WO2013005478A1 - コンテンツ配信システム、コンテンツ配置決定装置、コンテンツ配置決定方法およびプログラム - Google Patents

コンテンツ配信システム、コンテンツ配置決定装置、コンテンツ配置決定方法およびプログラム Download PDF

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WO2013005478A1
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英士 高橋
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日本電気株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/20—Servers specifically adapted for the distribution of content, e.g. VOD servers; Operations thereof
    • H04N21/23—Processing of content or additional data; Elementary server operations; Server middleware
    • H04N21/231—Content storage operation, e.g. caching movies for short term storage, replicating data over plural servers, prioritizing data for deletion
    • H04N21/23103—Content storage operation, e.g. caching movies for short term storage, replicating data over plural servers, prioritizing data for deletion using load balancing strategies, e.g. by placing or distributing content on different disks, different memories or different servers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/20—Servers specifically adapted for the distribution of content, e.g. VOD servers; Operations thereof
    • H04N21/21—Server components or server architectures
    • H04N21/218—Source of audio or video content, e.g. local disk arrays
    • H04N21/2183—Cache memory

Definitions

  • the present invention relates to a content distribution system, a content arrangement determination device, a content arrangement determination method, and a program, and in particular, content that can improve distribution quality by appropriately arranging the content according to the viewing quality of each content. It relates to distribution systems.
  • content distribution systems are also required to efficiently distribute content as a whole system in real time to cope with data processing capabilities of each client terminal and the status of networks and distribution devices that change every moment. It is done. “Efficient” content distribution here means that the finite network resource (distribution resource) is used to maximize the content distribution quality of the entire system.
  • FIG. 22A is an explanatory diagram showing a configuration of a content distribution system 1001 which is a generally known content distribution network (CDN: “Contents” Delivery “Network”) described in Non-Patent Document 1.
  • FIG. 22B is an explanatory diagram illustrating an example of operations between the devices in the content distribution system 1001 illustrated in FIG. 22A.
  • This content distribution system 1001 responds to this distribution request by specifying an unspecified number of client terminals 1030a, 1030b,... (Hereinafter collectively referred to as client terminals 1030) that specify a type of content and issue a distribution request.
  • client terminals 1030 A content distribution apparatus 1010 to be performed and a cache distribution apparatus 1020 described later are connected to each other via a network 1040.
  • the content distribution apparatus 1010 receives the content distribution request, and the URL (or the cache distribution apparatus 1020 having the closest network topology distance from the requesting client terminal 1030) (or IP address etc.) is returned to the client terminal 1030 (step S1002).
  • the client terminal 1030 Upon receiving this, the client terminal 1030 issues a new content distribution request to the cache distribution device 1020 indicated by the URL returned in step S1002 (step S1003). Since the cache distribution device 1020 receives and stores the content data of the content from the content distribution device 1010 in advance (this is referred to as a cache), the content data is distributed to the client terminal 1030 (steps). In step S1004), the client terminal 1030 reproduces this (step S1005).
  • the cache distribution device 1020 caches in advance the content data that the content distribution device 1010 has, which is frequently subjected to distribution requests from many client terminals 1030. Then, there are a plurality of cache distribution apparatuses 1020 on the network 1040, and the content distribution apparatus 1010 selects the one having a short distance as the network topology from the requesting client terminal 1030, and the URL of the cache distribution apparatus 1020 is selected. Is returned to the delivery requester.
  • the cache distribution device There is a method of selecting content to be cached by the cache distribution device and predicting that a large number of distribution requests are generated and caching this in advance.
  • the file requested for distribution is distributed from the content distribution apparatus, and at the same time, the same content is transmitted to the cache distribution apparatus, and the cache distribution apparatus caches the file. There is also a method of distributing this from.
  • the content distribution device distributes moving image file data into a plurality of partial data, and reproduces it every time the client terminal receives the partial data. This eliminates the need for the client terminal to continue to wait while receiving the moving image content, and even when a line failure occurs, it is possible to reproduce the moving image for the already received file data.
  • a multi-bit rate content distribution system is known as means for realizing them.
  • a content distribution device stores and encodes content at a plurality of bit rates, to the data processing capacity of each client terminal, to a network or a distribution device that changes every moment. It is possible to appropriately set the playback bit rate of the distribution content in response to the load state of the content in real time. As a result, stable distribution of content is realized.
  • a method of hierarchically encoding a moving image signal into a base layer and an enhancement layer may be used, or the same content may be independently encoded at a plurality of bit rates.
  • a method of encoding as simple data may be used.
  • this multi-bit rate content distribution technology is applied to the content distribution system which is the above-mentioned CDN, and the one that generates a large number of distribution requests including not only the type of content but also the bit rate is selected as the cache distribution apparatus. It is also possible to cache.
  • the content distribution system in this case is required to maximize the content viewing quality on the client terminal side as a whole while reducing the network load. For this purpose, it is necessary to appropriately arrange content encoded at a plurality of bit rates in a limited storage area of the cache distribution device.
  • Patent Document 2 describes a technique in which content data having a large parameter is preferentially cached in a cache distribution device using the access frequency for each content and each encoding layer as a parameter.
  • content data having a high access frequency per unit capacity is given priority to a cache distribution device using the access frequency and size (product of playback bit rate and playback time) for each content and each encoding layer as parameters. Describes the technique of caching.
  • Patent Document 4 describes a technique of calculating an evaluation value for a user's content from an access log, thereby rearranging content data to be cached in a cache distribution device.
  • Patent Document 5 describes a technique for calculating a subjective evaluation value for a user's content.
  • Non-Patent Document 2 describes a technique for estimating viewing quality in a content distribution system (details thereof will be described later).
  • a large number of contents encoded at a plurality of bit rates can be appropriately arranged in a limited storage area of the cache distribution device. Necessary. At that time, in order to improve the distribution quality of the content, the arrangement of the content needs to be appropriately performed according to the state of the viewing quality of each content.
  • the content data to be cached is determined so that the access frequency per unit capacity is maximized using the access frequency and data size for each content and each encoding layer as parameters.
  • the network capacity or the cache capacity for each cache server is limited, the content viewing quality on the client terminal side as a whole system is degraded.
  • an evaluation value for the content of the user is calculated. Since the “evaluation value” does not necessarily correspond to the state of viewing quality of the content, Repositioning will not result in proper placement.
  • the technique described in Patent Document 5 also calculates an “evaluation value” indicating a subjective evaluation of the user with respect to the content, and is thus irrelevant to an appropriate arrangement of the content.
  • Patent Documents 1 to 5 describes a technique that can appropriately arrange content according to the viewing quality of each content. Even if all these technologies are combined, it is not possible to obtain a technology that makes it possible.
  • An object of the present invention is to provide a content distribution system, a content arrangement determination device, and a content arrangement determination method capable of appropriately arranging content according to the state of viewing quality of each content and improving the distribution quality of the content. And to provide a program.
  • a content distribution system includes a content distribution device that stores a large number of content data in advance for each of a plurality of reproduction bit rates, and a content data that is frequently requested for distribution.
  • a cache distribution device that stores information in advance and a content arrangement determination device that determines content data stored in the cache distribution device are connected to an unspecified number of client devices via a network.
  • Distribution system that distributes content data in response to a distribution request
  • the cache distribution apparatus stores in advance a cache holding unit that pre-stores content data with a high frequency of distribution requests and a cache holding unit
  • the distribution request for the received content data A cache distribution unit that distributes the content from the ant device on behalf of the content distribution device, and requests the content distribution device to transmit content data with a high frequency of distribution requests.
  • an access frequency collection unit that calculates the access frequency by collecting the access frequency information for each content and for each reproduction bit rate from the cache distribution device.
  • a viewing quality estimation unit that calculates an expected value of viewing quality that is expected to be obtained in the client apparatus that requested the distribution from the access frequency, and the calculated expected value of viewing quality is a numerical value per unit capacity of the content data
  • a score determination unit that calculates a score and a cap according to the calculated score And having a data arrangement determining unit that determines content data to be cached in the cache holding module of Interview delivery device.
  • a content arrangement determining device includes a content distribution device that stores a large number of content data in advance for each of a plurality of reproduction bit rates, and a high frequency of distribution requests among content data.
  • a cache distribution device that stores data in advance, and an unspecified number of client devices that reproduce the content data received by requesting the distribution of content data, connected via a network, and stored in the cache distribution device
  • Content location determination apparatus that determines content data to be processed, an access frequency collection unit that calculates access frequency by collecting access frequency information for each content and for each reproduction bit rate from a cache distribution device, and the calculated access frequency From the client device that requested the delivery
  • a viewing quality estimation unit that calculates an expected value of viewing quality expected to be obtained, a score determination unit that calculates a score with the calculated expected value of viewing quality as a numerical value per unit capacity of content data, and And a data arrangement determining unit that determines content data to be cached in the cache holding unit of the cache distribution device according to the score.
  • the viewing quality estimation unit of the content placement determination device calculates an expected value of the viewing quality that is expected to be obtained in the client device that is the distribution request source, and calculates the expected value of the viewing quality per unit capacity of the content data.
  • the score determination unit of the content arrangement determination device calculates a numerical score, and the data arrangement determination unit of the content arrangement determination device determines content data to be cached in the cache holding unit of the cache distribution device according to the calculated score. It is characterized by.
  • a content arrangement determination program includes a content distribution device that stores a large number of content data in advance for each of a plurality of reproduction bit rates, and a high frequency of distribution requests among the content data.
  • a cache distribution device that stores the content in advance, and a content arrangement determination device that determines content data stored in the cache distribution device are connected to an unspecified number of client devices via a network.
  • the access frequency information for each content and each reproduction bit rate is collected and accessed from a cache distribution device to a computer included in the content arrangement determination device
  • the procedure for calculating the frequency A procedure for calculating the expected value of viewing quality expected to be obtained at the distribution request source client device from the issued access frequency, and a score with the calculated expected value of viewing quality as a numerical value per unit capacity of content data It is characterized in that the procedure for calculating and the procedure for determining the content data to be cached in the cache holding unit of the cache distribution device are executed according to the calculated score.
  • the present invention collects access frequency information for each content and for each playback bit rate, calculates an expected value of viewing quality from the access frequency, and sets this expected value as a numerical value per unit capacity of the content data. Since the score is calculated and the content data to be cached in the cache holding unit is determined based on the score, the content data to be cached can be determined according to the viewing quality of each content.
  • the content distribution system, the content arrangement determination device, and the content have excellent characteristics that the content can be properly arranged according to the viewing quality of each content and the distribution quality of the content can be improved.
  • An arrangement determination method and a program can be provided.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a configuration of moving image content that is distributed by a content distribution device and a cache distribution device in response to a request from a client device in the content distribution system illustrated in FIG. 1. It is explanatory drawing shown about the access frequency information which the cache control part shown in FIG. 1 notifies to a content arrangement
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing a unit capacity score value calculated by the score determination unit shown in FIG. 1 from the viewing quality expectation value shown in FIG.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing an arrangement of each content held in a content holding unit and a cache holding unit in the content distribution system shown in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a sequence diagram showing an operation between devices when all layers of requested content are cached in the content distribution system shown in FIG. 1.
  • 2 is a flowchart illustrating an operation performed by a cache distribution apparatus or a content distribution apparatus in response to a distribution request from a client apparatus in the content distribution system illustrated in FIG. 1.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram showing a state in which the content having the arrangement shown in FIG. 6 is distributed to the client device in the process shown as step S ⁇ b> 204 in FIG. 7.
  • FIG. 3 is a sequence diagram showing an operation between devices when a part of a requested content layer is not cached in the content distribution system shown in FIG. 1.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram showing a state in which the content having the arrangement shown in FIG. 6 is distributed to the client device in the process shown as step S306 in FIG. 10.
  • 6 is a flowchart showing operations of content data placement and replacement update (replacement) with respect to a cache holding unit of a cache delivery device performed by a content placement determination device in the content delivery system shown in FIG. 1. It is explanatory drawing shown about the structure of the content delivery system which concerns on the 2nd Embodiment of this invention.
  • FIG. 14 is a sequence diagram illustrating an operation between devices when requested content is cached in the content distribution system illustrated in FIG. 13.
  • 14 is a flowchart illustrating an operation performed by a cache distribution apparatus or a content distribution apparatus in response to a distribution request from a client apparatus in the content distribution system illustrated in FIG. 13.
  • FIG. 14 is a sequence diagram illustrating an operation between devices when requested content is not cached in the content distribution system illustrated in FIG. 13.
  • FIG. 13 is a sequence diagram illustrating an operation between devices when requested content is not cached in the content distribution system illustrated in FIG. 13.
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating an operation of arrangement and replacement update (replacement) of content data with respect to a cache holding unit of the cache distribution device, which is performed by the content arrangement determination device in the content distribution system illustrated in FIG. It is explanatory drawing shown about each access frequency calculated by step S904 of FIG. It is explanatory drawing shown about each viewing-and-listening quality expected value calculated by step S905 of FIG. It is explanatory drawing shown about each score value calculated by step S906 of FIG.
  • FIG. 22A is an explanatory diagram showing a configuration of a content distribution system that is a generally known content distribution network (CDN: “Content” Delivery “Network”) described in Non-Patent Document 1.
  • FIG. 22B is an explanatory diagram showing an example of operations between the devices in the content distribution system described in FIG. 22A.
  • the content distribution system 1 stores in advance a content distribution device 10 that stores a large number of content data in advance for each of a plurality of reproduction bit rates, and a content data that is frequently requested for distribution.
  • a cache distribution device 30 and a content arrangement determination device 20 that determines content data stored in the cache distribution device are connected to an unspecified number of client devices 40 via a network 50. This is a content distribution system that distributes content data in response to a distribution request.
  • the cache distribution device 30 includes a cache holding unit 302 that stores in advance content data with a high frequency of distribution requests, and a distribution request for content data stored in the cache holding unit when there is a client device.
  • Distribution unit 303 that distributes content on behalf of the content distribution device, and a cache control unit that requests the content distribution device to transmit content data with a high frequency of distribution requests, and stores this in the cache holding unit 301.
  • the content arrangement determining device 20 collects access frequency information for each content and for each reproduction bit rate from the cache distribution device, and calculates an access frequency, and a distribution request source client from the calculated access frequency
  • a viewing quality estimation unit 202 that calculates an expected value of viewing quality expected to be obtained in the apparatus, and a score determination unit 203 that calculates a score using the calculated expected value of viewing quality as a numerical value per unit capacity of content data
  • a data arrangement determining unit 204 that determines content data to be cached in the cache holding unit of the cache distribution apparatus according to the calculated score.
  • the cache control unit 301 of the cache distribution device 30 has a function of replacing the content data stored in the cache holding unit 302 according to the data arrangement determined by the content arrangement determining device.
  • the viewing quality estimation unit 202 of the content arrangement determining device 20 views the viewing quality as a ratio between the requested playback bit rate requested by the client device when distributing the content and the viewing playback bit rate when the content is actually played back on the client device. Calculate the expected value of.
  • the data arrangement determination unit 204 of the content arrangement determination device 20 determines content data to be cached in the cache holding unit 302 within a range that fits in the total capacity of the cache holding unit in descending order of the calculated score.
  • the content data is encoded by the hierarchical encoding method, and the data arrangement determining unit 204 of the content arrangement determining apparatus 20 is necessarily required for this reproduction in the descending order of the calculated score and in the upper layer.
  • the content data layer to be cached in the cache holding unit 302 is determined within a range that can be accommodated in the total capacity of the cache holding unit 302.
  • the cache control unit 301 of the cache distribution device 30 transmits access frequency information to the access frequency collection unit 201 of the content arrangement determination device 20 every time content data is transmitted to the client device.
  • the cache control unit 301 of the cache distribution device 30 has a function of transmitting an operation start command for determining content data to be cached to the content arrangement determination device 20 every time a distribution request is received from the client device 40.
  • the content distribution system 1 can appropriately arrange the content according to the viewing quality of each content and improve the distribution quality of the content. Become. Hereinafter, this will be described in more detail.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram showing the configuration of the content distribution system 1 according to the first embodiment of the present invention.
  • the content distribution system 1 includes a content distribution device 10, a content distribution determination device 20, a cache distribution device 30, and an unspecified number of client devices 40 a, 40 b, 40 c,. And connected to each other via a large-scale network 50 such as the Internet.
  • the client devices 40a, 40b, 40c,... are collectively referred to simply as the client device 40.
  • the number of client devices 40 is arbitrary. In FIG. 1, three client devices 40a, 40b, and 40c are shown, but the number is arbitrary. Further, FIG. 1 shows only one cache distribution device 30, but there are a plurality of cache distribution devices for one content distribution device 10 as described above.
  • the content distribution device 10 is a computer device that stores and holds content data distributed to each client device 40.
  • the content distribution apparatus 10 includes a main arithmetic control unit (CPU) 11 that is a main body that executes a computer program, a storage unit 12 that stores data, and a communication unit 13 that transmits data to other devices via a network 50. With.
  • the storage unit 12 of the content distribution apparatus 10 has a content holding unit 101 that is a storage area for storing a large amount of content data (hereinafter simply referred to as content) distributed to the client device 40 such as video and audio.
  • content a large amount of content data (hereinafter simply referred to as content) distributed to the client device 40 such as video and audio.
  • the storage means 12 is a hard disk device, a RAM (Random Access Memory), an EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) or a ROM (Read Only Memory) capable of rewriting data such as a flash memory. It is.
  • the main arithmetic control unit 11 operates as a content distribution unit 102 that distributes the content held in the content holding unit 101 to the client device 40 in response to a request from the client device 40 by the operation of the content distribution program. Function.
  • the cache distribution device 30 temporarily stores (caches) the frequently-accessed content sent from the content distribution device 10, and also when the distribution request is received from the client device 40 for the cached content It is a computer device that distributes to the client device 40 on behalf of the distribution device 10.
  • the cache distribution device 30 also includes a main arithmetic control unit 31 that is a main body that executes a computer program, a storage unit 32 that stores data, and a communication unit 33 that transmits data to other devices via the network 50. .
  • a cache holding unit 302 which is a storage area for storing content data, is secured in the storage unit 32 of the cache distribution apparatus 30.
  • the storage means 32 is similar to the storage means 12 of the content distribution apparatus 10, such as a hard disk device, RAM (Random Access Memory), EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), flash memory, or the like. ROM (Read Only Memory) that can rewrite data.
  • the cache distribution device 30 is arranged at a position closer to the client device 40 in terms of network topology than the content distribution device 10.
  • the storage unit 32 of the cache distribution apparatus 30 is configured to be accessible at high speed from the main arithmetic control unit 31 (11) of the same apparatus.
  • the main calculation control means 31 of the cache distribution device 30 includes a cache control unit 301 that acquires content data from the content holding unit 101 based on an instruction from the content arrangement determination device 20 when the cache distribution program operates, and a client device It functions as a cache delivery unit 303 that delivers content stored in the cache holding unit 302 to the client device 40 in response to a request from the client 40.
  • the cache control unit 301 of the cache distribution device 30 transmits a content distribution request to the content distribution device 10 when the content requested from the client device 40 is not stored (cached) in the cache holding unit 302.
  • a content distribution request transfer function is provided.
  • the content distribution unit 102 of the content distribution device 10 can transmit the requested content to the client device 40 in response to the content distribution request.
  • the cache control unit 301 notifies the content placement determining apparatus 20 of access frequency information indicating the usage status of each content for each content or for each reproduction bit rate (the number of encoding layers) via the network 50.
  • An information notification function is also provided.
  • the access frequency information is, for example, the number of times of viewing for each content and the playback bit rate, the viewing time, and the like. Alternatively, it may be the number of viewing requests for each content, each playback bit rate, etc., and the viewing demand for each content, each playback bit rate based on content viewing information and / or content viewing request information. It may be a value to represent.
  • the content arrangement determination device 20 determines a content to be read (cached) from the content distribution device 10 to the cache distribution device 30, and performs replacement update (replacement) of the content data read by the cache distribution device 30.
  • the content arrangement determination device 20 also includes a main calculation control unit 21 that is a main body that executes a computer program, a storage unit 22 that stores data, and a communication unit 23 that transmits data to other devices via the network 50. Is provided.
  • the main calculation control unit 21 of the content arrangement determination apparatus 20 collects access frequency information from the cache control unit 301 and calculates an access frequency for each number of encoded layers for each content by the operation of the content arrangement determination program.
  • the expected value of the viewing quality as the entire user calculated by the viewing quality estimation unit 202 is an expected value of the viewing quality that can be provided to the entire user when certain content data is arranged in the cache. This is a numerical value per coding layer.
  • the viewing quality can also be derived by a subjective evaluation experiment using a known technique described in Non-Patent Document 2 described above, for example.
  • the score calculated by the score determination unit 203 is obtained by setting the expected value of viewing quality for the entire user as a numerical value per unit capacity of each coding layer.
  • the content arrangement determination device 20 may be an independent computer device, or may be the same computer device as the content distribution device 10 or the cache distribution device 30. In the present embodiment, the content arrangement determination device 20 is described as an independent computer device.
  • Each client device 40 designates the type of content to be reproduced and its reproduction bit rate (via the network 50), makes a distribution request to the cache distribution device 30 and the content distribution device 10, and reproduces the distributed content.
  • a terminal device having a function to perform such as a personal computer, a mobile phone terminal, a smartphone, a set-top box, or the like.
  • the detailed internal configuration of the client device 40 need not be particularly described.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram showing the configuration of the moving image content (A) 400 that the content distribution device 10 and the cache distribution device 30 distribute in response to a request from the client device 40 in the content distribution system 1 shown in FIG. .
  • the content here is video and audio data encoded by a hierarchical encoding method.
  • the hierarchical coding scheme is ITU-T (International Telecommunication Union Telecommunication).
  • H. Standardization Sector International Telecommunication Union Telecommunication Standardization Sector. It is an encoding method such as H.264 / SVC.
  • the content data of the moving image content (A) 400 is stored in the base layer (A0) 401, the enhancement layer 1 (A1) 402, the enhancement layer 2 (A2) 403, and the enhancement layer 3 (A3) 404 by this hierarchical coding method. It consists of hierarchical data. In this figure, all four layers are shown, but the total number of layers can take an arbitrary value of two or more layers.
  • the base layer (A0) 401 is the lowest layer, and from there the higher layer in the order of the extension layer 1 (A1) 402, the extension layer 2 (A2) 403, and the extension layer 3 (A3) 404.
  • the hierarchical coding method it is possible to reproduce the content with the minimum image quality and sound quality only with the base layer (A0) 401 which is the lowest layer, but the higher layers are combined with the base layer.
  • the content it is possible to reproduce the content with higher image quality and higher sound quality.
  • content cannot be reproduced using only the enhancement layer without using the base layer.
  • the data size of the content to be distributed is small only in the basic layer, which is the lower layer, but increases as it includes the higher layers.
  • Content data that has been hierarchically encoded by the hierarchical encoding method is used when the content is played back on a client device having a small screen, such as a mobile phone terminal, or because of network congestion or distribution device overload.
  • a client device having a small screen such as a mobile phone terminal
  • network congestion or distribution device overload When large-volume data cannot be distributed, it is possible to perform distribution with minimum image quality and sound quality using only the base layer.
  • the image quality and the sound quality are improved by using the distribution by the basic layer + the enhancement layer 1 + the enhancement layer 2 rather than the distribution by the basic layer + the enhancement layer 1, and if the enhancement layer 3 or later exists, this is used. It can also be used to further improve image quality and sound quality.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing access frequency information notified by the cache control unit 301 shown in FIG.
  • the access frequency p (i, k) of the content i for each number of encoded layers k is aggregated for each number of encoded layers (reproduction bit rate) viewed.
  • the content is divided according to the encoding hierarchy, and the access frequency collection unit 201 first acquires access frequency information for each content and each encoding layer using this feature ( Collected), and the viewing quality estimation unit 202 expects to be obtained when the viewing quality estimation unit 202 caches the data for each content and each coding layer, and the expected value s (i, k) is calculated, and the score determination unit 203 calculates a unit capacity score value v (i, k) for each content and each encoding layer from the expected value of the viewing quality, and the data arrangement determination unit 204 calculates the score from the score. Data to be stored in the cache holding unit 302 is determined.
  • the cache capacity of the cache distribution device 30 is C
  • the access frequency for the number k of encoded layers of content i is p (i, k)
  • the playback rate of the encoded layer y of content i is r (i, y).
  • the length (reproduction time) of the content i be t (i).
  • the content arrangement determining apparatus 20 sets the content data to be arranged in the cache distribution apparatus 30 on condition that the following number 1, that is, the total capacity of the cached content is within the cache capacity C of the cache holding unit 302. decide.
  • the access frequency collection unit 201 When there is a content delivery request from the client device 40 to the cache delivery device 30 or the content delivery device 10, the access frequency collection unit 201 performs content i based on the access frequency information notified from the cache delivery device 30 or the content delivery device 10.
  • the access frequency p (i, k) with respect to the reproduction bit rate using the number k of encoded layers is calculated.
  • the viewing quality estimation unit 202 derives the viewing quality expectation value s (i, y) for the entire user when it is assumed that the coding layer y of the content i is placed in the cache, from the following formula 2.
  • n (i) is the total value of the number of encoded layers of content i.
  • q (i, y, k) represents the viewing quality obtained by the encoding layer y when the number k of the encoding layers of the content i is requested.
  • q (i, y, k) 1 / k.
  • the score determination unit 203 calculates the unit capacity score value v (i, y) of the content i and the encoding layer y based on the following formula 3.
  • the unit capacity score value v (i, y) of the encoding layer y of the content i is calculated for each encoding layer.
  • the score determination unit 203 calculates a unit capacity score value v (i, y) based on the viewing quality expected value s (i, y) notified from the viewing quality estimation unit 202, and caches it in the cache holding unit 302. It is also possible to determine whether or not the unit capacity score value for each encoded layer is lower than a predetermined threshold value.
  • the data arrangement determination unit 204 selects the low score encoding layer from the content holding unit 101 and replaces it with the read encoding layer.
  • the data arrangement determination unit 204 may be set to arbitrarily select an encoding layer from the content holding unit 101, for example.
  • the data arrangement determination unit 204 compares the score values of the coding layer in the content holding unit 101 and the coding layer in the cache holding unit 302, calculated by the score determination unit 203, in ascending order of the score value. Content to be arranged (cached) in the cache distribution device 30 is determined in units of encoding layers.
  • the writing of content from the content holding unit 101 to the cache holding unit 302 is performed in units of encoding layers, but may be set to be arranged in units of content.
  • the data arrangement determining unit 204 arranges the coding layer (hierarchical data) determined based on the score value in the cache holding unit 302.
  • the data arrangement determining unit 204 does not perform arrangement that skips the lower coding layer, that is, the same content in a state where the lower coding layer included in the specific content is not arranged in the cache holding unit 302. It is assumed that the upper coding layer in is not arranged in the cache holding unit 302. In addition, the data arrangement determining unit 204 performs control so that encoded layers having the same content are not arranged twice in the cache holding unit 302.
  • the content distribution system 1 can improve the use efficiency of the cache area, reduce the load on the network, and improve the viewing quality on the client device 40 side.
  • the content A and B stored in the content holding unit 101 are cached in the cache holding unit 302 having a cache size of 200 MBit (megabits) as an example.
  • the effect which can be obtained by will be described.
  • Content A has a playback bit rate of 2 Mbps, the number of encoding layers is 2 (base layer 1 Mbps and extended layer 1 Mbps), playback time is 100 sec, and content request frequency is 0.3 (1 Mbps is 0.15, 2 Mbps is 0.15).
  • Content B has a playback bit rate of 2 Mbps, the number of encoding layers is 2 (base layer 1 Mbps and extended layer 1 Mbps), playback time is 100 sec, and content request frequency is 0.7 (1 Mbps is 0.35, 2 Mbps is 0.35). To do.
  • the viewing quality here is (viewing playback bit rate) / (required playback bit rate).
  • the basic layer of content A and the basic layer of content B are cached in the cache holding unit 302.
  • the expected value of the average viewing quality of the client device is 0.70. That is, it can be seen that the effect of improving the viewing quality on the client device side is generated by this embodiment.
  • the score determination unit 203 calculates a score per unit size of content data cached in the cache holding unit 302 as a unit capacity score.
  • the data arrangement determining unit 204 identifies content data having a high unit capacity score among the content data as to be cached in the cache holding unit 302, and actually arranges the content data as it is.
  • the score determination unit 203 calculates the score per unit size of the content data cached in the cache holding unit 302 and the content data stored in the content holding unit 101.
  • the data arrangement determination unit 204 compares the calculated unit capacity score for each of the content data cached in the cache holding unit 302 and the content data stored in the content holding unit 101, and the content having a higher unit capacity score Data is cached in the cache holding unit.
  • execution content of each operation described above may be programmed and executed by a computer.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram showing the arrangement of each content held in the content holding unit 101 and the cache holding unit 302 in the content distribution system 1 shown in FIG.
  • four types of moving image contents A to D each of which is encoded by a hierarchical encoding method including a maximum of four layers, that is, a base layer and enhancement layers 1 to 3.
  • the moving image content (A) 400 is based on a hierarchical encoding method including a maximum of four layers of a base layer (A0) 401, an enhancement layer 1 (A1) 402, an enhancement layer 2 (A2) 403, and an enhancement layer 3 (A3) 404. Encoded.
  • the moving image content (B) 410 is a hierarchical code composed of a maximum of four layers: a base layer (B0) 411, an enhancement layer 1 (B1) 412, an enhancement layer 2 (B2) 413, and an enhancement layer 3 (B3) 414. It is encoded by the conversion method.
  • the moving image content (C) 420 is based on a hierarchical encoding method including a maximum of four layers of a base layer (C0) 421, an enhancement layer 1 (C1) 422, an enhancement layer 2 (C2) 423, and an enhancement layer 3 (C3) 424.
  • the moving image content (D) 430 is a hierarchical code composed of a maximum of four layers: a base layer (D0) 431, an enhancement layer 1 (D1) 432, an enhancement layer 2 (D2) 433, and an enhancement layer 3 (D3) 434. It is encoded by the conversion method.
  • the content holding unit 101 stores all of the basic layers and the extension layers 1 to 3 of the moving image contents A to D. Of these, for the moving image content (A) 400, the basic layer (A0) 401 to the extended layer 2 (A2) 403, and for the moving image content (B) 410, the basic layer (B0) 411 to the extended layer 3 (B3) 414. For the moving image content (C) 420, the base layer (C 0) 421 to the extended layer 1 (C 1) 422 are previously copied to the cache holding unit 302 based on the data arrangement determined by the data arrangement determining unit 204.
  • the client device 40a which is one of the client devices 40, transmits a content distribution request to the cache distribution device 30 by designating the moving image content (A) 400 and its reproduction bit rate.
  • FIG. 7 is a sequence diagram showing an operation between devices when all layers of requested content are cached in the content distribution system 1 shown in FIG.
  • FIG. 8 is a flowchart showing an operation performed by the cache distribution device 30 in response to a distribution request from the client device 40 in the content distribution system 1 shown in FIG.
  • the client device 40a first makes a distribution request to the content distribution device 10, and the content distribution device 10 that has received this distribution request is the client.
  • this process is a known technique as described above, it is omitted here. The same applies thereafter.
  • the cache distribution device 30 first receives the requested basic layer (with the content ID and the reproduction bit rate included in the reproduction request as keys from the contents stored in the cache holding unit 302 by the cache distribution unit 303.
  • A0) 401 and enhancement layer 1 (A1) 402 are searched (FIG. 7, step S203, FIG. 8, step S101), and these basic layer (A0) 401 and enhancement layer 1 (A1) 402 are both cache holding units. It is determined whether or not it is stored in 302 (FIG. 7, step S203, FIG. 8, step S102).
  • the cache control unit 301 transmits an operation start instruction for content arrangement determination to the content arrangement determination device 20. Details of the content arrangement determination operation will be described later.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram showing how the content having the arrangement shown in FIG. 6 is distributed to the client device 40a in the process shown as step S204 in FIG.
  • the cache distribution unit 303 reads the base layer (A0) 401 and the enhancement layer 1 (A1) 402 stored in the cache holding unit 302 and distributes them to the client device 40a.
  • the client device 40a reproduces the specified moving image content (A) 400 (step S205 in FIG. 7).
  • the cache control unit 301 changes the access frequency per cache capacity of each content in the cache holding unit 302 that has changed as a result of the distribution. Is notified to the access frequency collection unit 201 of the content arrangement determination device 20 (FIG. 7, step S206, FIG. 8, step S107). Above, the process accompanying the delivery request from the client apparatus 40a is complete
  • the client device 40c which is one of the client devices 40, transmits a content distribution request to the cache distribution device 30 by specifying the moving image content (C) 420 and its reproduction bit rate.
  • the client device 40c may be a separate device from the client device 40a related to the processing shown in FIGS. 7 and 9, or may be the same device.
  • FIG. 10 is a sequence diagram showing an operation between devices in the content distribution system 1 shown in FIG. 1 when some layers of requested content are not cached.
  • the playback bit rate of the moving image content (C) 420 specified by the client device 40c can be realized by the base layer (C0) 421 to the extension layer 2 (C2) 423.
  • the client device 40c determines the requested content and its reproduction bit rate (FIG. 10, step S301), and requests the cache distribution device 30 to distribute the base layer (C0) 421 to the extended layer 2 (C2) 423 (FIG. 10). 10. Step S302).
  • the cache distribution device 30 first receives the requested basic layer (with the content ID and the reproduction bit rate included in the reproduction request as keys from the contents stored in the cache holding unit 302 by the cache distribution unit 303.
  • C0) 421 to extended layer 2 (C2) 423 are searched (FIG. 10, step S303, FIG. 8, step S101), and these basic layers (C0) 421 to extended layer 2 (C2) 423 are all cache holding units. It is determined whether or not it is stored in 302 (FIG. 10, step S303, FIG. 8, step S102).
  • the cache control unit 301 transmits an operation start instruction for content arrangement determination to the content arrangement determination device 20. Details of the content arrangement determination operation will be described later.
  • step S102 in FIG. 8 the determination in step S102 in FIG. 8 is no, and the process proceeds to step S104.
  • the cache distribution unit 303 determines whether a part of the base layer (C0) 421 to the enhancement layer 2 (C2) 423 is stored in the cache holding unit 302 (FIG. 10, step S303, FIG. 8. Step S104). The determination is yes and the process proceeds to step S105.
  • the cache distribution unit 303 makes a distribution request to the content distribution apparatus 10 for the extension layer 2 (C2) 423 that is not stored in the cache holding unit 302 (FIG. 10, step S304, FIG. 8, step S105).
  • the content distribution unit 102 of the content distribution apparatus 10 transmits the requested enhancement layer 2 (C2) 423 to the cache distribution apparatus 30 (step S305 in FIG. 10).
  • FIG. 11 is an explanatory diagram showing how the content having the arrangement shown in FIG. 6 is distributed to the client device 40c in the process shown as step S306 in FIG.
  • the base layer (C0) 421 and the enhancement layer 1 (C1) stored in the cache holding unit 302 are read out by the cache delivery unit 303 and received from the content delivery unit 102.
  • (C2) 423 and the data are distributed to the client device 40c.
  • the client device 40c reproduces the designated moving image content (C) 420 (FIG. 10, step S307).
  • the cache control unit 301 changes the access frequency per cache capacity of each content in the cache holding unit 302 that has changed as a result of the distribution. Is notified to the access frequency collection unit 201 of the content arrangement determining apparatus 20 (FIG. 10, step S308, FIG. 8, step S107). Above, the process accompanying the delivery request from the client apparatus 40c is complete
  • step S106 If no content requested from the client device 40 is stored in the cache holding unit 302 in step S104 of the flowchart of FIG. 8, the process proceeds to step S106, and the basic layer and enhancement layer of the requested content are processed. All are distributed from the content distribution apparatus 10 to the client apparatus 40 (FIG. 8, step S106).
  • the content data to be distributed may be distributed from the content distribution device 10 to the client device 40 via the cache distribution device 30 or may be distributed to the client device 40 without going through. .
  • this distribution ends, the process proceeds to step S107 in FIG.
  • this operation is executed as a trigger when the cache distribution unit 303 receives a content viewing request from the client device 40 as shown in Step S203 of FIG. 7 and FIG. 10 Step S303. May be performed periodically by a timer.
  • step S203 of FIG. 7 or step S303 of FIG. 10 from the cache distribution unit 303 the content arrangement determination device 20 issues an operation start instruction for content arrangement determination (step S403).
  • the stored access frequency information is aggregated, and the access frequency p (i, k) for the reproduction bit rate using the number k of the encoded layers of content i is calculated for all i and k (step S404). If no operation start command is received, the process returns to step S401.
  • the viewing quality estimation unit 202 s (i, k) represented by the above-mentioned formula 2, which is the viewing quality expectation value when the number of encoded layers x of the content i is placed in the cache.
  • x is calculated for all i and x (step S405).
  • the score determination unit 203 calculates v (i, y) represented by the above-described Expression 3, which is the score value of the content i and the encoding layer y (step S406).
  • the data arrangement determining unit 204 compares the score values of the coding layer in the content holding unit 101 and the coding layer in the cache holding unit 302 calculated by the score determining unit 203, and the score values are in descending order.
  • the cache control is performed so that the content to be arranged (cached) in the cache distribution device 30 is determined for each coding layer, and the coding layer (hierarchical data) determined based on the score value is arranged in the cache holding unit 302.
  • the unit 301 is instructed (step S407). Thereafter, this process is repeated from step S401.
  • step S407 the calculated v (i, y) is compared with a specific threshold value given in advance, and the content in which v (i, y) is lower than the threshold value even if held in the cache holding unit 302 May be deleted from the cache holding unit 302 and held only in the content holding unit 101.
  • the data arrangement determining unit 204 also determines that the total capacity of the content arranged in the cache holding unit 302 is within the cache capacity C of the cache holding unit 302, that is, satisfies the above-described Expression 1. This is the first condition for determining the placement.
  • the basic layer (A0) 401 is not arranged and only the extended layer 1 (A1) 402 is not arranged” “the extended layer When the 1 (A1) 402 is placed, the base layer (A0) 401 is always placed. ”When the extended layer 2 (A2) 403 is placed, the extended layer 1 (A1) 402 and the basic layer (A0) 401 are always placed. It means that.
  • the data arrangement determining unit 204 sets a third condition in content arrangement determination that the same content encoding layer is not arranged in the cache holding unit 302 twice.
  • the base layer (A0) 401, the extension layer 1 (A1) 402... Constituting the moving image content (A) 400 are all uniquely arranged on the cache holding unit 302. This means that the same layer of the same content is not placed redundantly on the same cache holding unit 302.
  • the content arrangement determination method stores in advance a content distribution device 10 that stores a large number of content data in advance for each of a plurality of playback bit rates, and a content data that is frequently requested for distribution.
  • a cache distribution device 30 and a content arrangement determination device 20 that determines content data stored in the cache distribution device are connected to an unspecified number of client devices 40 via a network.
  • the access frequency collection unit of the content placement determination device collects access frequency information for each content and for each playback bit rate from the cache distribution device to calculate the access frequency (FIG.
  • the viewing quality estimation unit of the content arrangement determination device calculates the expected value of the viewing quality that is expected to be obtained in the client apparatus that is the distribution request source from the calculated access frequency (step S405 in FIG. 12).
  • the score determining unit of the content arrangement determining device calculates a score obtained by setting the expected value of viewing quality as a numerical value per unit capacity of the content data (step S406 in FIG. 12), and the cache distribution device caches according to the calculated score.
  • the data arrangement determining unit of the content arrangement determining device determines the content data to be cached in the holding unit (step S407 in FIG. 12).
  • each of the above-described operation steps may be programmed to be executable by a computer, and may be executed by the content arrangement determining apparatus 20 that directly executes each of the steps.
  • the program may be recorded on a non-temporary recording medium, such as a DVD, a CD, or a flash memory. In this case, the program is read from the recording medium by a computer and executed.
  • the expected value of the viewing quality on the client terminal side per cache capacity (unit capacity) can be increased, so that the viewing quality on the client terminal side as a whole distribution system can be improved.
  • content data is encoded as separate data for each bit rate, and the data arrangement determination unit 704 of the content arrangement determination device 520 caches data in descending order of the calculated score.
  • the content data to be cached in the cache holding unit is determined within a range that fits in the total capacity of the holding unit.
  • FIG. 13 is an explanatory diagram showing the configuration of the content distribution system 501 according to the second embodiment of the present invention.
  • the content distribution system 501 basically has substantially the same configuration as the content distribution system 1 according to the first embodiment, but the content to be distributed is not encoded by the hierarchical encoding method. However, this is the biggest difference from the first embodiment.
  • the content distribution apparatus 10, the content arrangement determination apparatus 20, and the cache distribution apparatus 30 in the first embodiment are replaced with different content distribution apparatuses 510, content arrangement determination apparatuses 520, and cache distribution apparatuses 530, respectively.
  • These content distribution apparatus 510, content arrangement determination apparatus 520, and cache distribution apparatus 530 have the same configuration as the content distribution apparatus 10, content arrangement determination apparatus 20, and cache distribution apparatus 30 in hardware.
  • a content distribution program different from that of the first embodiment operates to function as a content distribution unit 602 different from that of the first embodiment.
  • a cache distribution program different from that of the first embodiment operates, so that a cache control unit 801 and a cache distribution unit 803 different from those of the first embodiment are provided. Function.
  • FIG. 14 is an explanatory diagram showing the configuration of the content distributed by the content distribution apparatus 510 and the cache distribution apparatus 530 in response to a request from the client apparatus 40 in the content distribution system 501 shown in FIG.
  • the content here is not encoded by the hierarchical encoding method shown in the first embodiment, but is held and distributed as independent content data encoded at a plurality of reproduction bit rates. is there.
  • the client device 40a which is one of the client devices 40, transmits a content distribution request to the cache distribution device 30 by specifying the moving image content (A) 900 and its reproduction bit rate.
  • FIG. 15 is a sequence diagram showing an operation between devices when the requested content is cached in the content distribution system 501 shown in FIG.
  • FIG. 16 is a flowchart illustrating an operation performed by the cache distribution apparatus 530 or the content distribution apparatus 510 in response to a distribution request from the client apparatus 40 in the content distribution system 501 illustrated in FIG.
  • the cache distribution device 530 first receives the requested content data 2 from the content stored in the cache holding unit 302 by the cache distribution unit 803 using the content ID and the reproduction bit rate included in the reproduction request as keys.
  • the cache control unit 801 transmits an operation start instruction for content arrangement determination to the content arrangement determination apparatus 520. Details of the content arrangement determination operation will be described later.
  • the cache control unit 801 uses the data k of each content in the cache holding unit 302 that has changed as a result of the distribution.
  • the access frequency information (unit capacity access frequency) indicating the access frequency with respect to the bit rate is notified to the access frequency collection unit 701 of the content arrangement determination device 520 (FIG. 15, step S706, FIG. 16, step S607).
  • the process accompanying the delivery request from the client apparatus 40a is complete
  • the client device 40c which is one of the client devices 40, designates the same video content (A) 900 to the cache distribution device 530 with a different playback bit rate from the previous content.
  • a delivery request has been sent.
  • the client device 40c may be a separate device from the client device 40a related to the processing shown in FIG. 15, or may be the same device.
  • FIG. 17 is a sequence diagram showing an operation between devices when the requested content is not cached in the content distribution system 501 shown in FIG.
  • the cache distribution device 530 receives the requested content data 3 from the content stored in the cache holding unit 302 by the cache distribution unit 803 using the content ID and the reproduction bit rate included in the reproduction request as keys.
  • the cache control unit 801 transmits an operation start instruction for content arrangement determination to the content arrangement determination apparatus 520 simultaneously with the operation of the cache distribution unit 803 shown in step S803 of FIG. Details of the content arrangement determination operation will be described later.
  • step S602 in FIG. 16 the determination in step S602 in FIG. 16 is no, and the process proceeds to step S604.
  • the cache control unit 801 uses the data k of each content in the cache holding unit 302 that has changed as a result of the distribution.
  • the access frequency information (unit capacity access frequency) indicating the access frequency with respect to the bit rate is notified to the access frequency collection unit 701 of the content arrangement determining apparatus 520 (FIG. 17, step S807, FIG. 16, step S605).
  • the process accompanying the delivery request from the client apparatus 40c is complete
  • FIG. 18 is a flowchart showing the content data placement and replacement update (replacement) operations performed by the content placement determination device 520 on the cache holding unit 802 of the cache delivery device 530 in the content delivery system 501 shown in FIG. .
  • the access frequency collection unit 701 that has received the notification of the access frequency information from the cache control unit 801 in step S706 in FIG. 15 or in step S808 in FIG. 17 (step S901) stores the received access frequency information in the storage device 22. (Step S902) The process proceeds to Step S903 described later. If the notification of the access frequency information is not received, the process proceeds to step S903 as it is.
  • the access frequency collection unit 701 that has received a content placement determination operation start command from the cache distribution unit 803 in step S703 of FIG. 15 or step S803 of FIG. 17 (step S903) first performs cache control each time content is distributed.
  • the access frequency information notified by the unit 801 to the access frequency collection unit 701 is aggregated, and the access frequency p (i, k) for the reproduction bit rate using the data k for each reproduction bit rate of the content i is set to all i and k is calculated (step S904).
  • FIG. 19 is an explanatory diagram showing each access frequency p (i, k) calculated in step S904 of FIG.
  • this operation is executed when the cache distribution unit 803 receives a content viewing request from the client device 40 as shown in Step S703 of FIG. 15 and FIG. 17 Step S803. May be performed periodically by a timer.
  • s (i, x) is calculated for all i and x (step S905).
  • FIG. 20 is an explanatory diagram showing each viewing quality expected value s (i, x) calculated in step S905 of FIG.
  • Q (i, x, k) represents the viewing quality obtained by receiving the data k when the data k of the content i is requested.
  • Q (i, x, k) x / k.
  • S (i, 3) is the expected viewing quality value when the data k of the content i is cached
  • FIG. 21 is an explanatory diagram showing each score value v (i, x) calculated in step S906 of FIG.
  • the score value is obtained for each layer of each content, but in this embodiment, each data k for each reproduction bit rate of each content is obtained separately. Please be careful.
  • the data arrangement determining unit 704 compares the score k of the data k for each reproduction bit rate in the content holding unit 101 and the data k for each reproduction bit rate in the cache holding unit 802 calculated by the score determining unit 703. Then, in order from the highest score value, the contents to be placed (cached) in the cache delivery device 30 are determined, and the contents determined based on the score value are placed in the cache holding unit 302 to the cache control unit 801. Command (step S907). Thereafter, the processing is repeated from step S901.
  • the data arrangement determining unit 704 determines that the total capacity of the contents arranged in the cache holding unit 302 is within the cache capacity C of the cache holding unit 302, that is, satisfies the following Expression 6. One condition.
  • the same effect as that of the first embodiment can be obtained even for content that is not encoded by the hierarchical encoding method. That is, it is possible to improve the viewing quality on the client terminal side while increasing the expected value of the viewing quality on the client terminal side and increasing the cache hit rate to reduce the network load.
  • two or more of the content distribution device, the cache distribution device, and the content arrangement determination device described as separate computer devices may be the same computer device.
  • the cache distribution device and the content arrangement determination device are the same computer device because an operation for determining content data to be cached can be started simultaneously with the start of distribution of content data.
  • the content arrangement determination device is a computer device that is separate from the content distribution device and the cache distribution device, and is not particularly related to the start of distribution of content data, but periodically (or a system administrator for the content arrangement determination device).
  • the operation of determining content data to be cached may be started (by an operation start command from).
  • a content distribution device that stores a large number of content data in advance for each of a plurality of reproduction bit rates, and a cache distribution device that stores in advance a frequency of frequently requested distribution among the content data
  • a content arrangement determination device for determining the content data stored in the cache distribution device is configured to be connected to an unspecified number of client devices via a network, and the content data is received in response to a distribution request from the client device.
  • a content distribution system for distributing, The cache delivery device is A cache holding unit that stores in advance the frequency of the distribution request among the content data, and a distribution request for the content data stored in the cache holding unit from the client device.
  • a cache distribution unit that distributes on behalf of the content distribution device, and a cache control that requests the content distribution device to transmit content data with a high frequency of the distribution request, receives this, and stores it in the cache holding unit And having a part
  • the content arrangement determining apparatus is An access frequency collection unit that calculates access frequency by collecting access frequency information for each content and for each reproduction bit rate from the cache distribution device;
  • a viewing quality estimation unit that calculates an expected value of viewing quality that is expected to be obtained in the client device that is the distribution request source from the calculated access frequency;
  • a score determination unit that calculates a score using the calculated expected value of the viewing quality as a numerical value per unit capacity of the content data;
  • a content distribution system comprising: a data arrangement determination unit that determines the content data to be cached in the cache holding unit of the cache distribution device according to the calculated score.
  • the cache control part of the said cache delivery apparatus has the function to replace the said content data memorize
  • positioning determination apparatus determines as the said content data cached in the said cache holding
  • positioning determination apparatus determines the said content data cached in the said cache holding part in the range which fits into the total capacity
  • the content data is encoded by a hierarchical encoding method
  • the data arrangement determining unit of the content arrangement determining apparatus is within a range that fits in the total capacity of the cache holding unit in the descending order of the calculated score and with an upper layer necessarily accompanied by a lower layer necessary for reproduction.
  • the content data is encoded as separate data for each bit rate
  • the data arrangement determining unit of the content arrangement determining apparatus determines the content data to be cached in the cache holding unit in a range that fits in the total capacity of the cache holding unit in descending order of the calculated score.
  • the content distribution system according to appendix 5.
  • the said cache control part of the said cache delivery apparatus has a function which transmits the said access frequency information to the access frequency collection part of the said content arrangement
  • the content distribution system according to Supplementary Note 1.
  • the said cache control part of the said cache delivery apparatus has a function which transmits the said access frequency information to the access frequency collection part of the said content arrangement
  • the additional remark is characterized by the above-mentioned The content distribution system according to 1.
  • positioning determination apparatus has a function which starts the operation
  • the additional remark 1 characterized by the above-mentioned. Content distribution system.
  • a content distribution apparatus that stores a large number of content data in advance for each of a plurality of reproduction bit rates, and a cache distribution apparatus that stores in advance the frequency of the distribution data that is frequently requested, Content placement determination for determining the content data stored in the cache distribution device, which is configured to be connected via a network to an unspecified number of client devices that reproduce the content data received by making the content data distribution request A device,
  • An access frequency collection unit that calculates access frequency by collecting access frequency information for each content and for each reproduction bit rate from the cache distribution device;
  • a viewing quality estimation unit that calculates an expected value of viewing quality that is expected to be obtained in the client device that is the distribution request source from the calculated access frequency;
  • a score determination unit that calculates a score using the calculated expected value of the viewing quality as a numerical value per unit capacity of the content data;
  • a content arrangement determining apparatus comprising: a data arrangement determining unit that determines the content data to be cached in the cache holding unit of the cache distribution apparatus according to the calculated score.
  • a content distribution apparatus that stores a large number of content data in advance for each of a plurality of reproduction bit rates, and a cache distribution apparatus that stores in advance the frequency of the content data that is frequently requested for distribution,
  • a content arrangement determination device for determining the content data stored in the cache distribution device is configured to be connected to an unspecified number of client devices via a network, and the content data is received in response to a distribution request from the client device.
  • the access frequency collection unit of the content arrangement determination device collects access frequency information for each content and for each reproduction bit rate from the cache distribution device, and calculates an access frequency
  • the viewing quality estimation unit of the content arrangement determination device calculates an expected value of viewing quality expected to be obtained in the client device that is the distribution request source from the calculated access frequency
  • the score determination unit of the content arrangement determination device calculates a score with the calculated expected value of the viewing quality as a numerical value per unit capacity of the content data
  • a content arrangement determining method wherein the data arrangement determining unit of the content arrangement determining apparatus determines the content data to be cached in the cache holding unit of the cache distribution apparatus according to the calculated score.
  • a content arrangement determination device for determining the content data stored in the cache distribution device is configured to be connected to an unspecified number of client devices via a network, and the content data is received in response to a distribution request from the client device.
  • the present invention can be generally used in a content distribution system.
  • it is suitable for on-demand distribution in which content is distributed in response to a distribution request from a client device.
  • the data types to be distributed are not limited to video data, and can be applied to services that distribute various types of content data such as audio and games.

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Abstract

【課題】コンテンツの配置を各コンテンツの視聴品質の状況に応じて適切に行い、配信品質を向上できるコンテンツ配信システム等を提供する。 【解決手段】コンテンツ配信装置１０と、キャッシュ配信装置３０と、コンテンツ配置決定装置２０とが、不特定多数のクライアント装置４０と接続されたコンテンツ配信システムで、コンテンツ配置決定装置が、コンテンツごとかつ再生ビットレートごとのアクセス頻度情報を収集してアクセス頻度を算出するアクセス頻度収集部２０１と、アクセス頻度から視聴品質の期待値を算出する視聴品質推定部２０２と、視聴品質の期待値を単位容量あたりの数値としたスコアを算出するスコア決定部２０３と、算出されたスコアに応じてキャッシュするコンテンツデータを決定するデータ配置決定部２０４とを有する。

Description

コンテンツ配信システム、コンテンツ配置決定装置、コンテンツ配置決定方法およびプログラム
　本発明はコンテンツ配信システム、コンテンツ配置決定装置、コンテンツ配置決定方法およびプログラムに関し、特に各コンテンツの視聴品質の状況に応じて適切に当該コンテンツを配置して配信品質を向上させることを可能とするコンテンツ配信システム等に関する。
　インターネットを介した映像や音声などを含むコンテンツのデータ配信は、近年特に需要が急増している。このようなコンテンツを不特定多数のユーザの操作するクライアント端末からの要求（コンテンツ配信要求）に応じて（オンデマンドで）配信するコンテンツ配信システムには、一般的に、ネットワークにかかる負荷を軽減しつつ、より配信品質（より具体的には、画質や音質など）を高めたコンテンツを安定して配信することが求められる。
　さらに、コンテンツ配信システムに対しては、クライアント端末ごとのデータ処理能力や、刻々と変動するネットワークや配信装置の状態などにリアルタイムに対応して、システム全体として効率的にコンテンツ配信を行うことも求められる。ここでいう「効率的な」コンテンツ配信とは、有限のネットワーク資源（配信リソース）を用いて、システム全体としてコンテンツの配信品質を最大限に高めることを意味する。
　図２２Ａは、非特許文献１に記載された、一般的に知られているコンテンツ配信ネットワーク（ＣＤＮ: Contents Delivery Network）であるコンテンツ配信システム１００１の構成について示す説明図である。図２２Ｂは、図２２Ａに記載されたコンテンツ配信システム１００１で、各装置間の動作の一例について示す説明図である。
　このコンテンツ配信システム１００１は、コンテンツの種類を指定して配信要求を発する不特定多数のクライアント端末１０３０ａ、１０３０ｂ、…（以後これらを総称してクライアント端末１０３０という）と、この配信要求への対応を行うコンテンツ配信装置１０１０と、後述のキャッシュ配信装置１０２０とが、ネットワーク１０４０を介して相互に接続されて構成される。
　クライアント端末１０３０がコンテンツ配信要求を発すると（ステップＳ１００１）、コンテンツ配信装置１０１０がこのコンテンツ配信要求を受け、要求元のクライアント端末１０３０とネットワークトポロジーとしての距離が最も近いキャッシュ配信装置１０２０のＵＲＬ（もしくはＩＰアドレスなど）を、当該クライアント端末１０３０に返す（ステップＳ１００２）。
　これを受けたクライアント端末１０３０は、ステップＳ１００２で返却されたＵＲＬに示されるキャッシュ配信装置１０２０に、改めて当該コンテンツの配信要求を発する（ステップＳ１００３）。キャッシュ配信装置１０２０は、予め当該コンテンツのコンテンツデータをコンテンツ配信装置１０１０から受信して記憶している（これをキャッシュ(cache)という）ので、そのコンテンツデータをクライアント端末１０３０に対して配信し（ステップＳ１００４）、クライアント端末１０３０はこれを再生する（ステップＳ１００５）。
　キャッシュ配信装置１０２０は、コンテンツ配信装置１０１０が持つコンテンツデータの中で、多くのクライアント端末１０３０からの配信要求が発生する頻度の高いものを予めキャッシュしている。そしてキャッシュ配信装置１０２０はネットワーク１０４０上に複数台あり、それらの中から要求元のクライアント端末１０３０とネットワークトポロジーとしての距離が近いものをコンテンツ配信装置１０１０が選択して、そのキャッシュ配信装置１０２０のＵＲＬを配信要求元に返却する。
　これによって、不特定多数のクライアント端末１０３０においてランダムに発生するコンテンツ配信要求が全て同一のコンテンツ配信装置１０１０に集中して発生する負荷を適切に分散し、配信に必要な帯域を安定的に確保することが可能となる。
　このようなＣＤＮであるコンテンツ配信システム１００１では、ネットワーク１０４０上に広域分散的に多数のキャッシュ配信装置を設置する必要があるので、そのために多大なコストを要する。このため、各々のキャッシュ配信装置の記憶容量をなるべく小さくし、更にその限られたストレージ容量を効率的に利用することが求められる。即ち、キャッシュ配信装置がキャッシュするコンテンツは、適切に選択されねばならない。
　キャッシュ配信装置がキャッシュするコンテンツの選択は、配信要求が多く発生するものを予測してこれを事前にキャッシュしておくという方法がある。あるいは、配信要求があったファイルをコンテンツ配信装置から配信すると同時に、同一コンテンツをキャッシュ配信装置にも送信してキャッシュ配信装置がこれをキャッシュし、以後同一コンテンツに対する配信要求に対してはキャッシュ配信装置からこれを配信するという方法もある。
　その一方で、動画コンテンツのストリーミング配信では、コンテンツ配信装置は動画ファイルデータを複数の部分データに区切って配信し、クライアント端末が部分データを受信する度に再生する。これにより、クライアント端末側は、動画コンテンツを受信している間に待ち続ける必要がなくなり、また、回線障害が発生した場合においても既に受信したファイルデータについては動画を再生することが可能となる。
　その際、動画コンテンツのストリーミング配信では、クライアント端末側におけるコンテンツ視聴が途切れないように配信することが求められる。また、クライアント端末の再生能力や、そこに至るネットワークの回線状態も、各クライアント端末ごとに異なるので、各々に適した品質でコンテンツの配信を行うことも求められる。それらを実現する手段として、複数ビットレートコンテンツ配信システムが知られている。
　複数ビットレートコンテンツ配信システムでは、コンテンツ配信装置がコンテンツを複数のビットレートで符号化（エンコード）して保持しておき、クライアント端末ごとのデータの処理能力や、刻々と変動するネットワークや配信装置への負荷状態などにリアルタイムに対応して、配信コンテンツの再生ビットレートを適切に設定することが可能である。これによって、コンテンツの安定した配信を実現する。
　その際、コンテンツデータの符号化の方法として、動画信号を基本レイヤと拡張レイヤとに階層的に符号化する方法（階層符号化）を利用してもよいし、同一コンテンツを複数ビットレートの独立なデータとして符号化する方法を利用してもよい。
　もちろん、この複数ビットレートコンテンツ配信の技術を前述のＣＤＮであるコンテンツ配信システムに適用し、コンテンツの種類だけでなくビットレートも含めて配信要求が多く発生するものを選択して、キャッシュ配信装置にキャッシュすることも可能である。この場合のコンテンツ配信システムには、ネットワーク負荷を軽減しつつ、システム全体でクライアント端末側のコンテンツ視聴品質を最大化することが求められる。そのためには、複数のビットレートで符号化されたコンテンツを、キャッシュ配信装置の限られたストレージ領域に適切に配置することが必要となる。
　これに関連する技術として、次の各々がある。その中でも特許文献１には、動画信号を基本レイヤと拡張レイヤとに階層的に符号化（階層符号化）する技術を用いて、コンテンツを複数の符号化レイヤに分割してキャッシュサーバにキャッシュすることで、配信サーバにおけるトランスコード負荷を低減するという技術が記載されている。この技術によれば、符号化ビットストリームのうちの一部を復号すれば空間解像度の低い画像を再生することができ、更にビットストリームの中の残りのデータを復号すると空間解像度を向上することが可能な追加信号を得ることができる。
　特許文献２には、コンテンツ毎、符号化レイヤ毎のアクセス頻度をパラメータとして、パラメータが大きいコンテンツデータをキャッシュ配信装置に優先的にキャッシュするという技術が記載されている。特許文献３には、コンテンツ毎、符号化レイヤ毎のアクセス頻度とサイズ（再生ビットレートと再生時間との積）をパラメータとして、単位容量当たりのアクセス頻度が大きいコンテンツデータをキャッシュ配信装置に優先的にキャッシュするという技術が記載されている。
　さらに、特許文献４には、アクセスログからユーザの当該コンテンツに対する評価値を算出し、それによってキャッシュ配信装置にキャッシュするコンテンツデータの再配置を行うという技術が記載されている。そして特許文献５には、ユーザの当該コンテンツに対する主観評価値を算出する技術が記載されている。非特許文献２には、コンテンツ配信システムにおいて視聴品質を推定する技術が記載されている（その詳細については後述する）。
国際公開ＷＯ２００４／０４０９０８号公報 特開２００７－０５３５９３号公報 国際公開ＷＯ２０１１／０１０６８８号公報 特開２００６－１７２２１７号公報 特開２００９－１５９４６２号公報
「１－５－２－１　ＣＤＮ（Contents Delivery Network）の仕組み」（標準技術集「双方向動画像通信技術」より）、平成１６年３月２６日、特許庁、［平成２３年６月２３日検索］、インターネット＜URL：http://www.jpo.go.jp/shiryou/s_sonota/hyoujun_gijutsu/bidirectional_video/152_1.htm＞ "RecommendationITU-R BT.500-11"、２００２年、国際電気通信連合無線通信部門、［平成２３年６月３０日検索］、インターネット＜URL：http://www.dii.unisi.it/~menegaz/DoctoralSchool2004/papers/ITU-R_BT.500-11.pdf＞
　前述のように、複数ビットレートコンテンツ配信の技術を適用したコンテンツ配信システムでは、複数のビットレートで符号化された多数のコンテンツを、キャッシュ配信装置の限られたストレージ領域に適切に配置することが必要となる。その際、コンテンツの配信品質の向上のため、それらのコンテンツの配置は、各コンテンツの視聴品質の状況に応じて適切に行われる必要がある。
　しかしながら、前述の特許文献１に記載の技術では、クライアント装置から要求された符号化レートのコンテンツデータがキャッシュサーバに格納されていないとき、要求された符号化レートに近い符号化レートのデータを破棄し、その位置に要求されたデータを格納する構成であるため、アクセス頻度を反映したキャッシュを行うことができるとは限らず、キャッシュ領域の利用効率を十分に高めることができない。
　また、特許文献２に記載の技術では、コンテンツ毎、符号化レイヤ毎のデータサイズによらずキャッシュするコンテンツデータを決定するため、キャッシュサーバ毎のキャッシュ容量に限りがある場合には、単位容量当たりのキャッシュヒット率（Ｂｙｔｅヒット率）が低下し、ネットワーク負荷が増大する。
　さらに、特許文献３に記載の技術では、コンテンツ毎、符号化レイヤ毎のアクセス頻度とデータサイズをパラメータとして、単位容量当たりのアクセス頻度が最大化になるようにキャッシュするコンテンツデータを決定するため、ネットワーク容量や、キャッシュサーバ毎のキャッシュ容量に限りがある場合には、システム全体としてのクライアント端末側のコンテンツ視聴品質が低下する。
　そして、特許文献４に記載の技術では、ユーザの当該コンテンツに対する評価値を算出するが、この「評価値」とは必ずしもコンテンツの視聴品質の状況に応じたものではないので、これに応じてコンテンツを再配置しても、適切な配置にはならない。特許文献５に記載の技術も、ユーザの当該コンテンツに対する主観的な評価を示す「評価値」を算出するので、コンテンツの適切な配置とは無関係である。
　以上で述べたように、特許文献１～５のいずれにも、コンテンツの配置を各コンテンツの視聴品質の状況に応じて適切に行うことのできる技術は記載されていない。これらの技術を全て組み合わせたとしても、そのことを可能とする技術を得ることはできない。
　本発明の目的は、コンテンツの配置を各コンテンツの視聴品質の状況に応じて適切に行い、当該コンテンツの配信品質を向上させることを可能とするコンテンツ配信システム、コンテンツ配置決定装置、コンテンツ配置決定方法およびプログラムを提供することにある。
　上記目的を達成するため、本発明に係るコンテンツ配信システムは、多数のコンテンツデータを複数の再生ビットレートごとに予め記憶しているコンテンツ配信装置と、コンテンツデータのうち配信要求される頻度の高いものを予め記憶しているキャッシュ配信装置と、キャッシュ配信装置に記憶されるコンテンツデータを決定するコンテンツ配置決定装置とが、不特定多数のクライアント装置とネットワークを介して接続されて構成され、クライアント装置からの配信要求に応じてコンテンツデータを配信するコンテンツ配信システムであって、キャッシュ配信装置が、コンテンツデータのうち配信要求の頻度の高いものを予め記憶しているキャッシュ保持部と、キャッシュ保持部に記憶されたコンテンツデータに対する配信要求がクライアント装置からあった場合にこれをコンテンツ配信装置に代わって配信するキャッシュ配信部と、配信要求の頻度の高いコンテンツデータをコンテンツ配信装置に対して送信するよう要求し、これを受信してキャッシュ保持部に記憶するキャッシュ制御部とを有すると共に、コンテンツ配置決定装置が、キャッシュ配信装置からコンテンツごとかつ再生ビットレートごとのアクセス頻度情報を収集してアクセス頻度を算出するアクセス頻度収集部と、算出されたアクセス頻度から配信要求元のクライアント装置において得られると予想される視聴品質の期待値を算出する視聴品質推定部と、算出された視聴品質の期待値をコンテンツデータの単位容量あたりの数値としたスコアを算出するスコア決定部と、算出されたスコアに応じてキャッシュ配信装置のキャッシュ保持部にキャッシュするコンテンツデータを決定するデータ配置決定部とを有することを特徴とする。
　上記目的を達成するため、本発明に係るコンテンツ配置決定装置は、多数のコンテンツデータを複数の再生ビットレートごとに予め記憶しているコンテンツ配信装置と、コンテンツデータのうち配信要求される頻度の高いものを予め記憶しているキャッシュ配信装置と、コンテンツデータの配信要求を行って受信した当該コンテンツデータを再生する不特定多数のクライアント装置とネットワークを介して接続されて構成され、キャッシュ配信装置に記憶されるコンテンツデータを決定するコンテンツ配置決定装置であって、キャッシュ配信装置からコンテンツごとかつ再生ビットレートごとのアクセス頻度情報を収集してアクセス頻度を算出するアクセス頻度収集部と、算出されたアクセス頻度から配信要求元のクライアント装置において得られると予想される視聴品質の期待値を算出する視聴品質推定部と、算出された視聴品質の期待値をコンテンツデータの単位容量あたりの数値としたスコアを算出するスコア決定部と、算出されたスコアに応じてキャッシュ配信装置のキャッシュ保持部にキャッシュするコンテンツデータを決定するデータ配置決定部とを有することを特徴とする。
　上記目的を達成するため、本発明に係るコンテンツ配置決定方法は、多数のコンテンツデータを複数の再生ビットレートごとに予め記憶しているコンテンツ配信装置と、コンテンツデータのうち配信要求される頻度の高いものを予め記憶しているキャッシュ配信装置と、キャッシュ配信装置に記憶されるコンテンツデータを決定するコンテンツ配置決定装置とが、不特定多数のクライアント装置とネットワークを介して接続されて構成され、クライアント装置からの配信要求に応じてコンテンツデータを配信するコンテンツ配信システムにあって、キャッシュ配信装置からコンテンツごとかつ再生ビットレートごとのアクセス頻度情報をコンテンツ配置決定装置のアクセス頻度収集部が収集してアクセス頻度を算出し、算出されたアクセス頻度から配信要求元のクライアント装置において得られると予想される視聴品質の期待値をコンテンツ配置決定装置の視聴品質推定部が算出し、算出された視聴品質の期待値をコンテンツデータの単位容量あたりの数値としたスコアをコンテンツ配置決定装置のスコア決定部が算出し、算出されたスコアに応じてキャッシュ配信装置のキャッシュ保持部にキャッシュするコンテンツデータをコンテンツ配置決定装置のデータ配置決定部が決定することを特徴とする。
　上記目的を達成するため、本発明に係るコンテンツ配置決定プログラムは、多数のコンテンツデータを複数の再生ビットレートごとに予め記憶しているコンテンツ配信装置と、コンテンツデータのうち配信要求される頻度の高いものを予め記憶しているキャッシュ配信装置と、キャッシュ配信装置に記憶されるコンテンツデータを決定するコンテンツ配置決定装置とが、不特定多数のクライアント装置とネットワークを介して接続されて構成され、クライアント装置からの配信要求に応じてコンテンツデータを配信するコンテンツ配信システムにあって、コンテンツ配置決定装置が備えているコンピュータに、キャッシュ配信装置からコンテンツごとかつ再生ビットレートごとのアクセス頻度情報を収集してアクセス頻度を算出する手順、算出されたアクセス頻度から配信要求元のクライアント装置において得られると予想される視聴品質の期待値を算出する手順、算出された視聴品質の期待値をコンテンツデータの単位容量あたりの数値としたスコアを算出する手順、および算出されたスコアに応じてキャッシュ配信装置のキャッシュ保持部にキャッシュするコンテンツデータを決定する手順を実行させることを特徴とする。
　本発明は、上記したように、コンテンツごとかつ再生ビットレートごとのアクセス頻度情報を収集してアクセス頻度から視聴品質の期待値を算出し、この期待値をコンテンツデータの単位容量あたりの数値としたスコアを算出し、これに基づいてキャッシュ保持部にキャッシュするコンテンツデータを決定するように構成したので、各コンテンツの視聴品質の状況に応じてキャッシュするコンテンツデータを決定することが可能となる。
　これによって、コンテンツの配置を各コンテンツの視聴品質の状況に応じて適切に行い、当該コンテンツの配信品質を向上させることが可能であるという優れた特徴を持つコンテンツ配信システム、コンテンツ配置決定装置、コンテンツ配置決定方法およびプログラムを提供することができる。
本発明の第１の実施形態に係るコンテンツ配信システムの構成について示す説明図である。 図１で示したコンテンツ配信システムで、コンテンツ配信装置およびキャッシュ配信装置がクライアント装置からの要求に応じて配信する動画コンテンツの構成について示す説明図である。 図１に示したキャッシュ制御部がコンテンツ配置決定装置に通知するアクセス頻度情報について示す説明図である。 図３に示したアクセス頻度情報から、図１に示した視聴品質推定部が算出する視聴品質期待値について示す説明図である。 図４に示した視聴品質期待値から、図１に示したスコア決定部が算出する単位容量スコア値について示す説明図である。 図１で示したコンテンツ配信システムで、コンテンツ保持部およびキャッシュ保持部に保持されている各コンテンツの配置について示す説明図である。 図１で示したコンテンツ配信システムで、要求したコンテンツの全てのレイヤがキャッシュされている場合の各装置間での動作について示すシーケンス図である。 図１で示したコンテンツ配信システムで、キャッシュ配信装置またはコンテンツ配信装置がクライアント装置からの配信要求に応じて行う動作について示すフローチャートである。 図７のステップＳ２０４として示した処理で、図６に示した配置のコンテンツがクライアント装置に対して配信される様子について示す説明図である。 図１で示したコンテンツ配信システムで、要求したコンテンツの一部のレイヤがキャッシュされていない場合の各装置間での動作について示すシーケンス図である。 図１０のステップＳ３０６として示した処理で、図６に示した配置のコンテンツがクライアント装置に対して配信される様子について示す説明図である。 図１で示したコンテンツ配信システムで、コンテンツ配置決定装置が行う、キャッシュ配信装置のキャッシュ保持部に対するコンテンツデータの配置および置き換え更新（リプレースメント）の動作について示すフローチャートである。 本発明の本発明の第２の実施形態に係るコンテンツ配信システムの構成について示す説明図である。 図１３で示したコンテンツ配信システムで、コンテンツ配信装置およびキャッシュ配信装置がクライアント装置からの要求に応じて配信するコンテンツの構成について示す説明図である。 図１３で示したコンテンツ配信システムで、要求したコンテンツがキャッシュされている場合の各装置間での動作について示すシーケンス図である。 図１３で示したコンテンツ配信システムで、キャッシュ配信装置またはコンテンツ配信装置がクライアント装置からの配信要求に応じて行う動作について示すフローチャートである。 図１３で示したコンテンツ配信システムで、要求したコンテンツがキャッシュされていない場合の各装置間での動作について示すシーケンス図である。 図１３で示したコンテンツ配信システムで、コンテンツ配置決定装置が行う、キャッシュ配信装置のキャッシュ保持部に対するコンテンツデータの配置および置き換え更新（リプレースメント）の動作について示すフローチャートである。 図１８のステップＳ９０４で算出された各々のアクセス頻度について示す説明図である。 図１８のステップＳ９０５で算出された各々の視聴品質期待値について示す説明図である。 図１８のステップＳ９０６で算出された各々のスコア値について示す説明図である。 図２２Ａは非特許文献１に記載された、一般的に知られているコンテンツ配信ネットワーク（ＣＤＮ: Content Delivery Network）であるコンテンツ配信システムの構成について示す説明図である。図２２Ｂは図２２Ａに記載されたコンテンツ配信システムで、各装置間の動作の一例について示す説明図である。
（第１の実施形態）
　以下、本発明の第１の実施形態の構成について添付図１に基づいて説明する。
　最初に、本実施形態の基本的な内容について説明し、その後でより具体的な内容について説明する。
　本実施形態に係るコンテンツ配信システム１は、多数のコンテンツデータを複数の再生ビットレートごとに予め記憶しているコンテンツ配信装置１０と、コンテンツデータのうち配信要求される頻度の高いものを予め記憶しているキャッシュ配信装置３０と、キャッシュ配信装置に記憶されるコンテンツデータを決定するコンテンツ配置決定装置２０とが、不特定多数のクライアント装置４０とネットワーク５０を介して接続されて構成され、クライアント装置からの配信要求に応じてコンテンツデータを配信するコンテンツ配信システムである。キャッシュ配信装置３０は、コンテンツデータのうち配信要求の頻度の高いものを予め記憶しているキャッシュ保持部３０２と、キャッシュ保持部に記憶されたコンテンツデータに対する配信要求がクライアント装置からあった場合にこれをコンテンツ配信装置に代わって配信するキャッシュ配信部３０３と、配信要求の頻度の高いコンテンツデータをコンテンツ配信装置に対して送信するよう要求し、これを受信してキャッシュ保持部に記憶するキャッシュ制御部３０１とを有する。そしてコンテンツ配置決定装置２０は、キャッシュ配信装置からコンテンツごとかつ再生ビットレートごとのアクセス頻度情報を収集してアクセス頻度を算出するアクセス頻度収集部２０１と、算出されたアクセス頻度から配信要求元のクライアント装置において得られると予想される視聴品質の期待値を算出する視聴品質推定部２０２と、算出された視聴品質の期待値をコンテンツデータの単位容量あたりの数値としたスコアを算出するスコア決定部２０３と、算出されたスコアに応じてキャッシュ配信装置のキャッシュ保持部にキャッシュするコンテンツデータを決定するデータ配置決定部２０４とを有する。
　また、キャッシュ配信装置３０のキャッシュ制御部３０１は、コンテンツ配置決定装置が決定したデータ配置に応じてキャッシュ保持部３０２に記憶されたコンテンツデータを置換する機能を有する。
　そしてコンテンツ配置決定装置２０の視聴品質推定部２０２は、クライアント装置がコンテンツの配信に際して要求した要求再生ビットレートと当該コンテンツが実際にクライアント装置で再生される際の視聴再生ビットレートの比率として視聴品質の期待値を算出する。同じく、コンテンツ配置決定装置２０のデータ配置決定部２０４は、算出されたスコアの高い順にキャッシュ保持部の総容量に収まる範囲でキャッシュ保持部３０２にキャッシュするコンテンツデータを決定する。
　ここで、コンテンツデータは階層型符号化方式によって符号化されたものであり、コンテンツ配置決定装置２０のデータ配置決定部２０４が、算出されたスコアの高い順でかつ上位レイヤに必ずこの再生に必要な下位レイヤが伴った状態で、キャッシュ保持部３０２の総容量に収まる範囲でキャッシュ保持部３０２にキャッシュするコンテンツデータのレイヤを決定する。
　さらに、キャッシュ配信装置３０のキャッシュ制御部３０１は、クライアント装置にコンテンツデータを送信するたびにコンテンツ配置決定装置２０のアクセス頻度収集部２０１にアクセス頻度情報を送信する。そしてキャッシュ配信装置３０のキャッシュ制御部３０１は、クライアント装置４０から配信要求を受信するたびにコンテンツ配置決定装置２０にキャッシュ対象のコンテンツデータを決定する動作の開始指令を送信する機能を有する。
　以上の構成を備えることにより、本実施形態のコンテンツ配信システム１は、コンテンツの配置を各コンテンツの視聴品質の状況に応じて適切に行い、当該コンテンツの配信品質を向上させることが可能なものとなる。
　以下、これをより詳細に説明する。
　図１は、本発明の第１の実施形態に係るコンテンツ配信システム１の構成について示す説明図である。コンテンツ配信システム１は、各々主演算制御手段を備えたコンピュータであるコンテンツ配信装置１０と、コンテンツ配置決定装置２０と、キャッシュ配信装置３０と、不特定多数のクライアント装置４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、…が、インターネット等のような大規模なネットワーク５０を介して相互に接続されて構成される。
　以後、クライアント装置４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、…を総称して単にクライアント装置４０という。クライアント装置４０の台数は任意である。図１ではクライアント装置４０ａ、４０ｂ、４０ｃの３台を示しているが、その台数は任意である。また、図１では１台のみのキャッシュ配信装置３０を示しているが、キャッシュ配信装置も前述のように１台のコンテンツ配信装置１０に対して複数台存在している。
　コンテンツ配信装置１０は、各々のクライアント装置４０に対して配信されるコンテンツデータを記憶保持するコンピュータ装置である。コンテンツ配信装置１０は、コンピュータプログラムを実行する主体である主演算制御手段（ＣＰＵ）１１と、データを記憶する記憶手段１２と、ネットワーク５０を介して他の装置とのデータ送信を行う通信手段１３とを備える。
　コンテンツ配信装置１０の記憶手段１２には、クライアント装置４０に対して配信される、映像や音声などのコンテンツデータ（以後、単にコンテンツという）を大量に記憶する記憶領域であるコンテンツ保持部１０１が確保されている。記憶手段１２は、より具体的にはハードディスク装置、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）やフラッシュメモリなどのようなデータの書き換えが可能なＲＯＭ（Read Only Memory）などである。
　そして主演算制御手段１１は、コンテンツ配信プログラムが動作することにより、コンテンツ保持部１０１に保持されたコンテンツをクライアント装置４０からの求めに応じて当該クライアント装置４０に対して配信するコンテンツ配信部１０２として機能する。
　キャッシュ配信装置３０は、コンテンツ配信装置１０から送り込まれたアクセス頻度の大きいコンテンツを一時的に記憶する（キャッシュする）と共に、キャッシュされたコンテンツについてクライアント装置４０から配信要求があった場合にこれをコンテンツ配信装置１０の代理として当該クライアント装置４０に配信するコンピュータ装置である。キャッシュ配信装置３０も、コンピュータプログラムを実行する主体である主演算制御手段３１と、データを記憶する記憶手段３２と、ネットワーク５０を介して他の装置とのデータ送信を行う通信手段３３とを備える。
　キャッシュ配信装置３０の記憶手段３２にも、コンテンツ配信装置１０の記憶手段１２と同様に、コンテンツデータを記憶する記憶領域であるキャッシュ保持部３０２が確保されている。この記憶手段３２は、コンテンツ配信装置１０の記憶手段１２と同様に、より具体的にはハードディスク装置、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）やフラッシュメモリなどのようなデータの書き換えが可能なＲＯＭ（Read Only Memory）などである。
　ただし、キャッシュ配信装置３０は、コンテンツ配信装置１０と比べてネットワークトポロジー的にクライアント装置４０に近い位置に配置されている。そして、コンテンツ配信装置１０の記憶手段１２と比べて、キャッシュ配信装置３０の記憶手段３２は、同じ装置の主演算制御手段３１（１１）から高速にアクセス可能なように構成されている。
　そしてキャッシュ配信装置３０の主演算制御手段３１は、キャッシュ配信プログラムが動作することにより、コンテンツ配置決定装置２０からの指示に基づきコンテンツ保持部１０１からコンテンツデータを取得するキャッシュ制御部３０１、およびクライアント装置４０からの求めに応じてキャッシュ保持部３０２に記憶されたコンテンツを当該クライアント装置４０に対して配信するキャッシュ配信部３０３として機能する。
　ここで、キャッシュ配信装置３０のキャッシュ制御部３０１は、クライアント装置４０から要求されたコンテンツがキャッシュ保持部３０２に格納（キャッシュ）されていない場合に、コンテンツ配信装置１０に対してコンテンツ配信要求を送信するコンテンツ配信要求転送機能を備えている。コンテンツ配信装置１０のコンテンツ配信部１０２は、このコンテンツ配信要求に応じて、要求されたコンテンツをクライアント装置４０に対して送信することができる。
　また、キャッシュ制御部３０１は、コンテンツ毎か再生ビットレート（符号化レイヤ数）毎の各コンテンツの利用状況を示すアクセス頻度情報を、ネットワーク５０を介して、コンテンツ配置決定装置２０に通知するアクセス頻度情報通知機能も備えている。
　ここでいうアクセス頻度情報とは、たとえばコンテンツごと、再生ビットレートごとの視聴回数、視聴時間などである。あるいは、コンテンツごと、再生ビットレートごとの視聴要求回数などであってもよいし、コンテンツ視聴情報、及びコンテンツ視聴要求情報の両方もしくはいずれか一方に基づく、コンテンツごと、再生ビットレートごとの視聴需要を表す値であってもよい。
　コンテンツ配置決定装置２０は、コンテンツ配信装置１０からキャッシュ配信装置３０に読込まれる（キャッシュされる）コンテンツを決定すると共に、キャッシュ配信装置３０に読込まれたコンテンツデータの置換更新（リプレースメント）を行うコンピュータ装置である。コンテンツ配置決定装置２０もまた、コンピュータプログラムを実行する主体である主演算制御手段２１と、データを記憶する記憶手段２２と、ネットワーク５０を介して他の装置とのデータ送信を行う通信手段２３とを備える。
　コンテンツ配置決定装置２０の主演算制御手段２１は、コンテンツ配置決定プログラムが動作することにより、キャッシュ制御部３０１からアクセス頻度情報を収集して各コンテンツごとに符号化レイヤ数ごとのアクセス頻度を算出するアクセス頻度収集部２０１、このアクセス頻度から視聴品質の期待値を導出する視聴品質推定部２０２、符号化レイヤ毎のスコアを導出するスコア決定部２０３、およびキャッシュ配信装置３０でキャッシュすべき符号化レイヤを決定してその通りにコンテンツを配置させるデータ配置決定部２０４として機能する。
　ここで、視聴品質推定部２０２が算出するユーザ全体としての視聴品質の期待値とは、あるコンテンツデータをキャッシュに配置した場合にユーザ全体に提供できる視聴品質の期待値であり、各コンテンツの各符号化レイヤあたりの数値としたものである。ユーザ全体としての視聴品質の期待値を導出する際で用いられる視聴品質は、たとえば「（視聴再生ビットレート）÷（要求再生ビットレート）」で得ることのできる数値、即ちクライアント装置４０が要求した通りのビットレートで当該コンテンツが再生されれば「視聴品質＝１」である。視聴品質は、たとえば前述の非特許文献２などに記載されている公知技術を利用して、主観評価実験によって導出することもできる。また、スコア決定部２０３が算出するスコアとは、このユーザ全体としての視聴品質の期待値を各符号化レイヤの単位容量あたりの数値としたものである。
　コンテンツ配置決定装置２０は、独立したコンピュータ装置であってもよいし、またコンテンツ配信装置１０もしくはキャッシュ配信装置３０と同一のコンピュータ装置であってもよい。本実施形態では、コンテンツ配置決定装置２０を独立したコンピュータ装置として説明している。
　クライアント装置４０は各々、再生したいコンテンツの種類とその再生ビットレートを指定して（ネットワーク５０を介して）キャッシュ配信装置３０およびコンテンツ配信装置１０に配信要求を行い、配信されてきた当該コンテンツを再生する機能を有する端末機器であり、より具体的にはパーソナルコンピュータ、携帯電話端末、スマートフォン、セットトップボックスなどである。クライアント装置４０の詳細な内部構成については、特に説明するまでもない。
　図２は、図１で示したコンテンツ配信システム１で、コンテンツ配信装置１０およびキャッシュ配信装置３０がクライアント装置４０からの要求に応じて配信する動画コンテンツ（Ａ）４００の構成について示す説明図である。
　ここでいうコンテンツは、階層型符号化方式によってエンコードされた動画および音声のデータである。階層型符号化方式とは、具体的には、ＩＴＵ－Ｔ（International Telecommunication Union Telecommunication
Standardization Sector、国際通信連合電気通信標準化部門）によって規定されているＨ．２６４／ＳＶＣなどのような符号化方式である。
　動画コンテンツ（Ａ）４００のコンテンツデータは、この階層型符号化方式によって、基本レイヤ（Ａ０）４０１、拡張レイヤ１（Ａ１）４０２、拡張レイヤ２（Ａ２）４０３、拡張レイヤ３（Ａ３）４０４のように階層化されたデータからなる。この図では全４層の階層を示しているが、この階層の総数は２階層以上の任意の値を取ることができる。
　基本レイヤ（Ａ０）４０１は最低位レイヤとなり、そこから拡張レイヤ１（Ａ１）４０２、拡張レイヤ２（Ａ２）４０３、拡張レイヤ３（Ａ３）４０４の順でより上位のレイヤとなる。階層型符号化方式では、最低位レイヤである基本レイヤ（Ａ０）４０１だけでも最低限の画質および音質でコンテンツを再生することが可能であるが、より上位の拡張レイヤまでを基本レイヤと合わせて利用することによって、より高画質かつ高音質で当該コンテンツを再生することが可能となる。ただし、基本レイヤを利用せずに拡張レイヤのみを用いてコンテンツを再生することはできない。
　一方、配信されるコンテンツのデータサイズは、下位レイヤである基本レイヤのみでは小さいが、より上位のレイヤまでを含むほど大きくなる。
　階層型符号化方式で階層符号化されたコンテンツデータは、たとえば携帯電話端末などのような小さな画面を持つクライアント装置で当該コンテンツを再生する場合や、ネットワークの輻輳や配信装置の過負荷などの理由から大容量データの配信ができない場合には、基本レイヤのみを利用して最低限の画質および音質での配信を行うことが可能である。
　また、伝送可能容量に余裕があり、かつ大画面かつ高画質・高音質での再生が可能なクライアント装置で当該コンテンツを再生する場合は、より多くの拡張レイヤまでを利用して、大画面かつ高画質・高音質での配信を行うことも可能である。その際、基本レイヤ＋拡張レイヤ１による配信よりも、基本レイヤ＋拡張レイヤ１＋拡張レイヤ２による配信を利用する方が、画質および音質は向上するし、拡張レイヤ３以降が存在する場合はこれを利用してさらに画質および音質を向上させることもできる。
　図３は、図１に示したキャッシュ制御部３０１がコンテンツ配置決定装置２０に通知するアクセス頻度情報について示す説明図である。コンテンツｉの、符号化レイヤ数ｋごとのアクセス頻度ｐ（ｉ，ｋ）は、視聴された符号化レイヤ数（再生ビットレート）毎に集計される。
　アクセス頻度ｐ（ｉ，１）は、コンテンツｉの基本レイヤ（ｙ＝１）を受信して視聴が行われた頻度を集計することで得られる値である。ｐ（ｉ，２）はコンテンツｉの基本レイヤと拡張レイヤ１（ｙ＝１～２）とを受信して視聴が行われた頻度を集計することで得られる値である。同様に、ｐ（ｉ，３）はコンテンツｉの基本レイヤと拡張レイヤ１と拡張レイヤ２（ｙ＝１～３）とを、ｐ（ｉ，４）はコンテンツｉの基本レイヤと拡張レイヤ１と拡張レイヤ２と拡張レイヤ３（ｙ＝１～４）とを、それぞれ受信して視聴が行われた頻度を集計することで得られる値である。
　本実施形態に係るコンテンツ配置決定装置２０では、コンテンツを符号化の階層に応じて区切り、この特徴を利用してコンテンツ毎・符号化レイヤ毎にアクセス頻度収集部２０１がまずアクセス頻度情報を取得（収集）し、そのアクセス頻度情報に応じて視聴品質推定部２０２がコンテンツ毎・符号化レイヤ毎にそのデータをキャッシュした場合に得られると期待されるユーザ全体の視聴品質の期待値ｓ（ｉ，ｋ）を算出し、さらにその視聴品質の期待値からスコア決定部２０３がコンテンツ毎・符号化レイヤ毎の単位容量スコア値ｖ（ｉ，ｋ）を算出し、そのスコアからデータ配置決定部２０４がキャッシュ保持部３０２に格納するデータを決定するという構成となっている。
　以上の各数値について、より詳しく説明する。キャッシュ配信装置３０のキャッシュ容量をＣ、コンテンツｉの符号化レイヤ数ｋに対するアクセス頻度をｐ（ｉ，ｋ）、コンテンツｉの符号化レイヤｙの再生レートをｒ（ｉ，ｙ）とする。更に、コンテンツｉの長さ（再生時間）をｔ（ｉ）とする。
　このとき、コンテンツ配置決定装置２０は、以下の数１、即ちキャッシュされたコンテンツの総容量がキャッシュ保持部３０２のキャッシュ容量Ｃ内に収まることを条件として、キャッシュ配信装置３０に配置するコンテンツデータを決定する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　アクセス頻度収集部２０１は、クライアント装置４０からキャッシュ配信装置３０またはコンテンツ配信装置１０に対するコンテンツ配信要求があった場合に、キャッシュ配信装置３０またはコンテンツ配信装置１０から通知されるアクセス頻度情報に基づきコンテンツｉの符号化レイヤ数ｋを用いた再生ビットレートに対するアクセス頻度ｐ（ｉ，ｋ）を算出する。
　視聴品質推定部２０２は、コンテンツｉの符号化レイヤｙをキャッシュに配置したものと仮定した場合のユーザ全体の視聴品質期待値ｓ（ｉ，ｙ）を、以下の数２より導出する。ここで、ｎ（ｉ）は、コンテンツｉの符号化レイヤ数の合計値である。ｑ（ｉ，ｙ，ｋ）は、コンテンツｉの符号化レイヤ数ｋを要求したときに、符号化レイヤｙによって得られる視聴品質を表す。ここでは、ｑ（ｉ，ｙ，ｋ）＝１／ｋとしている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　図４は、図３に示したアクセス頻度情報ｐ（ｉ，ｋ）から、図１に示した視聴品質推定部２０２が算出する視聴品質期待値ｓ（ｉ，ｙ）について示す説明図である。図４に示したｓ（ｉ，１）はコンテンツｉの基本レイヤ（ｙ＝１）をキャッシュ配信装置３０にキャッシュした場合の視聴品質期待値である。ｓ（ｉ，２）はコンテンツｉの拡張レイヤ１（ｙ＝２）をキャッシュ配信装置３０にキャッシュした場合の視聴品質期待値である。
　同様に、ｓ（ｉ，３）はコンテンツｉの拡張レイヤ２（ｙ＝３）をキャッシュ配信装置３０にキャッシュした場合の視聴品質期待値である。ｓ（ｉ，４）はコンテンツｉの拡張レイヤ３（ｙ＝４）をキャッシュ配信装置３０にキャッシュした場合の視聴品質期待値である。
　スコア決定部２０３は、コンテンツｉ、符号化レイヤｙの単位容量スコア値ｖ（ｉ，ｙ）を、以下の数３に基づき算出する。コンテンツｉの符号化レイヤｙの単位容量スコア値であるｖ（ｉ，ｙ）は、符号化レイヤ毎に算出される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　図５は、図４に示した視聴品質期待値ｓ（ｉ，ｙ）から、図１に示したスコア決定部２０３が算出する単位容量スコア値ｖ（ｉ，ｙ）について示す説明図である。図５に示したｖ（ｉ，１）はコンテンツｉの基本レイヤ（ｙ＝１）のスコア値である。ｖ（ｉ，２）はコンテンツｉの拡張レイヤ１（ｙ＝２）のスコア値である。同様に、ｖ（ｉ，３）はコンテンツｉの拡張レイヤ２（ｙ＝３）の、ｖ（ｉ，４）コンテンツｉの拡張レイヤ３（ｙ＝４）の、各々のスコア値である。
　また、スコア決定部２０３は、視聴品質推定部２０２から通知される視聴品質期待値ｓ（ｉ，ｙ）に基づいて単位容量スコア値ｖ（ｉ，ｙ）を算出し、キャッシュ保持部３０２にキャッシュされた符号化レイヤ毎の単位容量スコア値が予め与えられた閾値より低いか否かの判定を行うようにすることもできる。
　ここで、単位容量スコアがその閾値より低い符号化レイヤがあった場合、データ配置決定部２０４が、この低スコア符号化レイヤをコンテンツ保持部１０１から選択し、読み出した符号化レイヤに置換する。このとき、データ配置決定部２０４は、コンテンツ保持部１０１から符号化レイヤを、例えば、任意に選択する設定であってもよい。
　データ配置決定部２０４は、スコア決定部２０３により算出された、コンテンツ保持部１０１内の符号化レイヤ、及びキャッシュ保持部３０２内の符号化レイヤのスコア値を比較して、スコア値が大きい順に、キャッシュ配信装置３０に配置（キャッシュ）されるコンテンツを符号化レイヤ単位で決定する。
　尚、本実施形態では、コンテンツ保持部１０１からキャッシュ保持部３０２へのコンテンツの書込みは、符号化レイヤ単位で行われるものとしているが、コンテンツ単位で配置を行う設定としてもよい。また、データ配置決定部２０４は、スコア値に基づき決定された符号化レイヤ（階層データ）をキャッシュ保持部３０２に対して配置する。
　尚、データ配置決定部２０４は、下位の符号化レイヤを飛び越えた配置を行わない、つまり、特定のコンテンツに含まれる下位の符号化レイヤがキャッシュ保持部３０２に配置されていない状態で、同一コンテンツにおける上位符号化レイヤをキャッシュ保持部３０２に配置しないものとする。また、データ配置決定部２０４は、同一内容の符号化レイヤがキャッシュ保持部３０２に２重に配置されないように制御するものとする。
　以上に示す構成により、本実施形態に係るコンテンツ配信システム１は、キャッシュ領域の利用効率を向上させ、ネットワークに対する負荷を軽減すると同時に、クライアント装置４０側での視聴品質を向上することができる。
　ここで、本実施形態であるコンテンツ配信システム１００で、コンテンツ保持部１０１に格納されたコンテンツＡおよびＢがキャッシュサイズ２００ＭＢｉｔ（メガビット）のキャッシュ保持部３０２にキャッシュされる場合を例として、本実施形態によって得ることが可能な効果を説明する。
　コンテンツＡは、再生ビットレート２Ｍｂｐｓ、符号化レイヤ数２（基本レイヤ１Ｍｂｐｓと、拡張レイヤ１Ｍｂｐｓ）、再生時間１００ｓｅｃ、コンテンツ要求頻度が０．３（１Ｍｂｐｓが０．１５、２Ｍｂｐｓが０．１５）とする。コンテンツＢは、再生ビットレート２Ｍｂｐｓ、符号化レイヤ数２（基本レイヤ１Ｍｂｐｓと、拡張レイヤ１Ｍｂｐｓ）、再生時間１００ｓｅｃ、コンテンツ要求頻度が０．７（１Ｍｂｐｓが０．３５、２Ｍｂｐｓが０．３５）とする。
　このとき、単位容量当たりのアクセス頻度が最小のコンテンツがキャッシュされる従来技術の場合、上記の例では、コンテンツＢだけがキャッシュ保持部３０２にキャッシュされることになる。このとき、コンテンツ配信装置１０とネットワーク５０との間の回線が混雑して、コンテンツ配信装置１０からクライアント装置４０に直接配信することが困難になった場合、クライアント装置側の平均視聴品質の期待値は約０．６５となる。ただし、ここでいう視聴品質とは（視聴再生ビットレート）÷（要求再生ビットレート）である。
　一方、本実施形態では、上記の例では、コンテンツＡの基本レイヤとコンテンツＢの基本レイヤとがキャッシュ保持部３０２にキャッシュされる。このときの、クライアント装置の平均視聴品質の期待値は０．７０となる。即ち、本実施形態によって、クライアント装置側の視聴品質を向上できるという効果が発生していることがわかる。
（本実施形態の動作の概略説明）
　次に、本実施形態の動作について、その概略を説明する。まず、スコア決定部２０３が、キャッシュ保持部３０２にキャッシュされたコンテンツデータの単位サイズ当たりのスコアを単位容量スコアとして算出する。
　これに引き続いて、データ配置決定部２０４が、コンテンツデータのうち単位容量スコアが高いコンテンツデータをキャッシュ保持部３０２にキャッシュすべきものとして特定し、実際にその通りにコンテンツデータを配置する。
　また、スコア決定部２０３が、キャッシュ保持部３０２にキャッシュされたコンテンツデータ、及びコンテンツ保持部１０１に記憶されたコンテンツデータの単位サイズ当たりのスコアを算出する。データ配置決定部２０４が、キャッシュ保持部３０２にキャッシュされたコンテンツデータ、及びコンテンツ保持部１０１に記憶されたコンテンツデータの各々について、算出された単位容量スコアを比較し、単位容量スコアのより高いコンテンツデータを前記キャッシュ保持部にキャッシュする。
　ここで、上記に示した各々の動作の実行内容をプログラム化し、コンピュータに実行させるように構成してもよい。
（本実施形態の動作のより詳細な説明）
　図６は、図１で示したコンテンツ配信システム１で、コンテンツ保持部１０１およびキャッシュ保持部３０２に保持されている各コンテンツの配置について示す説明図である。ここでは、Ａ～Ｄという４種類の動画コンテンツで、その各々が最大４層、即ち基本レイヤと拡張レイヤ１～３からなる階層型符号化方式によってエンコードされている。
　動画コンテンツ（Ａ）４００は、基本レイヤ（Ａ０）４０１、拡張レイヤ１（Ａ１）４０２、拡張レイヤ２（Ａ２）４０３、拡張レイヤ３（Ａ３）４０４の最大４層からなる階層型符号化方式によってエンコードされている。同様に、動画コンテンツ（Ｂ）４１０は、基本レイヤ（Ｂ０）４１１、拡張レイヤ１（Ｂ１）４１２、拡張レイヤ２（Ｂ２）４１３、拡張レイヤ３（Ｂ３）４１４の最大４層からなる階層型符号化方式によってエンコードされている。
　動画コンテンツ（Ｃ）４２０は、基本レイヤ（Ｃ０）４２１、拡張レイヤ１（Ｃ１）４２２、拡張レイヤ２（Ｃ２）４２３、拡張レイヤ３（Ｃ３）４２４の最大４層からなる階層型符号化方式によってエンコードされている。同様に、動画コンテンツ（Ｄ）４３０は、基本レイヤ（Ｄ０）４３１、拡張レイヤ１（Ｄ１）４３２、拡張レイヤ２（Ｄ２）４３３、拡張レイヤ３（Ｄ３）４３４の最大４層からなる階層型符号化方式によってエンコードされている。
　コンテンツ保持部１０１には、これら動画コンテンツＡ～Ｄの基本レイヤと拡張レイヤ１～３の全てが記憶されている。そして、このうちの動画コンテンツ（Ａ）４００については基本レイヤ（Ａ０）４０１～拡張レイヤ２（Ａ２）４０３、動画コンテンツ（Ｂ）４１０については基本レイヤ（Ｂ０）４１１～拡張レイヤ３（Ｂ３）４１４、動画コンテンツ（Ｃ）４２０については基本レイヤ（Ｃ０）４２１～拡張レイヤ１（Ｃ１）４２２が、データ配置決定部２０４が決定したデータ配置に基づいて、キャッシュ保持部３０２に予めコピーされている。
　クライアント装置４０のうちの１つであるクライアント装置４０ａが、キャッシュ配信装置３０に対して、動画コンテンツ（Ａ）４００とその再生ビットレートを指定してコンテンツ配信要求を送信した。図７は、図１で示したコンテンツ配信システム１で、要求したコンテンツの全てのレイヤがキャッシュされている場合の各装置間での動作について示すシーケンス図である。図８は、図１で示したコンテンツ配信システム１で、キャッシュ配信装置３０がクライアント装置４０からの配信要求に応じて行う動作について示すフローチャートである。
　ここで、クライアント装置４０ａが指定した動画コンテンツ（Ａ）４００の再生ビットレートは、基本レイヤ（Ａ０）４０１および拡張レイヤ１（Ａ１）４０２によって実現可能なものである。クライアント装置４０ａは、要求するコンテンツとその再生ビットレートを決定し（図７・ステップＳ２０１）、基本レイヤ（Ａ０）４０１および拡張レイヤ１（Ａ１）４０２の配信をまずコンテンツ配信装置１０に要求し、コンテンツ配信装置１０から返却されてきたＵＲＬによって、最寄りのキャッシュ配信装置３０に当該コンテンツの配信を要求する（図７・ステップＳ２０２）。
　この、図７・ステップＳ２０２の動作の中で、図２２で説明したように、クライアント装置４０ａはまずコンテンツ配信装置１０に対して配信要求を行い、この配信要求を受けたコンテンツ配信装置１０はクライアント装置４０ａに最も近いキャッシュ配信装置３０のＵＲＬを当該クライアント装置４０ａに返送し、クライアント装置４０ａは改めてキャッシュ配信装置３０に当該コンテンツの配信を要求するという動作プロセスが存在する。しかしながら、このプロセスは既に説明したように公知技術であるので、本明細書では省略している。以後も同様である。
　これを受けたキャッシュ配信装置３０は、まずキャッシュ配信部３０３がキャッシュ保持部３０２に記憶されたコンテンツの中から、再生要求に含まれるコンテンツＩＤおよび再生ビットレートをキーとして、要求された基本レイヤ（Ａ０）４０１および拡張レイヤ１（Ａ１）４０２を検索し（図７・ステップＳ２０３、図８・ステップＳ１０１）、これらの基本レイヤ（Ａ０）４０１および拡張レイヤ１（Ａ１）４０２がいずれもキャッシュ保持部３０２に記憶されているか否かを判断する（図７・ステップＳ２０３、図８・ステップＳ１０２）。
　キャッシュ配信部３０３の図７のステップＳ２０３で示した動作と同時に、キャッシュ制御部３０１がコンテンツ配置決定装置２０に対して、コンテンツ配置決定の動作開始指令を送信する。このコンテンツ配置決定の動作の詳細については後述する。
　基本レイヤ（Ａ０）４０１および拡張レイヤ１（Ａ１）４０２は、いずれもキャッシュ保持部３０２に記憶されているので、図８のステップＳ１０２の判断はイエスとなってステップＳ１０３に進む。これによって、キャッシュ配信部３０３はキャッシュ保持部３０２から基本レイヤ（Ａ０）４０１および拡張レイヤ１（Ａ１）４０２を読み出して、これらをクライアント装置４０ａに配信する（図７・ステップＳ２０４、図８・ステップＳ１０３）。
　図９は、図７のステップＳ２０４として示した処理で、図６に示した配置のコンテンツがクライアント装置４０ａに対して配信される様子について示す説明図である。この図９で示されるように、キャッシュ保持部３０２に記憶された基本レイヤ（Ａ０）４０１および拡張レイヤ１（Ａ１）４０２を、キャッシュ配信部３０３が読み出してクライアント装置４０ａに配信している。クライアント装置４０ａは、これによって指定通りの動画コンテンツ（Ａ）４００を再生する（図７・ステップＳ２０５）。
　当該コンテンツの配信が終了したら（もしくは配信が続行している間でもよい）、キャッシュ制御部３０１が、この配信が行われたことによって変化したキャッシュ保持部３０２における各コンテンツのキャッシュ容量あたりのアクセス頻度を示すアクセス頻度情報（単位容量アクセス頻度）をコンテンツ配置決定装置２０のアクセス頻度収集部２０１に通知する（図７・ステップＳ２０６、図８・ステップＳ１０７）。以上で、クライアント装置４０ａからの配信要求に伴う処理を終了する。
　これとは別個に、クライアント装置４０のうちの１つであるクライアント装置４０ｃが、キャッシュ配信装置３０に対して、動画コンテンツ（Ｃ）４２０とその再生ビットレートを指定してコンテンツ配信要求を送信した。クライアント装置４０ｃは、図７および図９で示した処理に係るクライアント装置４０ａとは別個の装置であってもよいし、また同一の装置であってもよい。
　図１０は、図１で示したコンテンツ配信システム１で、要求したコンテンツの一部のレイヤがキャッシュされていない場合の各装置間での動作について示すシーケンス図である。ここで、クライアント装置４０ｃが指定した動画コンテンツ（Ｃ）４２０の再生ビットレートは、基本レイヤ（Ｃ０）４２１～拡張レイヤ２（Ｃ２）４２３で実現可能なものである。クライアント装置４０ｃは、要求するコンテンツとその再生ビットレートを決定し（図１０・ステップＳ３０１）、基本レイヤ（Ｃ０）４２１～拡張レイヤ２（Ｃ２）４２３の配信をキャッシュ配信装置３０に要求する（図１０・ステップＳ３０２）。
　これを受けたキャッシュ配信装置３０は、まずキャッシュ配信部３０３がキャッシュ保持部３０２に記憶されたコンテンツの中から、再生要求に含まれるコンテンツＩＤおよび再生ビットレートをキーとして、要求された基本レイヤ（Ｃ０）４２１～拡張レイヤ２（Ｃ２）４２３を検索し（図１０・ステップＳ３０３、図８・ステップＳ１０１）、これらの基本レイヤ（Ｃ０）４２１～拡張レイヤ２（Ｃ２）４２３がいずれもキャッシュ保持部３０２に記憶されているか否かを判断する（図１０・ステップＳ３０３、図８・ステップＳ１０２）。
　この場合も、キャッシュ配信部３０３の図１０のステップＳ３０３で示した動作と同時に、キャッシュ制御部３０１がコンテンツ配置決定装置２０に対して、コンテンツ配置決定の動作開始指令を送信する。このコンテンツ配置決定の動作の詳細については後述する。
　ここで、図６に示したように、基本レイヤ（Ｃ０）４２１および拡張レイヤ１（Ｃ１）４２２はキャッシュ保持部３０２に記憶されているが、拡張レイヤ２（Ｃ２）４２３についてはキャッシュ保持部３０２に記憶されていない。そこで、図８のステップＳ１０２の判断はノーとなってステップＳ１０４の処理に進む。
　続いてキャッシュ配信部３０３は、基本レイヤ（Ｃ０）４２１～拡張レイヤ２（Ｃ２）４２３のうちの一部がキャッシュ保持部３０２に記憶されているか否かを判断する（図１０・ステップＳ３０３、図８・ステップＳ１０４）。この判断はイエスとなってステップＳ１０５の処理に進む。
　キャッシュ配信部３０３は、キャッシュ保持部３０２に格納されていない拡張レイヤ２（Ｃ２）４２３について、コンテンツ配信装置１０に対して配信要求を行う（図１０・ステップＳ３０４、図８・ステップＳ１０５）。それに対してコンテンツ配信装置１０のコンテンツ配信部１０２が、要求された拡張レイヤ２（Ｃ２）４２３をキャッシュ配信装置３０に対して送信する（図１０・ステップＳ３０５）。
　キャッシュ配信装置３０のキャッシュ配信部３０３は、これによって要求された基本レイヤ（Ｃ０）４２１～拡張レイヤ２（Ｃ２）４２３を、要求元のクライアント装置４０ｃに配信する（図１０・ステップＳ３０６、図８・ステップＳ１０５）。
　図１１は、図１０のステップＳ３０６として示した処理で、図６に示した配置のコンテンツがクライアント装置４０ｃに対して配信される様子について示す説明図である。この図１１で示されるように、キャッシュ保持部３０２に記憶された基本レイヤ（Ｃ０）４２１および拡張レイヤ１（Ｃ１）をキャッシュ配信部３０３が読み出し、これとコンテンツ配信部１０２から受信した拡張レイヤ２（Ｃ２）４２３とを合わせて、クライアント装置４０ｃに配信している。クライアント装置４０ｃは、これによって指定通りの動画コンテンツ（Ｃ）４２０を再生する（図１０・ステップＳ３０７）。
　当該コンテンツの配信が終了したら（もしくは配信が続行している間でもよい）、キャッシュ制御部３０１が、この配信が行われたことによって変化したキャッシュ保持部３０２における各コンテンツのキャッシュ容量あたりのアクセス頻度を示すアクセス頻度情報（単位容量アクセス頻度）をコンテンツ配置決定装置２０のアクセス頻度収集部２０１に通知する（図１０・ステップＳ３０８、図８・ステップＳ１０７）。以上で、クライアント装置４０ｃからの配信要求に伴う処理を終了する。
　図８のフローチャートのステップＳ１０４で、クライアント装置４０から要求されたコンテンツが全くキャッシュ保持部３０２に記憶されていない場合は、ステップＳ１０６の処理に進んで、要求されたコンテンツの基本レイヤおよび拡張レイヤの全てを、コンテンツ配信装置１０からクライアント装置４０に対して配信させる（図８・ステップＳ１０６）。
　その際、配信されるコンテンツデータはコンテンツ配信装置１０からキャッシュ配信装置３０を経由してクライアント装置４０に配信されるものとしてもよいし、経由せずにクライアント装置４０に配信されるものとしてもよい。この配信が終了したら、図８のステップＳ１０７で示す処理に進む。
　図１２は、図１で示したコンテンツ配信システム１で、コンテンツ配置決定装置２０が行う、キャッシュ配信装置３０のキャッシュ保持部３０２に対するコンテンツデータの配置および置き換え更新（リプレースメント）の動作について示すフローチャートである。
　本実施形態では、この動作は図７のステップＳ２０３および図１０・ステップＳ３０３として示したように、キャッシュ配信部３０３がクライアント装置４０からコンテンツ視聴要求を受けたことをトリガーとして実行されるが、これをタイマーによって定期的に行うようにしてもよい。
　キャッシュ制御部３０１から図７のステップＳ２０６、または図１０のステップＳ３０８でアクセス頻度情報の通知を受けたアクセス頻度収集部２０１は（ステップＳ４０１）、受信したアクセス頻度情報を記憶装置２２に記憶して（ステップＳ４０２）後述のステップＳ４０３に進む。アクセス頻度情報の通知を受けなければ、このままステップＳ４０３に進む。
　そしてキャッシュ配信部３０３から図７のステップＳ２０３、または図１０のステップＳ３０３で、コンテンツ配置決定の動作開始指令をコンテンツ配置決定装置２０は（ステップＳ４０３）、まずアクセス頻度収集部２０１が記憶装置２２に記憶されたアクセス頻度情報を集計して、コンテンツｉの符号化レイヤ数ｋを用いた再生ビットレートに対するアクセス頻度ｐ（ｉ，ｋ）を、全てのｉおよびｋについて算出する（ステップＳ４０４）。動作開始指令を受けなければ、ステップＳ４０１に戻る。
　このアクセス頻度ｐ（ｉ，ｋ）から、視聴品質推定部２０２が、コンテンツｉの符号化レイヤ数ｘをキャッシュに配置した場合の視聴品質期待値である前述の数２で示したｓ（ｉ，ｘ）を、全てのｉおよびｘについて算出する（ステップＳ４０５）。そして、スコア決定部２０３が、コンテンツｉ、符号化レイヤｙのスコア値である前述の数３で示したｖ（ｉ，ｙ）を算出する（ステップＳ４０６）。
　そしてデータ配置決定部２０４が、スコア決定部２０３により算出された、コンテンツ保持部１０１内の符号化レイヤ、及びキャッシュ保持部３０２内の符号化レイヤのスコア値を比較して、スコア値が大きい順に、キャッシュ配信装置３０に配置（キャッシュ）されるコンテンツを符号化レイヤ単位で決定し、スコア値に基づき決定された符号化レイヤ（階層データ）をキャッシュ保持部３０２に対して配置するよう、キャッシュ制御部３０１に指令する（ステップＳ４０７）。以後、この処理をステップＳ４０１から繰り返す。
　そのステップＳ４０７の処理の際、算出されたｖ（ｉ，ｙ）をあらかじめ与えられた特定の閾値と比較し、キャッシュ保持部３０２に保持されていてもｖ（ｉ，ｙ）が閾値より低いコンテンツについては、キャッシュ保持部３０２から削除してコンテンツ保持部１０１にのみ保持するようにしてもよい。
　また、この処理の際にデータ配置決定部２０４は、キャッシュ保持部３０２に配置されるコンテンツの総容量がキャッシュ保持部３０２のキャッシュ容量Ｃ内に収まること、即ち前述の数１を満たすことをコンテンツ配置決定における第一の条件とする。
　また、データ配置決定部２０４は、下位の符号化レイヤを飛び越えた配置を行わない、つまり、特定のコンテンツに含まれる下位の符号化レイヤがキャッシュ保持部３０２に配置されていない状態で、同一コンテンツにおける上位符号化レイヤをキャッシュ保持部３０２に配置しないことをコンテンツ配置決定における第二の条件とする。これは、階層型符号化方式の特質上、下位の符号化レイヤを使用せずに上位の符号化レイヤのみを使用してコンテンツを再生することが不可能であることに基づく。
　この条件は、図６などに示した例で説明するなら、動画コンテンツ（Ａ）４００の「基本レイヤ（Ａ０）４０１を配置せずに拡張レイヤ１（Ａ１）４０２のみを配置しない」「拡張レイヤ１（Ａ１）４０２を配置したら必ず基本レイヤ（Ａ０）４０１を配置する」「拡張レイヤ２（Ａ２）４０３を配置したら必ず拡張レイヤ１（Ａ１）４０２および基本レイヤ（Ａ０）４０１を配置する」…などのようなことを意味する。
　さらに、データ配置決定部２０４は、同一内容の符号化レイヤをキャッシュ保持部３０２に二重に配置しないことをコンテンツ配置決定における第三の条件とする。これは、図６などに示した例で言えば動画コンテンツ（Ａ）４００を構成する基本レイヤ（Ａ０）４０１、拡張レイヤ１（Ａ１）４０２…は、キャッシュ保持部３０２上には全て一意に配置され、同一コンテンツの同一レイヤが同一のキャッシュ保持部３０２上に重複して配置されないということを意味する。
（第１の実施形態の全体的な動作）
　次に、上記の実施形態の全体的な動作について説明する。
　本実施形態に係るコンテンツ配置決定方法は、多数のコンテンツデータを複数の再生ビットレートごとに予め記憶しているコンテンツ配信装置１０と、コンテンツデータのうち配信要求される頻度の高いものを予め記憶しているキャッシュ配信装置３０と、キャッシュ配信装置に記憶されるコンテンツデータを決定するコンテンツ配置決定装置２０とが、不特定多数のクライアント装置４０とネットワークを介して接続されて構成され、クライアント装置からの配信要求に応じてコンテンツデータを配信するコンテンツ配信システムにあって、キャッシュ配信装置からコンテンツごとかつ再生ビットレートごとのアクセス頻度情報をコンテンツ配置決定装置のアクセス頻度収集部が収集してアクセス頻度を算出し（図１２・ステップＳ４０１～４０４）、算出されたアクセス頻度から配信要求元のクライアント装置において得られると予想される視聴品質の期待値をコンテンツ配置決定装置の視聴品質推定部が算出し（図１２・ステップＳ４０５）、算出された視聴品質の期待値をコンテンツデータの単位容量あたりの数値としたスコアをコンテンツ配置決定装置のスコア決定部が算出し（図１２・ステップＳ４０６）、算出されたスコアに応じてキャッシュ配信装置のキャッシュ保持部にキャッシュするコンテンツデータをコンテンツ配置決定装置のデータ配置決定部が決定する（図１２・ステップＳ４０７）。
　ここで、上記各動作ステップについては、これをコンピュータで実行可能にプログラム化し、これらを前記各ステップを直接実行するコンテンツ配置決定装置２０に実行させるようにしてもよい。本プログラムは、非一時的な記録媒体、例えば、ＤＶＤ、ＣＤ、フラッシュメモリ等に記録されてもよい。その場合、本プログラムは、記録媒体からコンピュータによって読み出され、実行される。
　この動作により、本実施形態は以下のような効果を奏する。
　本実施形態によれば、コンテンツごと、かつ符号化レイヤごとに細分化された単位容量あたりのスコアｖ（ｉ，ｋ）を求めて、このスコア値の高い順にキャッシュ配信装置３０に配置するコンテンツデータを決定して配置することができる。
　これによって、キャッシュ容量（単位容量）当たりのクライアント端末側の視聴品質の期待値を高めることができるので、配信システム全体としてのクライアント端末側の視聴品質を向上させることができる。
（第２の実施形態）
　本発明の第２の実施形態は、コンテンツデータがビットレートごとに別個のデータとして符号化されたものであり、コンテンツ配置決定装置５２０のデータ配置決定部７０４が、算出されたスコアの高い順にキャッシュ保持部の総容量に収まる範囲で、キャッシュ保持部にキャッシュするコンテンツデータを決定する構成とした。
　この構成を取ることにより、階層型符号化方式によってエンコードされたものではないコンテンツを利用しても、前述の第１の実施形態と同一の効果を得ることができる。
　以下、これをより詳細に説明する。
　図１３は、本発明の本発明の第２の実施形態に係るコンテンツ配信システム５０１の構成について示す説明図である。コンテンツ配信システム５０１は、基本的には第１の実施形態に係るコンテンツ配信システム１とほぼ同一の構成を有するが、配信する対象となるコンテンツが階層型符号化方式によってエンコードされたものではない点が、第１の実施形態との最大の相違点である。
　そのため、第１の実施形態におけるコンテンツ配信装置１０、コンテンツ配置決定装置２０、キャッシュ配信装置３０が、各々別のコンテンツ配信装置５１０、コンテンツ配置決定装置５２０、キャッシュ配信装置５３０に置換されている。
　これらコンテンツ配信装置５１０、コンテンツ配置決定装置５２０、キャッシュ配信装置５３０は各々、ハードウェア的にはコンテンツ配信装置１０、コンテンツ配置決定装置２０、キャッシュ配信装置３０と同一の構成を有する。
　コンテンツ配信装置５１０の主演算制御手段１１上では、第１の実施形態とは別のコンテンツ配信プログラムが動作することにより、第１の実施形態とは別のコンテンツ配信部６０２として機能する。キャッシュ配信装置５３０の主演算制御手段３１上では、第１の実施形態とは別のキャッシュ配信プログラムが動作することにより、第１の実施形態とは別のキャッシュ制御部８０１およびキャッシュ配信部８０３として機能する。
　コンテンツ配置決定装置５２０の主演算制御手段２１上では、第１の実施形態とは別のコンテンツ配置決定プログラムが動作することにより、第１の実施形態とは別のアクセス頻度収集部７０１、視聴品質推定部７０２、スコア決定部７０３、およびデータ配置決定部７０４として機能する。
　図１４は、図１３で示したコンテンツ配信システム５０１で、コンテンツ配信装置５１０およびキャッシュ配信装置５３０がクライアント装置４０からの要求に応じて配信するコンテンツの構成について示す説明図である。ここでいうコンテンツは、前述の第１の実施形態で示した階層型符号化方式によってエンコードされたものではなく、複数の再生ビットレートでエンコードされた独立のコンテンツデータとして保持および配信されるものである。
　即ち、本実施形態における動画コンテンツ（Ａ）９００のコンテンツデータは、互いに異なるビットレートでエンコードされた複数のコンテンツデータ１（ｋ＝１）９０１、コンテンツデータ２（ｋ＝２）９０２、コンテンツデータ３（ｋ＝３）９０３、コンテンツデータ４（ｋ＝４）９０４が、それぞれ別個のデータとしてコンテンツ保持部１０１およびキャッシュ保持部３０２に記憶される。
　以後これらを各々、コンテンツデータｋ（ｋ＝１～４の整数）ともいう。また、ｋの数値が大きくなるに従って、高画質かつ高音質となり、同時にコンテンツデータのサイズは大きくなる。この図ではｋ＝１～４として示しているが、このｋの最大値は２以上の任意の値を取ることができる。
　コンテンツデータ１（ｋ＝１）９０１は、携帯電話端末などのような小さな画面での再生などに適する最低限の画質および音質である。逆に大容量での伝送および高画質・高音質での再生が可能な場合には、ｋの値の大きいコンテンツデータを利用することが好適である。
　クライアント装置４０のうちの１つであるクライアント装置４０ａが、キャッシュ配信装置３０に対して、動画コンテンツ（Ａ）９００とその再生ビットレートを指定してコンテンツ配信要求を送信した。図１５は、図１３で示したコンテンツ配信システム５０１で、要求したコンテンツがキャッシュされている場合の各装置間での動作について示すシーケンス図である。図１６は、図１３で示したコンテンツ配信システム５０１で、キャッシュ配信装置５３０またはコンテンツ配信装置５１０がクライアント装置４０からの配信要求に応じて行う動作について示すフローチャートである。
　クライアント装置４０ａは、要求するコンテンツとその再生ビットレートを決定し（図１５・ステップＳ７０１）、コンテンツデータ２（ｋ＝２）９０２の配信をキャッシュ配信装置３０に要求する（図１５・ステップＳ７０２）。
　これを受けたキャッシュ配信装置５３０は、まずキャッシュ配信部８０３がキャッシュ保持部３０２に記憶されたコンテンツの中から、再生要求に含まれるコンテンツＩＤおよび再生ビットレートをキーとして、要求されたコンテンツデータ２（ｋ＝２）９０２を検索し（図１５・ステップＳ７０３、図１６・ステップＳ６０１）、コンテンツデータ２（ｋ＝２）９０２がキャッシュ保持部３０２に記憶されているか否かを判断する（図１５・ステップＳ７０３、図１６・ステップＳ６０２）。
　キャッシュ配信部８０３の図１５のステップ７０３で示した動作と同時に、キャッシュ制御部８０１がコンテンツ配置決定装置５２０に対して、コンテンツ配置決定の動作開始指令を送信する。このコンテンツ配置決定の動作の詳細については後述する。
　コンテンツデータ２（ｋ＝２）９０２はキャッシュ保持部３０２に記憶されているので、図１６のステップＳ６０２の判断はイエスとなってステップＳ６０３に進む。これによって、キャッシュ配信部８０３はキャッシュ保持部３０２からコンテンツデータ２（ｋ＝２）９０２を読み出して、これらをクライアント装置４０ａに配信する（図１５・ステップＳ７０４、図１６・ステップＳ６０３）。クライアント装置４０ａは、これによって指定通りの動画コンテンツ（Ａ）４００を再生する（図１５・ステップＳ７０５）。
　当該コンテンツの配信が終了したら（もしくは配信が続行している間でもよい）、キャッシュ制御部８０１が、この配信が行われたことによって変化したキャッシュ保持部３０２における各コンテンツのデータｋを用いた再生ビットレートに対するアクセス頻度を示すアクセス頻度情報（単位容量アクセス頻度）をコンテンツ配置決定装置５２０のアクセス頻度収集部７０１に通知する（図１５・ステップＳ７０６、図１６・ステップＳ６０７）。以上で、クライアント装置４０ａからの配信要求に伴う処理を終了する。
　これとは別個に、クライアント装置４０のうちの１つであるクライアント装置４０ｃが、キャッシュ配信装置５３０に対して、同じ動画コンテンツ（Ａ）９００で先ほどとは別の再生ビットレートを指定してコンテンツ配信要求を送信した。クライアント装置４０ｃは、図１５で示した処理に係るクライアント装置４０ａとは別個の装置であってもよいし、また同一の装置であってもよい。
　図１７は、図１３で示したコンテンツ配信システム５０１で、要求したコンテンツがキャッシュされていない場合の各装置間での動作について示すシーケンス図である。クライアント装置４０ｃは、要求するコンテンツとその再生ビットレートを決定し（図１７・ステップＳ８０１）、コンテンツデータ３（ｋ＝３）９０３の配信をキャッシュ配信装置５３０に要求する（図１７・ステップＳ８０２）。
　これを受けたキャッシュ配信装置５３０は、まずキャッシュ配信部８０３がキャッシュ保持部３０２に記憶されたコンテンツの中から、再生要求に含まれるコンテンツＩＤおよび再生ビットレートをキーとして、要求されたコンテンツデータ３（ｋ＝３）９０３を検索し（図１７・ステップＳ８０３、図１６・ステップＳ６０１）、このコンテンツデータ３（ｋ＝３）９０３がキャッシュ保持部３０２に記憶されているか否かを判断する（図１７・ステップＳ８０３、図１６・ステップＳ６０２）。
　この場合も、キャッシュ配信部８０３の図１７のステップＳ８０３で示した動作と同時に、キャッシュ制御部８０１がコンテンツ配置決定装置５２０に対して、コンテンツ配置決定の動作開始指令を送信する。このコンテンツ配置決定の動作の詳細については後述する。
　ここで、コンテンツデータ３（ｋ＝３）９０３はキャッシュ保持部３０２に記憶されていない。そこで、図１６のステップＳ６０２の判断はノーとなってステップＳ６０４の処理に進む。
　キャッシュ配信部８０３は、キャッシュ保持部３０２に格納されていないコンテンツデータ３（ｋ＝３）９０３について、コンテンツ配信装置８１０に対して配信要求を行う（図１７・ステップＳ８０４、図１６・ステップＳ６０４）。それに対してコンテンツ配信装置５１０のコンテンツ配信部６０２が、要求されたコンテンツデータ３（ｋ＝３）９０３を要求元のクライアント装置４０ｃに配信する（図１７・ステップＳ８０５、図１６・ステップＳ６０４）。
　クライアント装置４０ｃは、これによって指定通りのコンテンツデータ３（ｋ＝３）９０３を再生する（図１７・ステップＳ８０６）。ここで、配信されるコンテンツデータ３（ｋ＝３）はコンテンツ配信装置５１０からキャッシュ配信装置５３０を経由してクライアント装置４０ｃに配信されるものとしてもよいし、経由せずに配信されるものとしてもよい。
　当該コンテンツの配信が終了したら（もしくは配信が続行している間でもよい）、キャッシュ制御部８０１が、この配信が行われたことによって変化したキャッシュ保持部３０２における各コンテンツのデータｋを用いた再生ビットレートに対するアクセス頻度を示すアクセス頻度情報（単位容量アクセス頻度）をコンテンツ配置決定装置５２０のアクセス頻度収集部７０１に通知する（図１７・ステップＳ８０７、図１６・ステップＳ６０５）。以上で、クライアント装置４０ｃからの配信要求に伴う処理を終了する。
　図１８は、図１３で示したコンテンツ配信システム５０１で、コンテンツ配置決定装置５２０が行う、キャッシュ配信装置５３０のキャッシュ保持部８０２に対するコンテンツデータの配置および置き換え更新（リプレースメント）の動作について示すフローチャートである。
　キャッシュ制御部８０１から図１５のステップＳ７０６、または図１７のステップＳ８０８でアクセス頻度情報の通知を受けたアクセス頻度収集部７０１は（ステップＳ９０１）、受信したアクセス頻度情報を記憶装置２２に記憶して（ステップＳ９０２）後述のステップＳ９０３に進む。アクセス頻度情報の通知を受けなければ、このままステップＳ９０３に進む。
　キャッシュ配信部８０３から図１５のステップＳ７０３、または図１７のステップＳ８０３で、コンテンツ配置決定の動作開始指令を受けたアクセス頻度収集部７０１は（ステップＳ９０３）、まずコンテンツが配信されるたびにキャッシュ制御部８０１がアクセス頻度収集部７０１に通知するアクセス頻度情報を集計して、コンテンツｉの再生ビットレート毎のデータｋを用いた再生ビットレートに対するアクセス頻度ｐ（ｉ，ｋ）を、全てのｉおよびｋについて算出する（ステップＳ９０４）。図１９は、図１８のステップＳ９０４で算出された各々のアクセス頻度ｐ（ｉ，ｋ）について示す説明図である。
　本実施形態では、この動作は図１５のステップＳ７０３および図１７・ステップＳ８０３として示したように、キャッシュ配信部８０３がクライアント装置４０からコンテンツ視聴要求を受けたことをトリガーとして実行されるが、これをタイマーによって定期的に行うようにしてもよい。
　このアクセス頻度ｐ（ｉ，ｋ）から、視聴品質推定部７０２が、コンテンツｉの再生ビットレート毎のデータｋ＝ｘをキャッシュに配置した場合の視聴品質期待値である以下の数４で示したｓ（ｉ，ｘ）を、全てのｉおよびｘについて算出する（ステップＳ９０５）。図２０は、図１８のステップＳ９０５で算出された各々の視聴品質期待値ｓ（ｉ，ｘ）について示す説明図である。Ｑ（ｉ，ｘ，ｋ）は、コンテンツｉのデータｋを要求したときに、データｋを受信することによって得られる視聴品質を表す。ここでは、Ｑ（ｉ，ｘ，ｋ）＝ｘ／ｋとしている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　図２０に示されているように、ｓ（ｉ，１）はコンテンツｉのデータｋ＝１をキャッシュした場合の視聴品質期待値であり、ｓ（ｉ，２）はコンテンツｉのデータｋ＝２をキャッシュした場合の視聴品質期待値、ｓ（ｉ，３）はコンテンツｉのデータｋ＝３をキャッシュした場合の視聴品質期待値、ｓ（ｉ，４）はコンテンツｉのデータｋ＝４をキャッシュした場合の視聴品質期待値である。
　そして、スコア決定部７０３が、コンテンツｉ、再生ビットレート毎のデータｋ＝ｘのスコア値である以下の数５で示したｖ（ｉ，ｘ）を算出する（ステップＳ９０６）。図２１は、図１８のステップＳ９０６で算出された各々のスコア値ｖ（ｉ，ｘ）について示す説明図である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
　図２１に示されているように、ｖ（ｉ，１）はコンテンツｉのデータｋ＝１をキャッシュした場合のスコア値であり、ｖ（ｉ，２）はコンテンツｉのデータｋ＝２をキャッシュした場合のスコア値、ｖ（ｉ，３）はコンテンツｉのデータｋ＝３をキャッシュした場合のスコア値、ｖ（ｉ，４）はコンテンツｉのデータｋ＝４をキャッシュした場合のスコア値である。ここで、第１の実施形態では各コンテンツの各レイヤごとにスコア値が求められていたが、本実施形態では各コンテンツの再生ビットレートごとの各データｋについて各々別個に求められていることに注意されたい。
　そしてデータ配置決定部７０４が、スコア決定部７０３により算出された、コンテンツ保持部１０１内の再生ビットレート毎のデータｋ、及びキャッシュ保持部８０２内の再生ビットレート毎のデータｋのスコア値を比較して、スコア値が大きい順に、キャッシュ配信装置３０に配置（キャッシュ）されるコンテンツを決定し、スコア値に基づき決定されたコンテンツをキャッシュ保持部３０２に対して配置するよう、キャッシュ制御部８０１に指令する（ステップＳ９０７）。以後、ステップＳ９０１から処理を繰り返す。
　その際、データ配置決定部７０４は、キャッシュ保持部３０２に配置されるコンテンツの総容量がキャッシュ保持部３０２のキャッシュ容量Ｃ内に収まること、即ち以下の数６を満たすことをコンテンツ配置決定における第一の条件とする。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
　ただし、第１の実施形態とは違って、再生ビットレート毎の各データｋは別個のデータファイルであるので、たとえばｋ＝２およびｋ＝３のデータのみをキャッシュ保持部３０２にキャッシュして、それ以外のｋ＝１およびｋ＝４のデータはキャッシュせずにコンテンツ保持部１０１のみに保持するというような形でデータを保存することもありうる。
　この、第２の実施形態によれば、階層型符号化方式によってエンコードされたものではないコンテンツに対しても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。即ち、クライアント端末側の視聴品質の期待値を高めて、キャッシュヒット率を高めてネットワーク負荷を削減しつつ、クライアント端末側の視聴品質を向上させることができる。
（実施形態の拡張）
　ここまでで説明した第１および第２の実施形態には、種々の拡張が考えられる。以下、これについて説明する。
　たとえば、第１および第２の実施形態では各々別個のコンピュータ装置として説明したコンテンツ配信装置、キャッシュ配信装置およびコンテンツ配置決定装置のうちの２つ以上を同一のコンピュータ装置としてもよい。その中でも、キャッシュ配信装置とコンテンツ配置決定装置とを同一のコンピュータ装置とすることが、コンテンツデータの配信開始と同時にキャッシュ対象のコンテンツデータを決定する動作を開始することができるのでより望ましい。
　また、コンテンツ配置決定装置をコンテンツ配信装置およびキャッシュ配信装置と別個のコンピュータ装置として、コンテンツデータの配信開始とは特に関係なく、与えられた周期によって定期的に（もしくはコンテンツ配置決定装置に対するシステム管理者からの動作開始指令によって）キャッシュ対象のコンテンツデータを決定する動作を開始するようにしてもよい。
　これまで本発明について図面に示した特定の実施形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する限り、これまで知られたいかなる構成であっても採用することができる。
　上述した実施形態について、その新規な技術内容の要点をまとめると、以下のようになる。なお、上記実施形態の一部または全部は、新規な技術として以下のようにまとめられるが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではない。
（付記１）　多数のコンテンツデータを複数の再生ビットレートごとに予め記憶しているコンテンツ配信装置と、前記コンテンツデータのうち配信要求される頻度の高いものを予め記憶しているキャッシュ配信装置と、キャッシュ配信装置に記憶される前記コンテンツデータを決定するコンテンツ配置決定装置とが、不特定多数のクライアント装置とネットワークを介して接続されて構成され、前記クライアント装置からの配信要求に応じてコンテンツデータを配信するコンテンツ配信システムであって、
　前記キャッシュ配信装置が、
　前記コンテンツデータのうち前記配信要求の頻度の高いものを予め記憶しているキャッシュ保持部と、前記キャッシュ保持部に記憶された前記コンテンツデータに対する配信要求が前記クライアント装置からあった場合にこれを前記コンテンツ配信装置に代わって配信するキャッシュ配信部と、前記配信要求の頻度の高いコンテンツデータを前記コンテンツ配信装置に対して送信するよう要求し、これを受信して前記キャッシュ保持部に記憶するキャッシュ制御部とを有すると共に、
　前記コンテンツ配置決定装置が、
　前記キャッシュ配信装置からコンテンツごとかつ前記再生ビットレートごとのアクセス頻度情報を収集してアクセス頻度を算出するアクセス頻度収集部と、
　算出された前記アクセス頻度から配信要求元の前記クライアント装置において得られると予想される視聴品質の期待値を算出する視聴品質推定部と、
　算出された前記視聴品質の期待値を前記コンテンツデータの単位容量あたりの数値としたスコアを算出するスコア決定部と、
　算出された前記スコアに応じて前記キャッシュ配信装置の前記キャッシュ保持部にキャッシュする前記コンテンツデータを決定するデータ配置決定部と
を有することを特徴とするコンテンツ配信システム。
（付記２）　前記キャッシュ配信装置のキャッシュ制御部が、前記コンテンツ配置決定装置が決定したデータ配置に応じて前記キャッシュ保持部に記憶された前記コンテンツデータを置換する機能を有することを特徴とする、付記１に記載のコンテンツ配信システム。
（付記３）　前記コンテンツ配置決定装置の前記視聴品質推定部が、前記クライアント装置が前記コンテンツの配信に際して要求した要求再生ビットレートと当該コンテンツが実際に前記クライアント装置で再生される際の視聴再生ビットレートの比率として前記視聴品質の期待値を算出することを特徴とする、付記１に記載のコンテンツ配信システム。
（付記４）　前記コンテンツ配置決定装置の前記データ配置決定部が、算出された前記スコアを予め定められた閾値と比較して高いものを前記キャッシュ保持部にキャッシュする前記コンテンツデータとして決定することを特徴とする、付記１に記載のコンテンツ配信システム。
（付記５）　前記コンテンツ配置決定装置の前記データ配置決定部が、算出された前記スコアの高い順に前記キャッシュ保持部の総容量に収まる範囲で前記キャッシュ保持部にキャッシュする前記コンテンツデータを決定することを特徴とする、付記１に記載のコンテンツ配信システム。
（付記６）　前記コンテンツデータが階層型符号化方式によって符号化されたものであり、
　前記コンテンツ配置決定装置の前記データ配置決定部が、算出された前記スコアの高い順でかつ上位レイヤに必ずこの再生に必要な下位レイヤが伴った状態で前記キャッシュ保持部の総容量に収まる範囲で、前記キャッシュ保持部にキャッシュする前記コンテンツデータのレイヤを決定することを特徴とする、付記５に記載のコンテンツ配信システム。
（付記７）　前記コンテンツデータがビットレートごとに別個のデータとして符号化されたものであり、
　前記コンテンツ配置決定装置の前記データ配置決定部が、算出された前記スコアの高い順に前記キャッシュ保持部の総容量に収まる範囲で、前記キャッシュ保持部にキャッシュする前記コンテンツデータを決定することを特徴とする、付記５に記載のコンテンツ配信システム。
（付記８）　前記キャッシュ配信装置の前記キャッシュ制御部が、前記クライアント装置前記コンテンツデータを送信するたびに前記コンテンツ配置決定装置のアクセス頻度収集部に前記アクセス頻度情報を送信する機能を有することを特徴とする、付記１に記載のコンテンツ配信システム。
（付記９）　前記キャッシュ配信装置の前記キャッシュ制御部が、予め与えられた周期ごとに前記コンテンツ配置決定装置のアクセス頻度収集部に前記アクセス頻度情報を送信する機能を有することを特徴とする、付記１に記載のコンテンツ配信システム。
（付記１０）前記キャッシュ配信装置の前記キャッシュ制御部が、前記クライアント装置から前記配信要求を受信するたびに前記コンテンツ配置決定装置に前記キャッシュ対象の前記コンテンツデータを決定する動作の開始指令を送信する機能を有することを特徴とする、付記１に記載のコンテンツ配信システム。
（付記１１）　前記コンテンツ配置決定装置のアクセス頻度収集部が、予め与えられた周期ごとに前記キャッシュ対象の前記コンテンツデータを決定する動作を開始する機能を有することを特徴とする、付記１に記載のコンテンツ配信システム。
（付記１２）　多数のコンテンツデータを複数の再生ビットレートごとに予め記憶しているコンテンツ配信装置と、前記コンテンツデータのうち配信要求される頻度の高いものを予め記憶しているキャッシュ配信装置と、前記コンテンツデータの配信要求を行って受信した当該コンテンツデータを再生する不特定多数のクライアント装置とネットワークを介して接続されて構成され、キャッシュ配信装置に記憶される前記コンテンツデータを決定するコンテンツ配置決定装置であって、
　前記キャッシュ配信装置からコンテンツごとかつ前記再生ビットレートごとのアクセス頻度情報を収集してアクセス頻度を算出するアクセス頻度収集部と、
　算出された前記アクセス頻度から配信要求元の前記クライアント装置において得られると予想される視聴品質の期待値を算出する視聴品質推定部と、
　算出された前記視聴品質の期待値を前記コンテンツデータの単位容量あたりの数値としたスコアを算出するスコア決定部と、
　算出された前記スコアに応じて前記キャッシュ配信装置の前記キャッシュ保持部にキャッシュする前記コンテンツデータを決定するデータ配置決定部と
を有することを特徴とするコンテンツ配置決定装置。
（付記１３）　多数のコンテンツデータを複数の再生ビットレートごとに予め記憶しているコンテンツ配信装置と、前記コンテンツデータのうち配信要求される頻度の高いものを予め記憶しているキャッシュ配信装置と、キャッシュ配信装置に記憶される前記コンテンツデータを決定するコンテンツ配置決定装置とが、不特定多数のクライアント装置とネットワークを介して接続されて構成され、前記クライアント装置からの配信要求に応じてコンテンツデータを配信するコンテンツ配信システムにあって、
　前記キャッシュ配信装置からコンテンツごとかつ前記再生ビットレートごとのアクセス頻度情報を前記コンテンツ配置決定装置のアクセス頻度収集部が収集してアクセス頻度を算出し、
　算出された前記アクセス頻度から配信要求元の前記クライアント装置において得られると予想される視聴品質の期待値を前記コンテンツ配置決定装置の視聴品質推定部が算出し、
　算出された前記視聴品質の期待値を前記コンテンツデータの単位容量あたりの数値としたスコアを前記コンテンツ配置決定装置のスコア決定部が算出し、
　算出された前記スコアに応じて前記キャッシュ配信装置の前記キャッシュ保持部にキャッシュする前記コンテンツデータを前記コンテンツ配置決定装置のデータ配置決定部が決定する
ことを特徴とするコンテンツ配置決定方法。
（付記１４）　多数のコンテンツデータを複数の再生ビットレートごとに予め記憶しているコンテンツ配信装置と、前記コンテンツデータのうち配信要求される頻度の高いものを予め記憶しているキャッシュ配信装置と、キャッシュ配信装置に記憶される前記コンテンツデータを決定するコンテンツ配置決定装置とが、不特定多数のクライアント装置とネットワークを介して接続されて構成され、前記クライアント装置からの配信要求に応じてコンテンツデータを配信するコンテンツ配信システムにあって、
　前記コンテンツ配置決定装置が備えているコンピュータに、
　前記キャッシュ配信装置からコンテンツごとかつ前記再生ビットレートごとのアクセス頻度情報を収集してアクセス頻度を算出する手順、
　算出された前記アクセス頻度から配信要求元の前記クライアント装置において得られると予想される視聴品質の期待値を算出する手順、
　算出された前記視聴品質の期待値を前記コンテンツデータの単位容量あたりの数値としたスコアを算出する手順、
　および算出された前記スコアに応じて前記キャッシュ配信装置の前記キャッシュ保持部にキャッシュする前記コンテンツデータを決定する手順
を実行させることを特徴とするコンテンツ配置決定プログラム。
　この出願は２０１１年７月４日に出願された日本出願特願２０１１－１４７９２７を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
　本発明は、コンテンツ配信システムにおいて一般的に利用することが可能である。特に、クライアント装置からの配信要求に応じてコンテンツを配信するオンデマンド配信に適している。また、配信の対象となるデータ種類は映像データに限らず、音声、ゲームなどの様々な種類のコンテンツデータを配信するサービスに適用可能である。
　　１、５０１　コンテンツ配信システム
　　１０、５１０　コンテンツ配信装置
　　１１、２１、３１　主演算制御手段
　　１２、２２、３２　記憶手段
　　１３、２３、３３　通信手段
　　２０、５２０　コンテンツ配置決定装置
　　３０、５３０　キャッシュ配信装置
　　４０、４０ａ、４０ｂ、４０ｃ　クライアント装置
　　５０　ネットワーク
　　１０１　コンテンツ保持部
　　１０２、６０２　コンテンツ配信部
　　２０１、７０１　アクセス頻度収集部
　　２０２、７０２　視聴品質推定部
　　２０３、７０３　スコア決定部
　　２０４、７０４　データ配置決定部
　　３０１、８０１　キャッシュ制御部
　　３０２　キャッシュ保持部
　　３０３、８０３　キャッシュ配信部
　　４００、９００　動画コンテンツ

Claims (10)

  1. 　多数のコンテンツデータを複数の再生ビットレートごとに予め記憶しているコンテンツ配信装置と、前記コンテンツデータのうち配信要求される頻度の高いものを予め記憶しているキャッシュ配信装置と、キャッシュ配信装置に記憶される前記コンテンツデータを決定するコンテンツ配置決定装置とが、不特定多数のクライアント装置とネットワークを介して接続されて構成され、前記クライアント装置からの配信要求に応じてコンテンツデータを配信するコンテンツ配信システムであって、
    　前記キャッシュ配信装置が、
    　前記コンテンツデータのうち前記配信要求の頻度の高いものを予め記憶しているキャッシュ保持部と、前記キャッシュ保持部に記憶された前記コンテンツデータに対する配信要求が前記クライアント装置からあった場合にこれを前記コンテンツ配信装置に代わって配信するキャッシュ配信部と、前記配信要求の頻度の高いコンテンツデータを前記コンテンツ配信装置に対して送信するよう要求し、これを受信して前記キャッシュ保持部に記憶するキャッシュ制御部とを有すると共に、
    　前記コンテンツ配置決定装置が、
    　前記キャッシュ配信装置からコンテンツごとかつ前記再生ビットレートごとのアクセス頻度情報を収集してアクセス頻度を算出するアクセス頻度収集部と、
    　算出された前記アクセス頻度から配信要求元の前記クライアント装置において得られると予想される視聴品質の期待値を算出する視聴品質推定部と、
    　算出された前記視聴品質の期待値を前記コンテンツデータの単位容量あたりの数値としたスコアを算出するスコア決定部と、
    　算出された前記スコアに応じて前記キャッシュ配信装置の前記キャッシュ保持部にキャッシュする前記コンテンツデータを決定するデータ配置決定部と
    を有することを特徴とするコンテンツ配信システム。
  2. 　前記キャッシュ配信装置のキャッシュ制御部が、前記コンテンツ配置決定装置が決定したデータ配置に応じて前記キャッシュ保持部に記憶された前記コンテンツデータを置換する機能を有することを特徴とする、請求項１に記載のコンテンツ配信システム。
  3. 　前記コンテンツ配置決定装置の前記視聴品質推定部が、前記クライアント装置が前記コンテンツの配信に際して要求した要求再生ビットレートと当該コンテンツが実際に前記クライアント装置で再生される際の視聴再生ビットレートの比率として前記視聴品質の期待値を算出することを特徴とする、請求項１に記載のコンテンツ配信システム。
  4. 　前記コンテンツ配置決定装置の前記データ配置決定部が、算出された前記スコアの高い順に前記キャッシュ保持部の総容量に収まる範囲で前記キャッシュ保持部にキャッシュする前記コンテンツデータを決定することを特徴とする、請求項１に記載のコンテンツ配信システム。
  5. 　前記コンテンツデータが階層型符号化方式によって符号化されたものであり、
    　前記コンテンツ配置決定装置の前記データ配置決定部が、算出された前記スコアの高い順でかつ上位レイヤに必ずこの再生に必要な下位レイヤが伴った状態で、前記キャッシュ保持部の総容量に収まる範囲で前記キャッシュ保持部にキャッシュする前記コンテンツデータのレイヤを決定することを特徴とする、請求項４に記載のコンテンツ配信システム。
  6. 　前記キャッシュ配信装置の前記キャッシュ制御部が、前記クライアント装置前記コンテンツデータを送信するたびに前記コンテンツ配置決定装置のアクセス頻度収集部に前記アクセス頻度情報を送信する機能を有することを特徴とする、請求項１に記載のコンテンツ配信システム。
  7. 　前記キャッシュ配信装置の前記キャッシュ制御部が、前記クライアント装置から前記配信要求を受信するたびに前記コンテンツ配置決定装置に前記キャッシュ対象の前記コンテンツデータを決定する動作の開始指令を送信する機能を有することを特徴とする、請求項１に記載のコンテンツ配信システム。
  8. 　多数のコンテンツデータを複数の再生ビットレートごとに予め記憶しているコンテンツ配信装置と、前記コンテンツデータのうち配信要求される頻度の高いものを予め記憶しているキャッシュ配信装置と、前記コンテンツデータの配信要求を行って受信した当該コンテンツデータを再生する不特定多数のクライアント装置とネットワークを介して接続されて構成され、キャッシュ配信装置に記憶される前記コンテンツデータを決定するコンテンツ配置決定装置であって、
    　前記キャッシュ配信装置からコンテンツごとかつ前記再生ビットレートごとのアクセス頻度情報を収集してアクセス頻度を算出するアクセス頻度収集部と、
    　算出された前記アクセス頻度から配信要求元の前記クライアント装置において得られると予想される視聴品質の期待値を算出する視聴品質推定部と、
    　算出された前記視聴品質の期待値を前記コンテンツデータの単位容量あたりの数値としたスコアを算出するスコア決定部と、
    　算出された前記スコアに応じて前記キャッシュ配信装置の前記キャッシュ保持部にキャッシュする前記コンテンツデータを決定するデータ配置決定部と
    を有することを特徴とするコンテンツ配置決定装置。
  9. 　多数のコンテンツデータを複数の再生ビットレートごとに予め記憶しているコンテンツ配信装置と、前記コンテンツデータのうち配信要求される頻度の高いものを予め記憶しているキャッシュ配信装置と、キャッシュ配信装置に記憶される前記コンテンツデータを決定するコンテンツ配置決定装置とが、不特定多数のクライアント装置とネットワークを介して接続されて構成され、前記クライアント装置からの配信要求に応じてコンテンツデータを配信するコンテンツ配信システムにあって、
    　前記キャッシュ配信装置からコンテンツごとかつ前記再生ビットレートごとのアクセス頻度情報を前記コンテンツ配置決定装置のアクセス頻度収集部が収集してアクセス頻度を算出し、
    　算出された前記アクセス頻度から配信要求元の前記クライアント装置において得られると予想される視聴品質の期待値を前記コンテンツ配置決定装置の視聴品質推定部が算出し、
    　算出された前記視聴品質の期待値を前記コンテンツデータの単位容量あたりの数値としたスコアを前記コンテンツ配置決定装置のスコア決定部が算出し、
    　算出された前記スコアに応じて前記キャッシュ配信装置の前記キャッシュ保持部にキャッシュする前記コンテンツデータを前記コンテンツ配置決定装置のデータ配置決定部が決定する
    ことを特徴とするコンテンツ配置決定方法。
  10. 　多数のコンテンツデータを複数の再生ビットレートごとに予め記憶しているコンテンツ配信装置と、前記コンテンツデータのうち配信要求される頻度の高いものを予め記憶しているキャッシュ配信装置と、キャッシュ配信装置に記憶される前記コンテンツデータを決定するコンテンツ配置決定装置とが、不特定多数のクライアント装置とネットワークを介して接続されて構成され、前記クライアント装置からの配信要求に応じてコンテンツデータを配信するコンテンツ配信システムにあって、
    　前記コンテンツ配置決定装置が備えているコンピュータに、
    　前記キャッシュ配信装置からコンテンツごとかつ前記再生ビットレートごとのアクセス頻度情報を収集してアクセス頻度を算出する手順、
    　算出された前記アクセス頻度から配信要求元の前記クライアント装置において得られると予想される視聴品質の期待値を算出する手順、
    　算出された前記視聴品質の期待値を前記コンテンツデータの単位容量あたりの数値としたスコアを算出する手順、
    　および算出された前記スコアに応じて前記キャッシュ配信装置の前記キャッシュ保持部にキャッシュする前記コンテンツデータを決定する手順
    を実行させることを特徴とするコンテンツ配置決定プログラム。
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