WO2022190263A1

WO2022190263A1 - 情報処理装置、分析方法およびプログラム

Info

Publication number: WO2022190263A1
Application number: PCT/JP2021/009556
Authority: WO
Inventors: 洋一松尾; 和久山岸
Original assignee: 日本電信電話株式会社
Priority date: 2021-03-10
Filing date: 2021-03-10
Publication date: 2022-09-15
Also published as: US20240114187A1; KR20230152125A; EP4307689A1; JPWO2022190263A1; JP7544252B2; CN116897539A

Abstract

映像の視聴履歴データに含まれる複数の指標値を、所定の複数のビットレートのいずれかでなかった場合における指標値に置き換えて、体感品質値を推定する体感品質推定部と、推定された前記体感品質値に基づいて、前記複数のビットレートに含まれる各ビットレートの体感品質値への貢献度を算出する貢献度算出部と、前記貢献度を示す情報を出力する貢献度出力部と、を備える情報処理装置である。

Description

情報処理装置、分析方法およびプログラム

　本発明は、情報処理装置、分析方法およびプログラムに関する。

　現在、様々な事業者が映像配信サービスを展開している。各映像配信事業者にとっては、映像を視聴したユーザが感じた映像の品質（以降、体感品質と呼ぶ）を可能な限り高く保ち、ユーザの満足度を向上させ、サービスの利用を継続してもらうことが重要である。そのためには、各ユーザが映像を視聴した際の体感品質を把握し、映像配信システムの設計や再設計を行うことが必要となる。

　しかし、映像配信事業者にとって、映像配信を視聴するたびに、全てのユーザによる主観的な体感品質を取得することは現実的ではない。そこで、配信された映像の情報から体感品質を推定する体感品質推定モデルが提案されている（非特許文献１）。

　映像を配信する方法においては、ＡＢＲ(Adaptive Bitrate)という仕組みが一般に使われている。ＡＢＲは配信サーバと端末から構成される。映像は音声とビデオ（音声がない映像）からなる。ビデオはあらかじめ数秒おきのチャンクと呼ばれるデータに分割され、各チャンクはビデオの解像度とフレームレートを考慮し複数のビットレートで符号化され、配信サーバに保存されている。音声も同様に、ビデオと同様のチャンクに分割し、複数のビットレートで符号化され、配信サーバに保存されている。各条件で符号化された映像のことを、以降リプレゼンテーションと呼ぶ。端末は、ネットワークの通信状況や再生バッファ長などの状況を踏まえて、適切なリプレゼンテーションをチャンクごとに選択し、選択した映像を配信サーバに要求する、という動作を繰り返す。

　体感品質推定モデルは、リプレゼンテーションのビットレートや、再生バッファ長の枯渇による再生停止の状況などの情報を基に、体感品質を１から５までの範囲で値を推定する。映像配信事業者は、この推定体感品質値をもとに、配信された映像を監視し、状況に合わせて配信システムの設計や再設計を行う。例えば、ユーザの体感品質値が低下していた場合には、符号化する際のビットレートの値や候補を変更したり、端末のバッファ長を変更したりすることで、ユーザの体感品質値が上がるように設計や再設計を行うことができる。

K. Yamagishi and T. Hayashi, "Parametric Quality-Estimation Model for Adaptive-Bitrate Streaming Services," IEEE Transactions on Multimedia, vol. 19, no. 7, pp. 1545-1557, 2017. DOI: 10.1109/TMM.2017.2669859.

　上記のように、映像配信事業者は、推定体感品質値を基に設計や再設計を行うが、体感品質推定モデルを用いた分析方法は、配信された映像に関わる様々な指標値を入力とし、複雑なモデルを用いて推定しているため、体感品質の推定値が下がった際に、どのビットレートが原因で体感品質が劣化したのかを知ることができない。そのため、体感品質が向上するような設計や再設計を行うことは困難である。

　開示の技術は、映像の符号化のための各ビットレートの体感品質に対する貢献度を示す情報を出力することを目的とする。

　開示の技術は、映像の視聴履歴データに含まれる複数の指標値を、所定の複数のビットレートのいずれかでなかった場合における指標値に置き換えて、体感品質値を推定する体感品質推定部と、推定された前記体感品質値に基づいて、前記複数のビットレートに含まれる各ビットレートの体感品質値への貢献度を算出する貢献度算出部と、前記貢献度を示す情報を出力する貢献度出力部と、を備える情報処理装置である。

　映像の符号化のための各ビットレートの体感品質に対する貢献度を示す情報を出力することができる。

実施の形態１に係る情報処理装置の機能構成図である。実施の形態１に係る貢献度算出処理の流れの一例を示すフローチャートである。実施の形態２に係る貢献度算出処理の流れの一例を示すフローチャートである。実施の形態３に係る情報処理装置の機能構成図である。実施の形態３に係る貢献度算出処理の流れの一例を示すフローチャートである。情報処理装置のハードウェア構成例を示す図である。

　（実施の形態１）
　以下、図面を参照して本発明の実施の形態１について説明する。以下で説明する実施の形態は一例に過ぎず、本発明が適用される実施の形態は、以下の実施の形態に限られるわけではない。

　以下の説明において、参考文献を［１］，［２］等として示している。各参考文献名については、明細書の最後に記載した。

　本実施の形態に係る情報処理装置は、視聴履歴データに含まれる各指標値の体感品質に対する貢献度を算出する。指標値は、視聴された映像の体感品質を推定する指標となる値であって、複数の値の組み合わせを１つの指標値としても良い。

　図１は、実施の形態１に係る情報処理装置の機能構成図である。情報処理装置１０は、記憶部１１と、貢献度算出部１２と、体感品質推定部１３と、貢献度出力部１４と、を備える。

　記憶部１１は、各種データを記憶し、具体的には視聴履歴データを記憶する。視聴履歴データは、ユーザが映像を視聴した履歴を示すデータである。

　貢献度算出部１２は、視聴履歴データに含まれる各指標値の貢献度を算出する。具体的には、貢献度算出部１２は、各指標値を協力ゲーム理論におけるプレイヤーとして扱い、各指標値のゲームの参加および不参加の組み合わせごとの体感品質値を体感品質推定部１３から取得する。そして、貢献度算出部１２は、取得した組み合わせごとの体感品質値から各指標値のｓｈａｐｌｅｙ値を貢献度として算出する。

　なお、ｓｈａｐｌｅｙ値は、協力ゲームの理論において、ゲームに参加するプレイヤーが協力し合い、獲得された報酬を分配するような状況が発生する場合において、各プレイヤーの作業全体に対する重要度に応じた、合理的な報酬を計算する公正な報酬計算方法の一つである［２］。以下では、

　体感品質推定部１３は、体感品質推定モデルに規定された処理を実行して、体感品質値を推定する。体感品質推定モデルは、例えば［１］で提案されているモデルである。推定された体感品質値をＱｏＥ_ｅｓｔで表すとする。また、推定された体感品質値は１から５までの値を取る。

　貢献度出力部１４は、貢献度算出部１２によって算出された各指標値のＳｈａｐｌｅｙ値を貢献度として出力する。

　図２は、実施の形態１に係る貢献度算出処理の流れの一例を示すフローチャートである。貢献度算出部１２は、視聴履歴データを取得する（ステップＳ１０１）。ここで、視聴履歴データおよび視聴の対象となる映像について説明する。

　映像は、音声とビデオ（音声がない映像）からなり、それぞれ符号化に用いるビットレートを、

　（音声）と

　（ビデオ）とする。

　ここで、Ｂ_ａとＢ_ｖは、それぞれ音声とビデオのビットレートの種類数であり、ｂ_１ ^ａ，ｂ_１ ^ｖが最低ビットレート、

　が最高ビットレートとする。例えば、符号化に用いる音声ビットレートが４８ｂｐｓ，６４ｂｐｓ，９６ｂｐｓの３種類であれば、ｂ_１ ^ａ＝４８，ｂ_２ ^ａ＝６４，ｂ_３ ^ａ＝９６，Ｂ_ａ＝３となる。

　ビデオに関しては、解像度とフレームレートに従ってビットレートが用意されている。例えば，フレームレートが３０ｆｐｓで解像度が２４０ｐ，３６０ｐ，４８０ｐ，７８０ｐ，１０８０ｐ、フレームレートが６０ｆｐｓで解像度が１０８０ｐの計６種類のビデオを用意する場合は、符号化に用いるビデオビットレートは順に２５３ｋｂｐｓ，５０１ｋｂｐｓ，９６１ｋｂｐｓ，１７７１ｋｂｐｓ，３４３６ｋｂｐｓ，６０００ｋｂｐｓなどとなり、ｂ_１ ^ｖ＝２５３，・・・，ｂ_６ ^ｖ＝６０００，Ｂ_ｖ＝６となる。

　また、映像データについて、時刻ｔのチャンクｃ_ｔを、ビットレートｂ_ｉ ^ａ，ｂ_ｉ ^ｖでそれぞれ符号化したリプレゼンテーションを、

　とする。そして、あるユーザが映像を視聴した際に、ＡＢＲによって選択されたリプレゼンテーションの系列を、

　および

　とする。ここで、Ｔは映像データの長さを表す時間である。

　また、視聴時の再生停止の発生と再生停止時間を下記のように表す。

　ここで、ｎｕｍ_{ｓｔａｌｌ}は再生停止が発生した回数、ｓｔａｒｔ_ｋ，ｅｎｄ_ｋは、それぞれ再生停止が発生した時間および終了した時間である。なお、ｎｕｍ_{ｓｔａｌｌ}＝０の場合は、ｓｔａｌｌｉｎｇ＝［０］とする。ただし、表記については上記に限らず、発生した回数がカウントできる形式であればよい。

　ステップＳ１０１で取得された視聴履歴データは、指標値として、Ｓ_ａ，Ｓ_ｖ，ｓｔａｌｌｉｎｇを含む。

　次に、貢献度算出部１２は、２Ｔ＋１個の要素を持つインデックス用のベクトルｉｎｄ_１からｉｎｄ_{（２Ｔ＋１）！}までを生成する（ステップＳ１０２）。具体的には、貢献度算出部１２は、（２Ｔ＋１）次元のインデックス用のベクトルｉｎｄ_{ｏｒｉｇｉｎ}＝［１，２，・・・，２Ｔ＋１］の各要素を指定した順に並び替えてｉｎｄ_ｌとする。

　例えば、貢献度算出部１２は、３，２，１，４，５，・・・，２Ｔ＋１の順に指定した場合のｉｎｄ_ｌは、［３，２，１，４，５，・・・，２Ｔ＋１］である。貢献度算出部１２は、これをとり得る全てのパターンである（２Ｔ＋１）！通り、すなわちｉｎｄ_１からｉｎｄ_{（２Ｔ＋１）！}までを生成する。

　また、貢献度算出部１２は、ｓｈａｐｌｅｙ値を保存するための２Ｔ＋１次元のベクトルｓｈａｐ＝［０，０，・・・，０］を生成する。

　続いて、体感品質推定部１３は、ｉｎｄ_ｌの要素ｘに相当する指標値をゲーム理論における不参加として扱った体感品質値を推定する（ステップＳ１０３）。なお、ｌ，ｘともに初期値は１である。ここで、ベクトルｉｎｄ_ｌの第１要素から第Ｔ要素が、Ｓ_ａの第１要素から第Ｔ要素に相当し、ベクトルｉｎｄ_ｌの第Ｔ＋１要素から第２Ｔ要素が、Ｓ_ｖの第１要素から第Ｔ要素に相当し、ベクトルｉｎｄ_ｌの第２Ｔ＋１要素がｓｔａｌｌｉｎｇに相当するものとする。

　また、ゲームへの不参加は、Ｓ_ａおよびＳ_ｖの各要素については、それぞれ最低ビットレートを選択した場合の仮の値に置き換えることを表す。また、ｓｔａｌｌｉｎｇについては、再生停止が発生しなかった場合の仮の値、すなわちｎｕｍ_{ｓｔａｌｌ}＝０に置き換えることを表す。

　具体的には、体感品質推定部１３は、あらかじめ実際の視聴履歴データ（Ｓ_ａ，Ｓ_ｖ，ｓｔａｌｌｉｎｇ）における体感品質値ＱｏＥ_ｅｓｔを推定する。そして、体感品質推定部１３は、ｉｎｄ_１の要素が１になっている要素ｉに対応するｓ_ｔ ^ａ，ｓ_ｔ ^ｖまたはｓｔａｌｌｉｎｇが参加しなかった場合の仮の値に置き換えて、体感品質推定モデルで体感品質値ＱｏＥ_ｌ，１を推定する。

　続いて、貢献度算出部１２は、今回推定された体感品質値と前回推定された体感品質値との差分に基づいて、各指標値のｓｈａｐｌｅｙ値を算出する（ステップＳ１０４）。具体的には、貢献度算出部１２は、次式（１）によってｓｈａｐｌｅｙ値を算出する。

　ｓｈａｐ［ｉ］＝ＱｏＥ_ｅｓｔ－ＱｏＥ_ｌ，１＋ｓｈａｐ［ｉ］・・・（１）

　そして、貢献度算出部１２は、２Ｔ＋１個の指標値についてｓｈａｐｌｅｙ値を算出したか否かを判定する（ステップＳ１０５）。貢献度算出部１２は、２Ｔ＋１個の指標値についてｓｈａｐｌｅｙ値を算出していないと判定すると（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、ｘに１を加算して（ステップＳ１０６）、ステップＳ１０３の処理に戻る。

　なお、ステップＳ１０４において、ｘが２以上の場合には、貢献度算出部１２は、次式（２）によってｓｈａｐｌｅｙ値を算出する。

　ｓｈａｐ［ｉ］＝ＱｏＥ_{ｌ，ｘ－１}－ＱｏＥ_ｌ，ｘ＋ｓｈａｐ［ｉ］・・・（２）

　貢献度算出部１２は、２Ｔ＋１個の指標値についてｓｈａｐｌｅｙ値を算出したと判定すると（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、全てのｉｎｄ_ｌのｓｈａｐｌｅｙ値を算出したか否かを判定する（ステップＳ１０７）。貢献度算出部１２は、ｓｈａｐｌｅｙ値を算出していないｉｎｄ_ｌがあると判定すると（ステップＳ１０７：Ｎｏ）、ｌに１を加算し（ステップＳ１０８）、ステップＳ１０３の処理に戻る。

　貢献度算出部１２は、全てのｉｎｄ_ｌのｓｈａｐｌｅｙ値を算出したと判定すると（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）、算出された全てのｓｈａｐｌｅｙ値の指標値ごとの平均値を貢献度として算出する（ステップＳ１０９）。具体的には、貢献度算出部１２は、式（１）または式（２）によって加算された各指標値のｓｈａｐｌｅｙ値を２Ｔ＋１で割ることによって、各指標値のｓｈａｐｌｅｙ値の平均値を算出する。

　貢献度出力部１４は、算出された貢献度を示す情報を出力する（ステップＳ１１０）。

　（具体例）
　上述した各処理における計算の具体例について説明する。音声ビットレートとビデオビットレートとして以下が用意されているものとし、それを用いて符号化された映像があるものとする。

　ｂ_１ ^ａ＝４８，ｂ_２ ^ａ＝６４，ｂ_３ ^ａ＝９６，ｂ_１ ^ｖ＝１１４，ｂ_２ ^ｖ＝２５３，ｂ_３ ^ｖ＝５０１、ｂ_４ ^ｖ＝９６１，ｂ_５ ^ｖ＝１７７１

　また、視聴履歴データは下記とする。

　Ｓ_ａ＝［９６，９６，９６，９６，９６］，Ｓ_ｖ＝［５０１，５０１，１１４，２５３，９６１］，ｓｔａｌｌｉｎｇ＝［１，１，５］

　体感品質推定部１３が、視聴履歴データ（Ｓ_ａ，Ｓ_ｖ，ｓｔａｌｌｉｎｇ）における体感品質値ＱｏＥ_ｅｓｔを［１］に記載の計算式によって算出すると、ＱｏＥ_ｅｓｔ＝３．０６となる。

　貢献度算出部１２は、以下のベクトルを生成する。

　ｉｎｄ_{ｏｒｉｇｉｎ}＝［１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０，１１］，ｓｈａｐ＝［０，０，０，０，０，０，０，０，０，０，０］

　貢献度算出部１２は、以下のように順序の異なる１１！通りのｉｎｄ_ｌを生成する。

　ｉｎｄ_１＝［２，１，３，４，５，６，７，８，９，１０，１１］，ｉｎｄ_２＝［３，２，１，４，５，６，７，８，９，１０，１１］，・・・

　体感品質推定部１３は、ｉｎｄ_１において１になっている要素に相当するＳ_２ ^ａが参加しなかった場合、すなわち４８に置き換えたＳ_ａ＝［９６，４８，９６，９６，９６］，Ｓ_ｖ＝［５０１，５０１，１１４，２５３，９６１］，ｓｔａｌｌｉｎｇ＝［１，１，５］としてＱｏＥ_１，１を算出すると、ＱｏＥ_１，１＝３．０２となる。

　貢献度算出部１２は、式（１）による計算によって、ｓｈａｐの第２要素に加算する。

　ｓｈａｐ［２］＝３．０６（ＱｏＥ_ｅｓｔ）－３．０２（ＱｏＥ_１，１）＋０（ｓｈａｐ［２］）＝０．０４

　体感品質推定部１３は、ｉｎｄ_１において２になっている要素に相当するＳ_１ ^ａが参加しなかった場合、すなわち４８に置き換えたＳ_ａ＝［４８，４８，９６，９６，９６］，Ｓ_ｖ＝［５０１，５０１，１１４，２５３，９６１］，ｓｔａｌｌｉｎｇ＝［１，１，５］としてＱｏＥ_１，２を算出すると、ＱｏＥ_１，２＝３．００となる。

　貢献度算出部１２は、式（１）による計算によって、ｓｈａｐの第１要素に加算する。

　ｓｈａｐ［１］＝３．０２（ＱｏＥ_１，１）－３．００（ＱｏＥ_１，２）＋０（ｓｈａｐ［１］）＝０．０２

　このようにして、貢献度算出部１２は、ｉｎｄ_１についての計算を実行する。

　続いて、体感品質推定部１３は、ｉｎｄ_２において１になっている要素に相当するＳ_３ ^ａが参加しなかった場合、すなわち４８に置き換えたＳ_ａ＝［９６，９６，４８，９６，９６］，Ｓ_ｖ＝［５０１，５０１，１１４，２５３，９６１］，ｓｔａｌｌｉｎｇ＝［１，１，５］としてＱｏＥ_２，１を算出すると、ＱｏＥ_２，１＝３．０１となる。

　貢献度算出部１２は、式（１）による計算によって、ｓｈａｐの第３要素に加算する。

　ｓｈａｐ［３］＝３．０６（ＱｏＥ_ｅｓｔ）－３．０１（ＱｏＥ_２，１）＋０．０４（ｓｈａｐ［３］）＝０．０９

　このようにして、貢献度算出部１２は、ｉｎｄ_２についての計算を実行する。

　貢献度算出部１２および体感品質推定部１３は、このような計算を繰り返いし、１１！個のｉｎｄ_ｌについて計算する。そして、貢献度算出部１２は、ｓｈａｐの各要素を１１！（＝３９９１６８００）で割った値を、各指標値の貢献度とする。例えば、ｓｈａｐの第１要素が１５０００００であれば、１１！で割った値である約０．０３７５がＳ_１ ^ａの貢献度である。

　本実施の形態に係る情報処理装置によれば、協力ゲーム理論を応用して視聴履歴データに含まれる各指標値の体感品質への貢献度を示す情報を出力する。これによって、各指標値が体感品質にどの程度影響しているかを把握し、映像配信システムの設計や再設計の参考とすることができる。

　また、本実施の形態においては、協力ゲーム理論へのゲームへの不参加が、Ｓ_ａおよびＳ_ｖの各要素については、それぞれ最低ビットレートを選択した場合の仮の値に置き換えることを表す例を示した。しかし、仮の値は他でも良い。例えば、それぞれ最高ビットレートを選択した場合の仮の値に置き換えても良い。

　具体的には、図２に示した貢献度算出処理のステップＳ１０３の処理において、体感品質推定部１３は、ｉｎｄ_ｌの要素ｘに相当する指標値をゲーム理論における不参加とした仮の値に置き換えて、体感品質値を推定する。ここで、ゲームへの不参加は、Ｓ_ａおよびＳ_ｖの各要素については、それぞれ最高ビットレートを選択した場合の仮の値に置き換えることを表す。また、ｓｔａｌｌｉｎｇについては、再生停止が発生しなかった場合の仮の値、すなわちｎｕｍ_{ｓｔａｌｌ}＝０に置き換えることを表す。

　このようにすれば、出力されるｓｈａｐｌｅｙ値は全て０以下になり、最高の状態（最大ビットレートを選択して再生停止がない場合）からの差分を計算していることになり、各指標値がどれだけ最高の状態と比べて体感品質を下げているかがわかるようになる。

　（実施の形態２）
　以下に図面を参照して、実施の形態２について説明する。実施の形態２は、指標値としてＳ_ａまたはＳ_ｖの各要素に代えて、音声ビットレートおよびビデオビットレートの各要素を指標値とする点が、実施の形態１と相違する。よって、以下の実施の形態２の説明では、実施の形態１との相違点を中心に説明し、実施の形態１と同様の機能構成を有するものには、実施の形態１の説明で用いた符号と同様の符号を付与し、その説明を省略する。

　本実施の形態に係る体感品質推定部１３は、映像の視聴履歴データに含まれる複数の指標値を、所定の複数のビットレートのいずれかでなかった場合における指標値に置き換えて、体感品質値を推定する。

　図３は、実施の形態２に係る貢献度算出処理の流れの一例を示すフローチャートである。本実施の形態に係る貢献度算出処理のステップＳ２０１の処理は、実施の形態１に係る貢献度算出処理のステップＳ１０１と同様である。

　ステップＳ２０１に続いて、貢献度算出部１２は、Ｂ_ａ＋Ｂ_ｖ＋１個の要素を持つインデックス用のベクトルｉｎｄ_１からｉｎｄ_{（Ｂａ＋Ｂｖ＋１）！}までを生成する（ステップＳ２０２）。具体的には、貢献度算出部１２は、（Ｂ_ａ＋Ｂ_ｖ＋１）次元のインデックス用のベクトルｉｎｄ_{ｏｒｉｇｉｎ}＝［１，２，・・・，Ｂ_ａ＋Ｂ_ｖ＋１］の各要素を指定した順に並び替えてｉｎｄ_ｌとする。

　例えば、貢献度算出部１２は、３，２，１，４，５，・・・，Ｂ_ａ＋Ｂ_ｖ＋１の順に指定した場合のｉｎｄ_ｌは、［３，２，１，４，５，・・・，Ｂ_ａ＋Ｂ_ｖ＋１］である。貢献度算出部１２は、これをとり得る全てのパターンである（Ｂ_ａ＋Ｂ_ｖ＋１）！通り、すなわちｉｎｄ_１からｉｎｄ_{（Ｂａ＋Ｂｖ＋１）！}までを生成する。

　また、貢献度算出部１２は、ｓｈａｐｌｅｙ値を保存するためのＢ_ａ＋Ｂ_ｖ＋１次元のベクトルｓｈａｐ＝［０，０，・・・，０］を生成する。

　続いて、体感品質推定部１３は、ｉｎｄ_ｌの要素ｘに相当する指標値をゲーム理論における不参加として扱った体感品質値を推定する（ステップＳ２０３）。なお、ｌ，ｘともに初期値は１である。ここで、ベクトルｉｎｄ_ｌの第１要素から第Ｂ_ａ要素が、音声ビットレートの第１要素から第Ｂ_ａ要素に相当し、ベクトルｉｎｄ_ｌの第Ｂ_ａ＋１要素から第Ｂ_ａ＋Ｂ_ｖ要素が、ビデオビットレートの第１要素から第Ｂ_ｖ要素に相当し、ベクトルｉｎｄ_ｌの第Ｂ_ａ＋Ｂ_ｖ＋１要素がｓｔａｌｌｉｎｇに相当するものとする。

　また、ゲームへの不参加は、音声ビットレートおよびビデオビットレートの各要素については、全てのリプレゼンテーションが不参加となっている要素のビットレートを選択しなかった場合とし、ｓｔａｌｌｉｎｇについては、再生停止が発生しなかった、すなわちｎｕｍ_{ｓｔａｌｌ}＝０の場合とする。なお、不参加となっている要素のビットレートを選択しなかった場合とは、不参加となっている要素のビットレートの代わりに、取り得る最低のビットレートが選択された場合の仮の値に置き換えることを意味する。

　具体的には、体感品質推定部１３は、あらかじめ実際の視聴履歴データ（Ｓ_ａ，Ｓ_ｖ，ｓｔａｌｌｉｎｇ）における体感品質値ＱｏＥ_ｅｓｔを推定する。そして、体感品質推定部１３は、ｉｎｄ_１の要素が１になっている要素ｉに対応するｂ_ｉ ^ａ，ｂ_ｉ ^ｖまたはｓｔａｌｌｉｎｇが参加しなかった場合に置き換え、体感品質推定モデルで体感品質値ＱｏＥ_ｌ，１を推定する。

　例えば、ｉｎｄ_１の要素が１になっている要素ｉに対応する指標値がｂ_ｉ ^ａまたはｂ_ｉ ^ｖであるとすると、要素ｉに対応するビットレートで符号化されているリプレゼンテーション

　または

　を抽出する。そして、体感品質推定部１３は、抽出されたＳ_ｊ ^ａ，Ｓ_ｊ ^ｖを不参加の場合に置き換えて、体感品質値ＱｏＥ_ｌ，１を算出する。

　続いて、貢献度算出部１２は、今回推定された体感品質値と前回推定された体感品質値との差分に基づいて、各指標値のｓｈａｐｌｅｙ値を算出する（ステップＳ２０４）。具体的には、貢献度算出部１２は、次式（１）によってｓｈａｐｌｅｙ値を算出する。

　そして、貢献度算出部１２は、Ｂ_ａ＋Ｂ_ｖ＋１個の指標値についてｓｈａｐｌｅｙ値を算出したか否かを判定する（ステップＳ２０５）。貢献度算出部１２は、Ｂ_ａ＋Ｂ_ｖ＋１個の指標値についてｓｈａｐｌｅｙ値を算出していないと判定すると（ステップＳ２０５：Ｎｏ）、ｘに１を加算して（ステップＳ２０６）、ステップＳ２０３の処理に戻る。

　なお、ステップＳ２０４において、ｘが２以上の場合には、貢献度算出部１２は、次式（２）によってｓｈａｐｌｅｙ値を算出する。

　貢献度算出部１２は、Ｂ_ａ＋Ｂ_ｖ＋１個の指標値についてｓｈａｐｌｅｙ値を算出したと判定すると（ステップＳ２０５：Ｙｅｓ）、全てのｉｎｄ_ｌのｓｈａｐｌｅｙ値を算出したか否かを判定する（ステップＳ２０７）。貢献度算出部１２は、ｓｈａｐｌｅｙ値を算出していないｉｎｄ_ｌがあると判定すると（ステップＳ２０７：Ｎｏ）、ｌに１を加算し（ステップＳ２０８）、ステップＳ２０３の処理に戻る。

　貢献度算出部１２は、全てのｉｎｄ_ｌのｓｈａｐｌｅｙ値を算出したと判定すると（ステップＳ２０７：Ｙｅｓ）、算出された全てのｓｈａｐｌｅｙ値の指標値ごとの平均値を貢献度として算出する（ステップＳ２０９）。具体的には、貢献度算出部１２は、式（１）または式（２）によって加算された各指標値のｓｈａｐｌｅｙ値をＢ_ａ＋Ｂ_ｖ＋１で割ることによって、各指標値のｓｈａｐｌｅｙ値の平均値を算出する。

　貢献度出力部１４は、算出された貢献度を示す情報を出力する（ステップＳ２１０）。

　また、視聴履歴データは下記とする。

　貢献度算出部１２は、以下のベクトルを生成する。

　ｉｎｄ_{ｏｒｉｇｉｎ}＝［１，２，３，４，５，６，７，８，９］，ｓｈａｐ＝［０，０，０，０，０，０，０，０，０］

　貢献度算出部１２は、以下のように順序の異なる９！通りのｉｎｄ_ｌを生成する。

　ｉｎｄ_１＝［３，２，１，４，５，６，７，８，９］，ｉｎｄ_２＝［２，３，４，５，６，１，７，８，９］，・・・

　体感品質推定部１３は、ｉｎｄ_１において１になっている要素に相当するｂ_３ ^ａ＝９６が参加しなかった場合、すなわち４８に置き換えたＳ_ａ＝［４８，４８，４８，４８，４８］，Ｓ_ｖ＝［５０１，５０１，１１４，２５３，９６１］，ｓｔａｌｌｉｎｇ＝［１，１，５］としてＱｏＥ_１，１を算出すると、ＱｏＥ_１，１＝２．８０となる。

　ｓｈａｐ［３］＝３．０６（ＱｏＥ_ｅｓｔ）－２．８０（ＱｏＥ_１，１）＋０（ｓｈａｐ［３］）＝０．２６

　体感品質推定部１３は、ｉｎｄ_１において２になっている要素に相当するｂ_２ ^ａ＝６４が参加しなかった場合、すなわち４８に置き換えたＳ_ａ＝［４８，４８，４８，４８，４８］，Ｓ_ｖ＝［５０１，５０１，１１４，２５３，９６１］，ｓｔａｌｌｉｎｇ＝［１，１，５］としてＱｏＥ_１，２を算出すると、ＱｏＥ_１，２＝２．８０となる。なお、ここではＳ_ａに６４がもともと含まれていないため、体感品質推定部１３は、実質的には置き換えを行っていない。

　ｓｈａｐ［２］＝２．８０（ＱｏＥ_１，１）－２．８０（ＱｏＥ_１，２）＋０（ｓｈａｐ［２］）＝０．００

　続いて、体感品質推定部１３は、ｉｎｄ_２において１になっている要素に相当するｂ_３ ^ｖ＝５０１が参加しなかった場合、すなわち１１４に置き換えたＳ_ａ＝［９６，９６，９６，９６，９６］，Ｓ_ｖ＝［１１４，１１４，１１４，２５３，９６１］，ｓｔａｌｌｉｎｇ＝［１，１，５］としてＱｏＥ_２，１を算出すると、ＱｏＥ_２，１＝２．５０となる。

　貢献度算出部１２は、式（１）による計算によって、ｓｈａｐの第６要素に加算する。

　ｓｈａｐ［６］＝３．０６（ＱｏＥ_ｅｓｔ）－２．５０（ＱｏＥ_２，１）＋０．４４（ｓｈａｐ［６］）＝１．００

　貢献度算出部１２および体感品質推定部１３は、このような計算を繰り返いし、９！個のｉｎｄ_ｌについて計算する。そして、貢献度算出部１２は、ｓｈａｐの各要素を９！（＝３６２８８０）で割った値を、各指標値の貢献度とする。例えば、ｓｈａｐの第１要素が１５０００であれば、９！で割った値である約０．０４１３がｂ_１ ^ａの貢献度である。

　本実施の形態に係る情報処理装置１０によれば、実施の形態１に係る貢献度の算出方法では、視聴時間が長い場合に計算量が膨大になり、現実的な時間では計算が終わらない場合がある。それに対して、本実施の形態に係る情報処理装置１０によれば、所定の複数のビットレートを指標値とした貢献度を算出することによって、計算量を抑え、視聴時間が長い場合でも現実的な時間内での計算が可能となる。

　また、本実施の形態においては、協力ゲーム理論へのゲームへの不参加が、音声ビットレートおよびビデオビットレートの各要素については、全てのリプレゼンテーションが不参加となっている要素のビットレートを選択しなかった場合の仮の値に置き換えることを表す例を示した。そして、不参加となっている要素のビットレートを選択しなかった場合とは、不参加となっている要素のビットレートの代わりに、取り得る最低のビットレートが選択された場合の仮の値に置き換えることを意味するものとした。

　しかし、仮の値は他でも良い。例えば、不参加となっている要素のビットレートを選択しなかった場合とは、不参加となっている要素のビットレートの代わりに、取り得る最高のビットレートが選択された場合の仮の値に置き換えることを意味するものとしても良い。

　具体的には、図３に示した貢献度算出処理のステップＳ２０３の処理において、体感品質推定部１３は、ｉｎｄ_ｌの要素ｘに相当する指標値をゲーム理論における不参加とした仮の値に置き換えて、体感品質値を推定する。ここで、ゲームへの不参加は、音声ビットレートおよびビデオビットレートの各要素については、全てのリプレゼンテーションが不参加となっている要素のビットレートを選択せず、取り得る最高のビットレートが選択された場合の仮の値に置き換えることを表す。また、ｓｔａｌｌｉｎｇについては、再生停止が発生しなかった場合の仮の値、すなわちｎｕｍ_{ｓｔａｌｌ}＝０に置き換えることを表す。

　（実施の形態３）
　以下に図面を参照して、実施の形態３について説明する。実施の形態３は、指標値としてＳ_ａまたはＳ_ｖの各要素に代えて、Ｓ_ａおよびＳ_ｖを元に計算した各時刻の短時間の体感品質値を指標値とする点が、実施の形態２と相違する。よって、以下の実施の形態３の説明では、実施の形態２との相違点を中心に説明し、実施の形態２と同様の機能構成を有するものには、実施の形態２の説明で用いた符号と同様の符号を付与し、その説明を省略する。

　図４は、実施の形態３に係る情報処理装置の機能構成図である。本実施の形態に係る情報処理装置１０は、実施の形態２に係る情報処理装置１０に加えて、短時間体感品質推定部１５をさらに備える。

　短時間体感品質推定部１５は、体感品質推定モデルに規定された処理を実行して、Ｓ_ａおよびＳ_ｖの各要素ｓ_ｔ ^ａ，ｓ_ｔ ^ｖを元に各時刻の短時間の体感品質値ｑ_ｔ ^ａ，ｑ_ｔ ^ｖを推定する［１］。

　図５は、実施の形態３に係る貢献度算出処理の流れの一例を示すフローチャートである。本実施の形態に係る貢献度算出処理のステップＳ３０１の処理は、実施の形態２に係る貢献度算出処理のステップＳ２０１と同様である。

　ステップＳ３０１に続いて、短時間体感品質推定部１５は、各時刻の短時間の体感品質値を推定する（ステップＳ３０２）。推定結果は指標値としてｑ_ｔ ^ａ，ｑ_ｔ ^ｖ，ｓｔａｌｌｉｎｇを含む。なお、ｑ_ｔ ^ａ，ｑ_ｔ ^ｖは、それぞれｓ_ｔ ^ａ，ｓ_ｔ ^ｖを元に各時刻の短時間の体感品質値を推定した値である。さらに、短時間体感品質推定部１５は、あるビットレートｂ′_ｉ ^ａ，ｂ′_ｉ ^ｖで符号化されたリプレゼンテーションに対する短時間の体感品質値

　および

　を算出する。

　ｑ_ｔ ^ａ，ｑ_ｔ ^ｖは、それぞれ１から５までの値を取るため、それぞれ最も低い短時間体感品質値である１にした場合を不参加と考えることとする。また、体感品質推定部１３は、あらかじめｑ_ｔ ^ａ，ｑ_ｔ ^ｖに基づいて、体感品質値ＱｏＥ_ｅｓｔを推定する［１］。

　本実施の形態に係る貢献度算出処理のステップＳ３０３－Ｓ３１１の処理は、指標値がｑ_ｔ ^ａ，ｑ_ｔ ^ｖ，ｓｔａｌｌｉｎｇである点を除き、実施の形態１に係る貢献度算出処理のステップＳ２０２－Ｓ２１０と同様である。

　本実施の形態に係る情報処理装置１０によれば、短時間の体感品質値の推定値を指標値とした貢献度を示す情報を出力することができる。これによって、短時間の体感品質値が全体の体感品質値に与える影響を把握して、映像配信システムの設計や再設計の参考とすることができる。

　また、本実施の形態においては、協力ゲーム理論へのゲームへの不参加が、ｑ_ｔ ^ａ，ｑ_ｔ ^ｖがそれぞれ最も低い短時間体感品質値である１にした場合の仮の値に置き換えることを表す例を示した。しかし、仮の値は他でも良い。例えば、ｑ_ｔ ^ａ，ｑ_ｔ ^ｖがそれぞれ最も高い短時間体感品質値である５にした場合の仮の値に置き換えても良い。

　具体的には、図４に示した貢献度算出処理のステップＳ３０３の処理において、体感品質推定部１３は、ｉｎｄ_ｌの要素ｘに相当する指標値をゲーム理論における不参加とした仮の値に置き換えて、体感品質値を推定する。ここで、ゲームへの不参加は、ｑ_ｔ ^ａ，ｑ_ｔ ^ｖがそれぞれ最も高い短時間体感品質値である５にした場合の仮の値に置き換えることを表す。また、ｓｔａｌｌｉｎｇについては、再生停止が発生しなかった場合の仮の値、すなわちｎｕｍ_{ｓｔａｌｌ}＝０に置き換えることを表す。

　このようにすれば、出力されるｓｈａｐｌｅｙ値は全て０以下になり、最高の状態（最も高い短時間体感品質値であって再生停止がない場合）からの差分を計算していることになり、各指標値がどれだけ最高の状態と比べて体感品質を下げているかがわかるようになる。

　（各実施の形態に係るハードウェア構成例）
　情報処理装置１０は、例えば、コンピュータに、本実施の形態で説明する処理内容を記述したプログラムを実行させることにより実現可能である。なお、この「コンピュータ」は、物理マシンであってもよいし、クラウド上の仮想マシンであってもよい。仮想マシンを使用する場合、ここで説明する「ハードウェア」は仮想的なハードウェアである。

　上記プログラムは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体（可搬メモリ等）に記録して、保存したり、配布したりすることが可能である。また、上記プログラムをインターネットや電子メール等、ネットワークを通して提供することも可能である。

　図５は、上記コンピュータのハードウェア構成例を示す図である。図５のコンピュータは、それぞれバスＢで相互に接続されているドライブ装置１０００、補助記憶装置１００２、メモリ装置１００３、ＣＰＵ１００４、インタフェース装置１００５、表示装置１００６、入力装置１００７、出力装置１００８等を有する。

　当該コンピュータでの処理を実現するプログラムは、例えば、ＣＤ－ＲＯＭ又はメモリカード等の記録媒体１００１によって提供される。プログラムを記憶した記録媒体１００１がドライブ装置１０００にセットされると、プログラムが記録媒体１００１からドライブ装置１０００を介して補助記憶装置１００２にインストールされる。但し、プログラムのインストールは必ずしも記録媒体１００１より行う必要はなく、ネットワークを介して他のコンピュータよりダウンロードするようにしてもよい。補助記憶装置１００２は、インストールされたプログラムを格納すると共に、必要なファイルやデータ等を格納する。

　メモリ装置１００３は、プログラムの起動指示があった場合に、補助記憶装置１００２からプログラムを読み出して格納する。ＣＰＵ１００４は、メモリ装置１００３に格納されたプログラムに従って、当該装置に係る機能を実現する。インタフェース装置１００５は、ネットワークに接続するためのインタフェースとして用いられる。表示装置１００６はプログラムによるＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ　Ｕｓｅｒ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）等を表示する。入力装置１００７はキーボード及びマウス、ボタン、又はタッチパネル等で構成され、様々な操作指示を入力させるために用いられる。出力装置１００８は演算結果を出力する。

　［参考文献］
[1] K. Yamagishi and T. Hayashi, "Parametric Quality-Estimation Model for Adaptive-Bitrate Streaming Services," IEEE Transactions on Multimedia, vol. 19, no. 7, pp. 1545-1557, 2017. DOI: 10.1109/TMM.2017.2669859.（非特許文献１）
[2] I. Mann, L.S. Shapley, Values for large games IV: Evaluating the electoral college by Monte Carlo techniques, Technical report, The RAND Corporation, Santa Monica, 1960.

　（実施の形態のまとめ）
　本明細書には、少なくとも下記の各項に記載した情報処理装置、分析方法およびプログラムが記載されている。
（第１項）
　映像の視聴履歴データに含まれる複数の指標値を、所定の複数のビットレートのいずれかでなかった場合における指標値に置き換えて、体感品質値を推定する体感品質推定部と、
　推定された前記体感品質値に基づいて、前記複数のビットレートに含まれる各ビットレートの体感品質値への貢献度を算出する貢献度算出部と、
　前記貢献度を示す情報を出力する貢献度出力部と、を備える、
　情報処理装置。
（第２項）
　前記貢献度算出部は、各ビットレートをプレイヤーとした場合の協力ゲーム理論におけるｓｈａｐｌｅｙ値を貢献度として算出する、
　第１項に記載の情報処理装置。
（第３項）
　前記複数の指標値は、前記映像を分割したデータを、所定の複数のビットレートのいずれかで符号化された値を含み、
　前記体感品質推定部は、符号化された前記値を、所定の複数のビットレートのいずれかでなかった場合の値に置き換えて、体感品質値を推定する、
　第１項または第２項に記載の情報処理装置。
（第４項）
　前記複数の指標値は、前記映像の再生停止が発生した時間または再生停止が発生した回数に基づく値を含み、
　前記体感品質推定部は、前記映像の再生停止が発生した時間または再生停止が発生した回数に基づく前記値を、前記映像の再生停止が発生しなかった場合の値に置き換えて、体感品質値を推定する、
　第１項から第３項のいずれか１項に記載の情報処理装置。
（第５項）
　前記映像を分割したデータを、所定の複数のビットレートのいずれかで符号化されたデータに基づいて、各時刻の短時間の体感品質値を推定する短時間体感品質推定部をさらに備え、
　前記複数の指標値は、推定された前記短時間の体感品質値を含む、
　第１項から第４項のいずれか１項に記載の情報処理装置。
（第６項）
　前記体感品質推定部は、推定された前記短時間の体感品質値のいずれかを、取り得る最も低い値または取り得る最も高い値に置き換えて、体感品質値を推定する、
　第５項に記載の情報処理装置。
（第７項）
　コンピュータが実行する方法であって、
　映像の視聴履歴データに含まれる複数の指標値を、所定の複数のビットレートのいずれかでなかった場合における指標値に置き換えて、体感品質値を推定するステップと、
　推定された前記体感品質値に基づいて、前記複数のビットレートに含まれる各ビットレートの体感品質値への貢献度を算出するステップと、
　前記貢献度を示す情報を出力するステップと、を備える、
　分析方法。
（第８項）
　コンピュータを第１項から第６項のいずれか１項に記載の情報処理装置における各部として機能させるためのプログラム。

　以上、本実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

　１０　情報処理装置
　１１　記憶部
　１２　貢献度算出部
　１３　体感品質推定部
　１４　貢献度出力部
　１５　短時間体感品質推定部

Claims

　映像の視聴履歴データに含まれる複数の指標値を、所定の複数のビットレートのいずれかでなかった場合における指標値に置き換えて、体感品質値を推定する体感品質推定部と、
　推定された前記体感品質値に基づいて、前記複数のビットレートに含まれる各ビットレートの体感品質値への貢献度を算出する貢献度算出部と、
　前記貢献度を示す情報を出力する貢献度出力部と、を備える、
　情報処理装置。
　前記貢献度算出部は、各ビットレートをプレイヤーとした場合の協力ゲーム理論におけるｓｈａｐｌｅｙ値を貢献度として算出する、
　請求項１に記載の情報処理装置。
　前記複数の指標値は、前記映像を分割したデータを、所定の複数のビットレートのいずれかで符号化された値を含み、
　前記体感品質推定部は、符号化された前記値を、所定の複数のビットレートのいずれかでなかった場合の値に置き換えて、体感品質値を推定する、
　請求項１または２に記載の情報処理装置。
　前記複数の指標値は、前記映像の再生停止が発生した時間または再生停止が発生した回数に基づく値を含み、
　前記体感品質推定部は、前記映像の再生停止が発生した時間または再生停止が発生した回数に基づく前記値を、前記映像の再生停止が発生しなかった場合の値に置き換えて、体感品質値を推定する、
　請求項１から３のいずれか１項に記載の情報処理装置。
　前記映像を分割したデータを、所定の複数のビットレートのいずれかで符号化されたデータに基づいて、各時刻の短時間の体感品質値を推定する短時間体感品質推定部をさらに備え、
　前記複数の指標値は、推定された前記短時間の体感品質値を含む、
　請求項１から４のいずれか１項に記載の情報処理装置。
　前記体感品質推定部は、推定された前記短時間の体感品質値のいずれかを、取り得る最も低い値または取り得る最も高い値に置き換えて、体感品質値を推定する、
　請求項５に記載の情報処理装置。
　コンピュータが実行する方法であって、
　映像の視聴履歴データに含まれる複数の指標値を、所定の複数のビットレートのいずれかでなかった場合における指標値に置き換えて、体感品質値を推定するステップと、
　推定された前記体感品質値に基づいて、前記複数のビットレートに含まれる各ビットレートの体感品質値への貢献度を算出するステップと、
　前記貢献度を示す情報を出力するステップと、を備える、
　分析方法。
　コンピュータを請求項１から６のいずれか１項に記載の情報処理装置における各部として機能させるためのプログラム。