JPH11259384A

JPH11259384A - データストリーム構築方法、データ伝送装置及び記録媒体

Info

Publication number: JPH11259384A
Application number: JP10059232A
Authority: JP
Inventors: Yuji Ishikawa; 裕治石川; Masanori Tanabe; 雅則田辺; Satoshi Hakomori; 聰箱守; Ushio Inoue; 潮井上
Original assignee: NTT Data Corp
Current assignee: NTT Data Group Corp
Priority date: 1998-03-11
Filing date: 1998-03-11
Publication date: 1999-09-24

Abstract

(57)【要約】【課題】共有関係を持つハイパーテキストと共有関係
を持たないハイパーテキストの各構成データに基づくデ
ータストリームを効率的に構築することができる情報提
供システムを提供する。【解決手段】クライアント２０とサーバ１０とを含ん
で情報提供システム１を構成する。サーバ１０は、配置
数決定部１５１で共有データＦの最適な配置数ｍを決定
し、順序配列処理部１５２で２ｍ個の占有データの列を
構成する。さらにデータ列評価部１５３で共有関係を持
たない独立データＧの両側に配置すべきデータ列ＤＬ
ｉ，ＤＬｊを決定し、共有データＦ、データ列ＤＬｉ，
データＧ，データ列ＤＬｊの順にデータを結合してデー
タストリームを構築する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばモバイルコ
ンピューティング環境において、データ伝送を効率的に
行うための手法、例えば、共有データを含むハイパーテ
キストや共有関係を持たないハイパーテキストを効率的
に伝送するための方法、装置及び記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】ハイパーテキストは、データファイルへ
の参照関係を記述した参照関係ファイルと、複数個のデ
ータファイルとで構成される。ハイパーテキストの例と
しては、ＷＷＷ（World Wide Web）で広く用いられてい
るＨＴＭＬ（Hyper Text Markup Language）形式のもの
がある。このＨＴＭＬ形式のハイパーテキストでは、メ
インのＨＴＭＬのフォーマットのファイル（ＨＴＭＬフ
ァイル）から必要に応じて画像ファイル、音声ファイル
等のデータファイルが参照されるようになっている。つ
まり、ＨＴＭＬ形式のハイパーテキストでは、ＨＴＭＬ
ファイルが参照関係ファイルに相当する。あるハイパー
テキストが、別のハイパーテキストを参照するようにし
たものもある。この場合、ハイパーテキスト間の参照関
係はハイパーリンクと呼ばれ、ファイル間の参照関係と
は区別される。以下では、単に参照関係といえば、ファ
イル間の参照関係を意味するものとする。

【０００３】ハイパーテキストを伝送するには、そのハ
イパーテキストに含まれるファイルの集合を伝送すれば
よい。例えば、ＨＴＭＬファイルである「ｍａｉｎ．ｈ
ｔｍｌ」とＪＰＥＧフォーマットの画像データファイル
である「ｍａｐ．ｊｐｇ」とＧＩＦフォーマットの画像
データファイルである「ｉｓｈｉｋａｗａ．ｇｉｆ」の
３つのファイルを伝送することで、１つのハイパーテキ
ストを伝送することになる。ファイル間の参照関係は参
照関係ファイルに記述されているので、受信側では、ハ
イパーテキストの構成データ（実際にはファイルである
が、便宜上、「データ」と称する。以下同じ）をすべて
受け取れば、ハイパーテキストを構成して利用すること
ができるようになる。

【０００４】ところで、最近は、ディジタルデータによ
る文字放送や新聞記事の配信サービスが、テレビ放送用
の電波を使用して実現されている（日経ニューメディア
編「次世代ディジタルテレビの全貌」、日経ＢＰ社、１
９９７）。そのなかで、ハイパーテキストを用いたもの
としては、「ＡＤＡＭＳ」（テレビ朝日データ）や、
「ＤａｔａＰａｒａｄｅ」（東京放送）などがある
（「月額費用無料のデータ放送インターネットとの連携
も可能」、日経コミュニケーション、１９９７，７，２
１号、ｐｐ１２２〜１２５）。このようなシステムでハ
イパーテキストを伝送する場合は、送信側でハイパーテ
キストを一度構成データに分類し、これらを所定位置に
配列してデータ列を構築している。

【０００５】例えば、図１５（ａ）に示す２つのハイパ
ーテキストｈ１，ｈ２を伝送する場合、各ハイパーテキ
ストｈ１，ｈ２の構成データは、図１５（ｂ）のように
なる。送信側では、これらの構成データに基づいて図１
５（ｃ）のようなデータ列を構築し、これを周期的にク
ライアントへ放送する。この場合、一周期分のデータを
データストリームという。クライアントは、放送された
データ列の中から、必要なデータを取得し、ハイパーテ
キストｈ１，ｈ２を再構成する。

【０００６】ハイパーテキスト間のデータ共有を考慮し
た放送型の情報提供方式も提案されている（「ハイパー
テキスト間のデータ共有を考慮した放送型情報提供方
式」石川他，情報処理学会研究会報告，９７−ＤＢＳ
−１１３，ｐｐ２５１−２５６，Ｊｕｌ．１９９７）。
この方式は、送信側で、複数のハイパーテキストのいず
れかに共通に含まれる共有データとこの共有データを共
有する占有データとに分類し、伝送対象データ毎の占有
データ共有データとを所定順に配列させてデータストリ
ームを構築する方式である。受信側では、受信したデー
タストリームから占有データと共有データとを抽出して
ハイパーテキストを再生する。

【０００７】例えば図１６（ａ）の上段は、共有関係に
ある二つのハイパーテキストｈ１，ｈ２、下段は共有関
係を持たないハイパーテキストｈ３の例を示したもので
あり、同（ｂ）はこれらの３つのハイパーテキストｈ
１，ｈ２，ｈ３における共有データと占有データの内容
例を示したものである。この場合に構築されるデータス
トリームを示したのが図１６（ｃ）である。図１６
（ｃ）から明らかなように、共有データ｛ｆ２，ｆ３｝
については、ハイパーテキストｈ１、ｈ２で重複して伝
送されることがないため、データストリームが短くて済
む。放送によって情報を提供する場合、データストリー
ムは繰り返し放送されるので、データストリームの放送
周期が短くなる分だけデータ伝送効率が向上する利点が
ある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ハイパーテキストを放
送によって伝送する場合に、複数のハイパーテキスト間
のデータ共有を考慮してデータストリームを構築するこ
とによってデータ伝送の効率が向上することは、前述の
とおりである。

【０００９】しかし、従来方式では、以下のような解決
すべき課題が残っていた。（１）受信側におけるデータ取得時間が長くなるデータ共有を考慮してデータストリームを構築する場
合、共有データは、その内容が同じであれば、通常は１
つである。ハイパーテキストは、共有データと占有デー
タの両方を取得した後でないと再構成することができな
いため、占有データの配置個所によっては、受信側でハ
イパーテキストを再構成するまでの時間が長くなる。こ
のことを示したのが図１７である。図中、Ｔはデータス
トリームの周期（サイズ）、Ｆは共有データ、Ｄは占有
データである。図１７（ａ）のように共有データＦと占
有データＤとが隣り合っている場合、平均でＴ／２だけ
待てば２つのデータＦ，Ｄを必ず取得できる。しかし、
図１７（ｂ）の場合は、平均でＴ／４だけ待てば共有デ
ータＦか占有データＤのいずれか一方は取得できるが、
その後、Ｔ／２だけ待って他方のデータを取得する必要
がある。つまり、平均データ取得は３Ｔ／４となる。こ
のように、占有データＤが図１７（ｂ）のように配置さ
れた場合、受信側では、この占有データＤと共有データ
Ｆとを含むハイパーテキストの取得にかなりのデータ取
得時間が発生するという問題がある。

【０００１０】このような問題を解消するには、同一内
容の共有データＦを複数配置すれば良いかもしれない。
例えば図１８（ａ）は、１２個の占有データＤ１〜Ｄ１
２が１つの共有データＦを共有している場合のデータス
トリーム、同（ｂ）は同一の共有データＦを３個配置し
たデータストリームである。前者の場合（共有データが
１個）、共有データは占有データの列のほぼ中央に配置
されるので、両端に位置する占有データＤ１１，Ｄ１２
については、前述の図１７（ｂ）のような配置と等価と
なる。これに対し、後者の場合（共有データが３個）
は、個々の占有データと共有データとの距離が近づくの
で、データ取得のためのデータ取得時間が短縮される。
しかし、共有データＦの数を無秩序に増やすと、データ
ストリームの周期が長くなる。そこで、各配置数に基づ
くデータ取得時間を計算してそれが最小となる共有デー
タの数を特定する処理が必要になるが、従来は、データ
ストリームを組み上げた後でないと、データ取得時間が
最小になることの確認ができず、また、共有データの数
を特定する処理自体にかなりの負荷（時間）がかかって
いた。例えば１つのデータストリームにｍ個の共有デー
タとｎ個の占有データとを配置する場合のデータ取得時
間の計算には、Ｏ（ｎｌｏｇ（ｍ））の処理を要する。
Ｏはオーダを意味する。１〜ｎまでのすべての配置数ｍ
に対してデータストリームを構成すると、処理のオーダ
は、(1)式のようになる。

【００１１】

【数１】

【００１２】（２）共有関係を持たないデータを適切に
配置できない共有関係を持たないデータとは、例えば図１３（ａ）の
下段のハイパーテキストｈ３のようなものである。これ
を便宜上、独立データと称する。独立データと共有関係
を持つハイパーテキストとで１つのデータストリームを
構築する場合、共有関係を持つハイパーテキストについ
ては、図１５（ａ）に示したように、共有データと占有
データとをなるべく近くに配置することが効率が良いた
め、必然的に独立データは共有データから最も離れた位
置に配置される。このとき、共有データが１つであれ
ば、配置位置は一意に決まる。しかし、上述のように共
有データがｍ個配置される場合、独立データの配置個所
は複数パターンが考えられる。そして、各配置場所によ
って、共有関係を持つハイパーテキストのデータ取得時
間が変わってくる。従来方式では、独立データの配置関
係を考慮せずにデータストリームを構築していたため、
データ取得時間を最適化することが困難であった。

【００１３】そこで本発明の課題は、共有関係を持つデ
ータと独立データとを組み合わせてデータストリームを
構築する場合に、独立データの最適な位置を迅速に決定
することができる手法を提供することにある。本発明の
他の課題は、データ取得時間が最小となる共有データや
占有データの配置を迅速且つ容易に決定する手法を提供
することにある。本発明の他の課題は、上記各手法の実
施に適したデータ伝送装置、及び上記手法をコンピュー
タ上で実現するための記録媒体を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明のデータストリーム構築方法は、少なくとも１つの共
有データ（Ｆ）と、この共有データを共有する複数の占
有データ（Ｄｉ）と、共有関係を持たない独立データ
（Ｇ）とを配列することにより、伝送対象となるデータ
ストリームを構築する方法であって、前記共有データの
前後に並べられる占有データの列（ＤＬｉ、ＤＬｊ）を
特定するとともに、前記独立データを挿入することによ
って増加するデータ取得時間を、個々の占有データのア
クセス確率、前記共有データまでの距離及び前記共有デ
ータのサイズの関数値（Ｃｉ）に基づいて前記占有デー
タの列毎に推定し、該推定時間が１番目と２番目に小さ
くなる占有データの列を前記独立データの前後に配置す
ることを特徴とする。

【００１５】本発明の他のデータストリーム構築方法
は、１または複数の同一の共有データ（Ｆ）と、この共
有データを共有する複数の占有データ（Ｄｉ）とを配列
することにより、伝送対象となるデータストリームを構
築する方法であって、個々の占有データと共有データと
を取得するための時間値（Ｅｉ）と当該占有データへの
アクセス確率（ｐｉ）との関数値をすべての占有データ
について合算してデータ取得時間の期待値（Ｅ（ｍ））
を求め、この期待値が最小となる共有データの数（ｍ）
を特定するとともに、特定された数の共有データのいず
れかに、前記アクセス確率とデータサイズ（ｓｉ）によ
って値が一意に定まる関数値の大きい順に占有データを
配置することを特徴とする。

【００１６】前記時間値（Ｅｉ）は、例えば、個々の占
有データのデータサイズ（ｓｉ）、当該占有データから
最も近い共有データまでの第１距離（ｄｉ）、その共有
データとは反対側の２番目に近い他の共有データまでの
第２距離（ｄ’ｉ）、共有データのデータサイズ（γ）
及び構築すべきデータストリームのサイズ（Ｔ）に基づ
いて算出される値であり、前記第１距離（ｄｉ）は、個
々の占有データが配置される時点で既に配置された他の
占有データのサイズの総和を当該データストリームに含
まれる前記共有データの数の２倍の値で除した値であ
る。

【００１７】上記他の課題を解決する本発明の第１のデ
ータ伝送装置は、伝送対象データから、複数の占有デー
タと、少なくとも二つの占有データによって共有される
共有データと、共有関係を持たない独立データとを特定
する手段と、前記共有データの隣に配置される占有デー
タの列を特定するとともに、各占有データの列につい
て、データ取得時間が前記独立データを挿入することに
よってどれだけ増加するかを推定するとともに、該推定
値が１番目と２番目に小さくなる占有データの列を前記
独立データの前後に配置してデータストリームを構築す
るデータストリーム構築手段と、前記構築されたデータ
ストリームを所定のデータ取得装置へ繰り返し送信する
送信手段と、を備えて成る。

【００１８】本発明の第２のデータ伝送装置は、伝送対
象データから、少なくとも１又は複数の同一内容の共有
データと、前記共有データを共有する複数の占有データ
とを特定する手段と、個々の占有データと共有データと
を取得するための時間値と当該占有データへのアクセス
確率との関数値をすべての占有データについて合算して
データ取得時間の期待値を求め、この期待値が最小とな
る共有データの数を特定する配置数決定手段と、特定さ
れた数の共有データのいずれかに、前記アクセス確率を
そのデータサイズで除した値が大きい順に占有データを
配置してデータストリームを構築するデータストリーム
構築手段と、前記送信手段とを備えて成る。

【００１９】上記他の課題を解決する本発明の記録媒体
は、下記の処理をコンピュータに実行させるためのプロ
グラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒
体である。（１−１）伝送対象データから、複数の占有データと、
少なくとも二つの占有データによって共有される共有デ
ータと、共有関係を持たない独立データとを特定する処
理、（１−２）前記共有データの隣に配置される占有デ
ータの列を特定する処理、各占有データの列について、
データ取得時間が前記独立データを挿入することによっ
てどれだけ増加するかを推定する処理、（１−３）該推
定値が１番目と２番目に小さくなる占有データの列を前
記独立データの前後に配置してデータストリームを構築
する処理。

【００２０】上記他の課題を解決する本発明の他の記録
媒体は、下記の処理をコンピュータに実行させるための
プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記
録媒体である。（２−１）伝送対象データから、少なくとも１又は複数
の同一内容の共有データと、前記共有データを共有する
複数の占有データとを特定する処理、（２−２）個々の
占有データと共有データとを取得するための時間値と当
該占有データへのアクセス確率との関数値をすべての占
有データについて合算してデータ取得時間の期待値を求
める処理、（２−３）この期待値が最小となる共有デー
タの数を特定する処理、（２−４）特定された数の共有
データのいずれかに、前記アクセス確率をそのデータサ
イズで除した値が大きい順に占有データを配置してデー
タストリームを構築する処理。

【００２１】

【発明の実施の形態】次に、本発明のデータストリーム
構築方法の実施の形態を説明する。この方法は、例えば
ＯＳ（オペレーティングシステム）を搭載したコンピュ
ータに所定のプログラムを読み込ませ、データ伝送装置
としての機能を形成させることによって実現することが
できる。データ伝送装置の具体的な構成例については後
述する。上記プログラムは、通常、当該コンピュータに
接続された内部記憶装置や外部記憶装置にコンピュータ
読み取り可能な形態で記録されている。但し、コンピュ
ータにデータ伝送装置としての機能を付与することがで
きれば本発明の実施は可能なので、プログラムの記録形
態は任意であってもよい。例えば、当該コンピュータと
分離可能な可搬性記録媒体、あるいは通信ネットワーク
を通じて取得され、使用時に上記コンピュータにインス
トールされるものであっても良い。

【００２２】以下、伝送対象データをハイパーテキスト
とした場合のデータストリームの構築方法を説明する。
本実施形態の方法では、まず、（１）共有関係を持つハ
イパーテキストの構成データの配置について、以下のよ
うな２つの基準を定める。（第１基準）占有データは、それを配置する時点で最も
共有データに近い位置に配置する。（第２基準）占有データを、そのアクセス確率／サイズ
の大きな順に、共有データに近づくように配置する。

【００２３】例えば、個々の占有データへのアクセス確
率ｐｉとデータサイズｓｉが図１（ａ）のようであった
とする。図中、占有データＤ１〜Ｄ６の添え字は、ｐｉ
／ｓｉの大きい順に付してある。この場合は、図１
（ｂ）に示すように、まず、第１占有データＤ１と第２
占有データＤ２を共有データＦの両側に置く。次に、第
２占有データＤ２の方が第１占有データＤ１より短いの
で、第３占有データＤ３は、第２占有データＤ２の後ろ
（左側）に置く。この時点で、共有データＦの両側の長
さが同じになるので、第４占有データＤ４はどちらに置
いても良い。この例では、第１占有データＤ１の右側に
置いている。すると、左側が短くなるので、第５占有デ
ータＤ５は、左側に置く。同様に第６占有データＤ６も
左側に置く。

【００２４】（２）次に、実際にデータストリームを構
築する前に、共有データの最適な数を決める。データス
トリームを実際に構築して共有データの数を求めると、
Ｏ（ｎ ²ｌｏｇ（ｎ））のオーダの処理時間がかかるこ
とは前述のとおりである。そこで、上記第１及び第２基
準のもとで配列される各占有データについて、当該占有
データから最も近い共有データまでの第１距離、その共
有データとは反対側の２番目に近い他の共有データまで
の第２距離をＯ（ｎ）で推定し、これらの距離推定値に
基づいてデータ取得時間が最小となる共有データの数を
特定できるようにした。このことを図２及び図３を参照
して説明する。

【００２５】図２は、構築すべきデータストリームの概
念図である。図中、γは共有データＦ、Ｆ’のサイズ、
ｓｉは占有データのサイズ、ｄｉは上記第１距離、ｄ’
ｉは上記第２距離である。いま、共有データの数をｍ個
とし、占有データの列｛Ｄｉ｝がアクセス確率ｐｉとデ
ータサイズｓｉに基づく優先度順で添え字付けされてお
り、また、上記第１及び第２基準によって、占有データ
の列Ｄ1,・・・,Ｄi-1が、ｍ個の共有データの両側に連続
して並べられ、２ｍ個のデータ列を形成しているものと
する。さらにどのデータ列もほぼ均等な長さになると仮
定すると、第１距離ｄｉの推定値ｄｓｉは、(2)式で表
すことができる。

【００２６】

【数２】

【００２７】△ｉは、データ列について、ある占有デー
タＤｉより先に並べられる占有データのサイズ（ｓｊと
する）の総和である。つまり、１つのデータ列に優先度
順に添え字された占有データを並べようとするとき、ｉ
番目の占有データの配置前にｉ−１個の占有データが既
に配置されているとき、２ｍ個のデータ列の長さの平均
値を、そのｉ番目の占有データから最も近い共有データ
Ｆまでの距離ｄｉをｄｓｉとしている（実際には、最短
のデータ列にＤｉを加えているので、距離ｄｉの真値は
もう少し小さい）。例えば、７番目の占有データを並べ
ようとするとき、２つの共有データの回りに既に６個の
占有データが配置されている場合、距離推定値ｄｓｉ
を、１〜６番目の占有データのサイズ／２ｍの値とす
る。なお、△ｉは共有データの数ｍに依存しないので、
ｍの最適値の決定に際して行う占有データのサイズｓｊ
の総和計算は、１回のみで足りる。

【００２８】一方、データストリームの周期（サイズ）
をＴとし、データストリーム中における共有データが均
等な間隔（（Ｔ／ｍ）−γ）で配置されると仮定する
と、このときの第２距離ｄ’ｉの推定値ｄ’ｓｉは、
(3)式で表すことができる。

【００２９】

【数３】

【００３０】(3)式において、データストリームのサイ
ズＴ、共有データのサイズγ、占有データのサイズｓｉ
は既知であり、距離推定値ｄｓｉも上述のようにして算
出できるので、距離推定値ｄ’ｓｉは、共有データの数
ｍのみの関数値となる。ｉ番目の占有データに関わるデ
ータ取得時間、すなわち共有データＦと占有データＤｉ
を取得するための時間Ｅｉは、例えば(4)式で表され
る。

【００３１】

【数４】

【００３２】また、共有データＦの配置数がｍのときの
データ取得時間の期待値Ｅ（ｍ）は、例えば(5)式で表
される。

【００３３】

【数５】

【００３４】データストリームは、実際には複数のデー
タ列の構成データを含んでいるので、「データ取得時
間」という場合は、(5)式に示した期待値Ｅ（ｍ）を指
す。

【００３５】ここで、図１に示した共有関係を持つデー
タ群について、そのサイズが“４０”の同一の共有デー
タの数ｍを変えた場合のデータ配置例とそのときの期待
値Ｅ（ｍ）を検証する。図３は検証結果を示した図であ
る。図３（ａ）はｍ＝１の場合であり、図１（ｂ）に示
した配置例と同じである。図３（ｂ）はｍ＝２の場合、
図３（ｃ）はｍ＝３の場合の配置例である。占有データ
Ｄ１〜Ｄ６の配置は、前述の第１及び第２の基準に従っ
てなされている。

【００３６】ｍ＝１の場合の配置手順は、前述のとおり
である。ｍ＝２の場合は、占有データＤ１，Ｄ２，Ｄ
３，Ｄ４が２つの共有データＦの隣に置かれる。そし
て、データＤ５は、最もサイズの小さい、つまり列の短
いデータＤ３の後に置かれ、データＤ６は、次にサイズ
の小さいデータＤ２の後ろに置かれる。ｍ＝３の場合
は、共有データＦが３つあるので、６つの占有データを
すべて共有データＦの隣に配置することができる。これ
らの図から明らかなように、配置数ｍが“２”のときに
データ取得時間の期待値は最小となり、共有データを複
数配置しない場合（ｍ＝１）と比べてデータ取得時間が
“４１．２８”短縮される。また、必要以上に配置した
場合（ｍ＝３）と比べてデータストリームが短くなる
分、データ取得時間が短くなっている。

【００３７】（３）上述のようにして共有データの数
（ｍ＝２）を決めた後は、以下のようにして独立データ
の最適な位置を決める。いま、独立データＧを図４のよ
うに配置したデータストリームを考える。この独立デー
タＧが配置されることにより、占有データの例ＤＬｉ
（＝Ｄ１,・・・,Ｄｎ）、ＤＬｊ（＝Ｄn+1,・・・,Ｄn+m）の
みのデータ取得時間が増加する。つまり、データ取得時
間が増加するハイパーテキストｈkは、｛ｈk｜Ｄk∈Ｄ
Ｌｉ,ＤＬj｝となる。そこで、最初に、占有データの列
ＤＬｉに対して独立データＧを配置したことによりハイ
パーテキスト｛ｈk｜Ｄk∈ＤＬｉ｝のデータ取得時間が
どれだけ増加したかを、｛ｐｋ，ｄｋ，γ｜Ｄk∈ＤＬ
i）の関数値Ｃiとして定義する。その後、データストリ
ーム構築の際に、共有データＦの隣に配置される占有デ
ータの各列ＤＬｉに対して、データ取得時間を占有デー
タのアクセス確率と共有データまでの距離と共有データ
のサイズとの関数値、例えば下記の(6)式で表される関
数値Ｃｉで定義し、この関数値Ｃｉの値が１番目と２番
目に小さい占有データの列を、それぞれ独立データＧの
前後に配置する。

【００３８】

【数６】

【００３９】(6)式において、ｐijはデータ列ＤＬｉに
おけるｊ番目の占有データＤijへのアクセス確率、ｄij
は当該占有データから最も近い共有データまでの距離で
ある。例えば、図１（ａ）、（ｂ）のデータ群の場合、
共有データＦの数ｍは“２”が最適であった。この場
合、各共有データの隣に配置されるデータ列について求
めた上記(6)式の関数値Ｃｉは、図５のようになる。図
中、データ列ＤＬｉ（ｉ＝１〜４）は、左側のデータほ
ど、ｐij／ｓijの値が大きく、共有データＦの近くに配
置されているものとする。図５を参照すると、関数値Ｃ
ｉの値が最小となるようなデータ列の組は、ＤＬ３とＤ
Ｌ４となる。よって、本実施形態では、この２つのデー
タ列の間に独立データＧを配置して、図６（ａ）の配置
のデータストリームを構築する。図６（ｂ）は、比較の
ために、関数値Ｃｉが相対的に大きくなっているＤＬ１
とＤＬ２の間に独立データＧを配置した場合のデータス
トリームを示した図である。独立データＧのサイズを
“３００”として、それぞれの場合のデータ取得時間の
期待値を(5)式を用いて算出すると、図６（ａ）の場合
は“８１２．４３”、図６（ｂ）の場合は“８１６．５
２”となる。従って、独立データＧを図６（ａ）のよう
に配置することによって、データ取得時間が“４．０
９”だけ短縮されることがわかる。

【００４０】（４）占有データと共有データの距離の推
定独立データＧをも含むデータストリームのサイズＴは、
(7)式を演算することで、共有データの配置に依らず求
めることができる。

【００４１】

【数７】

【００４２】従って、各占有データのアクセス確率ｐｉ
とサイズｓｉが与えられ、(2)式と(3)式とから距離推定
値ｄｓｉ，ｄ’ｓｉが確定すれば、実際にデータストリ
ームを組み上げなくとも、(5)式のデータ取得時間Ｅ
（ｍ）を知ることができ、最適な共有データの数ｍの値
を少ない処理で決定することができる。つまり、距離推
定値ｄｓｉ，ｄ’ｓｉ，及びデータストリームのサイズ
Ｔを(5)式に代入し、データ取得時間の推定値Ｅｓ
（ｍ）として、(8)式を得る。

【００４３】

【数８】

【００４４】(8)式において、ｍの値以外は、前述のよ
うにして予め計算しておくことができ、ｎ項の和の計算
も、１度で済む。従って、各配置数ｍ＝１,・・・，ｎに対
して、受信側におけるデータ取得時間の推定値Ｅｓ
（ｍ）は、Ｏ（ｎ）のオーダである(8)式から簡単に求
まり、実際にデータストリームを組み上げてから計算し
た場合に比べて短時間に決定することができるようにな
る。

【００４５】この実施形態によるデータストリーム構築
方法により求めた（Ｏ（ｎ）のオーダ）データ取得時間
の期待値Ｅｓ（ｍ）を、実際にデータストリームを組み
上げた後に求めた場合（上記(1)式のオーダ）のデータ
取得時間Ｅ（ｍ）と比較したのが図７である。図７の
「ｅｒｒｏｒ」とは、（Ｅｓ（ｍ）−Ｅ（ｍ））／Ｅ
（ｍ）＊１００の値である。図７の結果から、本実施形
態で示した方法によって、極めて少ない処理量でありな
がら、Ｅ（ｍ）の値を実用上十分な精度で推定すること
ができていることがわかる。なお、距離値ｄｉ，ｄ’ｉ
のいずれも、その推定値として平均値を用いているの
で、データ数が大きくなれば、誤差はもっと小さくな
る。

【００４６】次に、図８を参照して、上記データストリ
ーム構築方法の実施に適した情報提供システムの構成例
を説明する。この情報提供システム１は、伝送対象デー
タの一例であるハイパーテキストを送信側から周期的に
繰り返し放送し、これを受信側で再生できるようにした
ものであり、本発明のデータ伝送装置に相当するサーバ
１０と、データ取得装置として機能する複数のクライア
ント２０とを含んで構成される。

【００４７】サーバ１０は、汎用のコンピュータ装置が
所定のプログラムを読み込んで実行されることにより形
成される、参照関係抽出処理部１１、ファイル取得処理
部１２、共有関係抽出処理部１３、占有データ構築処理
部１４、データストリーム構築部１５、放送部１６の機
能ブロックを備えて構成される。

【００４８】サーバ１０は、また、放送したいハイパー
テキストのリストＬ１とアクセス確率リストＬ２を別途
用意している。アクセス確率リストＬ２は、占有データ
（または占有データの列）のアクセス確率を、サーバ１
０に対する過去の使用頻度に基づいてリスト化したもの
である。アクセス確率は、クライアント２０に当該占有
データへのアクセスの記録を残しておき、事後的にその
アクセス回数を調べる方法（テレビやラジオの視聴率調
査等のように）、あるいは、クライアント２０からサー
バ１０へ通信路を通じてデータ取得結果を送信するよう
にしてサーバ１０側で、単位時間当たりの取得数により
算出することによって求めることもできる。

【００４９】なお、サーバ１０における上記各機能ブロ
ック１１〜１６を形成するためのプログラムは、前述の
ように、コンピュータの内部記憶装置あるいは外部記憶
装置に格納され、随時読み取られて実行されるようにな
っているが、使用時に上記内部記憶装置または外部記憶
装置にインストールされて随時実行に供されるものであ
っても良い。

【００５０】ここでは、データストリームの構成ファイ
ルを、他のハイパーテキストに共通に含まれる共有デー
タと、当該ハイパーテキストのみに含まれる占有データ
とに分類し、占有データについては図示しない占有デー
タリストに登録し、共有データについては、占有データ
とは別に、１つのデータストリーム中に１または複数個
配置されるようにする。そのために、共有関係抽出処理
部１３において、ハイパーテキスト間で共有関係にある
共有データを抽出し、この抽出した共有データをハイパ
ーテキスト毎に図示しない共有データリストに記録して
おく。また、占有データ構築処理部１４において、共有
データリストを参照して各ハイパーテキストの占有デー
タの有無を調べる。占有データがある場合は、占有デー
タの列を形成し、これをハイパーテキスト毎に記録して
おく。なお、上記占有データリストには占有データのデ
ータサイズも記録しておく。

【００５１】データストリーム構築部１５は、配置数決
定部１５１，順序配列処理部１５２、及びデータ列評価
部１５３の機能ブロックを備えて構成される。配置数決
定部１５１は、占有データと共有データとの間の距離推
定値ｄｓｉ、ｄ’ｓｉを求めて各データ配置によるデー
タ取得時間の期待値Ｅｓ（ｍ）し、この期待値Ｅｓ
（ｍ）が最小となる共有データの数ｍを決定する。な
お、配置数決定部１５１では、占有データの数及びサイ
ズに応じて共有データの数を適応化させるように構成さ
れている。つまり、共有データの数ｍを固定的にするの
ではなく、構築すべきデータストリームのサイズ、占有
データの数に応じて常に最適な数にする。順序配列処理
部１５２は、ｍ個の各共有データの両側に配置する占有
データの列を構成する。データ列評価部１５３は、順序
配列処理部１５２で構成された各占有データの列に対し
て前述の関数値Ｃｉを計算し、共有関係を持たないハイ
パーテキストのデータ（独立データ）Ｇをどの列の隣に
配置するかを決定する。そして、これらの機能ブロック
１５１〜１５３によって決定された共有データ、占有デ
ータの列、独立データを結合してデータストリームを構
築する。

【００５２】構築されたデータストリームは、放送部１
６を通じて周期的にクライアント２０に向けて放送され
る。

【００５３】次に、上記のように構成される情報提供シ
ステム１の動作、特にサーバ１０における処理内容を図
９〜図１２を参照して説明する。図９において、まず、
配置数決定部１５２で前述の(2)式の各△ｉを計算する
（ステップＳ１０１）。次に、(2)式と(3)式とから、距
離推定値ｄｓｉとｄ’ｓｉを共有データの配置数ｊの式
で表し、それらを(5)式に代入することで、データ取得
時間Ｅを、ｊだけをパラメータとする関数、すなわち
(8)式として表す（ステップＳ１０２）。そして、１〜
ｎのすべての共有データの配置数に対して、データ取得
時間を算出してみて（ステップＳ１０３）、最適な配置
数ｍを決定し（ステップＳ１０４）、これを出力する。

【００５４】図１０において、順序配列処理部１５２で
は、２ｍ個の占有データの列を構成するために、まず、
同じデータを共有しているハイパーテキストのリストで
あるリストＨを入力として受け取る。そして、占有デー
タの列を格納するための領域ＤＬ１,・・・,ＤＬ2mを初期
化する（ステップＳ２０１）。リストＨが空でない場合
（ステップＳ２０２：No）、以下の処理をリストＨの各
ハイパーテキストに対して行う。すなわちリストＨの先
頭のハイパーテキストを取り出し、これをｈとする（ス
テップＳ２０３）。リストＨの順序で処理を行うことに
より、そのハイパーテキストｈ内占有データをｐｉ／ｓ
ｉの値の順序で並べる。そして、その時点でデータの全
長が最小となっているデータ列を捜し（ステップＳ２０
４）、そのデータ列に対して占有データを逐次追加する
（ステップＳ２０５）。このようにして、リストＨのす
べてのハイパーテキストの占有データをＤＬ１,・・・,Ｄ
Ｌ2mのいずれかに格納した場合、あるいはステップＳ２
０２においてリストＨが空になった場合（Ｓ２０２：Ye
s）、２ｍ個のデータ列ＤＬ１,・・・,ＤＬ2mを出力して終
了する。

【００５５】図１１において、データ列評価部１５３で
は、順序配列処理部１５２から出力される２ｍ個のデー
タ列ＤＬ１,・・・,ＤＬ2mを入力とする。そして、これら
のデータ列に対して、(6)式の関数値Ｃｉを計算する
（ステップＳ３０１）。関数値Ｃｉの値が１番目と２番
目に小さいデータ列ＤＬｉ,・・・,ＤＬｊを選択し（ステ
ップＳ３０２，３０３）、その２つのデータ列を出力し
て終了する。

【００５６】次に、データストリーム構築部１５の全体
的な処理の流れを図１２を参照して説明する。データス
トリーム構築部１５は、同じデータを共有するハイパー
テキストのリストＨを共有関係抽出処理部１３から入力
として受け取る。そして、リストＨの各ハイパーテキス
トに対して、予め用意したアクセス確率リストＬ２から
アクセス確率ｐを読み出し、それと各ハイパーテキスト
の占有データのサイズｓからｐ／ｓを計算し、リストＨ
をｐ／ｓの値で昇順に並び替える（ステップＳ４０
１）。また、共有関係を持たない他のハイパーテキスト
の構成データを連結しておく（ステップＳ４０２）。こ
の連結されたデータを独立データＧとする。

【００５７】次に、データストリーム構築部１５が内部
に持っている上記３つの機能ブロックにそれぞれ図９〜
図１１の処理を行わせる。すなわち、配置数決定部１５
１により、共有データの最適な配置数ｍを決定させる
（ステップＳ４０３）。また、順序配列処理部１５２に
より、２ｍ個の占有データの列を構成させる（ステップ
Ｓ４０４）。さらにデータ列評価部１５３により、独立
データＧの両側に配置すべきデータ列ＤＬｉ，ＤＬｊを
決定させる（ステップＳ４０５）。そして、これらの機
能ブロックの出力を受けて、共有データＦ、データ列Ｄ
Ｌｉ，データＧ，データ列ＤＬｊの順にデータを結合し
てデータ列Ｈｍを得る（ステップＳ４０６）。順序配列
処理部１５２は、前もってデータ列内の占有データを前
述の第１及び第２の基準に従って優先度の高い順で並べ
ているが、データ列ＤＬｊの末尾に、別の共有データが
連結されるため、占有データの列ＤＬｊを逆順にしてい
る。

【００５８】以上で、データ列ＤＬｉ，ＤＬｊに関して
は処理が終了したので、これを２ｍ個のデータ列ＤＬ
１，・・・，ＤＬ2mから取り除き、添え字を付け直す（ス
テップＳ４０７）。そして、ステップＳ４０６のときと
同じ理由で、偶数番目のデータ列ＤＬ2iを逆順に並べ直
し、正順のままの奇数番目のデータ列ＤＬ2i-1とそれぞ
れ連結してデータ列Ｈｉを得る（ステップＳ４０８）。
そして、最後に、各連結データ列Ｈ１〜Ｈｍを１つにま
とめてデータストリームを構築し（ステップＳ４０
９）、これを送信部１６に出力する。なお、データ列内
の占有データの並べ替えは、他の共有データや独立デー
タの位置に応じて、奇数番目と偶数番目のいずれかか一
方に対して行えば良い。

【００５９】次に、本実施形態の情報提供システム１に
よって実際にハイパーテキストを伝送した場合の実験結
果例を示す。実験では、１００個のハイパーテキストで
行い、上記(8)式のデータ取得時間の推定値Ｅｓ（ｍ）
を比較した。１００個のハイパーテキストのアクセス確
率とデータサイズについては、以下の仮定のもとに生成
し、ランダムに組み合わせた。伝送速度は、１Ｍバイト
／秒とした。なお、データを共有しているハイパーテキ
ストのデータサイズとは、共有データと占有データのサ
イズの和である。・アクセス確率：Ｚｉｐｆの法則（Kn
uth,D:“The Art of Computer Programming",Vol.3,Add
ison Wesley,1973）に従う分布をとる。・データサイ
ズ：指数分布に従う。平均値は、２００ｋバイトとす
る。また、共有データのサイズは、その半分の１００ｋ
バイトとする。

【００６０】実験の結果、ｎ＝１００、つまり、すべて
のハイパーテキストが同一の共有データを共有する場合
の、共有データの配置数ｍとデータ取得時間（秒）との
関係を示したのが図１３である。この図１３をみると、
データ取得時間を短くするには、ｍ＝１ではなく、ある
最適な値が存在することがわかる。この実験結果では、
ｍ＝３のときが最適であった。

【００６１】次に、データ数ｎの値を“６０”〜“１０
０”と変更して期待値Ｅｓ（ｍ）を求めた。ｎ＝６０の
ときは、４０個のハイパーテキストのすべてを合わせた
データが独立データＧとなる。この場合の結果を図１４
に示す。図中、破線はｍ＝１に固定した場合で、実線
は、占有データの数ｎに応じて最適な値になるようにし
た場合である。この例では、占有データの数ｎが“６
０”のときは共有データは２個のときが最適な値となる
が、ｎが“７０”以上のときには、共有データは３個に
すると推定値Ｅｓ（ｍ）が小さくなる。また、図１４に
示されるように、本実施形態のようにしてデータストリ
ームを構築することにより、データ取得時間は全般的に
短縮されることがわかる。

【００６２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、共有関係を有するデータ群と共有関係を持た
ないデータ群とでデータストリームを構築する場合に、
そのデータストリームの構成データの位置を最適化する
ための処理時間が従来方式に比べて格段に短縮される効
果がある。また、共有データの数が最適な値に自動的に
決定されるので、受信側におけるデータ取得時間が短縮
される効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）はハイパーテキストの構成データのアク
セス率とデータサイズの例を示した図、（ｂ）は各構成
データの配置例を示した図である。

【図２】本実施形態によるデータストリームの構成デー
タとデータストリームの説明図である。

【図３】データ取得時間の期待値Ｅ（ｍ）の検証結果を
示した図であり、（ａ）はｍ＝１の場合、（ｂ）はｍ＝
２の場合、図３（ｃ）はｍ＝３の場合の例である。

【図４】共有関係を持つハイパーテキストに独立データ
Ｇを挿入したデータストリームの例を示した説明図であ
る。

【図５】図１（ａ）、（ｂ）のハイパーテキストにおい
て、共有データＦの数ｍを“２”とした場合、各共有デ
ータの隣に配置されるデータ列ＤＬ１〜ＤＬ４について
求めた関数値Ｃ１〜Ｃ４の説明図である。

【図６】（ａ）は図５の例に基づいて構築したデータス
トリーム、（ｂ）は、比較のために、関数値Ｃｉが大き
いデータ列の間に独立データＧを配置した場合のデータ
ストリームを示した図である。

【図７】本実施形態によるデータストリーム構築方法に
より求めたデータ取得時間の期待値Ｅｓ（ｍ）を、実際
にデータストリームを組み上げた後に求めたデータ取得
時間Ｅ（ｍ）と比較した図表である。

【図８】本発明のデータストリーム構築方法の実施に適
した情報提供システムの構成図。

【図９】配列位置決定部による処理手順説明図。

【図１０】順序配列処理部による処理手順説明図。

【図１１】データ列評価部による処理手順説明図。

【図１２】データストリーム構築部における全体的な処
理手順説明図。

【図１３】共有データの数ｍとデータ取得時間（秒）と
の関係を示したグラフ。

【図１４】共有データを固定した場合と固定しない場合
のデータ取得時間の関係を示したグラフ。

【図１５】（ａ）は２つのハイパーテキスト、（ｂ）は
各ハイパーテキストの構成データ、（ｃ）はデータスト
リームの例を示した説明図である。

【図１６】（ａ）の上段は共有関係にある二つのハイパ
ーテキストｈ１，ｈ２、下段は共有関係を持たないハイ
パーテキストｈ３、（ｂ）は３つのハイパーテキストｈ
１，ｈ２，ｈ３の構成データ、（ｃ）は、この場合に構
築されるデータストリームを示した説明図である。

【図１７】占有データの配置個所によっては、受信側で
ハイパーテキストを再構成するまでの時間が長くなるこ
とを示した図で、（ａ）は共有データＦと占有データＤ
とが隣り合っている場合、（ｂ）は離れている場合を示
している。

【図１８】（ａ）は、１２個の占有データが１つの共有
データＦを共有している場合のデータストリーム、同
（ｂ）は同一の共有データＦを３個配置したデータスト
リームである。

【符号の説明】

１情報提供システム１０サーバ１１参照関係抽出処理部１２ファイル取得処理部１３共有関係抽出処理部１４占有データ構築処理部１５データストリーム構築部１５１配置数決定部１５２順序配列処理部１５３データ列評価部１６放送部２０クライアントＬ１ハイパーテキストリストＬ２アクセス確率リスト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者井上潮東京都江東区豊洲三丁目３番３号エヌ・ティ・ティ・データ通信株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも１つの共有データと、この共
有データを共有する複数の占有データと、共有関係を持
たない独立データとを配列することにより、伝送対象と
なるデータストリームを構築する方法であって、前記共有データの前後に並べられる占有データの列を特
定するとともに、前記独立データを挿入することによっ
て増加するデータ取得時間を、個々の占有データのアク
セス確率、前記共有データまでの距離、前記共有データ
のサイズの関数値に基づいて前記占有データの列毎に推
定し、該推定時間が１番目と２番目に小さくなる占有デ
ータの列を前記独立データの前後に配置することを特徴
とする、データストリーム構築方法。
【請求項２】前記共有データまでの距離のうち、最短
のものは、個々の占有データが配置される時点で既に配
置された他の占有データのサイズの総和を当該データス
トリームに含まれる前記共有データの数の２倍の値で除
した値であることを特徴とする請求項１記載のデータス
トリーム構築方法。
【請求項３】前記占有データの列に含まれる占有デー
タは、自己へのアクセス確率とそのデータサイズによっ
てその値が一意に定まる関数値の大きい順に、それを配
置する時点で前記共有データに最も近い位置に配置され
るものであることを特徴とする請求項１または２記載の
データストリーム構築方法。
【請求項４】前記独立データの前後に配置される占有
データの列の一方を逆順に並べ、他方のを正順のまま連
結して前記データストリームを生成することを特徴とす
る請求項１乃至３のいずれかの項記載のデータストリー
ム構築方法。
【請求項５】１または複数の同一の共有データ（Ｆ）
と、この共有データを共有する複数の占有データ（Ｄ
ｉ）とを配列することにより、伝送対象となるデータス
トリームを構築する方法であって、個々の占有データと共有データとを取得するための時間
値（Ｅｉ）と当該占有データへのアクセス確率（ｐｉ）
との関数値をすべての占有データについて合算してデー
タ取得時間の期待値（Ｅ（ｍ））を求め、この期待値が
最小となる共有データの数（ｍ）を特定するとともに、
特定された数の共有データのいずれかに、前記アクセス
確率とデータサイズ（ｓｉ）によって値が一意に定まる
関数値の大きい順に占有データを配置することを特徴と
する、データストリーム構築方法。
【請求項６】前記時間値（Ｅｉ）は、個々の占有デー
タのデータサイズ（ｓｉ）、当該占有データから最も近
い共有データまでの第１距離（ｄｉ）、その共有データ
とは反対側の２番目に近い他の共有データまでの第２距
離（ｄ’ｉ）、共有データのデータサイズ（γ）及び構
築すべきデータストリームのサイズ（Ｔ）に基づいて算
出される値であることを特徴とする請求項５記載のデー
タストリーム構築方法。
【請求項７】前記第１距離（ｄｉ）は、個々の占有デ
ータが配置される時点で既に配置された他の占有データ
のサイズの総和を当該データストリームに含まれる前記
共有データの数の２倍の値で除した値であることを特徴
とする請求項６記載のデータストリーム構築方法。
【請求項８】前記データストリームが送信側から不特
定の受信側へ周期的且つ放送形式で送信されるハイパー
テキスト群であることを特徴とする請求項１乃至７のい
ずれかの項記載のデータストリーム構築方法。
【請求項９】伝送対象データから、複数の占有データ
と、少なくとも二つの占有データによって共有される共
有データと、共有関係を持たない独立データとを特定す
る手段と、前記共有データの隣に配置される占有データの列を特定
するとともに、各占有データの列について、データ取得
時間が前記独立データを挿入することによってどれだけ
増加するかを推定するとともに、該推定値が１番目と２
番目に小さくなる占有データの列を前記独立データの前
後に配置してデータストリームを構築するデータストリ
ーム構築手段と、前記構築されたデータストリームを所定のデータ取得装
置へ繰り返し送信する送信手段と、を備えて成るデータ
伝送装置。
【請求項１０】伝送対象データから、少なくとも１又
は複数の同一内容の共有データと、前記共有データを共
有する複数の占有データとを特定する手段と、個々の占有データと共有データとを取得するための時間
値と当該占有データへのアクセス確率との関数値をすべ
ての占有データについて合算してデータ取得時間の期待
値を求め、この期待値が最小となる共有データの数を特
定する配置数決定手段と、特定された数の共有データのいずれかに、前記アクセス
確率とデータサイズによって値が一意に定まる関数値の
大きい順に占有データを配置してデータストリームを構
築するデータストリーム構築手段と、前記構築されたデータストリームを所定のデータ取得装
置へ繰り返し送信する送信手段と、を備えて成る、デー
タ伝送装置。
【請求項１１】前記配置数決定手段は、前記占有デー
タの数及びサイズに応じて前記共有データの数を適応化
させるように構成されていることを特徴とする、請求項
１０記載のデータ伝送装置。
【請求項１２】伝送対象データから、複数の占有デー
タと、少なくとも二つの占有データによって共有される
共有データと、共有関係を持たない独立データとを特定
する処理、前記共有データの隣に配置される占有データの列を特定
する処理、各占有データの列について、データ取得時間が前記独立
データを挿入することによってどれだけ増加するかを推
定する処理、該推定値が１番目と２番目に小さくなる占有データの列
を前記独立データの前後に配置してデータストリームを
構築する処理、をコンピュータに実行させるためのプログラムが記録さ
れたコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１３】伝送対象データから、少なくとも１又
は複数の同一内容の共有データと、前記共有データを共
有する複数の占有データとを特定する処理、個々の占有データと共有データとを取得するための時間
値と当該占有データへのアクセス確率との関数値をすべ
ての占有データについて合算してデータ取得時間の期待
値を求める処理、この期待値が最小となる共有データの数を特定する処
理、特定した数の共有データのいずれかに、前記アクセス確
率とデータサイズによって値が一意に定まる関数値の大
きい順に占有データを配置してデータストリームを構築
する処理、をコンピュータに実行させるためのプログラ
ムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体。