JPWO2018034141A1 - ビットレート指示装置、ビットレート指示方法、及び、ビットレート指示プログラム - Google Patents

Abstract

通信ネットワークを介して、情報の通信の品質を短時間に向上することができるビットレート指示装置等が提供される。ビットレート指示装置９１は、通信ネットワーク３を介して通信されるデータに関する単位時間あたりのデータ量が、時間の経過に伴い推移する程度を表すビットレートモデルを複数含むビットレート情報内の該ビットレートモデルと、通信ネットワーク３に関する通信帯域が時間の経過に伴い推移する程度を表す可用帯域モデルとに基づき、該通信の品質が時間の経過に伴い推移する程度を表す品質モデルを作成する品質モデル作成部９２と、作成された該品質モデルに関する期待値を、該可用帯域モデルが生じる可能性に基づき求め、該ビットレート情報に含まれている複数の該ビットレートモデルのうち、該期待値が他のビットレートモデルよりも大きなビットレートモデルに従い、該単位時間あたりのデータ量を制御するよう、該通信を制御している制御装置に指示するビットレート指示部９３とを有する。

Description

本発明は、たとえば、通信ネットワークに関する通信を制御可能なビットレート指示装置等に関する。

インターネット、モバイルネットワーク等のベストエフォート型の通信ネットワークにおいて、混雑状況、無線通信品質等から受ける影響によって、利用可能な通信ネットワーク帯域（通信ネットワーク帯域幅、以下、可用帯域）は変動する。このような通信ネットワークに関しては、可用帯域が変動するのに応じて、ストリームデータが通信される場合の単位時間あたりのデータ量を表すビットレートを制御する技術が存在している。

たとえば、特許文献１に開示された通信装置は、通信ネットワークに関する遅延と、該通信ネットワークを介して通信される単位時間あたりのデータ量を表すビットレートとを含む評価関数に基づき、最適なビットレートを算出する最適ビットレート算出部と、該通信ネットワークに関する可用帯域を推定する可用帯域推定部とを有する。最適ビットレート算出部は、可用帯域推定部が算出した可用帯域以下のビットレートであって、かつ、該評価関数の値が最大であるビットレートを、最適ビットレートとして算出する。最適ビットレート算出部は、確率的にビットレートの値を変更し、変更したビットレートに応じて評価関数の値が増大するか否かを判定し、該評価関数の値に基づき評価関数の値が最大であるビットレートを探索する。該評価関数は、たとえば、ユーザが受ける品質（ユーザ体感品質）を表す関数である。

非特許文献１には、映像データを通信する場合に観測されるビットレート、遅延、及び、パケットロス率等の情報に基づきユーザ体感品質を推定する手法が開示されている。

特開２０１４−２２９９５６号公報 国際公開第２０１４／００７１６６号

ＩＴＵ−Ｔ Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ Ｇ．１０７０，＿「Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ ａｎｄ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ − Ｇｅｎｅｒｉｃ ａｎｄ ｕｓｅｒ−ｒｅｌａｔｅｄ ａｓｐｅｃｔｓ」．

特許文献１に開示された方法には、評価関数（たとえば、ユーザ体感品質）が最大値に達するまでに要する所要時間が長い場合があるという課題がある。この結果、特許文献１に開示された方法によれば、ユーザ体感品質を時間平均した値は低い場合がある。言い換えれば、特許文献１に開示された方法には、ストリームに対するユーザ体感品質が悪い場合があるという課題がある。

そこで、本発明の目的の１つは、通信ネットワークを介して、情報の通信の品質を短時間に向上することができるビットレート指示装置等を提供することである。

本発明の一つの見地として、ビットレート指示装置は、
通信ネットワークを介して通信されるデータに関する単位時間あたりのデータ量が、時間の経過に伴い推移する程度を表すビットレートモデルを複数含むビットレート情報内の前記ビットレートモデルと、前記通信ネットワークに関する通信帯域が時間の経過に伴い推移する程度を表す可用帯域モデルとに基づき、前記通信の品質が時間の経過に伴い推移する程度を表す品質モデルを作成する品質モデル作成手段と、
作成された前記品質モデルに関する期待値を、前記可用帯域モデルが生じる可能性に基づき求め、前記ビットレート情報に含まれている複数の前記ビットレートモデルのうち、前記期待値が他のビットレートモデルよりも大きなビットレートモデルに従い、前記単位時間あたりのデータ量を制御するよう、前記通信を制御している制御装置に指示するビットレート指示手段と
を備える。

また、本発明の他の見地として、ビットレート指示方法は、
通信ネットワークを介して通信されるデータに関する単位時間あたりのデータ量が、時間の経過に伴い推移する程度を表すビットレートモデルを複数含むビットレート情報内の前記ビットレートモデルと、前記通信ネットワークに関する通信帯域が時間の経過に伴い推移する程度を表す可用帯域モデルとに基づき、前記通信の品質が時間の経過に伴い推移する程度を表す品質モデルを作成し、作成された前記品質モデルに関する期待値を、前記可用帯域モデルが生じる可能性に基づき求め、前記ビットレート情報に含まれている複数の前記ビットレートモデルのうち、前記期待値が他のビットレートモデルよりも大きなビットレートモデルに従い、前記単位時間あたりのデータ量を制御するよう、前記通信を制御している制御装置に指示する。

また、本発明の他の見地として、係るビットレート指示プログラムは、
通信ネットワークを介して通信されるデータに関する単位時間あたりのデータ量が、時間の経過に伴い推移する程度を表すビットレートモデルを複数含むビットレート情報内の前記ビットレートモデルと、前記通信ネットワークに関する通信帯域が時間の経過に伴い推移する程度を表す可用帯域モデルとに基づき、前記通信の品質が時間の経過に伴い推移する程度を表す品質モデルを作成する品質モデル作成機能と、
作成された前記品質モデルに関する期待値を、前記可用帯域モデルが生じる可能性に基づき求め、前記ビットレート情報に含まれている複数の前記ビットレートモデルのうち、前記期待値が他のビットレートモデルよりも大きなビットレートモデルに従い、前記単位時間あたりのデータ量を制御するよう、前記通信を制御している制御装置に指示するビットレート指示機能と
をコンピュータに実現させる。

さらに、同目的は、係るプログラムを記録するコンピュータが読み取り可能な記録媒体によっても実現される。

本発明に係るビットレート指示装置等によれば、情報の通信の品質を短時間に向上することができる。

本発明の第１の実施形態に係るストリーム配信システムが有する構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係るストリーム配信装置が有する構成を示すブロック図である。 第１の実施形態に係るストリーム配信装置における処理の流れを示すフローチャートである。 第１の実施形態に係るストリーム配信装置がビットレートモデルに従いビットレートを指示する処理の流れを示すフローチャートである。 第１の実施形態に係るストリーム配信装置がビットレートモデルに従いビットレートを指示する処理の流れを示すフローチャートである。 ビットレート情報記憶部に格納されているビットレート情報におけるビットレートモデルの一例を概念的に表す図である。 遅延モデルの一例を概念的に表す図である。 図５に例示されたビットレートモデルと、図６に例示された遅延モデルとに基づき算出されたユーザ体感品質モデルの一例を概念的に表す図である。 ビットレートモデルの一例を概念的に表す図である。 本発明の第２の実施形態に係るストリーム配信システムが有する構成を示すブロック図である。 第２の実施形態に係るストリーム配信装置における送信部が有する構成の一例を概念的に表す図である。 第２の実施形態に係るストリーム配信装置における処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の第３の実施形態に係るストリーム配信装置が有する構成を示すブロック図である。 ビットレートモデルの一例を概念的に表す図である。 本発明の第４の実施形態に係るストリーム配信装置が有する構成を示すブロック図である。 ビットレートモデルの一例を概念的に表す図である。 本発明の第５の実施形態に係るストリーム配信装置が有する構成を示すブロック図である。 ビットレートモデルの一例を概念的に表す図である。 ビットレートモデルの一例を概念的に表す図である。 ビットレートモデルの一例を概念的に表す図である。 本発明の第６の実施形態に係るストリーム配信装置が有する構成を示すブロック図である。 ビットレートモデルの一例を概念的に表す図である。 本発明の第７の実施形態に係るビットレート指示装置が有する構成を示すブロック図である。 本発明の第８の実施形態に係るビットレート指示装置が有する構成を示すブロック図である。 本発明の各実施形態に係るストリーム配信装置、または、ビットレート指示装置を実現可能な計算処理装置のハードウェア構成例を概略的に示すブロック図である。 通信システムに関して、ビットレートと、通信が遅延している程度と、ビットレート、及び、遅延が観測された場合における通信ネットワークに関する品質を表すユーザ体感品質とを表す図である。 通信システムに関して、ビットレートと、通信が遅延している程度と、ビットレート、及び、遅延が観測された場合における通信ネットワークに関する品質を表すユーザ体感品質とを表す図である。 通信システムに関して、ビットレートと、通信が遅延している程度と、ビットレート、及び、遅延が観測された場合における通信ネットワークに関する品質を表すユーザ体感品質とを表す図である。 通信システムに関して、ビットレートと、通信が遅延している程度と、ビットレート、及び、遅延が観測された場合における通信ネットワークに関する品質を表すユーザ体感品質とを表す図である。 ビットレートモデルを選択する処理にて算出される値の一例を概念的に表す図である。 ビットレートモデルを選択する処理にて算出される値の一例を概念的に表す図である。

本願発明の理解を容易にするため、図２５を参照しながら、本発明が解決しようとする課題を詳細に説明する。図２５は、通信システムに関して、ビットレートと、通信が遅延している程度（たとえば、遅延時間）と、該ビットレート、及び、該遅延が観測された場合における通信ネットワークを介して実行される通信の品質を表すユーザ体感品質とを表す図である。横軸は、タイミングを表し、右側であるほど時間が進んでいることを表す。図２５の（ａ）において、縦軸は、ビットレートを表し、上側であるほどビットレートが増えることを表す。図２５の（ｂ）において、縦軸は、遅延している程度を表し、上側であるほど遅延している程度が増えることを表す。図２５の（ｃ）において、縦軸は、ユーザ体感品質を表し、上側であるほどユーザ体感品質が良いことを表す。

図２５において、Ｌ１は、可用帯域の推移を表す。Ｌ２は、ビットレートの推移を表す。Ｌ３は、遅延する程度（たとえば、遅延時間）を表す。Ｌ４は、ユーザ体感品質を表す。

説明の便宜上、通信システムに関して、可用帯域Ｌ１は、タイミングｔ１にて増大するとする。通信システムにおいて、タイミングｔ１にて可用帯域が増大したことが、タイミングｔ２にて検知されたとする。

特許文献１に開示された通信装置は、たとえば、可用帯域が変更された場合に、ビットレートを増やす処理、該ビットレートを変更しない処理、または、ビットレートを減らす処理の中から、確率的に、次に実行する処理を選択する。該通信装置は、タイミングｔ２にて「増やす処理」を選択した場合に、選択した処理に従いビットレートを増やす処理を実行する。図２５の（ａ）を参照すると、タイミングｔ２からタイミングｔ３までの期間において、ビットレートＬ２は増大している。これは、たとえば、該通信装置がタイミングｔ２からタイミングｔ３までの期間に、継続的に「増やす処理」を選択し続けることによって、ビットレートＬ２が増えることを表す。

また、ビットレートＬ２が可用帯域Ｌ１を超えている場合に、特許文献１に開示された通信装置は、「変更しない処理」、または、「減らす処理」の中から、確率的に、次に実行する処理を選択する。たとえば、図２５の（ａ）を参照すると、タイミングｔ３以降の期間において、ビットレートＬ２は、一定の値である。これは、たとえば、該通信装置がタイミングｔ３以降の期間に、継続的に「変更しない処理」を選択し続けることによって、ビットレートＬ２が一定であることを表す。ただし、特許文献１に開示された通信装置が、次に実行する処理を確率的に選択するので、ビットレートＬ２は、必ずしも、一定であるとは限らない。

図２５の（ｂ）に示されているように遅延Ｌ３が一定であり、図２５の（ａ）に示されているように、タイミングｔ２からタイミングｔ３までの期間においてビットレートＬ２が増大した場合に、ユーザ体感品質Ｌ４は、該期間にて増大する（図２５の（ｃ））。この場合に、特許文献１に開示された通信装置は、ビットレートＬ２を増やす処理が成功したと判定する。

しかし、特許文献１に開示された通信装置は、必ずしも、ユーザ体感品質に関して最適なビットレートを算出しているとは限らない。この理由を、図２６を参照しながら説明する。図２６は、通信システムに関して、ビットレートと、通信が遅延している程度と、該ビットレート、及び、該遅延が観測された場合における通信ネットワークに関する品質を表すユーザ体感品質とを表す図である。図２６において、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、縦軸、及び、横軸は、図２５と同様である。

図２６において、Ｌ１は、可用帯域の推移を表す。Ｌ５は、ビットレートの推移を表す。Ｌ３は、遅延する程度（たとえば、遅延時間）を表す。Ｌ６は、ユーザ体感品質を表す。

説明の便宜上、通信システムに関して、可用帯域Ｌ１は、タイミングｔ１にて増大するとする。通信システムにおいて、タイミングｔ１にて可用帯域Ｌ１が増大したことが、タイミングｔ２にて検知されたとする。また、通信システムにおいて、ビットレートＬ５は、タイミングｔ２にて、可用帯域Ｌ１まで増大するとする。このような場合に、該ビットレートＬ５は、最適な制御方法である。

ビットレートＬ５がタイミングｔ２にて可用帯域Ｌ１まで増大することによって、ユーザ体感品質Ｌ６は、タイミングｔ２にて増大する。図２５の（ｃ）に示されたユーザ体感品質Ｌ４と、図２６の（ｃ）に示されたユーザ体感品質Ｌ６と比較すると、タイミングｔ２からタイミングｔ３までの期間において、ユーザ体感品質Ｌ４は、ユーザ体感品質Ｌ６よりも低い。言い換えると、ある期間（たとえば、タイミングｔ２からタイミングｔ３までの期間）におけるユーザ体感品質の平均値は、ユーザ体感品質Ｌ６よりも、ユーザ体感品質Ｌ４の方が低い。したがって、図２６に例示されているようにビットレートを制御する方法は、特許文献１に開示された方法よりも、ユーザ体感品質の高い制御方法である。

図２７に例示されているように可用帯域が減少する場合であっても、特許文献１に開示された方法よりも、ユーザ体感品質の高い制御方法があることについて説明する。図２７は、通信システムに関して、ビットレートと、通信が遅延している程度と、該ビットレート、及び、該遅延が観測された場合における通信ネットワークに関する品質を表すユーザ体感品質とを表す図である。図２７において、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、縦軸、及び、横軸は、図２５と同様である。

図２７において、Ｌ１は、可用帯域の推移を表す。Ｌ２は、ビットレートの推移を表す。Ｌ３は、遅延する程度（たとえば、遅延時間）を表す。Ｌ４は、ユーザ体感品質を表す。

説明の便宜上、通信システムに関して、可用帯域Ｌ１は、タイミングｔ１にて減少するとする。通信システムにおいて、可用帯域Ｌ１がタイミングｔ１に減少したことが、タイミングｔ２にて検知されたとする。

図２７の（ａ）を参照すると、タイミングｔ１からタイミングｔ２までの期間において、ビットレートＬ２は、可用帯域Ｌ１よりも高い。したがって、該期間にて送信することができなかったデータは、通信システムにおけるバッファに一時的に格納される。該バッファに格納されているデータが、通信ネットワークを介して通信することが可能になるのに応じて通信されるので、遅延Ｌ３は、タイミングｔ１からタイミングｔ２までの期間において増大する。この結果、ユーザ体感品質Ｌ４は、タイミングｔ１からタイミングｔ２までの期間において低下する。

説明の便宜上、通信装置が、たとえば、可用帯域Ｌ１がタイミングｔ１にて低下したことをタイミングｔ２にて検知することによって、タイミングｔ２にてビットレートＬ２を可用帯域Ｌ１未満になるまで「減らす処理」を選択すると仮定したとする。この場合に、タイミングｔ２からタイミングｔ３までの期間において、ビットレートＬ２が可用帯域Ｌ１未満になるので、遅延Ｌ３は減少する。この結果、タイミングｔ２からタイミングｔ３までの期間において、ユーザ体感品質Ｌ４は増える。

説明の便宜上、通信装置は、バッファに格納されているデータに関する処理が完了するまで（タイミングｔ３からタイミングｔ４までの期間であるとする）、ビットレートＬ２を継続的に「減らす処理」を選択したとする。この場合に、タイミングｔ３からタイミングｔ４までの期間において、ビットレートＬ２が可用帯域Ｌ１未満になるので、遅延Ｌ３は減少する。この結果、タイミングｔ３からタイミングｔ４までの期間において、ユーザ体感品質Ｌ４は増える。

図２７の（ａ）に例示されているように、通信装置は、タイミングｔ４からタイミングｔ５までの期間において、ビットレートＬ２を継続的に「増やす処理」を選択したとする。この場合に、タイミングｔ４からタイミングｔ５までの期間において、遅延Ｌ３が増大することなくビットレートＬ２が増大するので、ユーザ体感品質Ｌ４は、増大する。

しかし、図２７に例示されているようにビットレートを制御する通信装置は、必ずしも、ユーザ体感品質に関して最適なビットレートを算出しているとは限らない。この理由を、図２８を参照しながら説明する。図２８は、通信システムに関して、ビットレートと、通信が遅延している程度と、該ビットレート、及び、該遅延が観測された場合における通信ネットワークに関する品質を表すユーザ体感品質とを表す図である。図２８において、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、縦軸、及び、横軸は、図２７と同様である。

図２８において、Ｌ１は、可用帯域の推移を表す。Ｌ５は、ビットレートの推移を表す。Ｌ３は、遅延する程度（たとえば、遅延時間）を表す。Ｌ６は、ユーザ体感品質を表す。

ビットレートに関して、図２７の（ａ）に示されたビットレートＬ２と、図２８の（ａ）に示されたビットレートＬ５とを比較すると、通信装置は、タイミングｔ２にて、ビットレートＬ５を、ビットレートＬ２よりも、さらに少ない値まで減らす。この結果、遅延が解消されるタイミングを比較すると、図２７の（ｂ）に示された遅延Ｌ３に関しては、タイミングｔ４であるのに対し、図２８の（ｂ）に示された遅延Ｌ３に関しては、タイミングｔ４よりも前のタイミングｔ３である。

さらに、通信装置が、遅延が解消されたタイミングｔ３にて、ビットレートＬ５を可用帯域Ｌ１まで増大すると仮定すると、ユーザ体感品質Ｌ６は、タイミングｔ３にて向上する。この結果、ユーザ体感品質Ｌ６（図２８に例示）と、ユーザ体感品質Ｌ４（図２７に例示）とを比較すると、タイミングｔ２からタイミングｔ５までの期間において、ユーザ体感品質Ｌ４は、ユーザ体感品質Ｌ６よりも低い。言い換えると、ある期間（たとえば、タイミングｔ２からタイミングｔ５までの期間）におけるユーザ体感品質の平均値は、ユーザ体感品質Ｌ６よりも、ユーザ体感品質Ｌ４の方が低い。したがって、図２８に例示されているようにビットレートを制御する方法は、図２７に例示されているようにビットレートを制御する方法よりも、ユーザ体感品質の高い制御方法である。

本願発明者は、図２５乃至図２８を参照しながら説明したような課題を見出すとともに、係る課題を解決する手段を導出するに至った。以降、このような課題を解決可能な、本発明を実施する実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

＜第１の実施形態＞
図１を参照しながら、本発明の第１の実施形態に係るストリーム配信システム４が有する構成について詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係るストリーム配信システム４が有する構成を示すブロック図である。

本発明の第１の実施形態に係るストリーム配信システム４は、ストリームデータを配信するストリーム配信装置１と、ストリームデータを受信するストリーム受信装置２と、通信ネットワーク３とを有する。

ストリーム配信装置１とストリーム受信装置２とは、通信ネットワーク３を介して通信接続することが可能である。通信ネットワーク３は、たとえば、インターネット、モバイル通信ネットワーク、組織内通信ネットワーク（イントラネット）、家庭内ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ＿Ａｒｅａ＿Ｎｅｔｗｏｒｋ）、または、これらの通信ネットワークが組み合わされた通信ネットワークである。

ストリーム配信システム４においては、１台のストリーム配信装置１に対して、複数台のストリーム受信装置２が通信接続されていてもよい。また、ストリーム配信システム４は、ストリーム受信装置２からストリーム配信装置１に対してもストリームデータを配信する双方向の構成を有していてもよい。

図２を参照しながら、本発明の第１の実施形態に係るストリーム配信装置１が有する構成について詳細に説明する。図２は、本発明の第１の実施形態に係るストリーム配信装置１が有する構成を示すブロック図である。

本発明の第１の実施形態に係るストリーム配信装置１は、ストリームデータ入力部１１と、符号化部１２と、送信部１３と、可用帯域部１４と、バッファ量推定部１５と、遅延モデル作成部１６と、品質モデル作成部１７と、ビットレートモデル選択部１８と、伝送遅延推定部１９と、ビットレート情報記憶部２０とを有する。

ストリームデータ入力部１１は、外部装置（不図示）から送信対象であるストリームデータを入力する。ストリームデータは、たとえば、映像データ、音声データ、操作情報、センサ情報等の情報である。外部装置（不図示）は、たとえば、カメラ等の撮像装置、マイクロフォン、コントローラー、または、センサ（いずれも図示せず）等である。ストリームデータ入力部１１は、入力したストリームデータを、符号化部１２に対して出力する。

符号化部１２は、ストリームデータ入力部１１が出力したストリームデータを入力し、入力したストリームデータを、ビットレートモデル選択部１８からの指示（後述する）に基づき符号化する符号化処理を実行する。符号化部１２は、たとえば、映像データを入力した場合に、Ｈ．２６４やＨ．２６５（ＨＥＶＣ）等のコーデックに従い、符号化処理を実行してもよい。符号化部１２は、たとえば、音声データを入力した場合に、Ｇ．７１１やＡＭＲ、ＡＡＣ等のコーデックに従い符号化処理を実行してもよい。符号化部１２は、ストリームデータを符号化処理することによって作成されたストリームデータ（以降、「符号化済みストリームデータ」と表す）を、送信部１３に対して出力する。

尚、ＨＥＶＣは、Ｈｉｇｈ＿Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ＿Ｖｉｄｅｏ＿Ｃｏｄｉｎｇの略称を表す。ＡＡＣは、Ａｄｖａｎｃｅｄ＿Ａｕｄｉｏ＿Ｃｏｄｉｎｇの略称を表す。ＡＭＲは、Ａｄａｐｔｉｖｅ＿Ｍｕｌｔｉ−Ｒａｔｅの略称を表す。

送信部１３は、符号化部１２が出力した符号化済みストリームデータを入力し、入力した符号化済みストリームデータに関するパケットを作成し、作成したパケットをストリーム受信装置２に送信する。送信部１３は、送信対象である符号化済みストリームデータに対して、ＲＴＰ（Ｒｅａｌ−ｔｉｍｅ＿Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ＿Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）等のヘッダが付加されたデータを作成し、作成したデータに関するパケットを送信してもよい。

次に、ビットレートに関する制御処理について説明する。

可用帯域部１４は、ストリーム配信装置１と、ストリーム受信装置２との間における通信ネットワーク３に関して、たとえば、未来において利用可能な通信帯域（可用帯域）の分布を算出し、算出した分布を含む帯域分布情報を作成する。帯域分布情報は、たとえば、可用帯域の確率分布を含み、この場合に、可用帯域が、ある範囲内である確率を表す情報を含む。たとえば、可用帯域部１４は、通信ネットワーク３に関する可用帯域が時間の経過に伴い推移する程度を表す可用帯域モデルを、複数個、参照し、各可用帯域モデルが表す通信帯域が、あるタイミングにて該ある範囲内である可能性を算出することによって、該可用帯域の分布を算出する。可用帯域部１４は、作成した帯域分布情報を、ビットレートモデル選択部１８に対して出力する。以降、予測された可用帯域を、未来の可用帯域と表すこともある。

バッファ量推定部１５は、ストリーム配信装置１と、通信ネットワーク３に通信接続されている各装置とが有するバッファに格納されているデータ量（以降、「送信バッファ量」と表す）を取得（または、推定、測定）する。バッファ量推定部１５は、取得（または、推定、測定）したデータ量を遅延モデル作成部１６に対して出力する。

伝送遅延推定部１９は、ストリーム配信装置１からストリーム受信装置２にデータを送信する場合の伝送遅延を取得（または、推定）する。ここで、伝送遅延は、たとえば、ストリーム配信装置１からストリーム受信装置２までパケットを伝送するのに要する所要時間を表す。該所要時間は、バッファに格納されている期間を含まないとする。伝送遅延推定部１９は、取得（または、推定）した該所要時間を遅延モデル作成部１６に対して出力する。

ビットレートモデル選択部１８は、ビットレートを制御する場合に従うビットレートモデルを複数含むビットレート情報が格納されているビットレート情報記憶部２０から、あるビットレートモデルを選択する。次に、ビットレートモデル選択部１８は、少なくとも、可用帯域部１４が出力した帯域分布情報に含まれている各可用帯域に関して、選択したあるビットレートモデルと、該可用帯域に関する確率を含む帯域分布情報とを、遅延モデル作成部１６に対して出力する。尚、帯域分布情報は、後述する図２９、または、図３０に示された例に含まれている。さらに、ビットレートモデル選択部１８は、遅延モデル作成部１６が出力した遅延モデルと、ビットレートモデルとを品質モデル作成部１７に対して出力する。尚、図５等を参照しながら後述するように、ビットレートモデルは、通信ネットワーク３を介して通信されるデータの単位時間あたりのデータ量が、時間の経過に伴い推移する（関係している）程度を表す。

遅延モデル作成部１６は、バッファ量推定部１５が出力したデータ量（すなわち、バッファに格納されているデータ量）と、ビットレートモデル選択部１８が出力したビットレートモデル、及び、帯域分布情報と、伝送遅延推定部１９が出力した伝送遅延とを入力する。遅延モデル作成部１６は、入力した値に基づき、式１乃至式５等を参照しながら後述するような手順に従い、遅延モデルを算出する。尚、遅延モデルは、通信ネットワーク３を介して実行される通信の遅延時間が、時間の経過に伴い推移する（関係している）程度を表す。

品質モデル作成部１７は、ビットレートモデル選択部１８が出力したビットレートモデルと、該ビットレートモデルに関する遅延モデルとを入力し、入力したビットレートモデルと、遅延モデルとに基づき、式６を参照しながら後述するような手順に従い、品質モデルを算出する。

ビットレートモデル選択部１８は、品質モデル作成部１７が算出した品質モデルに基づき、図４Ａ等を参照しながら後述するような手順に従い、ある期間における品質を算出する。

ビットレートモデル選択部１８、遅延モデル作成部１６、及び、品質モデル作成部１７は、ビットレート情報記憶部２０に格納されている各ビットレートモデルに関して、上述したような処理を実行する。その後、ビットレートモデル選択部１８は、ビットレート情報記憶部２０に格納されている各ビットレートモデルと、各可用帯域モデルとの組み合わせに対して算出される品質モデルと、該可用帯域モデルのうち、ある可用帯域である確率との積和を算出することによって、該ビットレートモデルに関する品質の期待値（平均値）を算出する。期待値を算出する処理については、図２９、または、図３０等を参照しながら後述する。次に、ビットレートモデル選択部１８は、ビットレートモデルのうち、たとえば、算出した品質の期待値が最大（または、略最大）であるビットレートモデルを選択し、選択したビットレートモデルに従い符号化するよう、符号化部１２に対して要求する。ここで、略最大は、最大から所定の範囲内の数値を表す。略最大は、たとえば、（最大×０．９５）から（最大×１．０）までの範囲内の数値を表す。

次に、図３を参照しながら、本発明の第１の実施形態に係るストリーム配信装置１における処理について詳細に説明する。図３は、第１の実施形態に係るストリーム配信装置１における処理の流れを示すフローチャートである。

ストリームデータ入力部１１は、たとえば、外部装置（不図示）等から、ストリームデータを受信する（ステップＳ１１０１）。ストリームデータが映像データである場合に、ストリームデータ入力部１１は、たとえば、該映像データに含まれている１つのフレームごとにストリームデータを受信する。ストリームデータが音声情報、操作情報、センサ情報等である場合に、ストリームデータ入力部１１は、たとえば、２０ミリ秒等の一定周期にてストリームデータを受信してもよい。ストリームデータ入力部１１は、入力したストリームデータを、符号化部１２に対して出力する。

次に、符号化部１２は、ストリームデータ入力部１１が出力したストリームデータを入力し、入力したストリームデータを、ビットレートモデル選択部１８が出力したビットレートモデルに従い符号化する符号化処理を実行する（ステップＳ１１０２）。符号化部１２は、ストリームデータを符号化処理した結果を表す符号化済みストリームデータを、送信部１３に対して出力する。

送信部１３は、符号化部１２が出力した符号化済みストリームデータを入力し、入力した符号化済みストリームデータを含むパケットを作成し、作成したパケットをストリーム受信装置２に送信する（ステップＳ１１０３）。

ストリーム配信装置１は、ストリームデータを配信する処理が完了したか否かを判定する（ステップＳ１１０４）。ストリームデータを配信する処理が完了していない場合に（ステップＳ１１０４にてＮＯ）、ステップＳ１１０１に示す処理が実行される。ストリームデータを配信する処理が完了した場合に（ステップＳ１１０４にてＹＥＳ）、ストリーム配信装置１は、処理を終了する。すなわち、ストリーム配信装置１は、ステップＳ１１０１乃至ステップＳ１１０４に示された処理を、配信する処理が完了するまで繰り返し実行する。

次に、図４Ａを参照しながら、本発明の第１の実施形態に係るストリーム配信装置１がビットレートモデルに従いビットレートを指示する処理について詳細に説明する。図４Ａは、第１の実施形態に係るストリーム配信装置１がビットレートモデルに従いビットレートを指示する処理の流れを示すフローチャートである。ストリーム配信装置１は、所定のタイミング（たとえば、一定な周期、１秒周期）にて、ビットレートモデルを決定する処理を実行してもよいし、通信ネットワーク３における通信量が急激に変化する等のイベントが発生するのに応じて、ビットレートモデルを決定する処理を実行してもよい。

可用帯域部１４は、ストリーム配信装置１と、ストリーム受信装置２との間の通信ネットワーク３に関する未来において利用可能な通信帯域（可用帯域）の分布（たとえば、確率分布）を予測し（ステップＳ２２０１）、予測した分布を含む帯域分布情報を作成する。

可用帯域部１４は、可用帯域の分布を予測する場合に、たとえば、あるタイミングにて、複数のパケットをストリーム受信装置２に送信する。可用帯域部１４は、複数のパケットのサイズと、該複数のパケットを送信してからストリーム受信装置２が該複数のパケットを受信し終えるまでに要した所要時間とに基づき、該サイズを、該所要時間にて割り算することにより、該あるタイミングにおける可用帯域を推定する。可用帯域部１４は、推定した可用帯域の時系列情報（すなわち、可用帯域モデル）に対して、たとえば、特許文献２に開示された方法に従い演算処理することによって、未来において利用可能な可用帯域の分布を算出してもよい。

または、可用帯域部１４は、可用帯域を推定する場合に、ストリーム受信装置２があるタイミングにて送信した複数のパケットを受信する。可用帯域部１４は、受信したパケットのサイズと、ストリーム受信装置２が該複数のパケットを送信してから該複数のパケットを受信し終えるまでに要した所要時間とに基づき、該サイズを、該所要時間にて割り算することにより、あるタイミングでの可用帯域を推定する。可用帯域部１４は、推定した可用帯域の時系列情報（すなわち、可用帯域モデル）に対して、たとえば、特許文献２に開示された方法に従い、未来において利用可能な可用帯域の分布を算出してもよい。

バッファ量推定部１５は、ストリーム配信装置１と、通信ネットワーク３に通信接続された装置（図９を参照しながら後述する）とが有するバッファに格納されているデータ量を取得（または、推定）する（ステップＳ１２０２）。たとえば、ストリーム配信装置１において、オペレーティングシステム等がバッファ量を取得することが可能なＡＰＩを提供している場合には、該ＡＰＩを介して該データ量を取得してもよい。あるいは、ストリーム配信装置１からストリーム受信装置２までの間をパケットが往復する場合の遅延時間（ＲＴＴ、Ｒｏｕｎｄ＿Ｔｒｉｐ＿Ｔｉｍｅ）を計測し、ＲＴＴの現在値と最小値の差から推定してもよい。尚、ＡＰＩは、Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ＿Ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ＿Ｉｎｔｅｒｆａｃｅの略称を表す。

伝送遅延推定部１９は、ストリーム配信装置１からストリーム受信装置２までデータを伝送するのに要する所要時間を表す伝送遅延時間を取得（または、推定）する（ステップＳ１２０３）。ただし、伝送遅延時間は、バッファを介した処理時間を含まない所要時間であるとする。伝送遅延推定部１９は、たとえば、伝送遅延時間に関する推定値として、ストリーム配信装置１がストリーム受信装置２にＩＣＭＰ＿Ｅｃｈｏ等のプローブパケットを送信してから、該プローブパケットに呼応する確認応答を受信するまでに要した往復遅延時間の２分の１を算出してもよい。また、送信部１３がパケットを送信し、送信した該パケットに呼応してストリーム受信装置２が送信する確認応答を受信するまでに要した所要時間の最小値の半分（２分の１）を、伝送遅延推定部１９は、伝送遅延時間として推定してもよい。

尚、ＩＣＭＰは、Ｉｎｔｅｒｎｅｔ＿Ｃｏｎｔｒｏｌ＿Ｍｅｓｓａｇｅ＿Ｐｒｏｔｏｃｏｌの略称を表す。

次に、伝送遅延推定部１９、品質モデル作成部１７、及び、ビットレートモデル選択部１８は、ビットレート情報記憶部２０に格納されているビットレートモデルに関して、式６を参照しながら後述する手順に従い、品質モデルの期待値を算出する（ステップＳ２２０５）。ステップＳ２２０５に示された処理は、ビットレート情報記憶部２０に格納されている各ビットレートモデルに対して実行される。

図４Ｂと図５とを参照しながら、ステップＳ２２０５にて、ビットレートモデルに基づき品質モデルの期待値を算出する手順について説明する。図４Ｂは、ステップＳ２２０５における詳細な処理の流れを示すフローチャートである。図５は、ビットレート情報記憶部２０に格納されているビットレート情報におけるビットレートモデルの一例を概念的に表す図である。図５において、横軸は、タイミングを表し、右側であるほど時間が進んでいることを表す。図５において、縦軸は、ビットレートを表し、上側であるほどビットレートが増えることを表す。

説明の便宜上、基準であるタイミングをｔ０［秒（ｓ）］、タイミングｔ（ただし、ｔ≧ｔ０）における通信ネットワークに関する伝送遅延時間をｄＴ（ｔ）、タイミングｔにおける可用帯域を表す値をＣ（ｔ）［毎秒ビット（ｂｐｓ）］と表すとする。また、タイミングｔにおけるバッファ量をＢ（ｔ）［ビット（ｂｉｔ）］と表し、タイミングｔにおけるビットレートモデルをｒ（ｔ）と表すとする。

ビットレート情報記憶部２０には、たとえば、図５に例示されているようなビットレートモデルｒ１（ｔ）、ビットレートモデルｒ２（ｔ）、ビットレートモデルｒ３（ｔ）、及び、ビットレートモデルｒ４（ｔ）を含むビットレート情報が格納されている。ビットレート情報記憶部２０に格納されているビットレートモデルは、必ずしも、図５に例示されているようなビットレートモデルでなくともよい。また、ビットレート情報記憶部２０には、さらに、多くのビットレートモデルが格納されていてもよい。すなわち、ビットレート情報記憶部２０に格納されているビットレートモデルは、図５に例示されたビットレートモデルに限定されない。

図４Ｂを参照すると、遅延モデル作成部１６は、ビットレートモデルｒ（ｔ）（たとえば、図５に例示されているビットレートモデルｒｉ（ｔ）、ただし、ｉ＝１、２、３、または、４）に対する遅延モデルｄ（ｔ）を算出する（ステップＳ２２０５１）。たとえば、遅延モデル作成部１６は、式１に示す処理に従い、通信ネットワークに関する伝送遅延時間ｄＴ（ｔ）と、該通信ネットワークにおけるバッファに関する処理（すなわち、バッファリング）に要する所要時間ｄＢ（ｔ）とを足し算することによって、遅延モデルｄ（ｔ）を算出する。すなわち、
遅延モデルｄ（ｔ）＝ｄＴ（ｔ）＋ｄＢ（ｔ）・・・（式１）。

次に、遅延モデル作成部１６がバッファリングに要する所要時間ｄＢ（ｔ）を算出する処理について説明する。

遅延モデル作成部１６は、式２に従い、バッファにデータが格納される速度を表す入力速度から、該バッファに格納されているデータが送信され、その後、該バッファから消去される速度を表す出力速度を引き算することによって、該バッファに格納されているデータが増減する速度を算出する。すなわち、

ただし、バッファ量Ｂ（ｔ）は、０以上である。

遅延モデル作成部１６は、式２に示された微分方程式を解くことによって、タイミングｔにおけるバッファ量Ｂ（ｔ）を算出する。次に、遅延モデル作成部１６は、タイミングｔにてバッファに格納されているバッファ量Ｂ（ｔ）に関する処理が完了するまでに要する所要時間を、バッファリングに要する所要時間ｄＢ（ｔ）として算出する。バッファに格納されているバッファ量Ｂ（ｔ）に関する処理が完了するタイミングをｔｘと表す場合に、遅延モデル作成部１６は、式３に従い、タイミングｔｘを算出する。すなわち、

遅延モデル作成部１６は、タイミングｔｘからタイミングｔを引き算することによって、バッファリングに要する所要時間ｄＢ（ｔ）を算出する。すなわち、遅延モデル作成部１６は、式４に従い、所要時間ｄＢ（ｔ）を算出する。

ｄＢ（ｔ）＝ｔｘ−ｔ・・・（式４）。

遅延モデル作成部１６は、式５に従い、タイミングｔにおけるバッファ量Ｂ（ｔ）を、タイミングｔにおける可用帯域Ｃ（ｔ）にて割り算することによって、バッファリングに要する所要時間ｄＢ（ｔ）を算出してもよい。すなわち、
ｄＢ（ｔ）＝Ｂ（ｔ）÷Ｃ（ｔ）・・・（式５）。

遅延モデル作成部１６は、ビットレート情報記憶部２０に格納されている各ビットレートモデル（図５に例示）に対して、図６に示された遅延モデルを算出する。図６は、遅延モデルの一例を概念的に表す図である。図６において、横軸は、タイミングを表し、右側であるほど時間が進んでいることを表す。図６において、縦軸は、遅延を表し、上側であるほど遅延が増えることを表す。説明の便宜上、図６においては、ビットレートモデルｒ１（ｔ）に対して算出された所要時間ｄＢ（ｔ）に対して、符号「ｒ１（ｔ）」を付して表す。同様に、ビットレートモデルｒ２（ｔ）に対して算出された所要時間ｄＢ（ｔ）に対して、符号「ｒ２（ｔ）」を付して表す。ビットレートモデルｒ３（ｔ）に対して算出された所要時間ｄＢ（ｔ）に対して、符号「ｒ３（ｔ）」を付して表す。ビットレートモデルｒ４（ｔ）に対して算出された所要時間ｄＢ（ｔ）に対して、符号「ｒ４（ｔ）」を付して表す。

ステップＳ２２０５１に示された処理の後、品質モデル作成部１７は、ビットレート情報記憶部２０に格納されているビットレートモデルｒ（ｔ）と、該ビットレートモデルｒ（ｔ）に基づき、式１乃至式５に従い算出した遅延モデルｄ（ｔ）とを入力する。品質モデル作成部１７は、入力したビットレートモデルｒ（ｔ）と、該遅延モデルｄ（ｔ）とに関して、たとえば、特許文献１に開示された方法に従い品質モデルｑ（ｔ）を算出する（ステップＳ２２０５２）。たとえば、特許文献１に開示されているように、品質モデルｑ（ｔ）は、パラメタとして、少なくとも、ビットレートと、遅延時間とを含む関数である。品質モデル作成部１７は、たとえば、ＩＴＵ−Ｔ＿Ｇ．１０７０に規定された手順に従い、品質モデルｑ（ｔ）を算出してもよい。品質モデルｑ（ｔ）が、ビットレート、及び、遅延以外のパラメータ（たとえば、パケットロス率）を含んでいる場合に、品質モデル作成部１７は、該パラメタの値として、所定の値を用いてもよい。言い換えれば、品質モデル作成部１７は、特許文献１、または、ＩＴＵ−Ｔ＿Ｇ．１０７０等の文献に開示された手順に従い、タイミングｔに関して、式６に示された処理を実行することによって、品質モデルｑ（ｔ）を算出する。すなわち、
ｑ（ｔ）＝ｆ（ｒ（ｔ），ｄ（ｔ），・・・）・・・（式６）。

ただし、ＩＴＵは、国際電気通信連合（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ＿Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ＿Ｕｎｉｏｎ）の略称を表す。

品質モデル作成部１７は、式６に従い、図７に例示されているようなユーザ体感品質モデルを算出する。図７は、図５に例示されたビットレートモデルと、図６に例示された遅延モデルとに基づき算出されたユーザ体感品質モデルの一例を概念的に表す図である。図７において、横軸は、タイミングを表し、右側であるほど時間が進んでいることを表す。図７において、縦軸は、品質を表し、上側であるほど品質がよい（増大する）ことを表す。説明の便宜上、図７においては、ビットレートモデルｒ１（ｔ）に対して算出されたユーザ体感品質モデルに対して、符号「ｒ１（ｔ）」を付して表す。同様に、ビットレートモデルｒ２（ｔ）に対して算出されたユーザ体感品質モデルに対して、符号「ｒ２（ｔ）」を付して表す。ビットレートモデルｒ３（ｔ）に対して算出されたユーザ体感品質モデルに対して、符号「ｒ３（ｔ）」を付して表す。ビットレートモデルｒ４（ｔ）に対して算出されたユーザ体感品質モデルに対して、符号「ｒ４（ｔ）」を付して表す。

ステップＳ２２０５１及びステップＳ２２０５２に示された処理（図４Ｂ）は、ステップＳ２２０１（図４Ａ）にて作成された帯域分布情報に含まれている各可用帯域に対して実行される。すなわち、品質モデル作成部１７は、各ビットレートモデルに対して、複数のＣ（ｔ）に対して、ステップＳ２２０５１及びステップＳ２２０５２に示された処理を実行する。

次に、品質モデル作成部１７は、たとえば、後述する式１３に従い、品質モデルの期待値を算出する（ステップＳ２２０５３）。可用帯域がｘである場合の確率密度関数をｐ（ｘ）と表し、可用帯域がｘである場合の品質モデルをｑ（ｔ，ｘ）と表す場合に、品質モデル作成部１７は、式１３に従い、品質モデルの期待値Ｅ（ｑ（ｔ））を算出する。すなわち、

尚、図４Ａ内のステップＳ２２０５に示された処理は、必ずしも、連続している時間に関して実行される必要はなく、離散的に与えられたタイミングｔに関して実行されてもよい。この場合に、図６に例示された遅延モデル、及び、図７に例示された品質モデルは、該離散的に与えられたタイミングｔに関してのみ算出される。ただし、説明の便宜上、図５乃至図７においては、遅延モデル、ビットレートモデル、及び、品質モデルを、連続的な関数として表している。

図４Ａ内のステップＳ２２０５に示された処理が、ビットレート情報記憶部２０に格納されている各ビットレートモデルに関して実行される。その後、ビットレートモデル選択部１８は、算出した品質モデルに基づき、ビットレート情報記憶部２０に格納されているビットレート情報に含まれているビットレートモデルの中から、あるビットレートモデルを選択する（ステップＳ１２０６）。ビットレートモデル選択部１８は、たとえば、ビットレート情報記憶部２０に格納されているビットレートモデルの中から、算出したユーザ体感品質モデルに関して、該関数の平均値が最大（または、略最大）である場合のビットレートモデルを選択する。この場合に、ビットレートモデル選択部１８は、タイミングｔ０から（ｔ０＋（一定時間Ｔ）［ｓ］）までの期間における品質モデルｑ（ｔ）が積分された積分値を算出し、算出した積分値が最大（または、略最大）であるビットレートモデルを選択してもよい。ビットレートモデル選択部１８は、たとえば、数値積分を算出する手順に従い、品質モデルに関する積分値（すなわち、期待値Ｅ（ｑ（ｔ）））を算出する。

図７に示された例において、ビットレートモデル選択部１８は、たとえば、区間［ｔ０，ｔ０＋Ｔ］（すなわち、ｔ０から「ｔ０＋Ｔ」までの区間）における品質モデルに関する積分値が最大（または、略最大）であるビットレートモデルｒ４（ｔ）を選択する。

上述した説明において、ビットレートモデル選択部１８は、各ビットレートモデルに対して、品質モデルの期待値を算出した後に積分値を算出したが、品質モデルの積分値に対して期待値を求めてもよい。したがって、ビットレートモデル選択部１８における処理は、上述した例に限定されない。ビットレートモデル選択部１８は、式１４の値が最大になるビットレートモデルを選択してもよい。

図２９を参照しながら、ビットレートモデルを選択する処理について説明する。図２９は、ビットレートモデルを選択する処理にて算出される値の一例を概念的に表す図である。図２９に示された例においては、３つのビットレートモデル（すなわち、ビットレートモデル１、乃至、ビットレートモデル３）の中からビットレートが選択される。

図２９における１〜３行目に含まれている値は、帯域分布情報の一例を表している。たとえば、該帯域分布情報の第１列には、可用帯域「［０，１）」と、確率「０．０５」と、代表値「０．５」が記載されている。これは、該帯域分布情報において、可用帯域が０Ｍｂｐｓ（毎秒メガビット）以上１Ｍｂｐｓ未満である確率が５％である、該可用帯域の代表値が０．５（すなわち、該可用帯域の平均）であることを表す。尚、可用帯域の表記に関して、大括弧「［」、及び、「］」は、閉区間を表す。可用帯域の表記に関して、小括弧「（」、及び、「）」は、開区間を表す。同様に、該帯域分布情報の第３列には、可用帯域「［２，３）」と、確率「０．３」と、代表値「２．５」が記載されている。これは、該帯域分布情報において、可用帯域が２Ｍｂｐｓ以上３Ｍｂｐｓ未満である確率が３０％である、該可用帯域の代表値が２．５（すなわち、該可用帯域の平均）であることを表す。

次に、ビットレートモデル選択部１８は、各ビットレートモデルに関して、帯域分布情報内の各可用帯域の代表値に対する品質モデルの積分値を算出する。図２９においては、あるビットレートモデルに関して、ビットレートモデル選択部１８によって算出された積分値（すなわち、品質モデルの積分値）が、該あるビットレートモデルを表す識別子に関連付けされている（たとえば、「ビットレートモデル２」に示された行）。ビットレートモデル選択部１８は、各可用帯域に関して算出した積分値と、該可用帯域である確率との積和を算出することにより、ビットレートモデルに関する品質モデルの期待値を算出する（図２９における「期待値」に示された列）。たとえば、図２９に示された例では、「ビットレートモデル２」に示された行であり、「期待値」に示された列である領域に、期待値「３．０９５」が記載されている。これは、ビットレートモデル２に関する品質モデルの期待値が３．０９５であることを表す。図２９に示された例において、ビットレートモデル選択部１８は、該３つのビットレートモデルのうち、品質モデルの期待値が最大であるビットレートモデル３を選択する。

図２９に示された例において、ビットレートモデル選択部１８は、１Ｍｂｐｓ間隔ごとの確率に基づき品質モデルの期待値を算出したが、ビットレートモデル選択部１８が確率を算出する間隔は、必ずしも、１Ｍｂｐｓ間隔でなくてもよい。たとえば、該間隔（すなわち、刻み幅）を小さくするほど、品質モデルがより正確に表されるので、ビットレートモデル選択部１８は、より正確に、品質モデルの期待値を算出することができる。

また、期待値を算出する処理を実際に実行する情報処理装置に関する処理余力（または、処理能力）に応じて刻み幅を決めてもよい。たとえば、可用帯域部１４は、処理余力が多い場合に細かい刻み幅を用いて算出された確率に基づき期待値を算出し、処理余力が少ない場合に粗い刻み幅を用いて算出された確率に基づき期待値を算出してもよい。この場合に、本実施形態に係るストリーム配信装置１によれば、処理余力に応じて、品質モデルの期待値を正確に算出することができる。

ビットレートモデル選択部１８は、選択したビットレートモデルに従いビットレートを制御することを要求する要求情報を符号化部１２に対して指示する（ステップＳ１２０７）。ビットレートモデル選択部１８は、符号化部１２に対して、選択したビットレートモデルを出力してもよいし、該ビットレートモデルに関するパラメタ、または、ビットレートを表す数値を出力してもよい。たとえば、ビットレートモデル選択部１８は、選択したビットレートモデルｒ（ｔ）が「−０．１×ｔ＋１．０［毎秒メガビット、Ｍｂｐｓ］」である場合に、タイミングが０から１までの区間にて該ビットレートモデルｒ（ｔ）に関する積分値（図８において網掛けされた部分（この例の場合は、０．９５Ｍｂｐｓ））を算出し、算出した積分値を符号化部１２に対して出力してもよい。図８は、ビットレートモデルの一例を概念的に表す図である。図８において、横軸は、タイミングを表し、右側であるほど時間が進んでいることを表す。図８において、縦軸は、ビットレートを表し、上側であるほどビットレートが増えることを表す。

符号化部１２は、ビットレートモデル選択部１８が算出したビットレートモデル（または、積分値、パラメタの値）を入力する。符号化部１２は、入力するストリームデータに応じて、該ストリームデータを符号化するコーデック種別を選択する。コーデック種別に関して設定可能なビットレートがあらかじめ決められている場合に、符号化部１２は、選択したコーデック種別に関して設定可能なビットレートのうち、入力したビットレートモデル（または、積分値、パラメタの値）に基づき、ビットレートを選択してもよい。たとえば、音声コーデックのうち、Ｇ．７１１に関しては、ビットレートが６４ｋｂｐｓ（毎秒キロビット）と設定されており、Ｇ．７２６に関しては、ビットレートが１６，２４，３２，または、４８ｋｂｐｓと設定されており、Ｇ．７２９に関しては、ビットレートが８ｋｂｐｓと設定されている。この場合に、符号化部１２は、たとえば、入力した積分値に最も近いビットレートに関するコーデック種別を選択してもよい。

次に、本発明の第１の実施形態に係るストリーム配信システム４に関する効果について説明する。

第１の実施形態に係るストリーム配信システム４によれば、通信ネットワークを介して、情報（データ）の通信の品質を短時間に向上することができる。この理由は、特許文献１に開示された通信装置より長い期間に亘るビットレートを算出し、算出したビットレートに従い通信を制御することができるからである。したがって、特許文献１に開示された通信装置よりも通信を制御する回数が減少するので、本実施形態に係るストリーム配信システム４によれば、情報の通信の品質を短時間に向上することができる。

また、ユーザ体感品質モデルが最大（または、略最大）であるビットレートモデルを選択することによって、品質がさらに良好な通信を実現することができる。この理由は、ストリーム配信システム４が、ビットレート情報に含まれているビットレートモデルのうち、品質モデルの期待値が最大（または、略最大）であるビットレートモデルを選択するからである。

＜第２の実施形態＞
次に、上述した第１の実施形態を基本とする本発明の第２の実施形態について説明する。

以降の説明においては、本実施形態に係る特徴的な部分を中心に説明すると共に、上述した第１の実施形態と同様な構成については、同一の参照番号を付すことにより、重複する説明を省略する。

図９を参照しながら、本発明の第２の実施形態に係るストリーム配信システム６が有する構成について詳細に説明する。図９は、本発明の第２の実施形態に係るストリーム配信システム６が有する構成を示すブロック図である。

本発明の第２の実施形態に係るストリーム配信システム６は、ストリームデータを配信するストリーム配信装置１と、ストリームデータを受信するストリーム受信装置２と、通信ネットワーク５とを有する。

ストリーム配信装置１とストリーム受信装置２とは、通信ネットワーク５を介して通信接続することが可能である。ストリーム配信システム６においては、１台のストリーム配信装置１に対して、複数台のストリーム受信装置２が通信接続されてもよい。また、ストリーム配信システム６においては、ストリーム受信装置２からストリーム配信装置１に対してもストリームデータを配信する双方向の構成を有していてもよい。

第２の実施形態に係る通信ネットワーク５は、基地局装置５１と、モバイルコアネットワーク５２と、インターネット５３とを含む。ストリーム配信装置１は、たとえば、スマートフォン（または、パーソナルコンピュータ）と、ＵＳＢ等のインターフェースを介して通信接続される通信デバイスとを有する装置である。ストリーム配信システム６において、ストリーム配信装置１と基地局装置５１とを通信接続可能な通信ネットワーク５は、たとえば、無線による通信ネットワーク（以降、「無線通信ネットワーク」と表す）である。基地局装置５１は、該無線通信ネットワークを構成している無線リソースを管理している。ＵＳＢは、Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ＿Ｓｅｒｉａｌ＿Ｂｕｓの略称を表す。

ストリーム配信装置１について説明する。第２の実施形態に係るストリーム配信装置１は、図２に示された第１の実施形態に係るストリーム配信装置１と同様な構成を含む。

ストリームデータ入力部１１は、たとえば、スマートフォン等に内蔵（または、接続）されているカメラ等の撮像装置、マイク、センサ等の入力デバイスである。送信部１３は、たとえば、スマートフォン、または、通信デバイスに内蔵されている通信モデム等である。また、符号化部１２、可用帯域部１４、バッファ量推定部１５、遅延モデル作成部１６、品質モデル作成部１７、ビットレートモデル選択部１８、及び、伝送遅延推定部１９は、たとえば、スマートフォン等が有しているプロセッサにて実行されるプログラムによって実現されている機能である。送信部１３は、図１０に例示されているような送信バッファ１３１を有する。図１０は、第２の実施形態に係るストリーム配信装置１における送信部１３が有する構成の一例を概念的に表す図である。

送信バッファ１３１は、入力されたデータが先入れ先出し処理されるキュー構造を有している。たとえば、送信部１３は、符号化部１２が出力した符号化済みストリームデータを入力し、入力した符号化済みストリームデータを含むパケットを作成し、作成したパケットを、一時的に、送信バッファ１３１に格納する。送信部１３は、基地局装置５１（図９）によって無線リソースが割り当てられるのに応じて、送信バッファ１３１に格納されているパケットのうち、最先にて格納されたパケットを読み取り、読み取ったパケットを、通信ネットワーク５を介して送信する。この場合に、送信部１３は、送信したパケットを、送信バッファ１３１から削除する。

したがって、符号化部１２から入力する符号化済みストリームデータが、基地局装置５１によって割り当てられた無線リソースを用いて送信可能なデータ量よりも多い場合に、送信バッファ１３１に格納されているデータ量は増加する。符号化部１２から入力する符号化済みストリームデータが、基地局装置５１によって割り当てられた無線リソースを用いて送信可能なデータ量よりも少ない場合に、送信バッファ１３１に格納されているデータ量は減少する。

次に、図１１を参照しながら、本発明の第２の実施形態に係るストリーム配信装置１における処理について詳細に説明する。図１１は、第２の実施形態に係るストリーム配信装置１における処理の流れを示すフローチャートである。

可用帯域部１４は、送信部１３が単位時間当たりに送信したデータ量を取得し、取得した値に基づき、たとえば、未来の可用帯域の分布を予測し（ステップＳ２３０１）、予測した分布を含む帯域分布情報を作成する。該分布は、たとえば、確率分布である。この場合に、可用帯域部１４は、送信部１３から送信されたデータ量を測定してもよいし、送信部１３からデータ量を入力してもよい。また、バッファ量推定部１５は、送信部１３から送信バッファ１３１に格納されているデータ量を取得し（ステップＳ１３０２）、取得した値をバッファ量の推定値としてもよい。以降、図４Ａを参照しながら上述したステップＳ１２０３、ステップＳ２２０５、ステップＳ１２０６、及び、ステップＳ１２０７と同様な処理が実行される。

次に、本発明の第２の実施形態に係るストリーム配信システム６に関する効果について説明する。

第２の実施形態に係るストリーム配信システム６によれば、通信ネットワークを介して、情報の通信の品質を短時間に向上することができる。この理由は、第１の実施形態にて上述した理由と同様である。

＜第３の実施形態＞
次に、上述した第１の実施形態を基本とする本発明の第３の実施形態について説明する。

以降の説明においては、本実施形態に係る特徴的な部分を中心に説明すると共に、上述した第１の実施形態と同様な構成については、同一の参照番号を付すことにより、重複する説明を省略する。

図１２を参照しながら、本発明の第３の実施形態に係るストリーム配信装置２１０が有する構成について詳細に説明する。図１２は、本発明の第３の実施形態に係るストリーム配信装置２１０が有する構成を示すブロック図である。

本発明の第３の実施形態に係るストリーム配信装置２１０は、ストリームデータ入力部１１と、符号化部１２と、送信部１３と、可用帯域部１４と、バッファ量推定部１５と、遅延モデル作成部１６と、品質モデル作成部１７と、ビットレートモデル選択部１８と、伝送遅延推定部１９と、ビットレート情報記憶部２１とを有する。

ビットレートモデルを決定する処理が、たとえば、１秒以下の時間にて実行される場合に、ストリーム配信装置２１０は、ビットレート情報記憶部２１に格納されているビットレート情報からビットレートモデルを選択する処理を、短時間に実行する必要がある。本実施形態においては、短時間な処理を実現することを１つの目的として、ビットレートモデルの個数が、上述した実施形態に比べて少ない。

ＩＴＵ−Ｔ＿Ｇ．１０７０等によれば、ストリーム配信においては、ビットレートが高く、遅延モデルｄ（ｔ）によって表される遅延時間が短いほど高品質な配信である。遅延モデルｄ（ｔ）のうち、通信ネットワークに関する伝送遅延時間ｄＴ（ｔ）は、該通信ネットワークのうち伝送経路の距離等に依存している。したがって、ストリーム配信においては、ビットレートが可用帯域に等しく、遅延モデルｄ（ｔ）のうち、バッファリングに要する所要時間ｄＢ（ｔ）が０となる場合に、高品質な配信が可能である。

本実施形態において、ビットレート情報記憶部２１には、たとえば、図１３に例示されているように、あるビットレートから可用帯域まで線形に増大（または、減少）し、その後、可用帯域（または、略可用帯域）である値であるビットレートモデルｒ（ｔ）を含む。図１３は、ビットレートモデルの一例を概念的に表す図である。図１３において、横軸は、タイミングを表し、右側であるほど時間が進んでいることを表す。図１３において、縦軸は、ビットレートを表し、上側であるほどビットレートが増えることを表す。

説明の便宜上、タイミングｔ０にて、ビットレートモデルｒ（ｔ）の値はｒ０であるとする。可用帯域Ｃ（ｔ）の値は、タイミングｔ０以降にて、ｃ０であるとする。ただし、ｒ０＞０であり、ｃ０＞０であるとする。

図１３に示された例において、ビットレートモデルｒ（ｔ）の値は、タイミングｔ０からタイミングｔ２の期間において、たとえば、タイミングが１だけ増えた場合に、値がａ２（ただし、ａ２＞０）だけ増えるとする。図１３に示された例において、タイミングｔ２以降に、ビットレートモデルｒ（ｔ）の値は、可用帯域の値ｃ０である。すなわち、ビットレートモデルｒ（ｔ）は、式Ａに示されたビットレートモデルである。

ｒ（ｔ）＝ａ２×（ｔ−ｔ０）＋ｒ０（ただし、ｔ０≦ｔ≦ｔ２）、
＝ｃ０（ただし、ｔ２＜ｔ））・・・（式Ａ）。

したがって、タイミングｔ２は、式７に従い算出される。すなわち、
タイミングｔ２＝（ｃ０―ｒ０）÷ａ２＋ｔ０・・・（式７）。

ビットレート情報記憶部２１には、たとえば、図１３に例示されているようなビットレートモデルに関して、ｒ０と、ａ２とのうち少なくともいずれかが異なっているビットレートモデルが格納されている。

ビットレートモデル選択部１８は、ビットレート情報記憶部２１に格納されているビットレートモデルのうち、タイミングｔ０から、タイミング「ｔ０＋Ｔ」までの期間における品質モデルの期待値が最大（または、略最大）であるビットレートモデルを選択する。

ビットレート情報記憶部２１に格納されているビットレートモデルが多いほど（すなわち、ａ２とｒ０との組み合わせが多いほど）、品質モデルの最大値が大きい可能性は高い。すなわち、ビットレート情報記憶部２１に格納されているビットレートモデルが多いほど、より、得られるユーザ品質が高くなる可能性が高いという効果を奏する。

尚、ビットレートモデルを選択する間隔（すなわち、該選択処理に要する所要時間）に基づき、ビットレート情報記憶部２１に格納されているビットレートモデルの個数を決定してもよい。この場合に、ストリーム配信装置２１０によれば、ビットレートモデルを選択するタイミングが決められている場合であっても、高品質にてビットレートを決定することができる。

さらに、ビットレートモデル選択部１８は、タイミングｔ２において、バッファに格納されているデータ量が０（または、略０）になるように、ビットレートモデル（すなわち、本実施形態においては、ａ２とｒ０との組）を選択してもよい。略０は、０付近の値であればよく、たとえば、０から（バッファの容量×０．０５）までの範囲内の数値を表す。具体的に、ビットレートモデル選択部１８がビットレートモデルを選択する手順について説明する。

たとえば、可用帯域Ｃ（ｔ）が、タイミングｔ０からタイミング（ｔ０＋Ｔ）までの期間にてｃ０で一定である場合に、タイミングｔ０からタイミングｔ２までの期間にてバッファから減少するデータ量は、可用帯域Ｃ（ｔ）と、ビットレートモデルｒ（ｔ）との差（すなわち、領域Ｘの面積）である。ビットレートモデル選択部１８は、たとえば、領域Ｘの面積を、式８に従い算出する。すなわち、
領域Ｘの面積＝（ｃ０―ｒ０）×（ｔ２―ｔ０）÷２・・・（式８）。

タイミングｔ０にバッファに格納されているデータ量をＢ（ｔ０）と表す場合に、ビットレートモデル選択部１８は、Ｂ（ｔ０）と領域Ｘの面積とが等しいという条件が成り立つ、ａ２とｒ０とを選択する。式７、及び、式８に従えば、ａ２と、ｒ０とは、関係している。すなわち、ａ２と、ｒ０とのうち、いずれか一方が算出されれば、他方も算出することが可能であるので、第３の実施形態に係るストリーム配信装置２１０によれば、より短い計算時間にて、体感性能が高い制御を行うことができる。

ビットレートモデル選択部１８は、上記の方法に従い、ｃ０を変更しながら求めた複数のビットレートモデル（図３０に例示）のうち、品質モデルの期待値が最大であるビットレートモデルを、選択してもよい。図３０は、ビットレートモデルを選択する処理にて算出される値の一例を概念的に表す図である。尚、図３０は、図２９と同様な図であるので、図３０に関する説明を省略する。

図３０においては、ビットレートモデル１乃至ビットレートモデル６が例示されている。ビットレートモデル１乃至ビットレートモデル６は、図１３等を参照しながら説明したようなｃ０を、それぞれ、０．５、１．５、２．５、３．５、４．５、及び、５．５（Ｍｂｐｓ）に設定した場合に求められる品質モデルを表す。ビットレートモデル選択部１８は、各ビットレートモデルに対して、図２９等を参照しながら説明した処理と同様な処理を実行することによって、品質モデルの期待値を求め、求めた期待値が最大になるビットレートモデル（図３０の例では、ビットレートモデル４）を選択する。

次に、本発明の第３の実施形態に係るストリーム配信装置２１０に関する効果について説明する。

第３の実施形態に係るストリーム配信装置２１０によれば、通信ネットワークを介して、情報の通信の品質を短時間に向上することができる。この理由は、第１の実施形態にて上述した理由と同様である。

さらに、本実施形態に係るストリーム配信装置２１０によれば、情報の通信の品質を、さらに、短時間に向上することができる。この理由は、ビットレート情報記憶部２１に格納されているビットレートモデルが、第１の実施形態、及び、第２の実施形態に比べて少ないからである。

また、第３の実施形態に係るストリーム配信装置２１０によれば、品質が、さらに良好な通信を実現することができる。この理由は、ビットレート情報に含まれているビットレートモデルに従えば、タイミングｔ２以降において、通信ネットワークに関して利用可能な帯域を表す可用帯域モデルに一致（または、類似）している値を用いて、ストリーム配信装置２１０が通信を制御することができるからである。すなわち、可用帯域モデルは、通信ネットワーク３の通信帯域が、時間の経過に伴い推移する（関係している）程度を表す。

さらに、第３の実施形態に係るストリーム配信装置２１０によれば、情報の通信の品質を、さらに短時間に向上することができる。この理由は、ビットレートモデルが折れ線によって構成されているので、ストリーム配信装置２１０が、該ビットレートモデルに含まれているパラメタを、少ない計算量にて算出することができるからである。

尚、本実施形態においては、ビットレート情報記憶部２１にビットレートモデルが格納されているとしたが、第３の実施形態に係るストリーム配信装置２１０が、上述した式等に従いビットレートモデルを算出するパラメタ算出部を有していてもよい。

＜第４の実施形態＞
次に、上述した第１の実施形態を基本とする本発明の第４の実施形態について説明する。

以降の説明においては、本実施形態に係る特徴的な部分を中心に説明すると共に、上述した第１の実施形態と同様な構成については、同一の参照番号を付すことにより、重複する説明を省略する。

図１４を参照しながら、本発明の第４の実施形態に係るストリーム配信装置２２０が有する構成について詳細に説明する。図１４は、本発明の第４の実施形態に係るストリーム配信装置２２０が有する構成を示すブロック図である。

本発明の第４の実施形態に係るストリーム配信装置２２０は、ストリームデータ入力部１１と、符号化部１２と、送信部１３と、可用帯域部１４と、バッファ量推定部１５と、遅延モデル作成部１６と、品質モデル作成部１７と、ビットレートモデル選択部１８と、伝送遅延推定部１９と、ビットレート情報記憶部２２とを有する。

本実施形態において、ビットレート情報記憶部２２には、たとえば、図１５に例示されているように、タイミングｔ０にて、ビットレートモデルの値がｒ０であり、時間が経過するにつれて可用帯域Ｃ（ｔ）に収束する指数関数であるビットレートモデルが格納されている。図１５は、ビットレートモデルの一例を概念的に表す図である。図１５において、横軸は、タイミングを表し、右側であるほど時間が進んでいることを表す。図１５において、縦軸は、ビットレートを表し、上側であるほど、ビットレートが増えることを表す。

具体的に、ビットレート情報記憶部２２には、式９に例示されているビットレートモデルが格納されている。すなわち、
ｒ（ｔ）＝（ｒ０−ｃ０）×ｅｘｐ（ｂ×（ｔ−ｔ０））＋ｃ０・・・（式９）、
ただし、ｂ＜０、０＜ｒ０≦ｃ０。ｅｘｐ（ｘ）は、ネイピア数ｅに関する指数関数を表す（以降の数式においても同様）。

ビットレート情報記憶部２２には、たとえば、図１５に例示されているようなビットレートモデルに関して、ｂが異なっているビットレートモデルが格納されている。

ビットレートモデル選択部１８は、ビットレート情報記憶部２２に格納されているビットレートモデルのうち、図３０等を参照しながら説明した処理と同様に、ｃ０ごとに最適なビットレートモデルを算出する。ビットレートモデル選択部１８は、ｃ０ごとに算出した最適なビットレートモデルのうち、タイミングｔ０からタイミング「ｔ０＋Ｔ」までの期間における品質モデルの期待値が最大（または、略最大）であるビットレートモデルを選択する。

次に、本発明の第４の実施形態に係るストリーム配信装置２２０に関する効果について説明する。

本実施形態では、第３の実施形態と同様に、ビットレート情報記憶部２２に格納されているビットレートモデルが少ないので、ビットレートモデルを選択する処理に要する所要時間が短いという効果がある。

尚、第３の実施形態においては、ビットレートモデルが直線を用いて表され、また、第４の実施形態においては、ビットレートモデルが指数関数を用いて表されると説明したが、上述した例に限定されない。ビットレートモデルは、タイミングｔと一つ以上のパラメタによって定義される関数であればよい。また、ビットレート情報記憶部２２には、直線と指数関数とから構成されている集合のように、複数種類のビットレートモデルを含むビットレート情報が格納されていてもよい。

次に、本発明の第４の実施形態に係るストリーム配信装置２２０に関する効果について説明する。

第４の実施形態に係るストリーム配信装置２２０によれば、通信ネットワークを介して、情報の通信の品質を短時間に向上することができる。この理由は、第１の実施形態にて上述した理由と同様である。

尚、本実施形態においては、ビットレート情報記憶部２２にビットレートモデルが格納されているとしたが、第４の実施形態に係るストリーム配信装置２２０が、上述した式等に従いビットレートモデルを算出するパラメタ算出部を有していてもよい。

＜第５の実施形態＞
次に、上述した第１の実施形態を基本とする本発明の第５の実施形態について説明する。

以降の説明においては、本実施形態に係る特徴的な部分を中心に説明すると共に、上述した第１の実施形態と同様な構成については、同一の参照番号を付すことにより、重複する説明を省略する。

図１６を参照しながら、本発明の第５の実施形態に係るストリーム配信装置２３０が有する構成について詳細に説明する。図１６は、本発明の第５の実施形態に係るストリーム配信装置２３０が有する構成を示すブロック図である。

本発明の第５の実施形態に係るストリーム配信装置２３０は、ストリームデータ入力部１１と、符号化部１２と、送信部１３と、可用帯域部１４と、バッファ量推定部１５と、遅延モデル作成部１６と、品質モデル作成部１７と、ビットレートモデル選択部１８と、伝送遅延推定部１９と、ビットレート情報記憶部２３とを有する。

本実施形態において、ビットレート情報記憶部２３には、たとえば、図１７乃至図１９に例示されているように、タイミングｔ０の直前のビットレートに基づき（たとえば、タイミングｔ０の直前のビットレートの値と同一の値、または、類似している値）決定される値ｒ０であるビットレートモデルが格納されている。図１７乃至図１９は、ビットレートモデルの一例を概念的に表す図である。図１７乃至図１９において、横軸は、タイミングを表し、右側であるほど時間が進んでいることを表す。図１７乃至図１９において、縦軸は、ビットレートを表し、上側であるほどビットレートが増えることを表す。

具体的に、図１７乃至図１９を参照しながら、各図に例示されているビットレートモデルについて説明する。説明の便宜上、図１７乃至図１９に示された例の場合に、可用帯域Ｃ（ｔ）は、タイミングｔ０における可用帯域ｃ０にて一定であるとする。

ビットレート情報記憶部２３には、式１０に示されたビットレートモデル（図１７に例示）が格納されている。すなわち、
ｒ（ｔ）＝ａ１×（ｔ−ｔ０）＋ｒ０（ただし、ｔ０≦ｔ≦ｔ１）、
ａ２×（ｔ−ｔ１）＋ａ１×（ｔ１−ｔ０）＋ｒ０（ただし、ｔ１＜ｔ≦ｔ２）、
Ｃ（ｔ）（ただし、ｔ２＜ｔ）・・・（式１０）。

説明の便宜上、タイミングｔ０におけるビットレートをｒ０と表す。該ビットレートモデルは、タイミングｔ０にてｒ０であり、タイミングｔ０からタイミングｔ１までの期間において、傾きａ１（ただし、ａ１＜０）にて減少するとする。該ビットレートモデルは、タイミングｔ１からタイミングｔ２までの期間において、傾きａ２（ただし、ａ２＞０）にて増加するとする。タイミングｔ２以降にて、該ビットレートモデルは、可用帯域ｃ０（または、略可用帯域ｃ０）を表す値である。

ビットレート情報記憶部２３には、たとえば、図１７に例示されているようなビットレートモデルに関して、ａ１と、ａ２と、ｔ１（ｔ０≦ｔ１≦ｔ０＋Ｔ）とのうち少なくともいずれかが異なっているビットレートモデルが格納されている。

ビットレートモデル選択部１８は、ビットレート情報記憶部２３に格納されているビットレートモデルのうち、第３の実施形態、または、第４の実施形態にて上述した処理と同様に、ｃ０ごとに、タイミングｔ０からタイミング「ｔ０＋Ｔ」までの期間における品質モデルが最大（または、略最大）であるビットレートモデルを、複数個、選択する。ビットレートモデル選択部１８は、選択した複数個のビットレートモデルのうち、該ビットレートモデルに関する品質モデルの期待値（平均値）が最大（または、略最大）となるビットレートモデルを選択する。

ビットレート情報記憶部２３に格納されているビットレートモデルが多いほど（すなわち、ａ１とａ２とｔ１との組み合わせが多いほど）、品質モデルの最大値が大きい可能性は高い。すなわち、ビットレート情報記憶部２３に格納されているビットレートモデルが多いほど、より、得られるユーザ品質が高くなる可能性が高いという効果を奏する。

尚、ビットレートモデルを選択するのに要する時間（すなわち、選択処理に要する所要時間）に基づき、ビットレート情報記憶部２３に格納されているビットレートモデルの個数を決定してもよい。この場合に、ストリーム配信装置２３０によれば、ビットレートモデルを選択するタイミングが決められている場合であっても、高品質にビットレートを決定することができる。

さらに、ビットレートモデル選択部１８は、タイミングｔ２にてバッファに格納されているデータ量が０（または、略０）になるように、ビットレートモデル（すなわち、本実施形態においては、ａ１とａ２とｔ１との組）を選択してもよい。具体的に、ビットレートモデル選択部１８がビットレートモデルを選択する手順について説明する。

バッファに格納されているデータ量（すなわち、バッファ量Ｂ（ｔ））は、ビットレートモデルｒ（ｔ）が表すビットレートが可用帯域よりも多い場合に（すなわち、ｒ（ｔ）＞Ｃ（ｔ））の場合に増加し、ビットレートモデルｒ（ｔ）が表すビットレートが可用帯域よりも少ない場合に（すなわち、ｒ（ｔ）＜Ｃ（ｔ））の場合に減少する。図１７を参照すると、ビットレートモデルｒ（ｔ）が表すビットレートが可用帯域より超過しているデータ量は、領域ａの面積を表す。ビットレートモデルｒ（ｔ）が表すビットレートが可用帯域より少ないデータ量は、領域ｂの面積を表す。したがって、ビットレートモデル選択部１８は、ａ１とａ２とｔ１とのうち、いずれか２つの値を算出する。その後、ビットレートモデル選択部１８は、タイミングｔ０においてバッファに格納されているデータ量（すなわち、バッファ量Ｂ（ｔ０））と、バッファに格納されるデータ量（すなわち、領域ａの面積）との和が、バッファから削除される量（すなわち、領域ｂの面積）と等しいという条件式に従い、残りの１つの値を算出する。この場合に、ビットレートモデル選択部１８は、条件式「Ｂ（ｔ０）＋（領域ａの面積）＝（領域ｂの面積）」に従い、残りの１つの値を算出する。

次に、図１８を参照しながら、ビットレート情報記憶部２３に格納されているビットレートモデルについて説明する。ビットレート情報記憶部２３には、上述した式Ａに示されたビットレートモデル（図１８に例示）が格納されている。ただし、タイミングｔ０におけるビットレートｒ０は、タイミングｔ０の直前のビットレートに基づき（たとえば、タイミングｔ０の直前のビットレートと同一の値、または、類似している値）算出された値である。

式Ａに関する説明は、上述した説明と同様であるので、本実施形態においては、説明を省略する。

次に、図１９を参照しながら、ビットレート情報記憶部２３に格納されているビットレートモデルについて説明する。ビットレート情報記憶部２３には、式１１に示されたビットレートモデル（図１９に例示）が格納されている。すなわち、
ｒ（ｔ）＝ａ１×（ｔ−ｔ０）＋ｒ０（ただし、ｔ０≦ｔ≦ｔ１）、
ａ２×（ｔ−ｔ１）＋ａ１×（ｔ１−ｔ０）＋ｒ０（ただし、ｔ１＜ｔ≦ｔ２）、
Ｃ（ｔ）（ただし、ｔ２＜ｔ）・・・（式１１）。

説明の便宜上、タイミングｔ０におけるビットレートをｒ０と表す。該ビットレートモデルは、タイミングｔ０にてｒ０なる値であり、タイミングｔ０からタイミングｔ１までの期間において、傾きａ１（ただし、ａ１＜０）にて減少するとする。該ビットレートモデルは、タイミングｔ１からタイミングｔ２までの期間において、傾きａ２（ただし、ａ２＞０）にて増加するとする。タイミングｔ２以降にて、該ビットレートモデルは、可用帯域ｃ０（または、略可用帯域ｃ０）となる値である。ただし、ビットレートモデルｒ（ｔ）は、タイミングｔ０からタイミング（ｔ０＋Ｔ）までの期間において、可用帯域Ｃ（ｔ）よりも小さな値（すなわち、ｒ（ｔ）＜Ｃ（ｔ））である。略可用帯域ｃ０は、たとえば、可用帯域ｃ０から誤差が５％以内程度の範囲内の数値を表す。

ビットレート情報記憶部２３には、たとえば、図１９に例示されているようなビットレートモデルに関して、ａ１と、ａ２と、ｔ１（ｔ０≦ｔ１≦ｔ０＋Ｔ）とのうち少なくともいずれかが異なっているビットレートモデルが格納されている。

ビットレートモデル選択部１８は、ビットレート情報記憶部２３に格納されているビットレートモデルのうち、第３の実施形態、または、第４の実施形態にて上述した処理と同様に、ｃ０ごとにタイミングｔ０からタイミング「ｔ０＋Ｔ」までの期間における品質モデルが最大（または、略最大）であるビットレートモデルを、複数個、選択する。ビットレートモデル選択部１８は、選択した複数個のビットレートモデルのうち、品質モデルの期待値が最大（または、略最大）となるビットレートモデルを選択する。

ビットレート情報記憶部２３に格納されているビットレートモデルが多いほど（すなわち、ａ１とａ２とｔ１との組み合わせが多いほど）、品質モデルの最大値が大きい可能性は高い。すなわち、ビットレート情報記憶部２３に格納されているビットレートモデルが多いほど、より、得られる品質が高くなる可能性が高いという効果を奏する。

尚、ビットレートモデルを選択する処理に要する所要時間（すなわち、選択処理に要する所要時間）に基づき、ビットレート情報記憶部２３に格納されているビットレートモデルの個数を決定してもよい。この場合に、ストリーム配信装置２３０によれば、ビットレートモデルを選択する所要時間が決められている場合であっても、高品質にてビットレートを決定することができる。

さらに、ビットレートモデル選択部１８は、タイミングｔ２において、バッファに格納されているデータ量が０（または、略０）になるように、ビットレートモデル（すなわち、本実施形態においては、ａ１とａ２とｔ１との組）を選択してもよい。具体的に、ビットレートモデル選択部１８がビットレートモデルを選択する手順について説明する。

図１９に示された例においては、ビットレートモデルｒ（ｔ）が、タイミングｔ０からタイミングｔ２までの期間において可用帯域Ｃ（ｔ）よりも少ないので、バッファに格納されているデータ量は、該期間において減少する。ビットレートモデル選択部１８は、ａ１とａ２とｔ１とのうち、いずれか２つの値を算出する。その後、ビットレートモデル選択部１８は、タイミングｔ０においてバッファに格納されているデータ量（すなわち、バッファ量Ｂ（ｔ０））と、バッファから削除される量（すなわち、領域Ｙの面積）と等しいという条件式に従い、残りの１つの値を算出する。この場合に、ビットレートモデル選択部１８は、条件式「Ｂ（ｔ０）＝（領域Ｙの面積）」に従い、残りの１つの値を算出する。

また、ビットレート情報記憶部２３には、バッファに格納されているデータ量（すなわち、バッファ量Ｂ（ｔ０））が所定の値より大きな値である場合に関するビットレートモデルが格納されていてもよい。このようなビットレートモデルは、ビットレートを一時的に、可用帯域よりも一層減少させ、その後、可用帯域まで増大させることによって、ユーザ体感品質が良化する程度が、より一層、大きい。したがって、本実施形態に係るストリーム配信装置２３０によれば、ビットレートが急激に変化することを低減することによって、ユーザ体感品質が良化する可能性が高いという効果を奏する。

第５の実施形態においては、ビットレートモデルの例として、直線が連続的につながれたモデル（すなわち、折れ線によって表されるモデル）が例示されているが、ビットレートモデルは、上述した例に限定されない。ビットレートモデルは、タイミングに関する関数であればよい。

次に、本発明の第５の実施形態に係るストリーム配信装置２３０に関する効果について説明する。

第５の実施形態に係るストリーム配信装置２３０によれば、通信ネットワークを介して、情報の通信の品質を短時間に向上することができる。この理由は、第１の実施形態にて上述した理由と同様である。

さらに、第５の実施形態に係るストリーム配信装置２３０によれば、より高品質な情報の通信を短時間に実現することができる。この理由は、タイミングｔ０にて品質が悪くなる可能性を低減しているからである。ストリーム配信装置２３０は、たとえば、タイミングｔ０におけるビットレートｒ０を、タイミングｔ０の直前のビットレートと同じ値（または、類似している値）に設定することによって、タイミングｔ０にて品質が悪くなる可能性を低減する。

尚、本実施形態においては、ビットレート情報記憶部２３にビットレートモデルが格納されているとしたが、第５の実施形態に係るストリーム配信装置２３０が、上述した式等に従いビットレートモデルを算出するパラメタ算出部を有していてもよい。

＜第６の実施形態＞
次に、上述した第１の実施形態を基本とする本発明の第６の実施形態について説明する。

以降の説明においては、本実施形態に係る特徴的な部分を中心に説明すると共に、上述した第１の実施形態と同様な構成については、同一の参照番号を付すことにより、重複する説明を省略する。

図２０を参照しながら、本発明の第６の実施形態に係るストリーム配信装置２４０が有する構成について詳細に説明する。図２０は、本発明の第６の実施形態に係るストリーム配信装置２４０が有する構成を示すブロック図である。

本発明の第６の実施形態に係るストリーム配信装置２４０は、ストリームデータ入力部１１と、符号化部１２と、送信部１３と、可用帯域部１４と、バッファ量推定部１５と、遅延モデル作成部１６と、品質モデル作成部１７と、ビットレートモデル選択部１８と、伝送遅延推定部１９と、ビットレート情報記憶部２４とを有する。

本実施形態において、ビットレート情報記憶部２４には、たとえば、後述する式１２に示されているように、２つの指数関数に基づき算出されるビットレートモデル（図２１に例示）が格納されている。図２１は、ビットレートモデルの一例を概念的に表す図である。図２１において、横軸は、タイミングを表し、右側であるほど時間が進んでいることを表す。図２１において、縦軸は、ビットレートを表し、上側であるほど、ビットレートが増えることを表す。

具体的に、図２１を参照しながら、ビットレートモデルについて説明する。説明の便宜上、図２１に示された例の場合に、可用帯域Ｃ（ｔ）は、タイミングｔ０における可用帯域ｃ０にて一定であるとする。

ビットレート情報記憶部２４には、式１２に示されたビットレートモデル（図２１に例示）が格納されている。すなわち、
ｒ（ｔ）＝ａ１×ｅｘｐ（ｂ１×（ｔ−ｔ０））＋ｃ０＋ａ２×ｅｘｐ（ｄ×ｂ２×（ｔ−ｔ０））・・・（式１２）、
ただし、ａ１＜０、ａ２≧０、ｂ１＜０、ｂ２＜０、ｄ＞１、ａ１＋ａ２＋ｃ０＝ｒ０。

式１２に示されたビットレートモデルｒ（ｔ）のうち、「ａ１×ｅｘｐ（ｂ１×（ｔ−ｔ０））＋ｃ０」は、タイミングｔが十分大きな値である場合に、第４の実施形態と同様にｃ０に収束する指数関数である。すなわち、ａ２が０である場合に、式１２は、第４の実施形態に示された式９と等価な式を表す。また、式１２に示されたビットレートモデルｒ（ｔ）のうち、「ａ２×ｅｘｐ（ｄ×ｂ２×（ｔ−ｔ０））」は、タイミングｔが十分大きな値である場合に、０に収束する指数関数である。また、「ａ２×ｅｘｐ（ｄ×ｂ２×（ｔ−ｔ０））」は、ｄ×ｂ２＜ｂ１である場合に、「ａ１×ｅｘｐ（ｂ１×（ｔ−ｔ０））＋ｃ０」に比べて急速に収束する。したがって、式１２に示されたビットレートモデルは、図２１に例示されているように、該ビットレートモデルの値が、時間が経過するにつれて、一旦低下した後に可用帯域ｃ０に収束する関数である。

ビットレート情報記憶部２４には、たとえば、図２１に例示されているようなビットレートモデルに関して、ａ１と、ａ２と、ｂ１と、ｂ２と、ｄとのうち少なくともいずれかが異なっているビットレートモデルが格納されている。

第３の実施形態乃至第５の実施形態にて上述した処理と同様に、ビットレートモデル選択部１８は、ビットレート情報記憶部２４に格納されているビットレートモデルのうち、ｃ０ごとに、タイミングｔ０からタイミング「ｔ０＋Ｔ」までの期間における品質モデルが最大（または、略最大）であるビットレートモデルを、複数個、選択する。ビットレートモデル選択部１８は、さらに、図２９等を参照しながら説明したような処理に従い、選択した複数個のビットレートモデルのうち、品質モデルの期待値が最大（または、略最大）となるビットレートモデルを選択する。

ビットレート情報記憶部２４に格納されているビットレートモデルが多いほど（すなわち、ａ１と、ａ２と、ｂ１と、ｂ２と、ｄとの組み合わせが多いほど）、品質モデルの最大値が大きい可能性は高い。すなわち、ビットレート情報記憶部２４に格納されているビットレートモデルが多いほど、より、得られるユーザ品質が高くなる可能性が高いという効果を奏する。

尚、ビットレートモデルを選択するのに要する時間（すなわち、選択処理に要する所要時間）に基づき、ビットレート情報記憶部２４に格納されているビットレートモデルの個数を決定してもよい。この場合に、ストリーム配信装置２４０によれば、ビットレートモデルを選択するタイミングが決められている場合であっても、高品質にてビットレートを決定することができる。

第６の実施形態においては、ビットレートモデルの例として、指数関数を用いて記載されたモデルが例示されているが、ビットレートモデルは、上述した例に限定されない。ビットレートモデルは、タイミングに関する関数であればよい。

次に、本発明の第６の実施形態に係るストリーム配信装置２４０に関する効果について説明する。

第６の実施形態に係るストリーム配信装置２４０によれば、通信ネットワークを介して、情報の通信の品質を短時間に向上することができる。この理由は、第１の実施形態にて上述した理由と同様である。

さらに、第６の実施形態に係るストリーム配信装置２４０によれば、より高品質な情報の通信の品質を短時間に向上することができる。この理由は、ビットレート情報記憶部２４に格納されているビットレートモデルが指数関数の和として設定されているので、ビットレートが急激に変化してしまう可能性が低いからである。この結果、第６の実施形態に係るストリーム配信装置２４０によれば、品質が悪化してしまう可能性が低いので、より高品質な情報の通信を短時間に実現することができる。

尚、本実施形態においては、ビットレート情報記憶部２４にビットレートモデルが格納されているとしたが、第６の実施形態に係るストリーム配信装置２４０が、上述した式等に従いビットレートモデルを算出するパラメタ算出部を有していてもよい。

＜第７の実施形態＞
次に、本発明の第７の実施形態について説明する。

以降の説明においては、本実施形態に係る特徴的な部分を中心に説明すると共に、上述した各実施形態と同様な構成については、同一の参照番号を付すことにより、重複する説明を省略する。

図２２を参照しながら、本発明の第７の実施形態に係るビットレート指示装置７１が有する構成について詳細に説明する。図２２は、本発明の第７の実施形態に係るビットレート指示装置７１が有する構成を示すブロック図である。

本発明の第７の実施形態に係るビットレート指示装置７１は、品質モデル作成部７２と、遅延モデル作成部７３と、ビットレート指示部７４とを有する。

ビットレート指示装置７１は、通信ネットワーク３を制御している制御装置７５と接続（または、通信接続）することができる。ビットレート指示装置７１は、図５、図１３、図１５、図１７乃至図１９、または、図２１等を参照しながら説明したようなビットレートモデルを複数含むビットレート情報７６を参照することができる。すなわち、ビットレート指示装置７１は、通信ネットワーク３を介して通信されるデータの単位時間あたりのデータ量が時間の経過に伴い推移する程度を表すビットレートモデルを、複数含むビットレート情報７６を参照することができる。

遅延モデル作成部７３は、ビットレート情報７６に含まれているビットレートモデルと、上述したような可用帯域モデルとの差分に基づき、通信ネットワーク３を介してデータが通信される場合に遅延する時間を決定可能な遅延モデルを作成する。すなわち、遅延モデル作成部７３は、ビットレート情報７６に含まれているビットレートモデルと、通信ネットワーク３の通信帯域が、時間の経過に伴い推移する程度を表す可用帯域モデルとの差分に基づき、該遅延モデルを作成する。遅延モデル作成部７３は、該ビットレートモデルと、該可用帯域関数とに関する遅延モデルを、たとえば、式１乃至式５等に従い作成する。遅延モデルは、通信ネットワーク３を介した通信の遅延時間が、時間の経過に伴い推移する程度を表す。

次に、品質モデル作成部７２は、遅延モデル作成部７３が作成した遅延モデルに従い遅延が生じ、さらに、該ビットレートモデルに従いビットレートが制御された場合における通信の品質を決定可能な品質モデルを、たとえば、特許文献１等に開示された方法に従い算出する。この場合に、品質モデル作成部７２は、遅延モデル作成部７３が作成した遅延モデルと、該ビットレートモデルとを用いて該品質モデルを作成する。

品質モデル作成部７２、及び、遅延モデル作成部７３は、たとえば、ビットレート情報７６に含まれている各ビットレートモデルに対して、上述した処理を実行する。

ビットレート指示部７４は、ビットレート情報７６に含まれているビットレートモデルのうち、該ビットレートモデルに対して品質モデル作成部７２が作成した品質モデルの期待値が大きいビットレートモデルを選択する。すなわち、ビットレート指示部７４は、ビットレート情報７６に含まれているビットレートモデルのうち、品質モデルに従い決定される品質が、ある期間に関して大きなビットレートモデルを選択する。ビットレート指示部７４は、選択したビットレートモデルに従い通信速度を制御するよう要求する要求情報を、通信ネットワーク３を制御している制御装置７５に対して送信する。

制御装置７５は、ビットレート指示部７４が送信した要求情報を受信し、受信した要求情報にて指示されたビットレートモデルに従い、通信ネットワーク３における通信を制御する。

遅延モデル作成部７３は、たとえば、図２に示された遅延モデル作成部１６が有している機能を用いて実現することができる。品質モデル作成部７２は、たとえば、図２に示された品質モデル作成部１７が有している機能を用いて実現することができる。ビットレート指示部７４は、図２に示されたビットレートモデル選択部１８が有している機能、送信部１３が有している機能を用いて実現することができる。まとめると、ビットレート指示装置７１は、図２に示されたストリーム配信装置１、図１２に示されたストリーム配信装置２１０、図１４に示されたストリーム配信装置２２０、図１６に示されたストリーム配信装置２３０、または、図２０に示されたストリーム配信装置２４０等が有している機能を用いて実現することができる。

次に、第７の実施形態に係るビットレート指示装置７１に関する効果について説明する。

第７の実施形態に係るビットレート指示装置７１によれば、通信ネットワークを介して、情報の通信の品質を短時間に向上することができる。この理由は、特許文献１に開示された通信装置より長い期間に亘るビットレートを算出し、算出したビットレートに従い通信を制御することができるからである。したがって、特許文献１に開示された通信装置より通信を制御する回数が減少するので、本実施形態に係るビットレート指示装置７１によれば、高品質な情報の通信を短時間に実現することができる。

＜第８の実施形態＞
次に、本発明の第８の実施形態について説明する。

以降の説明においては、本実施形態に係る特徴的な部分を中心に説明すると共に、上述した各実施形態と同様な構成については、同一の参照番号を付すことにより、重複する説明を省略する。

図２３を参照しながら、本発明の第８の実施形態に係るビットレート指示装置９１が有する構成について詳細に説明する。図２３は、本発明の第８の実施形態に係るビットレート指示装置９１が有する構成を示すブロック図である。

本発明の第８の実施形態に係るビットレート指示装置９１は、品質モデル作成部９２と、ビットレート指示部９３とを有する。

ビットレート指示装置９１は、通信ネットワーク３を制御している制御装置７５と接続（または、通信接続）することができる。ビットレート指示装置９１は、図５、図１３、図１５、図１７乃至図１９、または、図２１等を参照しながら説明したようなビットレートモデルが複数格納されているビットレート情報記憶部９４を参照することができる。すなわち、ビットレート指示装置９１は、通信ネットワーク３を介して通信されるデータの単位時間あたりのデータ量が時間の経過に伴い推移する程度を表すビットレートモデルが複数格納されているビットレート情報記憶部９４を参照することができる。また、ビットレート情報記憶部９４には、さらに、通信ネットワーク３に関する可用帯域が時間の経過に伴い推移する程度を表す可用帯域モデルと、該可用帯域モデルが生じる可能性とが格納されている。説明の便宜上、ビットレート情報記憶部９４には、可用帯域モデルが格納されているとしたが、たとえば、第１の実施形態に示された可用帯域部１４（図２）によって、通信ネットワーク３に関する可用帯域モデルが作成されてもよい。

品質モデル作成部９２は、ビットレート情報記憶部９４に含まれているビットレートモデルと、可用帯域モデルとを読み取る。ビットレートモデルは、通信ネットワーク３を介して通信されるデータに関する単位時間あたりのデータ量が、時間の経過に伴い推移する程度を表す。ビットレートモデルの一例は、図５等に示されている。可用帯域モデルの一例は、図１３、図１５等に示されている。品質モデル作成部９２は、読み取ったビットレートモデルと、可用帯域モデルとに基づき、図４Ａ、図４Ｂ、及び、図５乃至図７等を参照しながら説明したような処理と同様な処理を実行することによって、通信ネットワーク３にて実行される通信の品質が時間の経過に伴い推移する程度を表す品質モデルを作成する。品質モデル作成部９２は、各ビットレートモデルに関して品質モデル（図７に例示）を作成する。

ビットレート指示部９３は、品質モデル作成部９２が読み取った該可用帯域モデルが生じる可能性を、ビットレート情報記憶部９４から読み取り、読み取った可能性に基づき、品質モデル作成部９２が該可用帯域モデルに関して作成した品質モデルに関する期待値を算出する。たとえば、ビットレート指示部９３は、式１３、または、式１４を参照しながら説明した処理と同様な処理に従い、該品質モデルに関する期待値を算出する。ビットレート指示部９３は、各ビットレートモデルに関して該期待値を算出する。

ビットレート指示部９３は、ビットレート情報記憶部９４に含まれているビットレートモデルのうち、該ビットレートモデルに関して算出された品質モデルの期待値が大きいビットレートモデルを選択する。ビットレート指示部９３は、選択したビットレートモデルに従い通信速度を制御するよう要求する要求情報を、通信ネットワーク３を制御している制御装置７５に対して送信する。

制御装置７５は、ビットレート指示部９３が送信した要求情報を受信し、受信した要求情報にて指示されたビットレートモデルに従い、通信ネットワーク３における通信を制御する。

品質モデル作成部９２は、たとえば、図２に示された品質モデル作成部１７が有している機能等を用いて実現することができる。ビットレート指示部９３は、図２に示されたビットレートモデル選択部１８が有している機能、送信部１３が有している機能等を用いて実現することができる。まとめると、ビットレート指示装置９１は、図２に示されたストリーム配信装置１、図１２に示されたストリーム配信装置２１０、図１４に示されたストリーム配信装置２２０、図１６に示されたストリーム配信装置２３０、または、図２０に示されたストリーム配信装置２４０等が有している機能を用いて実現することができる。

次に、第８の実施形態に係るビットレート指示装置９１に関する効果について説明する。

第８の実施形態に係るビットレート指示装置９１によれば、通信ネットワーク３に関して、ある期間における通信帯域を一意に決めることができない場合に、情報の通信の品質を短時間に向上することができる。この理由は、通信ネットワーク３に関して、可用帯域が生じる可能性に基づき、期待される通信の品質を算出するからである。

また、本発明の各実施形態に係るストリーム配信装置、または、ビットレート指示装置に関しても、上述した理由と同様な理由に基づき、同様な効果を奏する。

（ハードウェア構成例）
上述した本発明の第１の実施形態乃至第６の実施形態に係るストリーム配信装置、または、第７の実施形態乃至第８の実施形態に係るビットレート指示装置を、１つの計算処理装置（情報処理装置、コンピュータ）を用いて実現するハードウェア資源の構成例について説明する。但し、係るストリーム配信装置、または、係るビットレート指示装置は、物理的または機能的に少なくとも２つの計算処理装置を用いて実現してもよい。また、係るストリーム配信装置、または、係るビットレート指示装置は、専用の装置として実現してもよい。

図２４は、第１の実施形態乃至第６の実施形態に係るストリーム配信装置、または、第７の実施形態乃至第８の実施形態に係るビットレート指示装置を実現可能な計算処理装置のハードウェア構成例を概略的に示すブロック図である。計算処理装置８０は、中央処理演算装置（Ｃｅｎｔｒａｌ＿Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ＿Ｕｎｉｔ、以降「ＣＰＵ」と表す）８１、メモリ８２、ディスク８３、不揮発性記録媒体８４、通信インターフェース（以降、「通信ＩＦ」と表す）８７、及び、ディスプレー８８を有する。計算処理装置８０は、入力装置８５、出力装置８６に接続可能であってもよい。計算処理装置８０は、通信ＩＦ８７を介して、他の計算処理装置、及び、通信装置と情報を送受信することができる。

不揮発性記録媒体８４は、コンピュータが読み取り可能な、たとえば、コンパクトディスク（Ｃｏｍｐａｃｔ＿Ｄｉｓｃ）、デジタルバーサタイルディスク（Ｄｉｇｉｔａｌ＿Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ＿Ｄｉｓｃ）である。また、不揮発性記録媒体８４は、ユニバーサルシリアルバスメモリ（ＵＳＢメモリ）、ソリッドステートドライブ（Ｓｏｌｉｄ＿Ｓｔａｔｅ＿Ｄｒｉｖｅ）等であってもよい。不揮発性記録媒体８４は、電源を供給しなくても係るプログラムを保持し、持ち運びを可能にする。不揮発性記録媒体８４は、上述した媒体に限定されない。また、不揮発性記録媒体８４の代わりに、通信ＩＦ８７、及び、通信ネットワークを介して係るプログラムを持ち運びしてもよい。

すなわち、ＣＰＵ８１は、ディスク８３に格納されているソフトウェア・プログラム（コンピュータ・プログラム：以下、単に「プログラム」と称する）を、実行する際にメモリ８２にコピーし、演算処理を実行する。ＣＰＵ８１は、プログラム実行に必要なデータをメモリ８２から読み取る。表示が必要な場合には、ＣＰＵ８１は、ディスプレー８８に出力結果を表示する。外部への出力が必要な場合には、ＣＰＵ８１は、出力装置８６に出力結果を出力する。外部からプログラムを入力する場合、ＣＰＵ８１は、入力装置８５からプログラムを読み取る。ＣＰＵ８１は、上述した図１、図２、図９、図１２、図１４、図１６、図２０、図２２、または、図２３に示す各部が表す機能（処理）に対応するところのメモリ８２にあるストリーム配信プログラム（図３、図４Ａ、図４Ｂ、図１１）、または、ビットレート指示プログラムを解釈し実行する。ＣＰＵ８１は、上述した本発明の各実施形態において説明した処理を順次実行する。

すなわち、このような場合、本発明は、係るストリーム配信プログラム、または、係るビットレート指示プログラムによっても成し得ると捉えることができる。さらに、係るストリーム配信プログラム、または、係るビットレート指示プログラムが記録されたコンピュータが読み取り可能な不揮発性の記録媒体によっても、本発明は成し得ると捉えることができる。

以上、上述した実施形態を模範的な例として本発明を説明した。しかし、本発明は、上述した実施形態には限定されない。すなわち、本発明は、本発明のスコープ内において、当業者が理解し得る様々な態様を適用することができる。

尚、上述した各実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうる。しかし、上述した各実施形態により例示的に説明した本発明は、以下には限られない。

（付記１）
通信ネットワークを介して通信されるデータに関する単位時間あたりのデータ量が、時間の経過に伴い推移する程度を表すビットレートモデルを複数含むビットレート情報内の前記ビットレートモデルと、前記通信ネットワークに関する通信帯域が時間の経過に伴い推移する程度を表す可用帯域モデルとに基づき、前記通信の品質が時間の経過に伴い推移する程度を表す品質モデルを作成する品質モデル作成手段と、
作成された前記品質モデルに関する期待値を、前記可用帯域モデルが生じる可能性に基づき求め、前記ビットレート情報に含まれている複数の前記ビットレートモデルのうち、前記期待値が他のビットレートモデルよりも大きなビットレートモデルに従い、前記単位時間あたりのデータ量を制御するよう、前記通信を制御している制御装置に指示するビットレート指示手段と
を備えるビットレート指示装置。

（付記２）
複数の前記可用帯域モデルに基づき、あるタイミングに前記通信帯域が、ある可用帯域である前記可能性を算出する可用帯域手段
をさらに備え、
前記ビットレート指示手段は、前記可用帯域手段が算出した前記可能性に基づき、前記期待値を求める
付記１に記載のビットレート指示装置。

（付記３）
前記可用帯域手段は、自装置が有する処理余力に応じて前記ある可用帯域の幅を決定する
付記２に記載のビットレート指示装置。

（付記４）
前記ビットレートモデルと、前記可用帯域モデルとの差分に基づき、前記通信ネットワークを介して行われる通信の遅延時間が、時間の経過に伴い推移する程度を表す遅延モデルを作成する遅延モデル作成手段
をさらに備え、
前記品質モデル作成手段は、前記遅延モデルと、前記ビットレートモデルと、前記遅延モデルに基づき前記品質モデルを作成する
付記１乃至付記３のいずれかに記載のビットレート指示装置。

（付記５）
前記ビットレート指示手段は、前記品質モデルが表す前記品質の期待値が、ある期間において、最大、または、略最大である前記ビットレートモデルを前記ビットレート情報から選択する
付記１乃至付記４のいずれかに記載のビットレート指示装置。

（付記６）
前記ビットレート情報が格納されているビットレート情報記憶手段
をさらに備え、
前記ビットレート情報は、第１タイミング以降に関して、前記可用帯域モデルから決定される前記通信帯域の確率分布に含まれている値を含む
付記１乃至付記５のいずれかに記載のビットレート指示装置。

（付記７）
前記ビットレート情報に含まれている前記ビットレートモデルは、複数の直線から構成されている折れ線を表す情報である
付記６に記載のビットレート指示装置。

（付記８）
前記ビットレートモデルは、前記第１タイミング以前の第２タイミングまでの期間にて負の傾きであり、前記第２タイミングから前記第１タイミングまでの期間に正の傾きであり、前記第１タイミング以降にて傾きが０または略０である
付記６、または、付記７に記載のビットレート指示装置。

（付記９）
前記ビットレートモデルは、前記第１タイミング以前にて正の傾きであり、前記第１タイミング以降にて傾きが０または略０である
付記６、または、付記７に記載のビットレート指示装置。

（付記１０）
前記通信ネットワークにて遅延している通信にて処理される対象であるデータが先入れ先出しにて格納されているバッファに格納されているデータ量が、前記第１タイミングにて０または略０である条件が成立している前記正の傾き、前記負の傾き、及び、前記第２タイミングをパラメタとして算出し、算出した前記パラメタが表す前記ビットレートモデルを前記ビットレート情報記憶手段に格納するパラメタ算出手段
をさらに備える付記８に記載のビットレート指示装置。

（付記１１）
前記ビットレート情報は、時間が経過するのに応じて、前記可用帯域モデルが表す前記通信帯域に近づく指数関数を用いて表されるビットレートモデルを含む
付記５乃至付記１０のいずれかに記載のビットレート指示装置。

（付記１２）
情報処理装置によって、通信ネットワークを介して通信されるデータに関する単位時間あたりのデータ量が、時間の経過に伴い推移する程度を表すビットレートモデルを複数含むビットレート情報内の前記ビットレートモデルと、前記通信ネットワークに関する通信帯域が時間の経過に伴い推移する程度を表す可用帯域モデルとに基づき、前記通信の品質が時間の経過に伴い推移する程度を表す品質モデルを作成し、作成された前記品質モデルに関する期待値を、前記可用帯域モデルが生じる可能性に基づき求め、前記ビットレート情報に含まれている複数の前記ビットレートモデルのうち、前記期待値が他のビットレートモデルよりも大きなビットレートモデルに従い、前記単位時間あたりのデータ量を制御するよう、前記通信を制御している制御装置に指示する
ビットレート指示方法。

（付記１３）
通信ネットワークを介して通信されるデータに関する単位時間あたりのデータ量が、時間の経過に伴い推移する程度を表すビットレートモデルを複数含むビットレート情報内の前記ビットレートモデルと、前記通信ネットワークに関する通信帯域が時間の経過に伴い推移する程度を表す可用帯域モデルとに基づき、前記通信の品質が時間の経過に伴い推移する程度を表す品質モデルを作成する品質モデル作成機能と、
作成された前記品質モデルに関する期待値を、前記可用帯域モデルが生じる可能性に基づき求め、前記ビットレート情報に含まれている複数の前記ビットレートモデルのうち、前記期待値が他のビットレートモデルよりも大きなビットレートモデルに従い、前記単位時間あたりのデータ量を制御するよう、前記通信を制御している制御装置に指示するビットレート指示機能と
をコンピュータに実現させるビットレート指示プログラム。

この出願は、２０１６年８月１７日に出願された日本出願特願２０１６−１６００１８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。

１ ストリーム配信装置
２ ストリーム受信装置
３ 通信ネットワーク
４ ストリーム配信システム
１１ ストリームデータ入力部
１２ 符号化部
１３ 送信部
１４ 可用帯域部
１５ バッファ量推定部
１６ 遅延モデル作成部
１７ 品質モデル作成部
１８ ビットレートモデル選択部
１９ 伝送遅延推定部
２０ ビットレート情報記憶部
５ 通信ネットワーク
６ ストリーム配信システム
５１ 基地局装置
５２ モバイルコアネットワーク
５３ インターネット
１３１ 送信バッファ
２１ ビットレート情報記憶部
２１０ ストリーム配信装置
２２ ビットレート情報記憶部
２２０ ストリーム配信装置
２３ ビットレート情報記憶部
２３０ ストリーム配信装置
２４ ビットレート情報記憶部
２４０ ストリーム配信装置
７１ ビットレート指示装置
７２ 品質モデル作成部
７３ 遅延モデル作成部
７４ ビットレート指示部
７５ 制御装置
７６ ビットレート情報
８０ 計算処理装置
８１ ＣＰＵ
８２ メモリ
８３ ディスク
８４ 不揮発性記録媒体
８５ 入力装置
８６ 出力装置
８７ 通信ＩＦ
８８ ディスプレー
９１ ビットレート指示装置
９２ 品質モデル作成部
９３ ビットレート指示部
９４ ビットレート情報記憶部

Claims (13)

1. 通信ネットワークを介して通信されるデータに関する単位時間あたりのデータ量が、時間の経過に伴い推移する程度を表すビットレートモデルを複数含むビットレート情報内の前記ビットレートモデルと、前記通信ネットワークに関する通信帯域が時間の経過に伴い推移する程度を表す可用帯域モデルとに基づき、前記通信の品質が時間の経過に伴い推移する程度を表す品質モデルを作成する品質モデル作成手段と、
   作成された前記品質モデルに関する期待値を、前記可用帯域モデルが生じる可能性に基づき求め、前記ビットレート情報に含まれている複数の前記ビットレートモデルのうち、前記期待値が他のビットレートモデルよりも大きなビットレートモデルに従い、前記単位時間あたりのデータ量を制御するよう、前記通信を制御している制御装置に指示するビットレート指示手段と
   を備えるビットレート指示装置。
2. 複数の前記可用帯域モデルに基づき、あるタイミングに前記通信帯域が、ある可用帯域である前記可能性を算出する可用帯域手段
   をさらに備え、
   前記ビットレート指示手段は、前記可用帯域手段が算出した前記可能性に基づき、前記期待値を求める
   請求項１に記載のビットレート指示装置。
3. 前記可用帯域手段は、自装置が有する処理余力に応じて前記ある可用帯域の幅を決定する
   請求項２に記載のビットレート指示装置。
4. 前記ビットレートモデルと、前記可用帯域モデルとの差分に基づき、前記通信ネットワークを介して行われる通信の遅延時間が、時間の経過に伴い推移する程度を表す遅延モデルを作成する遅延モデル作成手段
   をさらに備え、
   前記品質モデル作成手段は、前記遅延モデルと、前記ビットレートモデルと、前記遅延モデルに基づき前記品質モデルを作成する
   請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のビットレート指示装置。
5. 前記ビットレート指示手段は、前記品質モデルが表す前記品質の期待値が、ある期間において、最大、または、略最大である前記ビットレートモデルを前記ビットレート情報から選択する
   請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のビットレート指示装置。
6. 前記ビットレート情報が格納されているビットレート情報記憶手段
   をさらに備え、
   前記ビットレート情報は、第１タイミング以降に関して、前記可用帯域モデルから決定される前記通信帯域の確率分布に含まれている値を含む
   請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のビットレート指示装置。
7. 前記ビットレート情報に含まれている前記ビットレートモデルは、複数の直線から構成されている折れ線を表す情報である
   請求項６に記載のビットレート指示装置。
8. 前記ビットレートモデルは、前記第１タイミング以前の第２タイミングまでの期間にて負の傾きであり、前記第２タイミングから前記第１タイミングまでの期間に正の傾きであり、前記第１タイミング以降にて傾きが０または略０である
   請求項６、または、請求項７に記載のビットレート指示装置。
9. 前記ビットレートモデルは、前記第１タイミング以前にて正の傾きであり、前記第１タイミング以降にて傾きが０または略０である
   請求項６、または、請求項７に記載のビットレート指示装置。
10. 前記通信ネットワークにて遅延している通信にて処理される対象であるデータが先入れ先出しにて格納されているバッファに格納されているデータ量が、前記第１タイミングにて０または略０である条件が成立している前記正の傾き、前記負の傾き、及び、前記第２タイミングをパラメタとして算出し、算出した前記パラメタが表す前記ビットレートモデルを前記ビットレート情報記憶手段に格納するパラメタ算出手段
    をさらに備える請求項８に記載のビットレート指示装置。
11. 前記ビットレート情報は、時間が経過するのに応じて、前記可用帯域モデルが表す前記通信帯域に近づく指数関数を用いて表されるビットレートモデルを含む
    請求項５乃至請求項１０のいずれかに記載のビットレート指示装置。
12. 情報処理装置によって、通信ネットワークを介して通信されるデータに関する単位時間あたりのデータ量が、時間の経過に伴い推移する程度を表すビットレートモデルを複数含むビットレート情報内の前記ビットレートモデルと、前記通信ネットワークに関する通信帯域が時間の経過に伴い推移する程度を表す可用帯域モデルとに基づき、前記通信の品質が時間の経過に伴い推移する程度を表す品質モデルを作成し、作成された前記品質モデルに関する期待値を、前記可用帯域モデルが生じる可能性に基づき求め、前記ビットレート情報に含まれている複数の前記ビットレートモデルのうち、前記期待値が他のビットレートモデルよりも大きなビットレートモデルに従い、前記単位時間あたりのデータ量を制御するよう、前記通信を制御している制御装置に指示する
    ビットレート指示方法。
13. 通信ネットワークを介して通信されるデータに関する単位時間あたりのデータ量が、時間の経過に伴い推移する程度を表すビットレートモデルを複数含むビットレート情報内の前記ビットレートモデルと、前記通信ネットワークに関する通信帯域が時間の経過に伴い推移する程度を表す可用帯域モデルとに基づき、前記通信の品質が時間の経過に伴い推移する程度を表す品質モデルを作成する品質モデル作成機能と、
    作成された前記品質モデルに関する期待値を、前記可用帯域モデルが生じる可能性に基づき求め、前記ビットレート情報に含まれている複数の前記ビットレートモデルのうち、前記期待値が他のビットレートモデルよりも大きなビットレートモデルに従い、前記単位時間あたりのデータ量を制御するよう、前記通信を制御している制御装置に指示するビットレート指示機能と
    をコンピュータに実現させるビットレート指示プログラムが記録された記録媒体。

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