DEIM Forum 2016 B8-2
選択型コンテンツの放送型配信システムにおける
帯域幅を考慮したスケジューリング手法の評価
藤田 拓郎
†後藤 佑介
††岡山大学大学院自然科学研究科 〒700-8530 岡山県岡山市北区津島中 3-1-1
E-mail: †[email protected], [email protected]
あらまし ユーザが視聴したいコンテンツを複数選択して順番に視聴する選択型コンテンツの放送型配信では， 配信に使用できる帯域幅や配信するコンテンツの数に応じて，ユーザはコンテンツの再生時に待ち時間が発生する． この待ち時間を短縮するスケジューリング手法はいくつか提案されているが，ほとんどの手法では実際のネットワ ーク環境を想定して待ち時間を評価していなかった．我々の研究グループでは，スケジューリング手法を導入可能 な選択型コンテンツの放送型配信システムを実現し，実際のネットワーク環境で既存のスケジューリング手法を用 いた性能評価を行っている．本研究では，サーバが使用できる帯域幅を考慮して待ち時間を短縮するスケジューリ ング手法を実装し，これまでに実装したスケジューリング手法を含めた複数のスケジューリング手法による比較評 価を行う． キーワード 放送型配信，選択型コンテンツ，待ち時間，スケジューリング，帯域幅
1. は じ め に
近 年 ， ユ ー ザ が 視 聴 し た い コ ン テ ン ツ を 複 数 選 択 し て 順 番 に 視 聴 す る 選 択 型 コ ン テ ン ツ を 放 送 型 で 配 信 す る 研 究 が 注 目 さ れ て い る [1]．選 択 型 コ ン テ ン ツ の 例 と し て ， 択 一 式 の ク イ ズ 番 組 が 挙 げ ら れ る ． 2 択 の ク イ ズ 番 組 の 場 合 ， 選 択 肢 が 提 示 さ れ ， ユ ー ザ は 回 答 を 選 択 す る ． ユ ー ザ の 回 答 が 正 解 で あ れ ば 正 解 の 映 像 を 再 生 し ， ユ ー ザ の 回 答 が 不 正 解 で あ れ ば 不 正 解 の 映 像 を 再 生 す る ． こ の よ う に ， ユ ー ザ は ， 自 身 の 好 み に 合 っ た コ ン テ ン ツ を 選 択 し て 好 き な 順 序 で 視 聴 で き る ． 選 択 型 コ ン テ ン ツ の 放 送 型 配 信 で は ， サ ー バ は 複 数 の コ ン テ ン ツ を 一 定 の 帯 域 幅 で 多 く の ク ラ イ ア ン ト に ま と め て 配 信 で き る が ， サ ー バ が 配 信 に 使 用 で き る 帯 域 幅 や 配 信 す る コ ン テ ン ツ の 数 に 応 じ て ， ク ラ イ ア ン ト は 再 生 中 に 待 ち 時 間 が 発 生 す る ． 待 ち 時 間 を 短 縮 す る ス ケ ジ ュ ー リ ン グ 手 法 は い く つ か 提 案 さ れ て い る が ， こ れ ま で の ス ケ ジ ュ ー リ ン グ 手 法 の 評 価 は シ ミ ュ レ ー シ ョ ン 環 境 の み で あ っ た ． そ こ で ， 実 際 の ネ ッ ト ワ ー ク 環 境 で ス ケ ジ ュ ー リ ン グ 手 法 を 利 用 す る た め の 配 信 シ ス テ ム を 構 築 す る 必 要 が あ る ． 実 際 の ネ ッ ト ワ ー ク 環 境 を 想 定 し た 配 信 シ ス テ ム に ス ケ ジ ュ ー リ ン グ 手 法 を 適 用 す る 場 合 ， 二 つ の 問 題 点 が 挙 げ ら れ る ． 一 つ 目 は ， ク ラ イ ア ン ト が デ ー タ の 受 信 を 要 求 し て か ら 再 生 を 開 始 す る ま で の 処 理 で 発 生 す る 待 ち 時 間 を 考 慮 し て い な い 点 で あ る ． 二 つ 目 は ， デ ー タ 再 生 中 の 処 理 負 荷 が 原 因 で 発 生 す る コ ン テ ン ツ 間 の 途 切 れ を 考 慮 し て い な い 点 で あ る ． 我 々 の 研 究 グ ル ー プ で は ， 上 記 で 述 べ た 問 題 点 を 考 慮 し て ， ス ケ ジ ュ ー リ ン グ 手 法 を 導 入 可 能 な 選 択 型 コ ン テ ン ツ の 放 送 型 配 信 シ ス テ ム を 実 現 し ， 実 際 の ネ ッ ト ワ ー ク 環 境 で 既 存 の ス ケ ジ ュ ー リ ン グ 手 法 を 用 い た 性 能 評 価 を 行 っ て い る [2]．こ れ ま で の 研 究 で ，ス ケ ジ ュ ー リ ン グ 手 法 の 導 入 に よ る 待 ち 時 間 の 短 縮 効 果 は 確 認 し た が ， 複 数 の ス ケ ジ ュ ー リ ン グ 手 法 に よ る 比 較 評 価 は 行 っ て い な か っ た ． 本 研 究 で は ， 選 択 型 コ ン テ ン ツ の 放 送 型 配 信 シ ス テ ム に お い て ， サ ー バ が 使 用 で き る 帯 域 幅 を 考 慮 し て 待 ち 時 間 を 短 縮 す る ス ケ ジ ュ ー リ ン グ 手 法 を 実 装 し ， こ れ ま で に 実 装 し た ス ケ ジ ュ ー リ ン グ 手 法 を 含 め た 複 数 の ス ケ ジ ュ ー リ ン グ 手 法 に よ る 比 較 評 価 を 行 う ．2. 選 択 型 コ ン テ ン ツ の 放 送 型 配 信
2.1. コンテンツ配 信 方 式
選 択 型 コ ン テ ン ツ の 配 信 方 法 は ， 放 送 型 と オ ン デ マ ン ド 型 の 2 種 類 が 挙 げ ら れ る ． 放 送 型 配 信 で は ， 地 上 波 デ ジ タ ル 放 送 や 衛 星 放 送 と い っ た 電 波 放 送 の よ う に ， 一 定 の 帯 域 幅 を 用 い て 多 く の ク ラ イ ア ン ト に 同 じ デ ー タ を ま と め て 繰 返 し 配 信 す る ． サ ー バ は ， ク ラ イ ア ン ト ご と に 発 生 す る 受 信 要 求 を 処 理 す る 必 要 が な い た め サ ー バ の 負 担 を 軽 減 で き る が ， ク ラ イ ア ン ト は 必 要 な デ ー タ が 放 送 さ れ る ま で 待 つ 必 要 が あ る ． 一 方 ， オ ン デ マ ン ド 型 配 信 で は ， ク ラ イ ア ン ト の 受 信 要 求 に 応 じ て 帯 域 を 割 り 当 て る ． サ ー バ が 配 信 に 必 要 な 帯 域 を 確 保 で き る 場 合 ， ク ラ イ ア ン ト は 待 つ こ と な く コ ン テ ン ツ を 視 聴 で き る が ， 帯 域 を 確 保 で き な い 場 合 ， ク ラ イ ア ン ト は 視 聴 す る コ ン テ ン ツ を 選 択 し て か ら 再 生 が 開 始 さ れ る ま で 待 つ 必 要 が あ る ． こ の た め ， ク ラ イ ア ン ト の 数 が 多 い 場 合 に は オ ン デ マ ン ド 型 よ り も 放 送 型 が 適 し て い る と い え ，本 研 究 で は 放 送 型 配 信 を 想 定 す る ．図 1 視 聴 順 序 グ ラ フ
2.2. 視 聴 順 序 グラフ
選 択 型 コ ン テ ン ツ の 放 送 型 配 信 で は ， ユ ー ザ は 複 数 の コ ン テ ン ツ を 選 択 し な が ら 続 け て 視 聴 す る た め ， 視 聴 す る コ ン テ ン ツ に 順 序 が 生 じ る ． 一 般 に ， ユ ー ザ は 現 在 再 生 し て い る コ ン テ ン ツ が 終 了 し て か ら 次 の コ ン テ ン ツ を 再 生 す る ． こ の た め ， 選 択 型 コ ン テ ン ツ の 表 記 方 法 と し て 状 態 遷 移 グ ラ フ が 適 し て い る ． 本 研 究 で は ， 選 択 型 コ ン テ ン ツ の 視 聴 順 序 を 表 記 す る 状 態 遷 移 グ ラ フ を 視 聴 順 序 グ ラ フ と 呼 び ， 図 1 で 表 す ． ド ラ マ 番 組 を 例 に し て ， 図 1 の 視 聴 順 序 グ ラ フ を 説 明 す る ． サ ー バ は ド ラ マ 番 組 を 構 成 す る 5 種 類 の コ ン テ ン ツ S1, … , S5を 配 信 し ，ユ ー ザ は 最 大 2 回 の 分 岐 を 選 択 し て 最 後 ま で 視 聴 す る ． 状 態 S1 が 冒 頭 部 分 を 再 生 し て い る 状 態 で あ り ， S1の 再 生 が 終 了 す る と ， A パ タ ー ン の シ ナ リ オ で あ る 状 態 S2，も し く は B パ タ ー ン の シ ナ リ オ で あ る 状 態 S3に 遷 移 す る ．S2に 遷 移 し た 場 合 ，さ ら に 二 つ の 選 択 肢 か ら 選 択 し ，S4ま た は S5に 遷 移 す る ． S3に 遷 移 し た 場 合 ，S3の 再 生 が 終 わ る と 番 組 の 視 聴 は 終 了 す る ．2.3. 単 純 手 法
選 択 型 コ ン テ ン ツ の 放 送 型 配 信 で は ，サ ー バ は 複 数 の チ ャ ネ ル で い く つ か の コ ン テ ン ツ を 同 時 に 配 信 す る た め ， 配 信 す る コ ン テ ン ツ の 数 が 増 加 す る と 途 切 れ の な い 再 生 に 必 要 な 帯 域 幅 は 増 加 し ， 再 生 中 の 待 ち 時 間 は 長 大 化 す る ． 例 え ば ， 視 聴 順 序 グ ラ フ の 深 さ に 応 じ て チ ャ ネ ル の 帯 域 幅 と チ ャ ネ ル で 配 信 す る コ ン テ ン ツ を 単 純 に 決 定 す る 手 法 （ 以 下 ， 単 純 手 法 ） を 用 い て ， 図 1 の 視 聴 順 序 グ ラ フ を 配 信 す る 場 合 の 配 信 ス ケ ジ ュ ー ル を 図 2 に 示 す ．コ ン テ ン ツ の 再 生 時 間 は 60 秒 ，チ ャ ネ ル の 帯 域 幅 と 再 生 レ ー ト は そ れ ぞ れ 5.0 Mbps と す る ． ま た ， 時 間 の 経 過 を 右 向 き に 示 す ． 単 純 手 法 で は ， 視 聴 順 序 グ ラ フ に も と づ き ， サ ー バ が 複 数 の チ ャ ネ ル を 用 い て 各 コ ン テ ン ツ を 再 生 開 始 時 刻 と 同 時 に 放 送 を 開 始 で き る よ う に ス ケ ジ ュ ー リ ン グ す る こ と で ， ク ラ イ ア ン ト は 途 切 れ な く 番 組 を 再 生 で き る ．番 組 の 放 送 が 始 ま る と ，C1で は S1, S2, S4の 順 番 で 放 送 す る ． C2で は ， 配 信 開 始 時 刻 か ら S3の 再 生 開 図 2 単 純 手 法 の 配 信 ス ケ ジ ュ ー ル 例 始 時 刻 ま で の 最 短 時 間 で あ る 1 分 後 ま で は 何 も 放 送 せ ず ， こ の 後 に S3, S5を 順 番 に 放 送 す る ．3. 待 ち 時 間 を 短 縮 す る ス ケ ジ ュ ー リ ン グ 手 法
3.1. 概 要
選 択 型 コ ン テ ン ツ の 放 送 型 配 信 で は ， サ ー バ は 複 数 の コ ン テ ン ツ を 一 定 の 帯 域 幅 で 多 く の ク ラ イ ア ン ト に ま と め て 配 信 で き る が ， サ ー バ が 配 信 に 使 用 で き る 帯 域 幅 に 上 限 が あ る 場 合 や 配 信 す る コ ン テ ン ツ の 数 が 大 き く 増 加 す る 場 合 ， ク ラ イ ア ン ト の 再 生 中 に 待 ち 時 間 が 発 生 す る ． 待 ち 時 間 が 長 大 化 す る と ， ク ラ イ ア ン ト の 視 聴 意 欲 は 低 下 す る た め 問 題 で あ り ， 待 ち 時 間 を 短 縮 す る 必 要 が あ る ． そ こ で ， 実 際 の ネ ッ ト ワ ー ク 環 境 で 想 定 さ れ る 配 信 条 件 を 考 慮 し て ， ど の コ ン テ ン ツ を ど の タ イ ミ ン グ で 配 信 す る か を 定 め た 配 信 ス ケ ジ ュ ー ル を も と に ， 待 ち 時 間 を 短 縮 す る ス ケ ジ ュ ー リ ン グ 手 法 が 提 案 さ れ て き た [3,4]． 以 下 で ， 既 存 の ス ケ ジ ュ ー リ ン グ 手 法 に つ い て 述 べ る ．3.2. Contents Cumulated Broadcasting (CCB)法
CCB 法 [5]で は ，ど の 視 聴 順 序 を 選 択 し て も 再 生 中 に 途 切 れ が 発 生 し な い よ う に 配 信 ス ケ ジ ュ ー ル を 作 成 す る ． ま た ， 単 純 手 法 の 配 信 ス ケ ジ ュ ー ル で コ ン テ ン ツ を 放 送 し て い な い 時 間 に ス ケ ジ ュ ー リ ン グ す る こ と で ， CCB 法 で 使 用 す る 帯 域 幅 と 放 送 時 間 の 積 を 単 純 手 法 に 比 べ て 小 さ く す る ． 図 1 の 視 聴 順 序 グ ラ フ を CCB 法 で 配 信 す る 場 合 の 配 信 ス ケ ジ ュ ー ル を 図 3 に 示 す ．サ ー バ は 番 組 の 放 送 が 始 ま る と ， C1で S1と S3 ， C2で S2と S4を 各 60 秒 放 送 し ，C3は S5を 120 秒 放 送 す る ．こ の と き ，サ ー バ が 放 送 に 必 要 な 帯 域 幅 は 5.0 × 2 + 2.5 = 12.5 Mbps と な る ． し か し ， サ ー バ が 放 送 に 必 要 と な る 帯 域 幅 が 使 用 で き る 帯 域 幅 を 上 回 る 場 合 ， 再 生 時 に 待 ち 時 間 が 発 生 す
図 3 CCB 法 の 配 信 ス ケ ジ ュ ー ル 例 る ． 例 え ば ， 使 用 で き る 帯 域 幅 が 9.0 Mbps に 制 限 さ れ て い る 場 合 ，各 チ ャ ネ ル の 帯 域 幅 は 9.0 / 12.5 = 0.72 倍 さ れ ， C1, C2の 帯 域 幅 は 5.0 × 0.72 = 3.6 Mbps，C3 の 帯 域 幅 は 2.5 × 0.72 = 1.8 Mbps と な る ． チ ャ ネ ル の 帯 域 幅 が 再 生 レ ー ト を 下 回 る と ， コ ン テ ン ツ の 受 信 時 間 は 再 生 時 間 よ り 長 く な る ． こ の と き ， コ ン テ ン ツ の 再 生 を 開 始 し て も 再 生 終 了 ま で の 途 切 れ が 発 生 す る た め ， 途 切 れ が 発 生 し な い よ う に 再 生 開 始 時 刻 を 遅 ら せ る 必 要 が あ り ，こ の 遅 延 は 再 生 時 の 待 ち 時 間 と な る ． 例 え ば ，図 3 の 例 に お い て ，ユ ー ザ が S1, S2, S5の 順 に 再 生 す る 場 合 ， 再 生 時 の 待 ち 時 間 は 23.3 秒 と な る ． CCB 法 の 長 所 は ，す べ て の チ ャ ネ ル で 常 に コ ン テ ン ツ を 放 送 す る 点 ， お よ び 帯 域 幅 に 制 限 が な い 場 合 に 待 ち 時 間 が 0 秒 に な る 点 で あ る ．短 所 は ，帯 域 幅 が 異 な る チ ャ ネ ル が 発 生 す る 点 ， 視 聴 順 序 に 分 岐 が 多 い 場 合 に 配 信 ス ケ ジ ュ ー ル の 作 成 が 困 難 に な る 点 ， お よ び 使 用 で き る 帯 域 幅 に 制 限 が あ る 場 合 に 待 ち 時 間 が 発 生 す る 点 で あ る ．
3.3. Contents
Cumulated
Broadcasting
-
Considering Bandwidth (CCB-CB) 法
図 1 の 視 聴 順 序 グ ラ フ を CCB-CB 法 [6]で 配 信 す る 場 合 の 配 信 ス ケ ジ ュ ー ル を 図 4 に 示 す ．CCB-CB 法 で は ， 再 生 レ ー ト と 等 し い 帯 域 幅 の チ ャ ネ ル を で き る だ け 多 く 確 保 す る こ と で ， 必 要 と な る 帯 域 幅 が 使 用 で き る 帯 域 幅 を 上 回 る 状 況 で CCB 法 に 比 べ て 待 ち 時 間 を 短 縮 す る ．例 え ば ，使 用 で き る 帯 域 幅 が 9.0 Mbps の 場 合 ， C1の 帯 域 幅 は 5.0 Mbps，C2の 帯 域 幅 は 4.0 Mbps と な る ． CCB-CB 法 で は ， は じ め に 視 聴 順 序 グ ラ フ で 根 か ら 葉 ま で の ス ケ ジ ュ ー リ ン グ の 基 準 と な る 経 路（ 以 下 ， 主 順 序 ）を 一 つ 決 定 し て ，C1に ス ケ ジ ュ ー リ ン グ す る ． 図 4 で は ， 視 聴 順 序 グ ラ フ の 主 順 序 と し て S1, S3の 経 路 を 選 択 し て ，C1で 順 番 に 放 送 す る 場 合 の 配 信 ス ケ ジ 図 4 CCB-CB 法 の 配 信 ス ケ ジ ュ ー ル 例 ュ ー ル を 示 し て い る ．C2で は ，S2を 75 秒 か け て 放 送 し た 後 ， S3 の 再 生 終 了 時 刻 ま で の 45 秒 間 で S4 を 放 送 す る ． こ の 後 ， C1と C2 の 帯 域 幅 を 合 わ せ た 計 9.0 Mbps の 帯 域 幅 を 用 い て ， S4 の 残 り を 13.3 秒 間 放 送 し た 後 ， S5を 33.3 秒 間 放 送 す る ． 図 4 の 例 で ， ユ ー ザ が S1, S2, S5の 順 番 で 再 生 す る 場 合 ，再 生 時 の 待 ち 時 間 は 13.3 秒 と な り ，CCB 法 に 比 べ て 待 ち 時 間 を (23.3 - 13.3) × 100 / 23.3 ≒ 42.9% 短 縮 で き る ． CCB-CB 法 の 長 所 は ， す べ て の チ ャ ネ ル で 常 に コ ン テ ン ツ を 放 送 す る 点 ， お よ び 使 用 で き る 帯 域 幅 に 制 限 が あ る 場 合 に 待 ち 時 間 を 短 縮 で き る 点 で あ る ．短 所 は ， チ ャ ネ ル の 帯 域 幅 が 配 信 中 に 変 化 す る 点 ， お よ び 配 信 ス ケ ジ ュ ー ル の 作 成 が 単 純 手 法 や CCB 法 に 比 べ て 複 雑 で あ る 点 で あ る ．4. 選 択 型 コ ン テ ン ツ の 放 送 型 配 信 シ ス テ ム
4.1. 概 要
選 択 型 コ ン テ ン ツ の 放 送 型 配 信 に お い て ， 待 ち 時 間 を 短 縮 す る ス ケ ジ ュ ー リ ン グ 手 法 は い く つ か 提 案 さ れ て い る が ， こ れ ま で の ス ケ ジ ュ ー リ ン グ 手 法 の 評 価 は シ ミ ュ レ ー シ ョ ン 環 境 の み で あ っ た ． そ こ で ， 我 々 の 研 究 グ ル ー プ で は ， 実 際 の ネ ッ ト ワ ー ク 環 境 で ス ケ ジ ュ ー リ ン グ 手 法 を 利 用 す る た め の 配 信 シ ス テ ム を 構 築 し て き た ． こ れ ま で に ， 配 信 シ ス テ ム を 構 築 す る た め の 課 題 と し て ， (1) 付 加 情 報 の 配 信 に よ る チ ャ ネ ル 間 の 配 信 ス ケ ジ ュ ー ル の ず れ ，お よ び (2) 逐 次 再 生 方 式 の 実 現 の 二 つ が あ っ た ． こ れ ら の 課 題 に 対 し て ， (1) で は 排 他 制 御 を 用 い た デ ー タ の 配 信 契 機 の 同 期 ， お よ び (2) で は コ ン テ ン ツ を セ グ メ ン ト と 呼 ば れ る 複 数 の 部 分 に 分 割 し て 配 信 す る 分 割 放 送 型 配 信 に よ り 対 処 し た ．こ れ ま で の 研 究 で ，単 純 手 法 と CCB 法 を 配 信 シ ス テ ム に 適 用 し て き た が ， 実 際 の ネ ッ ト ワ ー ク 環 境 で 配 信 シ ス テ ム の 実 用 性 を 高 め る た め ， よ り 多 く の ス ケ ジ ュ ー リ ン グ 手 法 を 適 用 す る 必 要 が あ る ． 本 研 究 で は ， 3.3 節 で 述 べ た CCB-CB 法 を 配 信 シ ス テ ム に 適 用 す る ．図 5 チ ャ ネ ル 間 の 配 信 契 機 の 同 期 に よ る CCB-CB 法 の 配 信 ス ケ ジ ュ ー ル 例 CCB-CB 法 を 用 い て 配 信 シ ス テ ム の 有 用 性 を 評 価 す る 場 合 ， 新 た な 課 題 に 対 処 す る 必 要 が あ る ． 次 節 で 説 明 す る ．
4.2. 課 題
CCB-CB 法 を 配 信 シ ス テ ム に 適 用 す る た め の 課 題 と し て ， 放 送 中 に 変 動 す る チ ャ ネ ル の 帯 域 幅 へ の 対 処 が 挙 げ ら れ る ． 図 4 の 配 信 ス ケ ジ ュ ー ル で は ， S4の 配 信 を 開 始 し て か ら 45 秒 後 に ， S4を 配 信 す る チ ャ ネ ル の 帯 域 幅 が 4.0 Mbps か ら 9.0 Mbps に 変 動 す る ． ま た ， サ ー バ は 配 信 ス ケ ジ ュ ー ル に 従 っ て 複 数 の コ ン テ ン ツ を 繰 返 し 配 信 す る ．こ の た め ，サ ー バ は 9.0 Mbps の 帯 域 幅 で S5を 配 信 し た 後 に ，S1を 5.0 Mbps，S2を 4.0Mbps の 帯 域 幅 で そ れ ぞ れ 配 信 す る ． こ れ ま で に 実 現 し た 選 択 型 コ ン テ ン ツ の 放 送 型 配 信 シ ス テ ム で は ， 放 送 中 に 帯 域 幅 を 変 動 で き ず ， 対 処 す る 必 要 が あ る ．4.3. 対 処
4.2 節 で 述 べ た 課 題 に 対 処 す る た め ， チ ャ ネ ル 間 の 契 機 を 同 期 す る こ と で ， 放 送 中 に チ ャ ネ ル の 帯 域 幅 を 変 動 で き る 機 能 を 実 装 し た ． 図 4 を も と に ， チ ャ ネ ル 間 の 配 信 契 機 の 同 期 に よ る CCB-CB 法 の 配 信 ス ケ ジ ュ ー ル 例 を 図 5 に 示 す ．サ ー バ は ，S4の 配 信 開 始 か ら 45 秒 後 に C1に お け る コ ン テ ン ツ の 配 信 を 中 断 し ， C2の 帯 域 幅 を 4.0 Mbps か ら 9.0 Mbps に 変 動 す る ． こ の と き ，サ ー バ は ，4.0 Mbps と 9.0 Mbps の 二 種 類 の 帯 域 幅 を 用 い て ， コ ン テ ン ツ の 配 信 ス ケ ジ ュ ー ル を 設 定 で き る ． ま た ， サ ー バ が 9.0 Mbps で S5を 配 信 し た 後 は ， C1の 配 信 再 開 に 合 わ せ て C2の 帯 域 幅 を 4.0 Mbps に 戻 す こ と で ，配 信 ス ケ ジ ュ ー ル の 終 了 時 刻 を 同 期 さ せ る ． こ れ に よ り ，CCB-CB 法 を 配 信 シ ス テ ム に 適 用 で き る ． 図 6 配 信 開 始 部 の デ ー タ フ ォ ー マ ッ ト 図 7 情 報 部 の デ ー タ フ ォ ー マ ッ ト5. 設 計
5.1. データフォーマット
配 信 シ ス テ ム で 用 い る デ ー タ フ ォ ー マ ッ ト は 配 信 開 始 部 と 情 報 部 で 構 成 さ れ る ． 以 下 の 項 で 順 番 に 説 明 す る ．5.1.1. 配 信 開 始 部
配 信 シ ス テ ム に お け る 配 信 開 始 部 の デ ー タ フ ォ ー マ ッ ト を 図 6 に 示 す ． n (1 ≤ n ≤ 177) は コ ン テ ン ツ 数 で あ る ． デ ー タ フ ォ ー マ ッ ト 識 別 値 は ， 配 信 開 始 部 の 識 別 に 用 い る ． コ ン テ ン ツ の 種 類 識 別 値 は ， ク イ ズ 番 組 や ド ラ マ 番 組 と い っ た 番 組 形 式 に も と づ い た 視 聴 順 序 グ ラ フ を 識 別 す る た め に 用 い る ． 分 岐 の 深 さ は ， 作 成 す る 配 信 に 用 い る 選 択 型 コ ン テ ン ツ の 視 聴 順 序 グ ラ フ の 深 さ の 値 を 示 す ． 分 岐 の 数 は ， 分 岐 す る コ ン テ ン ツ に お け る 選 択 肢 の 数 を 示 す ． コ ン テ ン ツ 数 は ， 視 聴 順 序 グ ラ フ を 構 成 す る コ ン テ ン ツ の 合 計 数 を 示 す ． チ ャ ネ ル 数 と 分 岐 の 深 さ の 積 は ， 単 純 手 法 の 実 装 に お い て ， 何 も 放 送 さ れ な い 時 間 を 実 現 す る た め に 用 い る ． セ グ メ ン ト デ ー タ サ イ ズ は ， 情 報 部 で 配 信 す る セ グ メ ン ト デ ー タ の サ イ ズ を 示 す ． 各 コ ン テ ン ツ の デ ー タ サ イ ズ は ， コ ン テ ン ツ ご と の デ ー タ サ イ ズ を 示 す ． 各 コ ン テ ン ツ の 再 生 開 始 待 ち 時 間 は ， 配 信 ス ケ ジ ュ ー ル に も と づ き ， 放 送 開 始 時 刻 か ら 再 生 開 始 時 刻 ま で の 時 間 を 示 す ． 末 尾 の デ ー タ サ イ ズ 調 整 部 は ， 配 信 開 始 部 で あ ら か じ め 設 定 し た パ ケ ッ ト サ イ ズ が 情 報 部 の パ ケ ッ ト サ イ ズ と 同 じ に な る よ う に 調 整 す る た め に 用 い る ． 本 配 信 シ ス テ ム で は ， 配 信 開 始 部 の デ ー タ サ イ ズ は 合 計 で 1450 bytes と す る ．5.1.2. 情 報 部
配 信 シ ス テ ム に お け る 情 報 部 の デ ー タ フ ォ ー マ ッ ト を 図 7 に 示 す ． デ ー タ フ ォ ー マ ッ ト 識 別 値 は ， 情 報 部 で あ る こ と の 識 別 に 用 い る ． コ ン テ ン ツ 番 号 は ， 配 信 す る デ ー タ が ど の コ ン テ ン ツ で あ る か の 識 別 に 用 い る ． セ グ メ ン ト 番 号 は ， 分 割 さ れ た 複 数 の セ グ メ ン ト の う ち 何 番 目 の セ グ メ ン ト で あ る か の 識 別 に 用 い る ．セ グ メ ン ト デ ー タ は ， セ グ メ ン ト 番 号 に 対 応 し た デ ー タ の 情 報 で あ る ． 本 配 信 シ ス テ ム で は ， 情 報 部 の デ ー タ サ イ ズ は 合 計 で 1450 bytes と す る ．
5.2. 処 理 手 順
5.2.1. サ ー バ
サ ー バ は ， 以 下 の 手 順 に 従 っ て コ ン テ ン ツ を 配 信 す る ． (1) 配 信 す る コ ン テ ン ツ の デ ー タ 情 報 を 読 み 込 む ． (2) 配 信 開 始 部 を ク ラ イ ア ン ト に 送 信 す る ． (3) コ ン テ ン ツ の デ ー タ を 等 分 割 し た セ グ メ ン ト デ ー タ を 情 報 部 に 格 納 し ， ク ラ イ ア ン ト に 送 信 す る ． (4) す べ て の コ ン テ ン ツ の 配 信 が 終 了 す る ま で (3) を 繰 り 返 す ．5.2.2. ク ラ イ ア ン ト
ク ラ イ ア ン ト は ， 以 下 の 手 順 に 従 っ て 受 信 処 理 を 行 う ． (1) サ ー バ に 受 信 要 求 を 送 信 し ， デ ー タ の 受 信 を 開 始 す る ． (2) サ ー バ か ら 受 信 し た デ ー タ フ ォ ー マ ッ ト に 従 っ て ， 受 信 処 理 を 行 う ． (A) サ ー バ か ら 受 信 し た デ ー タ が 配 信 開 始 部 で あ る 場 合 ， 各 コ ン テ ン ツ の デ ー タ サ イ ズ を も と に バ ッ フ ァ 領 域 を 作 成 し て (3)へ ． (B) サ ー バ か ら 受 信 し た デ ー タ が 情 報 部 で あ る 場 合 ， セ グ メ ン ト を バ ッ フ ァ 領 域 に 格 納 し て (3)へ ． (3) 再 生 す る コ ン テ ン ツ の デ ー タ が コ ン テ ン ツ の 再 生 位 置 か ら バ ッ フ ァ 領 域 に 一 定 量 格 納 さ れ て い れ ば ， ブ ラ ウ ザ を 用 い て コ ン テ ン ツ を 再 生 す る ． 一 方 ， 格 納 さ れ て い な け れ ば ， コ ン テ ン ツ の デ ー タ が バ ッ フ ァ 領 域 に 一 定 量 格 納 さ れ る ま で 再 生 を 中 断 す る ． (4) (3)で 再 生 し た コ ン テ ン ツ の 再 生 終 了 後 ， 次 に 再 生 す る コ ン テ ン ツ が あ れ ば ， (3) に 戻 る ． 次 に 再 生 す る コ ン テ ン ツ が な け れ ば ， 受 信 を 終 了 す る ．6. 実 装
6.1. 実 装 内 容
我 々 の 研 究 グ ル ー プ で は ， こ れ ま で に 選 択 型 コ ン テ ン ツ の 放 送 型 配 信 シ ス テ ム 「 Contents based Broadcasting system (Corne)」 を 実 現 し て き た ． 本 研 究 で は ，4.3 節 で 述 べ た 対 処 を 行 い ，CCB-CB 法 を 本 シ ス テ ム に 適 用 す る ．Corne の プ ロ グ ラ ム 規 模 を 表 1 に 示 す ．ま た ，Corne の ス ク リ ー ン シ ョ ッ ト を 図 8 に 示 す ． Corne で は ，サ ー バ と ク ラ イ ア ン ト そ れ ぞ れ の プ ロ グ ラ ム を C 言 語 で 記 述 し て お り ， ActionScript を 用 い て Web 上 で 動 画 を 再 生 で き る ． 再 生 に 使 用 す る プ レ イ ヤ は ， Web 上 で 動 作 す る Adobe Flash Player を 用 い た ．表 1 プ ロ グ ラ ム 規 模 使 用 言 語 Corne (C 言 語 ) Corne (ActionScript) 評 価 環 境 C コ ン パ イ ラ で 提 供 さ れ て い る 環 境 ActionScrip が 使 用 可 能 な 環 境 コ ー ド 行 数 サ ー バ 662 365 ク ラ イ ア ン ト 621 図 8 Corne の ス ク リ ー ン シ ョ ッ ト
6.2. 想 定 環 境
選 択 型 コ ン テ ン ツ の 放 送 型 配 信 シ ス テ ム Corne を 設 計 す る に あ た り ， 想 定 す る 環 境 を 以 下 に 示 す ． (1) 放 送 す る デ ー タ は 選 択 型 コ ン テ ン ツ で あ る ． (2) 放 送 帯 域 は 一 定 で あ る ． (3) サ ー バ は ， 複 数 の チ ャ ネ ル か ら 同 時 に デ ー タ を 放 送 で き る ． (4) ク ラ イ ア ン ト は ， 複 数 の チ ャ ネ ル か ら 同 時 に デ ー タ を 受 信 で き る ． (5) ク ラ イ ア ン ト は ， コ ン テ ン ツ の 蓄 積 に 十 分 な 容 量 の バ ッ フ ァ を も つ ． (6) ク ラ イ ア ン ト は ， 逐 次 再 生 を 行 う ． (7) ク ラ イ ア ン ト は ， コ ン テ ン ツ の 再 生 を 開 始 す る と 最 後 ま で 途 切 れ ず に 再 生 で き る ．7. 評 価
7.1. 評 価 環 境
Corne の 機 能 を 評 価 す る た め ，実 際 の ネ ッ ト ワ ー ク 環 境 を 想 定 し た シ ス テ ム を 構 築 し た ． 表 2 に ， 使 用 し た 計 算 機 の 測 定 環 境 を 示 す ． ま た ， 図 9 に ， 評 価 環 境 の 構 成 を 示 す ．サ ー バ 計 算 機 と ク ラ イ ア ン ト 計 算 機 は ， サ ー バ 計 算 機 1 台 に 対 し て ク ラ イ ア ン ト 計 算 機 1 台 を Gigabit Ethernet で 接 続 し ，UDP/IP 接 続 を 確 立 し た ．さ ら に ， Ethernet の 接 続 途 中 に 帯 域 制 御 機 能 Dummynet を 利 用 で き る 計 算 機 を 挿 入 す る こ と で ， さ ま ざ ま な ネ ッ ト ワ ー ク 環 境 を 再 現 で き る 評 価 環 境 を 構 築 し た ． 放 送 型 配 信 は 一 つ の チ ャ ネ ル で 複 数 の ク ラ イ ア ン ト に 配表 2 測 定 環 境 サ ー バ 計 算 機 お よ び ク ラ イ ア ン ト 計 算 機 CPU メ モ リ OS NIC Intel®CORETM 2 Duo CPU E7500 (2.93 GHz) 2.0 Gbytes Ubuntu 10.04 LTS RTL8101E/RTL8102E Dummynet 計 算 機 CPU メ モ リ OS NIC Intel®CORETM 2 Duo CPU E7500 (2.93 GHz) 2.0 Gbytes FreeBSD 8.1 RTL8169SC 図 9 評 価 環 境 信 で き る た め ， 使 用 す る ク ラ イ ア ン ト 計 算 機 の 台 数 に よ る 評 価 へ の 影 響 は な い ． な お ， Dummynet の 帯 域 制 御 機 能 を 用 い る と パ ケ ッ ト ロ ス が 生 じ る た め ， Dummynet で 設 定 し た 帯 域 幅 と 実 際 の 帯 域 幅 は 必 ず し も 一 致 し な い ． そ こ で ， 本 研 究 で は ， 単 位 時 間 当 た り に 受 信 す る デ ー タ 量 か ら 帯 域 幅 を 算 出 す る ．
7.2. スケジューリング手 法 を用 いた評 価
Corne で は ， 受 信 要 求 時 刻 か ら ， 配 信 ス ケ ジ ュ ー ル の 先 頭 の コ ン テ ン ツ （ 第 一 セ グ メ ン ト ） の 放 送 開 始 時 刻 ま で 受 信 を 開 始 で き な い た め ， コ ン テ ン ツ の 再 生 開 始 ま で に 待 ち 時 間 （ 以 下 ， 再 生 開 始 待 ち 時 間 ） が 発 生 す る ． 再 生 開 始 待 ち 時 間 は ， シ ミ ュ レ ー シ ョ ン 環 境 で は 発 生 し な い ． 一 方 で ， 配 信 ス ケ ジ ュ ー ル に も と づ い て ， 放 送 中 に 発 生 す る 待 ち 時 間 を 途 切 れ 時 間 と 呼 ぶ ． 使 用 す る 視 聴 順 序 グ ラ フ は ，図 10 に 示 す 視 聴 順 序 グ ラ フ と す る ． e は 択 一 数 で あ る ． 本 研 究 で は ，Corne 上 で 四 つ の 評 価 を 行 う ．一 つ 目 は ， コ ン テ ン ツ 数 の 変 化 に よ る 再 生 開 始 待 ち 時 間 の 評 価 ， 二 つ 目 は ， コ ン テ ン ツ 数 の 変 化 に よ る 途 切 れ 時 間 の 評 価 ， 三 つ 目 は ， 帯 域 幅 の 変 化 に よ る 再 生 開 始 待 ち 時 間 の 評 価 ， お よ び 四 つ 目 は ， 帯 域 幅 の 変 化 に よ る 途 切 れ 時 間 の 評 価 で あ る ． こ れ ら の 評 価 を 行 い ， 既 存 の ス ケ ジ ュ ー リ ン グ 手 法 で あ る CCB 法 お よ び CCB-CB 法 の 有 用 性 を 確 認 す る ． 図 10 評 価 で 使 用 す る 視 聴 順 序 グ ラ フ （ e=2） 図 11 コ ン テ ン ツ 数 と 再 生 開 始 待 ち 時 間 (e=2)7.3. コンテンツ数 と再 生 開 始 待 ち時 間
コ ン テ ン ツ 数 に 応 じ た 再 生 開 始 待 ち 時 間 の 変 化 に つ い て ，Corne で 評 価 し た 結 果 を 図 11 に 示 す ．横 軸 は コ ン テ ン ツ 数 ，縦 軸 は 再 生 開 始 待 ち 時 間 を 10 回 計 測 し た 平 均 値 で あ る ．ま た ，使 用 で き る 帯 域 幅 の 上 限 は 1.5 Mbps と し ， コ ン テ ン ツ 数 は 1 か ら 15 と す る ． 図 11 よ り ， Corne で 発 生 す る 再 生 開 始 待 ち 時 間 に つ い て ，CCB 法 と CCB-CB 法 は ほ ぼ 同 じ で あ り ，単 純 手 法 は 他 の 二 つ の 手 法 に 比 べ て 非 常 に 長 い こ と が わ か る ． CCB 法 は ， 使 用 す る 帯 域 幅 と 放 送 時 間 の 積 を 単 純 手 法 に 比 べ て 小 さ く す る こ と で ， 再 生 開 始 待 ち 時 間 を 短 縮 で き る ． CCB-CB 法 は ， CCB 法 を も と に 改 良 し た ス ケ ジ ュ ー リ ン グ 手 法 で あ る が ， コ ン テ ン ツ 数 の 変 化 に よ る 待 ち 時 間 の 短 縮 効 果 は CCB 法 と ほ ぼ 同 様 で あ っ た ． ま た ， コ ン テ ン ツ 数 の 増 加 に と も な い ， 単 純 手 法 で 発 生 す る 平 均 再 生 開 始 待 ち 時 間 は ，CCB 法 お よ び CCB-CB 法 に 比 べ て 長 く な る ．こ れ は ，単 純 手 法 の 使 用 す る 帯 域 幅 と 放 送 時 間 の 積 が ， CCB 法 お よ び CCB-CB 法 に 比 べ て 大 き く な る た め で あ る ．7.4. コンテンツ数 と途 切 れ時 間
コ ン テ ン ツ 数 に 応 じ た 途 切 れ 時 間 の 変 化 に つ い て ， Corne と シ ミ ュ レ ー シ ョ ン 環 境 で そ れ ぞ れ 評 価 し た 結 果 を 図 12 に 示 す ．横 軸 は コ ン テ ン ツ 数 ，縦 軸 は す べ て の 視 聴 経 路 で 発 生 す る 途 切 れ 時 間 の 合 計 を 経 路 数 で図 12 コ ン テ ン ツ 数 と 途 切 れ 時 間 (e=2) 図 13 帯 域 幅 と 再 生 開 始 待 ち 時 間 (e=2) 除 し た 平 均 値 で あ る ． ま た ， 使 用 で き る 帯 域 幅 の 上 限 は 1.5Mbps で あ り ，コ ン テ ン ツ 数 は 1 か ら 15 と す る ． 図 12 よ り ， Corne で 発 生 す る 途 切 れ 時 間 は ， シ ミ ュ レ ー シ ョ ン 環 境 よ り 長 い ． こ れ は ， コ ン テ ン ツ 再 生 中 に 発 生 す る 処 理 負 荷 に よ り ， コ ン テ ン ツ 間 で 途 切 れ が 発 生 す る た め で あ る ． ま た ， Corne に お い て ， コ ン テ ン ツ 数 の 増 加 に と も な い ， CCB-CB 法 の 途 切 れ 時 間 が も っ と も 短 く ，CCB 法 ，単 純 手 法 の 順 番 で 長 く な る ． こ れ は シ ミ ュ レ ー シ ョ ン 環 境 に お い て も 同 様 で あ り ， ス ケ ジ ュ ー リ ン グ 手 法 の 有 用 性 を 示 し て い る ．
7.5. 帯 域 幅 と再 生 開 始 待 ち時 間
帯 域 幅 に 応 じ た 再 生 開 始 待 ち 時 間 の 変 化 に つ い て ， Corne で 評 価 し た 結 果 を 図 13 に 示 す ． 横 軸 は 帯 域 幅 ， 縦 軸 は 再 生 開 始 待 ち 時 間 を 10 回 計 測 し た 平 均 値 で あ る ．コ ン テ ン ツ 数 は 15，帯 域 幅 は ，1.0Mbps, 1.5Mbps, 2.0Mbps, 2.5Mbps, お よ び 3.0Mbps の 5 種 類 と す る ． 図 13 よ り ，Corne で 発 生 す る 再 生 開 始 待 ち 時 間 は ， CCB 法 と CCB-CB 法 が ほ ぼ 同 じ で あ り ，単 純 手 法 は 他 の 二 つ の 手 法 に 比 べ て 非 常 に 長 い こ と が わ か る ． 7.2.2 項 で 述 べ た よ う に ， CCB 法 と CCB-CB 法 は ，使 用 す る 帯 域 幅 と 放 送 時 間 の 積 を 単 純 手 法 に 比 べ て 小 さ く す る こ と で ，再 生 開 始 待 ち 時 間 を 短 縮 で き る ．ま た ， 使 用 で き る 帯 域 幅 が 増 加 す る 場 合 ，CCB 法 は チ ャ ネ ル 数 を 固 定 す る た め ， 使 用 し な い 帯 域 幅 が 発 生 す る ． 一 方 で ， CCB-CB 法 は 使 用 で き る 帯 域 幅 を す べ て 利 用 す 図 14 帯 域 幅 と 途 切 れ 時 間 (e=2) る ス ケ ジ ュ ー リ ン グ 手 法 で あ る た め ， 帯 域 幅 が 十 分 に 大 き い 場 合 ，CCB-CB 法 の 待 ち 時 間 は CCB 法 よ り も 短 く な る ．7.6. 帯 域 幅 と途 切 れ時 間
帯 域 幅 に 応 じ た 途 切 れ 時 間 の 変 化 に つ い て ， Corne と シ ミ ュ レ ー シ ョ ン 環 境 で そ れ ぞ れ 評 価 し た 結 果 を 図 14 に 示 す ．横 軸 は 帯 域 幅 ，縦 軸 は す べ て の 視 聴 経 路 で 発 生 す る 途 切 れ 時 間 の 合 計 を 経 路 数 で 除 し た 平 均 値 で あ る ．ま た ，コ ン テ ン ツ 数 は 15，帯 域 幅 は ，1.0 Mbps, 1.5 Mbps, 2.0 Mbps, 2.5 Mbps, お よ び 3.0 Mbps の 5 種 類 と す る ． 図 14 よ り ， Corne で 発 生 す る 途 切 れ 時 間 は ， シ ミ ュ レ ー シ ョ ン 環 境 よ り 長 い ． ま た ， Corne に お い て ， 帯 域 幅 の 減 少 に と も な い ， CCB-CB 法 の 途 切 れ 時 間 が も っ と も 短 く ， CCB 法 ， 単 純 手 法 の 順 番 で 長 く な る ． こ の 途 切 れ 時 間 の 差 は ス ケ ジ ュ ー リ ン グ に よ る も の で あ る ． 例 え ば ， 図 14 に お い て ， 帯 域 幅 が 1.0 Mbps の 場 合 ， シ ミ ュ レ ー シ ョ ン 環 境 で は CCB 法 と CCB-CB 法 の 途 切 れ 時 間 の 差 は 0.41 秒 で あ る が ， Corne で は CCB 法 と CCB-CB 法 の 途 切 れ 時 間 の 差 は 8.0 秒 で あ る ． 以 上 よ り ，実 際 の ネ ッ ト ワ ー ク 環 境 で 評 価 す る こ と で ， CCB-CB 法 の 有 用 性 は よ り 明 確 に な る ．8. 考 察
8.1. Corne とシミュレーション環 境 の比 較
Corne と シ ミ ュ レ ー シ ョ ン 環 境 そ れ ぞ れ の 場 合 に つ い て ， 既 存 の ス ケ ジ ュ ー リ ン グ 手 法 の 有 用 性 を 評 価 し た ． 本 研 究 で は ， Corne で 発 生 す る 再 生 開 始 待 ち 時 間 や 途 切 れ 時 間 と い っ た 遅 延 時 間 を 評 価 す る た め ， シ ミ ュ レ ー シ ョ ン 環 境 で は こ れ ら の 遅 延 時 間 を 考 慮 し て い な い ． Corne で 算 出 し た 遅 延 時 間 を パ ラ メ ー タ と し て シ ミ ュ レ ー シ ョ ン 環 境 に 反 映 さ せ る こ と で ， Corne に 近 い 配 信 環 境 を シ ミ ュ レ ー シ ョ ン 環 境 で 構 築 で き る ．8.2. 途 切 れの発 生 原 因
Corne に お い て ， ク ラ イ ア ン ト の デ ー タ 再 生 時 に 発 生 す る 途 切 れ の 発 生 原 因 と し て ， ク ラ イ ア ン ト 計 算 機の 処 理 負 荷 が 挙 げ ら れ る ． 具 体 的 に は ， デ ー タ セ グ メ ン ト の 受 信 開 始 か ら 再 生 開 始 ま で の 間 に 発 生 す る 再 生 処 理 時 間 が ， 途 切 れ と し て 発 生 す る ． ま た ， 実 際 の ネ ッ ト ワ ー ク 環 境 で は ， サ ー バ ・ ク ラ イ ア ン ト 間 の 帯 域 幅 が 変 動 し て ， 配 信 ス ケ ジ ュ ー ル と 実 際 の 配 信 状 況 と の 間 で ず れ が 発 生 す る ． こ の と き ， ク ラ イ ア ン ト が デ ー タ セ グ メ ン ト の 再 生 が 終 了 し て も ， 次 の デ ー タ セ グ メ ン ト の 受 信 処 理 が 完 了 せ ず ， 途 切 れ が 発 生 す る ．
9. 関 連 研 究
9.1. 放 送 型 配 信 システム
動 画 デ ー タ の 放 送 型 配 信 シ ス テ ム と し て ， Telecommunication and BroadCasting System (TeleCaS) [7] が 挙 げ ら れ る ． TeleCaS で は ， 付 加 情 報 を 考 慮 し て デ ー タ の 配 信 契 機 を 同 期 す る 方 式 ， ク ラ イ ア ン ト が セ グ メ ン ト を 途 中 か ら 受 信 で き る 方 式 ， お よ び 逐 次 再 生 に 対 応 す る 方 式 を 実 現 す る こ と で ， デ ー タ の 配 信 時 に 発 生 す る 待 ち 時 間 や 途 切 れ 時 間 を 短 縮 で き る ．9.2. 端 末 間 通 信 を用 いたデータ配 信 システム
端 末 間 通 信 を 用 い た デ ー タ 配 信 シ ス テ ム と し て ， Content Delivery System for P2P Streaming ( DeSPerS) [8] が 挙 げ ら れ る ．DeSPerS で は ，独 自 の 通 信 プ ロ ト コ ル に も と づ い て ， 各 端 末 は 端 末 間 で 動 画 デ ー タ を 送 受 信 す る ． ま た ， 要 求 端 末 が 選 択 し た 各 供 給 端 末 が 使 用 で き る 帯 域 幅 を 考 慮 し た ス ケ ジ ュ ー リ ン グ 手 法 を 用 い て ， 端 末 間 通 信 の 性 能 評 価 を 行 う ．9.3. スケジューリング手 法
Extended Cumulated Broadcasting (ECB)法 [9] で は ， 選 択 型 コ ン テ ン ツ の 放 送 型 配 信 に お い て ， 選 択 肢 と な る 複 数 の コ ン テ ン ツ の う ち 一 つ の コ ン テ ン ツ を 選 択 す る 確 率 を 考 慮 し て ス ケ ジ ュ ー リ ン グ す る こ と で ， 再 生 中 の 待 ち 時 間 を 短 縮 す る ． ま た ， Contents Cumulated Broadcasting - Considering Prefetching ( CCB-CP) 法 [10] で は ， CCB-CP 法 は ， 再 生 レ ー ト と 等 し い 帯 域 幅 の チ ャ ネ ル を で き る だ け 確 保 し て ， コ ン テ ン ツ を 早 送 り で 視 聴 す る 部 分 と 通 常 の 速 度 で 視 聴 す る 部 分 の 2 つ に 分 け て ス ケ ジ ュ ー リ ン グ す る こ と で ， 早 送 り 再 生 時 の 待 ち 時 間 を 短 縮 す る ．
10. お わ り に
選 択 型 コ ン テ ン ツ の 放 送 型 配 信 シ ス テ ム Corne に お い て ， 帯 域 幅 を 考 慮 し て 待 ち 時 間 を 短 縮 す る ス ケ ジ ュ ー リ ン グ 手 法 で あ る CCB-CB 法 を 実 際 の ネ ッ ト ワ ー ク 環 境 で 評 価 す る た め の 課 題 に 対 処 し ， 設 計 お よ び 実 装 を 行 っ た ． 実 現 方 式 で は ， CCB-CB 法 の 設 計 で 課 題 と な る コ ン テ ン ツ 配 信 中 の 帯 域 幅 の 変 動 に 対 処 し ， Corne に 実 装 し た ． ま た ， 単 純 手 法 ， CCB 法 お よ び CCB-CB 法 を 用 い た Corne の 性 能 評 価 で は ，い ず れ の 評 価 に お い て も ，CCB 法 ，お よ び CCB-CB 法 の 再 生 開 始 待 ち 時 間 と 途 切 れ 時 間 は 単 純 手 法 に 比 べ て 短 い こ と を 示 し た ． ま た ， 複 数 の 評 価 結 果 を も と に ， CCB-CB 法 は 優 れ た ス ケ ジ ュ ー リ ン グ 手 法 で あ る こ と を 示 し た ． 残 さ れ た 課 題 と し て ， 実 際 の ネ ッ ト ワ ー ク 環 境 で の 問 題 点 を 考 慮 し た Corne の 改 良 ，お よ び 既 存 の ス ケ ジ ュ ー リ ン グ 手 法 の 適 用 に よ る Corne の 性 能 評 価 が 挙 げ ら れ る ．謝 辞
本 研 究 の 一 部 は ，JSPS 科 研 費 26730059，15H02702， （ 公 財 ウ エ ス コ 学 術 振 興 財 団 ， な ら び に 総 務 省 戦 略 的 情 報 通 信 研 究 開 発 推 進 事 業 （ SCOPE）に よ る 成 果 で あ る ． こ こ に 記 し て 謝 意 を 表 す ．参 考 文 献
[1] 総 務 省 , 情 報 通 信 白 書 平 成 27 年 版 , 総 務 省 (オ ン ラ イ ン ) , 入 手 先 〈 http://www.soumu.go.jp/johotsusintokei/whitepape r/ja/h27/index.html〉 , 参 照 2016-01-08 [2] 藤 田 拓 郎 ， 後 藤 佑 介 ，“ ス ケ ジ ュ ー リ ン グ 手 法 を 用 い た 選 択 型 コ ン テ ン ツ の 放 送 型 配 信 シ ス テ ム の 実 現 と 評 価 ”, 第 14 回 情 報 科 学 技 術 フ ォ ー ラ ム (FIT2015), 第 4 分 冊 , pp.5-12, 2015.[3] Juhn, L.-S. and Tseng, L.M., “Fast Data Broadcasting and Receiving Scheme for Popular Video Service”, IEEE Trans. Broadcasting, Vol.44, No.1, pp.100 -105, 1998.
[4] Paris, J.-F, “An Interactive Broadcasting Protocol for Video-on-Demand”, IEEE Int. Performance, Computing, and Communications Conf erence (IPCCC ‘01), pp.347-353, 2001.
[5] 義 久 智 樹 ， 金 澤 正 憲 ，“ 選 択 型 コ ン テ ン ツ の 放 送 型 配 信 に お け る ス ケ ジ ュ ー リ ン グ 手 法 ” , 情 報 処 理 学 会 論 文 誌 , Vol.47, No.12, pp.3296-3307, 2006.
[6] Gotoh, Y., Yoshihisa, T., Kanazawa, M., and Takahashi, Y., “A Broadcasting Scheme for Selective Contents Considering Available Bandwidth”, IEEE Trans. Broadcasting, Vol.55, Issue 2, pp.460 -467, 2009. [7] 木 村 明 寛 ， 後 藤 佑 介 ， 谷 口 秀 夫 ，“ 動 画 デ ー タ を 分 割 配 信 す る シ ス テ ム の 実 現 と 評 価 ” , 電 子 情 報 通 信 学 会 論 文 誌 B, Vol.J96-B, No.10, pp.1217-1225, 2013. [8] 後 藤 佑 介 ， 鈴 木 健 太 郎 ， 義 久 智 樹 ， 谷 口 秀 夫 ， 金 澤 正 憲 ，“ 再 生 中 断 時 間 短 縮 の た め の 端 末 伝 送 型 イ ン タ ー ネ ッ ト 放 送 シ ス テ ム の 設 計 と 実 装 ” , 電 子 情 報 通 信 学 会 論 文 誌 D, Vol.J93-D, No.7, pp.1102-1113, 2010. [9] 後 藤 佑 介 ， 義 久 智 樹 ， 金 澤 正 憲 ， 高 橋 豊 ，“ 選 択 確 率 を 考 慮 し た 選 択 型 コ ン テ ン ツ の 放 送 型 配 信 に お け る 待 ち 時 間 短 縮 手 法 ” , 情 報 処 理 学 会 論 文 誌 , Vol.50, No.2, pp.882-892, 2009.
[10] Gotoh, Y., Yoshihisa, T., Taniguchi, H., Kanazawa, M., Rahayu ,W., and Y.P.P Chen., “A Scheduling Method for Selective Contents Broadcasting with Fast-forwarding” , 2nd International Workshop on Streaming Media Delivery and Management Systems (SMDMS 2011), pp.344-349, 2011.
