（符号化部１０５）の総数、及び現時点で各チャネルに設定されているビットレートを示す配信情報を、例えば制御部１０６から取得する。評価取得部１０１は、取得された配信情報に基づくチャネルの総数及びビットレートを、それぞれ前述の変数であるＮ及びＣｕｒ＿ＢＲ［ｎ］にそれぞれ設定する（ステップＳ２０１）。

次に、評価取得部１０１は、評価値収集サーバ４００に格納された、所定の期間内における評価値が集計された評価値を示す情報を含む、評価値ログファイル取得する。（ステップＳ２０２）。ここで、評価値ログファイルには、各動画像再生装置３０１が受信した各セグメントファイルの、ファイル名、受信時刻、受信所要時間、ファイルサイズ、及び評価値（ＱｏＥ値）等を示す情報が含まれているものとする。

次に評価取得部１０１は、取得された評価値ログファイルに基づいて、以下に説明する評価値分布を生成する（ステップＳ２０３）。以上で、図２のフローチャートが示す評価取得部１０１の動作が終了する。

以下、評価取得部１０１によって生成される評価値分布について説明する。
図３は、本発明の第１の実施形態における評価値分布の一例を示す概要図である。

図３は、チャネルの総数が５つ（すなわち、Ｎ＝５）である場合における評価値分布の一例を示したものである。図３に示すグラフの縦軸は評価値を表し、チャネル１～チャネル５の評価値は、それぞれｑ［１］～ｑ［５］で表されるものとする。ここで、ｑ［ｎ］は、ＱｏＥ値を示す正の値であり、１～５の範囲の値で表される。また、図３に示すグラフの横軸は各評価値を含む評価値ログファイルの件数を表し、評価値がｑ［ｎ］であった評価値ログファイルの件数はｄ［ｎ］と表されるものとする。

例えば、５つの動画像再生装置３０１（動画像再生装置３０１－１～３０１－５）が、それぞれ２０個のセグメントファイルを受信及び再生し、これらのセグメントファイルに関する評価値ログファイルをそれぞれ生成した場合、ｄ［ｎ］の総数は１００件になる。ここで、各動画像再生装置３０１は、チャネルｎのセグメントファイルを受信するために十分なスループットが得られない場合には、１つ下位のチャネルであるチャネル［ｎ－１］のセグメントファイルを受信する。そのため、評価値ログファイルには、最大でＮ通りの（チャネル数に等しい数の）ＱｏＥ値が存在しうることになる。これにより、図３のグラフに示すような５段階の階段状の分布が得られることになる。

全体評価値算出部１０２は、評価取得部１０１によって生成された評価値分布に基づいて、全体評価値Ｃｕｒ＿Ｅ＿ＱｏＥを算出する。全体評価値Ｃｕｒ＿Ｅ＿ＱｏＥとは、現時点での映像配信における全ての動画像再生装置３０１（動画像再生装置３０１－１～３０１－５）での平均の評価値である。全体評価値Ｃｕｒ＿Ｅ＿ＱｏＥは、以下の式（１）に示すように、各チャネルの評価値（ＱｏＥ値）と、当該評価値が含まれる評価値ログファイルの個数とに基づいて算出される。ここで、Ｄは全評価値ログファイル数を表す。

Ｃｕｒ＿Ｅ＿ＱｏＥ＝１／Ｄ×Σ＿｛ｎ＝１｝＾｛Ｎ｝（ｑ［ｎ］×ｄ［ｎ］）
Ｄ＝Σ＿｛ｎ＝１｝＾｛Ｎ｝（ｄ［ｎ］）
・・・（１）

［ビットレート変更部の動作］
以下、ビットレート変更部１０３の動作の一例について説明する。
図４は、本発明の第１の実施形態におけるビットレート変更部１０３の動作を示すフローチャートである。なお、図４において、左向きの矢印「←」は、右辺から左辺への値の代入を表すものとする。

まず、ビットレート変更部１０３は、符号化データ生成装置１００において設定されているチャネル（符号化部１０５）の総数、及び現時点で各チャネルに設定されているビットレートを示す配信情報を、例えば制御部１０６から取得する。ビットレート変更部１０３は、取得された配信情報に基づくチャネルの総数及びビットレートを示す情報を、それぞれ上記変数であるＮ及びＣｕｒ＿ＢＲ［ｎ］に設定する。

また、ビットレート変更部１０３は、全体評価値算出部１０２によって算出された全体評価値及び評価値分布を、それぞれ上記変数であるＣｕｒ＿Ｅ＿ＱｏＥ及びｄ［ｎ］に設定する。更に、ビットレート変更部１０３は、以降の処理によってビットレートが変更された場合において最大となる全体評価値を示す変数であるＭａｘ＿Ｅ＿ＱｏＥの値を、上記Ｃｕｒ＿Ｅ＿ＱｏＥの値とすることによって初期化する（ステップＳ４０１）。

次に、ビットレート変更部１０３は、ビットレートの調整を試行するためのビットレート調整率の組み合わせを示す配列（以下、「ビットレート調整率組み合わせ配列」という。）であるＲ［ｉ］［ｎ］を生成する（ステップＳ４０２）。ここで、Ｒ［ｉ］［ｎ］は、Ｃｕｒ＿ＢＲ［ｎ］にそれぞれ設定される各チャネルのビットレートをそれぞれＸ倍（０≦Ｘ、Ｘ＝１のとき等倍）増減させるための係数配列である。

例えば、各チャネルのビットレート調整率がＭ通り存在するものとし、全ての（Ｎ個の）チャネルに対してそれぞれＭ通りのビットレート調整率によってビットレートの調整が行われる場合、これらのビットレート調整率の組み合わせはＭ＾｛Ｎ｝通り存在することになる。例えば、Ｎ＝３（｛ｃ１，ｃ２，ｃ３｝）に対して、Ｍ＝２（｛ｍ１，ｍ２｝）通りのビットレートの調整が行われる場合には、これらのビットレート調整率の組み合わせは以下の８通り存在する。ここで、ｃ１，ｃ２及びｃ３は各チャネルを表し、ｍ１及びｍ２は各ビットレート調整率を表す。

｛ｃ１，ｃ２，ｃ３｝＝｛ｍ１，ｍ１，ｍ１｝，
｛ｍ１，ｍ１，ｍ２｝，
｛ｍ１，ｍ２，ｍ１｝，
｛ｍ１，ｍ２，ｍ２｝，
｛ｍ２，ｍ１，ｍ１｝，
｛ｍ２，ｍ１，ｍ２｝，
｛ｍ２，ｍ２，ｍ１｝，
｛ｍ２，ｍ２，ｍ２｝，

ビットレート調整率組み合わせ配列Ｒ［ｉ］［ｎ］には、これら全ての（上記の例では８通りの）ビットレート調整率の組み合わせが設定され、これらの組み合わせの一つひとつに、それぞれインデックスｉ（ｉ＝１，２，・・・，Ｍ＾｛Ｎ｝）が付与されているものとする。なお、ビットレートの調整量は、例えば上記のビットレート調整率と変更前のビットレートとに基づいて算出されてもよい。又は、ビットレートの調整量は、例えばビットレートの単位で表される所定の値等であってもよい。

ビットレート変更部１０３は、ビットレート調整率組み合わせ配列Ｒ［ｉ］［ｎ］を生成するにあたって、ビットレートを調整する対象にするチャネルと、ビットレートを調整する対象にはしないチャネルとを、評価値分布ｄ［ｎ］の値に基づいてそれぞれ決定する。
なお、ビットレート変更部１０３は、最上位のチャネル及び最下位のチャネルについては、ビットレートの変更を行わないようにしてもよい。例えば、最下位のチャネルのビットレート、又は最上位のチャネルのビットレートを変更することは、それぞれ映像配信サービスにおける最低映像品質、又は最高映像品質を変更することに繋がる。一般に、このようなビットレートの変更は、映像配信サービスの設計等にも影響することが多いため、行われない方が望ましいと考えられる。

ビットレート変更部１０３は、評価値分布ｄ［１］の割合が所定の割合であるＴ_１以上であった場合（ステップＳ４０３－Ｙ）、最下位のチャネルのビットレートについてもビットレートを調整する対象にするチャネルとして決定し、当該最下位のチャネルのビットレートをより低い値となるように変更する（ステップＳ４０５）。これは、ネットワークの状態が非常に悪く、多くのユーザが、最低品質の映像ですら満足に受信及び再生することができていないものと推察されるためである。この最下位チャネルのビットレートの変更により、最低品質を担保した映像配信が可能になる。

一方、ビットレート変更部１０３は、評価値分布ｄ［１］の割合がＴ_１未満であった場合（ステップＳ４０３－Ｎ）、最下位のチャネルのビットレートについてはビットレートを調整する対象にしないチャネルとして決定し、当該最下位のチャネルのビットレートを変更しない（ステップＳ４０４）。

例えば、Ｎ＝５の場合において、ビットレート変更部１０３が、最下位のチャネルのビットレート及び最上位のチャネルのビットレートを変更せず、その他のチャネルのビットレートをそれぞれ２．０倍するように変更するものとする。この場合、ビットレート調整率組み合わせ配列Ｒ［ｉ］［ｎ］は、以下の式（２）によって表される。

Ｒ［ｉ］［ｎ］＝｛１．０，２．０，２．０，２．０，１．０｝
・・・（２）

次に、ビットレート変更部１０３は、生成されたＲ［ｉ］［ｎ］に基づいて、各チャネルに設定される前述の全てのビットレート調整率の組み合わせに対して、それぞれ後述するステップＳ４０８～Ｓ４１３の処理を繰り返し行う（ステップＳ４０７）。

（ｉ＜Ｍ＾｛Ｎ｝の場合（ステップＳ４０７－Ｙ））
ビットレート変更部１０３は、ｉ番目の試行における仮ビットレートを表す変数であるｔｍｐ＿ＢＲ［ｎ］を、以下の式（３）によって算出する（ステップＳ４０８）。

ｔｍｐ＿ＢＲ［ｎ］＝Ｃｕｒ＿ＢＲ［ｎ］・Ｒ［ｉ］［ｎ］
・・・（３）

ここで、記号「・」は、配列の同インデックス同士の要素を乗算する演算記号を表す。例えば、Ｃｕｒ＿ＢＲ［ｎ］及びＲ［ｉ］［ｎ］が以下の場合には、ｔｍｐ＿ＢＲ［ｎ］は、以下のようになる。

Ｃｕｒ＿ＢＲ［ｎ］＝｛３００００，１５０００，１０００，５００，１００｝、
Ｒ［ｉ］［ｎ］＝｛１．０，０．９，０．８，０．８，１．０｝

ｔｍｐ＿ＢＲ［ｎ］＝｛３００００，１３５００，８００，４００，１００｝

次に、ビットレート変更部１０３は、ｔｍｐ＿ＢＲ［ｎ］の場合における全体評価値を算出するにあたり、まずＣｕｒ＿ＢＲ［ｎ］に対して現時点で得られている評価値分布ｄ［ｎ］に基づいて、ｔｍｐ＿ＢＲ［ｎ］の場合における仮評価値分布ｔｍｐ＿ｄ［ｎ］を算出する（ステップＳ４０９）。

図５は、本発明の第１の実施形態における仮評価値分布を得るための処理を説明するための図である。図５は、ｄ［ｎ］に対するｔｍｐ＿ｄ［ｎ］の概要図を示す。以下、ｄ［ｎ］で表される評価値ログファイル数をそれぞれ横軸の座標に展開した際の座標値をｄ_１～ｄ_ｎと表すものとする。また、ｔｍｐ＿ｄ［ｎ］で表される評価値ログファイル数をそれぞれ横軸の座標に展開した際の座標値をｄ’_１～ｄ’_ｎ＋１と表すものとする。このとき、ｄ_１＝０、ｄ_ｎ＝Σ＿｛ｉ＝１｝＾｛ｎ｝（ｄ［ｉ］）、及び、ｄ’_１＝０、ｄ’_ｎ＝Σ＿｛ｉ＝１｝＾｛ｎ｝（ｔｍｐ＿ｄ［ｉ］）となる。

ビットレート変更部１０３は、仮評価値分布ｔｍｐ＿ｄ［ｎ］の算出にあたり、ｔｍｐ＿ＢＲ［ｎ］の場合における各チャネルの仮評価値ｑ’［ｎ］を算出する。図５に示す例においては、ｔｍｐ＿ＢＲ［１］＝Ｃｕｒ＿ＢＲ［１］、ｔｍｐ＿ＢＲ［５］＝Ｃｕｒ＿ＢＲ［５］であるため、ｑ［１］＝ｑ’［１］、ｑ［５］＝ｑ’［５］である。ここで、ｑ’［ｎ］の算出には、前述のｑ［ｎ］の算出の場合と同様の評価モデルが用いられる。

ここで、ｑ’［ｎ］の場合における評価値分布ｔｍｐ＿ｄ［ｎ］は、以下の式（４）によって算出される。ここで、Ｄは、全評価値ログファイル数（Σ＿｛ｎ＝１｝＾｛Ｎ｝（ｔｍｐ＿ｄ［ｎ］））を表す。

（ｎ＜Ｎのとき）
ｔｍｐ＿ｄ［ｎ］＝ｄ’_ｎ＋１－ｄ’_ｎ
（ｎ＝Ｎのとき）
ｔｍｐ＿ｄ［ｎ］＝Ｄ－ｄ’_ｎ
・・・（４）

ｄ’_ｎは、以下の式（５）によって算出される。

（１＜ｎ≦Ｎのとき）
ｄ’_ｎ＝（ｑ’_ｎ－ｑ_ｎ－１）×（ｄ_ｎ－ｄ_ｎ－１）／（ｑ_ｎ－ｑ_ｎ－１）＋ｄ_ｎ－１
（ｎ＝１のとき）
ｄ’_ｎ＝ｄ_ｎ
・・・（５）

なお、式（４）及び式（５）が意味することは、ビットレート変更部１０３が、ｑ’［ｎ］の場合における仮評価値分布ｔｍｐ＿ｄ［ｎ］を、ｑ［ｎ］、ｄ［ｎ］を用いて隣接する値からの線形補間によって算出していることである。但し、ｔｍｐ＿ｄ［ｎ］の算出方法は、上記のような隣接する値を用いた線形補間による方法に限られるものではなく、例えば、ｑ［ｎ］、ｄ［ｎ］の値の全てを用いて補間関数を導出して算出する方法であってもよい。

次に、ビットレート変更部１０３は、仮評価値ｑ’［ｎ］、及び仮評価値分布ｔｍｐ＿ｄ［ｎ］における仮全体評価値ｔｍｐ＿Ｅ＿ＱｏＥ［ｉ］を算出する（ステップＳ４１０）。ｔｍｐ＿Ｅ＿ＱｏＥ［ｎ］は、以下の式（６）によって算出される。

ｔｍｐ＿Ｅ＿ＱｏＥ［ｉ］＝１／Ｄ×Σ＿｛ｎ＝１｝＾｛Ｎ｝（ｑ’［ｎ］×ｔｍｐ＿ｄ［ｎ］）
Ｄ＝Σ＿｛ｎ＝１｝＾｛Ｎ｝（ｔｍｐ＿ｄ［ｎ］）
・・・（６）

ここで、ｔｍｐ＿Ｅ＿ＱｏＥ［ｉ］の値が現時点で最も高い全体評価値であるＭａｘ＿Ｅ＿ＱｏＥを上回る場合（ステップＳ４１１－Ｙ）、ビットレート変更部１０３は、Ｍａｘ＿Ｅ＿Ｅの値をｔｍｐ＿Ｅ＿ＱｏＥ［ｉ］の値で更新するとともに、ｔｍｐ＿ＢＲ［ｎ］を、Ｍａｘ＿Ｅ＿ＱｏＥとなるビットレートを示すＭａｘ＿ＢＲ［ｎ］として保存する（ステップＳ４１２）。そして、ビットレート変更部１０３は、ステップＳ４０７に戻り、次のビットレートの調整パターン（ビットレート調整率の組み合わせ）における全体評価値を算出するための処理へ進む（ステップＳ４１３）。

一方、ｔｍｐ＿Ｅ＿ＱｏＥ［ｉ］の値が現時点で最も高い全体評価値であるＭａｘ＿Ｅ＿ＱｏＥ以下である場合（ステップＳ４１１－Ｎ）、ビットレート変更部１０３は、Ｍａｘ＿Ｅ＿ＱｏＥの値及びＭａｘ＿ＢＲ［ｎ］の値の更新は行わない。そして、ビットレート変更部１０３は、ステップＳ４０７に戻り、次のビットレートの調整パターン（ビットレート調整率の組み合わせ）における全体評価値を算出するための処理へ進む（ステップＳ４１３）。

（ｉ＝Ｍ＾｛Ｎ｝の場合（ステップＳ４０７－Ｎ））
ビットレート変更部１０３は、ステップＳ４０７～Ｓ４１３の繰り返し処理の中で最大値となったＭａｘ＿Ｅ＿ＱｏＥの値、及びこの場合におけるＭａｘ＿ＢＲ［ｎ］の値を出力する。以上で、図４のフローチャートが示すビットレート変更部１０３の動作が終了する。

符号化部１０５－１～１０５－Ｎは、ビットレート変更部１０３から出力されたＭａｘ＿ＢＲ［ｎ］を、新たなビットレートとしてそれぞれ設定する。符号化部１０５は、次のセグメントの先頭となるフレーム位置から、新たなビットレートであるＭａｘ＿ＢＲ［ｎ］を用いて符号化を行う。

以下、前述のビットレートの変更について、具体例を挙げて説明する。
ここでは、評価値ｑ［ｎ］、評価値分布ｄ［ｎ］、及び全評価値ログファイル数Ｄは、それぞれ以下のような値であるものとする。

ｑ［ｎ］＝｛１．０，２．０，３．０，４．０，５．０｝、
ｄ［ｎ］＝｛１０，４０，４９，１，０｝
（すなわち、ｄ_ｎ＝｛０，１０，５０，９９，１００｝）
Ｄ＝１００

この場合、全体評価値Ｃｕｒ＿Ｅ＿ＱｏＥは、以下のようになる。

Ｃｕｒ＿Ｅ＿ＱｏＥ＝２．４１

ここで、例えば、ｑ’［ｎ］が以下となるようにビットレートに変更したときの仮評価値分布ｔｍｐ＿ｄ［ｎ］は、以下のｄ’_２～ｄ’_５により、それぞれ以下のようになる。

ｑ’［ｎ］＝｛１．０，１．９，２．９，３．５，５．０｝

ｄ’_２＝（ｑ’_２－ｑ_１）×（ｄ_２－ｄ_１）／（ｑ_２－ｑ_１）＋ｄ_１
＝（１．９－１．０）×（１０－０）／（２－１）＋０
＝９
ｄ’_３＝（ｑ’_３－ｑ_２）×（ｄ_３－ｄ_２）／（ｑ_３－ｑ_２）＋ｄ_２
＝（２．９－２．０）×（５０－１０）／（３－２）＋１０
＝４６
ｄ’_４＝（ｑ’_４－ｑ_３）×（ｄ_４－ｄ_３）／（ｑ_４－ｑ_３）＋ｄ_３
＝（３．５－３．０）×（９９－５０）／（４－３）＋５０
＝７４．５
ｄ’_５＝（ｑ’_５－ｑ_４）×（ｄ_５－ｄ_４）／（ｑ_５－ｑ_４）＋ｄ_４
＝（５．０－４．０）×（１００－９９）／（５－４）＋９９
＝１００

ｔｍｐ＿ｄ［１］＝ｄ’_２－ｄ’_１＝９－０＝９
ｔｍｐ＿ｄ［２］＝ｄ’_３－ｄ’_２＝４６－９＝３５
ｔｍｐ＿ｄ［３］＝ｄ’_４－ｄ’_３＝７４．５－４６＝３８．５
ｔｍｐ＿ｄ［４］＝ｄ’_５－ｄ’_４＝１００－７４．５＝２５．５
ｔｍｐ＿ｄ［５］＝Ｄ－ｄ’_５＝１００－１００＝０

また、全体評価値ｔｍｐ＿Ｅ＿ＱｏＥは、以下の式（７）により、以下のようになる。

１／Ｄ×Σ＿｛ｎ＝１｝＾｛Ｎ｝（ｑ’［ｎ］×ｔｍｐ＿ｄ［ｎ］）＝２．５１２
・・・（７）

このように、上記の例においては、現時点での全体評価値Ｃｕｒ＿Ｅ＿ＱｏＥの値（２．４１）を上回る全体評価値ｔｍｐ＿Ｅ＿ＱｏＥ（２．５１２）が得られる。

なお、上記の算出結果が意味することは、高位のチャネル（すなわち、解像度及びビットレートの高いチャネル）の評価値を得た割合が少ない場合、当該高位のチャネルを含む各チャネルのビットレートをより低くするように変更することで、従来ならば一つ下位のチャネルを受信するはずの動画像再生装置３０１が、当該一つ下位のチャネルよりもビットレートがより高いチャネルを選択することができるようになるということである。これにより、ＱｏＥ値の全体平均値が、結果的に従来よりも高くなる。

以上説明したように、第１の実施形態に係る符号化データ生成装置１００は、同様のビットレート調整を最大でＭ＾｛Ｎ｝通り繰り返し、その中で最大となる全体評価値Ｍａｘ＿Ｅ＿ＱｏＥの値を特定する。そして、符号化データ生成装置１００は、全体評価値Ｍａｘ＿Ｅ＿ＱｏＥの値が最大になる場合におけるビットレート配列Ｍａｘ＿ＢＲ［ｎ］に基づいて、各符号化部１０５に対し新たなビットレートを設定する。以上のような構成を備えることにより、符号化データ生成装置１００は、ＱｏＥ値の全体平均を向上させることができる。これにより、符号化データ生成装置１００は、エンコーダ側における同時符号化処理の負荷の増大を抑えつつ、映像視聴ユーザの体感品質（主観品質）を向上させることができる。

＜第２の実施形態＞
以下、本発明の第２の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
以下に説明する第２の実施形態における動画再生システム１の構成と、前述の第１の実施形態における動画再生システム１の構成との相違点は、符号化データ生成装置１００の構成のうち、第１の実施形態における評価取得部１０１、全体評価値算出部１０２、及びビットレート変更部１０３が、それぞれ以下に説明する評価取得部１０１ａ、全体評価値算出部１０２ａ、及びビットレート変更部１０３ａになっている点である。以下、上記の相違点を中心に説明する。

評価取得部１０１ａは、前述の第１の実施形態のようにチャネル毎に定まる評価値を用いるのではなく、各チャネルにおいてセグメントファイルが受信された際の推定スループットを評価値として用いる。評価取得部１０１ａは、推定スループットを用いて評価値分布Ｄ＿ｔ［ｎ］を作成する。

以下、推定スループットを用いた評価値分布の作成方法について説明する。
まず、評価取得部１０１ａは、評価値ログファイルを取得するにあたり、各評価値ログファイルに含まれる、セグメントファイルの受信所要時間ｔ＿ｊ、ファイルサイズｓ＿ｊ（１≦ｊ＜Ｎｔ；Ｎｔはセグメントファイル数）に基づいて、以下の式（８）により推定スループットＴｈ［ｊ］を計算する。

Ｔｈ［ｊ］＝α×（ｓ＿ｊ／ｔ＿ｊ）
・・・（８）

ここで、αはスケーリング係数であり、正の定数である。なお、上記の式（８）が意味することは、セグメントファイルが受信された際のスループットに一定の値（すなわち、αの値）を乗算したものを、推定スループットＴｈ［ｊ］として用いるということである。

次に、評価取得部１０１ａは、この推定スループットＴｈ［ｊ］を、当該セグメントファイルが符号化された際のビットレートであるものと仮定して、ＱｏＥ値ｑ＿ｔ［ｊ］を算出する。なお、ＱｏＥ値の算出には、前述の第１の実施形態で用いた手法と同様の手法を用いることができる。このとき、ＱｏＥ値ｑ＿ｔ［ｊ］の全要素数は、Ｄｔ個になる。

以下、評価取得部１０１ａによって生成される評価値分布ｄ＿ｔ［ｎ］について説明する。
図６は、本発明の第２の実施形態における評価値分布の一例を示す概要図である。

第２の実施形態における評価値分布ｄ＿ｔ［ｎ］は、図３に示した第１の実施形態における評価値分布とは異なり、図６に示す棒グラフのそれぞれの棒が１つのセグメントファイルから算出された推定スループットに基づく評価値（ＱｏＥ値）となっている。第２の実施形態によれば、前述の第１の実施形態で用いられる評価値の個数よりも多い、Ｄ＿ｔ個の評価値が用られる。これにより、第２の実施形態によれば、前述の第１の実施形態よりも細かな評価値分布を得ることができる。

全体評価値算出部１０２ａは、評価取得部１０１ａによって生成された評価値分布ｄ＿ｔ［ｎ］に基づいて、全体評価値Ｃｕｒ＿Ｅ＿ＱｏＥを算出する。全体評価値Ｃｕｒ＿Ｅ＿ＱｏＥとは、現時点での映像配信における全ての動画像再生装置３０１（動画像再生装置３０１－１～３０１－５）での平均の評価値である。全体評価値Ｃｕｒ＿Ｅ＿ＱｏＥは、以下の式（９）に示すように、各チャネルの評価値、及び当該評価値を含む評価値ログファイルの個数に基づいて算出される。ここで、Ｄ＿ｔは全評価値ログファイル数を表す。

Ｃｕｒ＿Ｅ＿ＱｏＥ＝１／Ｄ＿ｔ×Σ＿｛ｎ＝１｝＾｛Ｎ｝（ｑ［ｎ］×ｄ＿ｔ［ｎ］）
Ｄ＿ｔ＝Σ＿｛ｎ＝１｝＾｛Ｎ｝（ｄ＿ｔ［ｎ］）
・・・（９）

ここで、ｑ［ｎ］は、各チャネルｎのビットレートにおける評価値であり、ｄ＿ｔ［ｎ］は、以下のようになる。

（ｎ＝１の場合）
ｑ＿ｔ［ｊ］≦ｑ［ｎ］となるｑ＿ｔ［ｊ］の個数
（ｎ＝Ｎの場合）
ｑ［ｎ］≦ｑ＿ｔ［ｊ］となるｑ＿ｔ［ｊ］の個数
（上記以外の場合）
ｑ［ｎ］≦ｑ＿ｔ［ｊ］＜ｑ［ｎ＋１］となるｑ＿ｔ［ｊ］の個数

［ビットレート変更部の動作］
以下、ビットレート変更部１０３ａの動作の一例について説明する。
図７は、本発明の第２の実施形態におけるビットレート変更部１０３ａの動作を示すフローチャートである。なお、図７において、左向きの矢印「←」は、右辺から左辺への値の代入を表すものとする。

図７に示すように、ビットレート変更部１０３ａの動作の全体的な流れについては、図４に示した前述の第１の実施形態におけるビットレート変更部１０３の動作と同様であるが、用いられる値が異なっている。以下、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。

ビットレート変更部１０３ａは、ｑ’［ｎ］の場合における仮評価値分布ｔｍｐ＿ｄ＿ｔ［ｎ］を、以下の式（１０）によって算出する。

（ｎ＝１の場合）
ｔｍｐ＿ｄ＿ｔ［ｎ］： ｑ＿ｔ［ｊ］≦ｑ’［ｎ］となるｑ＿ｔ［ｊ］の個数
（ｎ＝Ｎの場合）
ｔｍｐ＿ｄ＿ｔ［ｎ］： ｑ’［ｎ］≦ｑ＿ｔ［ｊ］となるｑ＿ｔ［ｊ］の個数
（上記以外の場合）
ｔｍｐ＿ｄ＿ｔ［ｎ］： ｑ’［ｎ］≦ｑ＿ｔ［ｊ］＜ｑ’［ｎ＋１］となるｑ＿ｔ［ｊ］の個数
・・・（１０）

なお、式（１０）が意味することは、ビットレート変更部１０３ａが、ｑ’［ｎ］の場合における仮評価値分布ｔｍｐ＿ｄ＿ｔ［ｎ］を、元のＤ＿ｔ個の評価値からなる評価値分布に基づいて、それぞれｑ’［ｎ＋１］以下となる要素数の数え上げにより算出しているということである。第２の実施形態によれば、少ない個数のデータによる線形補間ではなく、実際のスループットを示す情報に基づく多数のデータが用いられるため、前述の第１の実施形態と比べてより細かな評価値分布が得られる。これにより、第２の実施形態によれば、前述の第１の実施形態と比べて仮評価値分布の精度が向上するとともに、Ｍ＾｛Ｎ｝回の繰り返し処理における補間演算の演算量が削減される。

次に、ビットレート変更部１０３ａは、仮評価値ｑ’［ｎ］、及び仮評価値分布ｔｍｐ＿ｄ＿ｔ［ｎ］における、仮全体評価値ｔｍｐ＿Ｅｔ＿ＱｏＥ［ｉ］を算出する（ステップＳ７１０）。ｔｍｐ＿Ｅｔ＿ＱｏＥ［ｎ］は、以下の式（１１）によって算出される。

ｔｍｐ＿Ｅｔ＿ＱｏＥ［ｉ］＝１／Ｄ×Σ＿｛ｎ＝１｝＾｛Ｎ｝（ｑ’［ｎ］×ｔｍｐ＿ｄ＿ｔ［ｎ］）
Ｄ＝Σ＿｛ｎ＝１｝＾｛Ｎ｝（ｔｍｐ＿ｄ＿ｔ［ｎ］）
・・・（１１）

ビットレート変更部１０３ａのステップＳ７１１～ステップＳ７１３の動作は、図４に示した第１の実施形態におけるビットレート変更部１０３のステップＳ４１１～ステップＳ４１３の動作とそれぞれ同様である。

＜第３の実施形態＞
以下、本発明の第３の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
以下に説明する第３の実施形態における動画再生システム１の構成と、前述の第１の実施形態における動画再生システム１の構成との相違点は、符号化データ生成装置１００の構成のうち、第１の実施形態におけるビットレート変更部１０３が、以下に説明するビットレート変更部１０３ｂになっている点である。以下、上記の相違点を中心に説明する。

［ビットレート変更部の動作］
以下、ビットレート変更部１０３ｂの動作の一例について説明する。
図８は、本発明の第３の実施形態におけるビットレート変更部１０３ｂの動作を示すフローチャートである。なお、図８において、左向きの矢印「←」は、右辺から左辺への値の代入を表すものとする。

なお、前述の第１の実施形態におけるビットレート変更部１０３、又は前述の第２の実施形態におけるビットレート変更部１０３ａは、常に新たなビットレートを各符号化部１０５に対して設定する構成であった。これに対し、第３の実施形態におけるビットレート変更部１０３ｂは、一定期間中における評価値の累積で、最も全体評価値が高くなるようなビットレートの組み合わせを、各符号化部１０５に対して設定する構成である。本構成について、以下に更に詳しく説明する。

ビットレート変更部１０３ｂは、現時点でのビットレート情報Ｃｕｒ＿ＢＲ［ｎ］、現時点での全体評価値Ｃｕｒ＿Ｅ＿ＱｏＥ、現時点での評価値分布ｄ［ｎ］、配信経過時間ｔ、及び所定の時間間隔であるビットレート更新間隔Ｔを示す情報を、例えば制御部１０６から取得する（ステップＳ８０１）。なお、ビットレート更新間隔Ｔは、セグメント化される所定の時間間隔よりも長い時間間隔である。また、図４に示した第１の実施形態におけるビットレート変更部１０３のステップＳ４０２の動作と同様に、ビットレート変更部１０３ｂは、ビットレート調整率組み合わせ配列Ｒ［ｉ］［ｎ］を生成する（ステップＳ８０２）。

ビットレート変更部１０３ｂのステップＳ８０３～ステップＳ８１０の動作は、図４に示した第１の実施形態におけるビットレート変更部１０３のステップＳ４０３～Ｓ４１０の動作とそれぞれ同様である。

ビットレート変更部１０３ｂは、ビットレートを変更した場合における全体評価値である仮全体評価値ｔｍｐ＿Ｅ＿ＱｏＥ［ｉ］と、現時点での全体評価値Ｃｕｒ＿Ｅ＿ＱｏＥとの差分を算出する。ビットレート変更部１０３ｂは、算出された差分の累積値を、評価値差分累積値ΔＱｏＥ［ｉ］とする（ステップＳ８１１）。

ビットレート変更部１０３ｂは、ビットレート調整率組み合わせ配列Ｒ［ｉ］［ｎ］に基づいて、ｉ＝１・・・Ｍ＾｛Ｎ｝通りの全体評価値の算出を行った後、配信経過時間ｔがビットレート更新間隔Ｔとなっているか否かを判定する（ステップＳ８１３）。配信経過時間ｔがビットレート更新間隔Ｔとなっており（ステップＳ８１３－Ｙ）、かつ、評価値差分累積値ΔＱｏＥ［ｉ］が正の値である場合（ステップＳ８１４－Ｙ）、ビットレート変更部１０３ｂは、評価値差分累積値ΔＱｏＥ［ｉ］が最大となるようなインデックスＢｅｓｔ＿Ｉｄｘを算出する。ビットレート変更部１０３ｂは、Ｂｅｓｔ＿Ｉｄｘにおけるビットレート調整率組み合わせ配列Ｒ［Ｂｅｓｔ＿Ｉｄｘ］［ｎ］により、新しいビットレート配列Ｎｅｗ＿ＢＲ［ｎ］を、下の式（１２）によって算出する（ステップＳ８１５）。

Ｎｅｗ＿ＢＲ［ｎ］＝Ｃｕｒ＿ＢＲ［ｎ］・Ｒ［Ｂｅｓｔ＿Ｉｄｘ］［ｎ］
・・・（１２）

配信経過時間ｔがビットレート更新間隔Ｔとなっていない場合（ステップＳ８１３－Ｎ）、又は、評価値差分累積値ΔＱｏＥ［ｉ］が０以下の値になっている場合（ステップＳ８１４－Ｎ）、ビットレート変更部１０３ｂは、新しいビットレート配列を算出しない。すなわち、現時点でのビットレート配列のままで各符号化部１０５おいて符号化が行われる。以上で、図８のフローチャートが示すビットレート変更部１０３ｂの動作が終了する。

このように、ビットレート変更部１０３ｂは、ビットレート更新間隔Ｔの間における全体評価値が最大となるようなビットレート調整率に基づいて、新しいビットレート配列を各符号化部１０５に設定する。これにより、第３の実施形態によれば、ビットレートの更新回数を減らしつつ、全体評価値を高めるビットレート配列を得ることが可能となる。なお、このとき、新しいビットレート配列が得られるたびに評価値差分累積値ΔＱｏＥ［ｉ］が０にリセットされる構成であってもよいし、現時点での評価値差分累積値ΔＱｏＥ［ｉ］が保持されたまま処理が継続される構成であってもよい。

上述した実施形態における符号化データ生成装置１００をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記録装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものを含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

１００・・・符号化データ生成装置、１０１、１０１ａ・・・評価取得部、１０２、１０２ａ・・・全体評価値算出部、１０３、１０３ａ、１０３ｂ・・・ビットレート変更部、１０４・・・動画像変換部、１０５（１０５－１～１０５－Ｎ）・・・符号化部、１０６・・・制御部、２００・・・配信サーバ、３００・・・動画像再生装置群、３０１（３０１－１～３０１－Ｍ）・・・動画像再生装置、４００・・・評価値収集サーバ

Claims (10)

1. 画像が符号化された、複数のビットレートの符号化データを生成する符号化データ生成方法であって、
   生成された前記符号化データが再生された際の、前記符号化データの配信先における評価値を取得する評価値取得ステップと、
   取得された全てのチャネルにおける前記評価値の分布である評価値分布に基づいて、前記配信先の全体で取得される前記評価値を示す全体評価値を算出する全体評価値算出ステップと、
   前記ビットレートを変更した場合における前記評価値の分布である仮評価値分布を前記評価値分布を線形補間することによって算出し、前記仮評価値分布に基づいて前記配信先の全体で取得される仮の前記評価値を示す仮全体評価値を算出する仮全体評価値算出ステップと、
   前記仮全体評価値が前記全体評価値より大きい場合に前記仮全体評価値によって前記全体評価値を更新する全体評価値更新ステップと、
   前記全体評価値に基づいて、生成する前記符号化データの前記ビットレートを変更するビットレート変更ステップと、
   を有する符号化データ生成方法。
2. 前記ビットレート変更ステップは、
   前記評価値分布又は前記仮評価値分布において、
   相対的に高い前記評価値の件数の割合が大きいほど、より高い前記ビットレートの前記符号化データが多くなるように前記ビットレートを変更し、
   相対的に低い前記評価値の件数の割合が大きいほど、より低い前記ビットレートの前記符号化データが多くなるように前記ビットレートを変更する
   請求項１に記載の符号化データ生成方法。
3. 前記評価値は、前記配信先における主観品質を表す値、又は前記配信先におけるネットワークのスループットである
   請求項１又は請求項２に記載の符号化データ生成方法。
4. 前記ビットレート変更ステップは、
   前記ビットレートの変更に代えてフレームレートの変更、又は前記ビットレート及び前記フレームレートの双方の変更を行うことがある
   請求項２又は請求項３に記載の符号化データ生成方法。
5. 前記ビットレート変更ステップは、前記全体評価値が最大となるように所定のチャネルの前記ビットレートを変更する
   請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の符号化データ生成方法。
6. 前記ビットレート変更ステップは、
   前記ビットレートを変更した場合における前記全体評価値と、現時点における前記全体評価値との差分を所定の時間間隔で算出し、
   前記所定の時間間隔よりも長い時間間隔における前記差分の累積値が最大となるように所定の前記チャネルの前記ビットレートを変更する
   請求項５に記載の符号化データ生成方法。
7. 前記全体評価値算出ステップは、
   各ビットレートにおける前記評価値と前記各ビットレートの前記符号化データの個数とから算出される前記評価値の平均値を前記全体評価値とする
   請求項５に記載の符号化データ生成方法。
8. 前記ビットレート変更ステップは、
   最上位のビットレートである前記チャネル及び最下位のビットレートである前記チャネルについては、前記ビットレートの変更を行わない
   請求項５又は６に記載の符号化データ生成方法。
9. 画像が符号化された、複数のビットレートの符号化データを生成する符号化データ生成装置であって、
   生成された前記符号化データが再生された際の、前記符号化データの配信先における評価値を取得する評価取得部と、
   取得された全てのチャネルにおける前記評価値の分布である評価値分布に基づいて、前記配信先の全体で取得される前記評価値を示す全体評価値を算出する全体評価値算出部と、
   前記ビットレートを変更した場合における前記評価値の分布である仮評価値分布を前記評価値分布を線形補間することによって算出し、前記仮評価値分布に基づいて前記配信先の全体で取得される仮の前記評価値を示す仮全体評価値を算出する仮全体評価値算出部と、
   前記仮全体評価値が前記全体評価値より大きい場合に前記仮全体評価値によって前記全体評価値を更新する全体評価値更新部と、
   前記全体評価値に基づいて、生成する前記符号化データの前記ビットレートを変更するビットレート変更部と、
   を備える符号化データ生成装置。
10. 請求項１から８のいずれかに一項に記載の符号化データ生成方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。

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