JP6384125B2 - 情報処理装置及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、情報処理装置及びプログラムに関する。

複数の情報処理装置間において、ＵＤＰパケット通信により帯域幅の測定を行っている。しかし、ＵＤＰパケット通信による帯域幅の測定は長時間を要すうえに異常値の影響を受けやすい。

本発明の目的の一つは、ＵＤＰパケット通信において高速で高精度な帯域幅測定を行う情報処理装置を提供することにある。

請求項１に記載の発明は、情報処理装置であって、所定のデータサイズで、かつ、所定の時間間隔で順次送信される複数のＵＤＰパケットを順に受信する受信手段と、前記受信手段により連続して受信する２つのＵＤＰパケットの受信時間間隔を取得し、取得した複数の前記受信時間間隔と前記所定の時間間隔とに基づいて、前記受信時間間隔の、前記所定の時間間隔に対する遅延状態を評価する評価値を算出する第１算出手段と、前記受信手段により連続して受信する２つのＵＤＰパケットの受信時間間隔のうち異常値を除去するための条件に基づいて取得される前記受信時間間隔と、前記所定の時間間隔とに基づいて、前記受信時間間隔の、前記所定の時間間隔に対する遅延状態を評価する評価値を算出する第２算出手段と、前記第１算出手段により算出される評価値と、前記第２算出手段により算出される評価値と、を組み合わせて少なくとも２つの評価値に基づいて、当該各評価値の信頼性を判断する判断手段と、前記判断手段による前記評価値の信頼性に基づいて、前記所定のデータサイズと前記所定の時間間隔とで定められるビットレートに応じた帯域幅情報を出力する帯域幅情報出力手段と、を含むこととしたものである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の情報処理装置であって、前記帯域幅情報出力手段が出力した、複数の異なるビットレートの各ビットレートに応じた前記帯域幅情報に基づいて、前記複数の異なるビットレートから帯域幅の上限及び下限を設定する帯域幅設定手段、をさらに含むこととしたものである。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の情報処理装置であって、前記判断手段は、複数の異なるビットレートの各ビットレートにて算出された前記各評価値のビットレート変化に対する信頼性の判断を含み、前記判断手段が、前記各ビットレートにおける前記各評価値の信頼性が低いと判断し、かつ、前記各評価値の前記ビットレート変化に対する信頼性が高いと判断する場合に、前記受信手段が前記各ビットレートにて送信した前記複数のＵＤＰパケットを再度受信し、前記判断手段が、前記再度受信した各ビットレートにおいて算出された前記各評価値の信頼性が低いと判断し、かつ、前記各評価値の前記ビットレート変化に対する信頼性が高いと判断する場合に、前記帯域幅設定手段は、当該各ビットレートから帯域幅の上限及び下限を設定する、こととしたものである。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の情報処理装置であって、前記再度受信した各ビットレートにおいて算出された前記各評価値と、前回受信した各ビットレートにおいて算出された前記各評価値と、を考慮して算出される評価値が所定の基準値を満たす場合に、前記帯域幅設定手段は、当該各ビットレートから帯域幅の上限及び下限を設定する、こととしたものである。

請求項５に記載の発明は、プログラムであって、所定のデータサイズで、かつ、所定の時間間隔で順次送信される複数のＵＤＰパケットを順に受信する受信手段、前記受信手段により連続して受信する２つのＵＤＰパケットの受信時間間隔を取得し、取得した複数の前記受信時間間隔と前記所定の時間間隔とに基づいて、前記受信時間間隔の、前記所定の時間間隔に対する遅延状態を評価する評価値を算出する第１算出手段、前記受信手段により連続して受信する２つのＵＤＰパケットの受信時間間隔のうち異常値を除去するための条件に基づいて取得される前記受信時間間隔と、前記所定の時間間隔とに基づいて、前記受信時間間隔の、前記所定の時間間隔に対する遅延状態を評価する評価値を算出する第２算出手段、前記第１算出手段により算出される評価値と、前記第２算出手段により算出される評価値と、を組み合わせて少なくとも２つの評価値に基づいて、当該各評価値の信頼性を判断する判断手段、前記判断手段による前記各評価値の信頼性に基づいて、前記所定のデータサイズと前記所定の時間間隔とで定められるビットレートに応じた帯域幅情報を出力する帯域幅情報出力手段、としてコンピュータを機能させることとしたものである。

請求項１及び５に記載の発明によれば、高速で高精度な帯域幅測定を行うことができる。

請求項２に記載の発明によれば、高速で高精度な帯域幅の設定を行うことができる。

請求項３及び４に記載の発明によれば、精度の低い帯域幅測定情報であっても最適な帯域幅を設定することができる。

本実施形態に係る情報処理システムの全体構成の一例を示す図である。 本実施形態に係るサーバのハードウェア構成の一例を示す図である。 本実施形態に係るサーバの制御部により実現される主な機能の一例を示す機能ブロック図である。 第１評価値を算出する処理（第１評価値算出処理）の一例を示すフロー図である。 本実施形態にかかるＵＤＰパケットの送受信の様子を模式的に示す図である。 第２評価値を算出する処理（第２評価値算出処理）の一例を示すフロー図である。 第３評価値を算出する処理（第３評価値算出処理）の一例を示すフロー図である。 サーバが実行する第１帯域幅設定処理の一例を示すフロー図である。 ビットレートＲｎと合計評価値Ｓｕｍ^Ｒｎとの関係の一例を示す図である サーバが実行する第２帯域幅設定処理の一例を示すフロー図である。 第２帯域幅設定処理における、各ビットレートにおける合計評価値の一例を示す図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づき詳細に説明する。

［１．システム構成の説明］
図１は、本実施形態に係る情報処理システム１の全体構成の一例を示す図である。図１に示すように、本実施形態に係る情報処理システム１は、例えば、サーバ１０、及びクライアント端末２０（２０−１〜２０−ｎ）を含んで構成される。サーバ１０、クライアント端末２０は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）やインターネットなどの通信手段を介して互いに接続されており、互いに通信されるようになっている。

本実施形態では、サーバ１０が、サーバ１０とクライアント端末２０との間のデータ通信に用いる通信経路の帯域幅の情報を測定し、測定した帯域幅の情報に基づいてサーバとクライアント端末２０との間のデータ通信に用いる通信経路の帯域幅を設定することとする。

［２．ハードウェア構成の説明］
以下、上記の処理を実現するために、サーバ１０に備えられるハードウェア構成の一例について説明する。

図２は、本実施形態に係るサーバ１０のハードウェア構成の一例を示す図である。図２に示すように、例えば、サーバ１０は、制御部１１、記憶部１２、通信部１３、入力部１４、及び表示部１５を含んで構成される。

制御部１１は、例えばＣＰＵ等であって、記憶部１２に格納されるプログラムに従って各種の情報処理を実行する。本実施形態において制御部１１が実行する処理の具体例については、後述する。

記憶部１２は、例えばＲＡＭやＲＯＭ等のメモリ素子、ハードディスクなどを含んで構成される。記憶部１２は、制御部１１によって実行されるプログラムや、各種のデータを保持する。また、記憶部１２は、制御部１１のワークメモリとしても動作する。

通信部１３は、例えばＬＡＮカード等のネットワークインタフェースであって、ＬＡＮや無線通信網などの通信手段を介して、クライアント端末２０との間で情報の送受信を行う。

入力部１４は、例えばタッチパネル、キーボード等であって、ユーザからの操作入力を受け付ける。

表示部１５は、例えば液晶ディスプレイであって、制御部１１による情報処理の結果を表示する。

［３．機能の説明］
以下、サーバ１０の制御部１１が実現する機能について説明する。図３は、本実施形態に係るサーバ１０の制御部１１により実現される主な機能の一例を示す機能ブロック図である。図３に示すように、サーバ１０の制御部１１は、機能的には、例えば、パケット情報取得部１０１、評価値算出部１０２、第１評価値算出部１０３、第２評価値算出部１０４、第３評価値算出部１０５、評価値取得部１０６、判断部１０７、帯域幅情報出力部１０８、及び帯域幅設定部１０９を含んで構成される。これらの機能は、記憶部１２に記憶されたプログラムを制御部１１が実行することにより実現される。このプログラムは、例えば、光ディスク、磁気ディスク、磁気テープ、光磁気ディスク、フラッシュメモリ等のコンピュータ可読な情報記憶媒体を介して、あるいは、インターネットなどの通信手段を介してサーバ１０に供給される。

パケット情報取得部１０１は、通信部１３が受信したパケットの情報を取得する。例えば、パケット情報取得部１０１は、例えば、通信部１３パケットは送信元の情報（クライアント端末２０の識別情報、送信ビットレート等）を含んでおり、パケット情報取得部１０１は、受信したパケットから送信元の情報も取得する。例えば、通信部１３が受信する複数のパケットのうち連続して受信するパケット（パケットペアとする）の受信時間間隔や、各パケットに含まれる送信元の情報（例えば、送信元であるクライアント端末２０の識別情報、送信ビットレート等）を取得する。

評価値算出部１０２は、パケット情報取得部１０１が取得したパケットペアの受信時間間隔と、送信ビットレートから算出されるパケットペアの送信時間間隔と、を比較して、受信時間間隔の送信時間間隔に対する遅延の割合を評価する値を算出する。本実施形態では、第１評価値算出部１０３、第２評価値算出部１０４、及び第３評価値算出部１０５の３通りの方法により評価値を算出することとする。

評価値取得部１０６は、評価値算出部１０２が算出した評価値を取得する。

判断部１０７は、評価値取得部１０６が取得した評価値の信頼性を判断する。ここで、評価値の信頼性とは、まず、一般的な前提として、ビットレート変化に対する評価値の信頼性を判断する。ビットレートが高いほど、受信時間間隔の送信時間間隔に対する遅延の割合は大きくなることに基づいて、ビットレートが増加するに伴い、評価値が一定または増加すれば当該評価値のビットレート変化に対する信頼性は高いと判断できる。また、本実施形態では、３通りの方法により算出した各評価値の差異が少なければ当該評価値の信頼性は高いと判断する。

帯域幅情報出力部１０８は、判断部１０７が判断した評価値の信頼性に基づいて帯域幅を設定するための情報を出力する。

帯域幅設定部１０９は、帯域幅情報出力部１０８が出力した、ビットレートに応じた帯域幅の情報に基づいて、最適な帯域幅の設定を行う。

［４．フロー図の説明］
次に、サーバ１０において実現される処理の詳細を、フロー図を参照しながら説明する。

［４−１．第１評価値算出処理］
図４は、サーバ１０とクライアント端末２０との間の通信経路における通信遅延を評価する第１評価値を算出する処理（第１評価値算出処理）の一例を示すフロー図である。

まず、パケット情報取得部１０１は、クライアント端末２０が所定のビットレートで送信したＵＤＰパケットの送信時間間隔を取得する（Ｓ１）。そして、パケット情報取得部１０１は、変数ｉを１に初期化し（Ｓ２）、ｉ番目のパケットペアの受信時間間隔Ｄⁱ _ｒｅｖを取得して、記憶部１２に保存する（Ｓ３）。

ここで、ＵＤＰパケットについて説明する。図５は、本実施形態にかかるＵＤＰパケットの送受信の様子を模式的に示す図である。図５に示すように、クライアント端末２０がサーバ１０に送信するＵＤＰパケットのパケットサイズをＬ（ビット）、ＵＤＰパケットの送信時間間隔をｄ（秒）とすると、ビットレートはＬ／ｄ（ｂｐｓ）で表される。そして、クライアント端末２０が同一のビットレートで、それぞれＰ個のＵＤＰパケットを送信する処理を、１シーケンスとする。

また、図５に示すように、サーバ１０が受信する連続する２つのＵＤＰパケットをパケットペアとし、変数ｉは、クライアント端末２０から同一のシーケンスで、かつ、同一のビットレートで送信されたＵＤＰパケットのうち、サーバ１０に到達したパケットペアの到達順番を表している。つまり、クライアント端末２０がＰ個のＵＤＰパケットを送信し、サーバ１０がＭ個のＵＤＰパケットを受信した場合、パケットペアはＭ−１個となる。なお、サーバ１０が受信したＵＤＰパケット数は、クライアント端末２０が送信したＵＤＰパケット数と同数であってもよいし、パケットロス等によりクライアント端末２０が送信したＵＤＰパケット数より少なくなってもよい。

そして、パケット情報取得部１０１は、変数ｉをインクリメント（ｉに１を加算）し（Ｓ４）、変数ｉがＭ−１でないと判断した場合は（Ｓ５：Ｎ）、処理Ｓ３以降の処理を繰り返す。

そして、パケット情報取得部１０１が、変数ｉがＭ−１であると判断した場合は（Ｓ５：Ｙ）、処理Ｓ３にて記憶部１２に保存した受信時間間隔Ｄⁱ _ｒｅｖを用いて、パケットペア毎の受信時間間隔Ｄⁱ _ｒｅｖの送信時間間隔ｄに対する遅延の割合（以下、遅延率とする）ｄｓ_ｉ＝（Ｄⁱ _ｒｅｖ−ｄ）/ｄを算出する（Ｓ６）。そして、パケット情報取得部１０１は、１シーケンスにおける遅延率ｄｓ_ｉの平均値（以下、平均遅延率とする）Ｅ（ｄｓ_ｉ）＝（Σｄｓ_ｉ）／（Ｍ−１）を算出する（Ｓ７）。

続いて、第１評価値算出部１０３は、処理Ｓ７にてパケット情報取得部１０１が算出した平均遅延率Ｅ（ｄｓ_ｉ）の絶対値｜Ｅ（ｄｓ_ｉ）｜が、｜Ｅ（ｄｓ_ｉ）｜＞θ_１である場合に第１評価値Ｓ１＝１と算出する（Ｓ８）。また、第１評価値算出部１０３は、｜Ｅ（ｄｓ_ｉ）｜＜θ_２である場合に第１評価値Ｓ１＝−１と算出する（Ｓ９）。そして、第１評価値算出部１０３は、θ_２≦｜Ｅ（ｄｓ_ｉ）｜≦θ_１である場合に第１評価値Ｓ１＝０と算出する（Ｓ１０）。ここで、θ_１及びθ_２は予め定められる値であり、例えばθ_１＝０．０５、θ_２＝０．０２とする。

第１評価値算出処理では、サーバ１０が受信したすべてのＵＤＰパケットを対象として評価値を算出している。ここで、サーバ１０が受信するパケットペアのうち、その受信時間間隔が異常値となる（極端に小さい、または極端に大きい）パケットペアが存在することがある。例えば、いずれかのＵＤＰパケットが、クライアント端末２０とサーバ１０との通信途中にパケットロスした場合には、パケットロスしたＵＤＰパケットの前後に受信したＵＤＰパケットがパケットペアとなり、その受信時間間隔は通常より大きくなる。また、通信部１３はＩＣ（Interrupt Coalescing）機能を備えている場合がある。ＩＣ機能は、通信部１３が受信したパケットを複数個キャッシュしてからＣＰＵへの割り込みを行い処理するものである。これにより、通信部１３がパケットを受信する毎にＣＰＵへの割り込みを行うより、ＣＰＵへの割り込み回数が減少しＣＰＵ負荷が軽減する。クライアント端末２０から送信されたＵＤＰパケットが、このようなＩＣ機能を用いて処理された場合は、パケットペアの受信時間間隔は通常より小さくなる。このように、第１評価値算出処理では、受信時間間隔が異常値となる場合は考慮されていない。そこで、受信時間間隔の異常値を考慮した評価値算出処理（第２評価値算出処理、第３評価値算出処理）を以下に説明する。

［４−２．第２評価値算出処理］
次に、サーバ１０とクライアント端末２０との間の通信経路における通信遅延を評価する第２評価値を算出する処理（第２評価値算出処理）について図６のフロー図を用いて説明する。サーバ１０は、クライアント端末２０が送信したＵＤＰパケットをキャッシュしてから受信する場合があり、この場合は、パケットペアの受信時間間間隔Ｄⁱ _ｒｅｖは極端に小さい値となる。そこで、第２評価値算出処理では、このような極端に小さい値のＤⁱ _ｒｅｖを除外して評価値を算出する。

まず、図６の処理Ｓ２１から処理Ｓ２３までの処理は、図４の処理Ｓ１から処理Ｓ３の処理と同様であるため、重複する説明はここでは省略する。

次に、パケット情報取得部１０１は、処理Ｓ２３にて記憶部１２に保存した受信時間間隔Ｄⁱ _ｒｅｖが３Ｄ_min以下の値である場合に（Ｓ２４：Ｙ）、受信時間間隔Ｄⁱ _ｒｅｖを記憶部１２から削除し（Ｓ２５）、処理Ｓ２３にて記憶部１２に保存した受信時間間隔Ｄⁱ _ｒｅｖが３Ｄ_minより大きい値である場合は（Ｓ２４：Ｎ）、処理Ｓ２６以降の処理を実行する。ここで、Ｄ_minは予め定められる値であってもよいし、パケット情報取得部１０１が過去に取得した受信時間間隔Ｄⁱ _ｒｅｖのうちの最小値であってもよい。

ここで、図６の処理Ｓ２６から処理Ｓ２９までの処理は、図４の処理Ｓ４から処理Ｓ７の処理と同様であるため、重複する説明はここでは省略する。そして、第２評価値算出部１０４は、処理Ｓ２９にてパケット情報取得部１０１が算出した平均遅延率Ｅ（ｄｓ_ｉ）の絶対値｜Ｅ（ｄｓ_ｉ）｜が、｜Ｅ（ｄｓ_ｉ）｜＞θ_１である場合に第２評価値Ｓ２＝１と算出する（Ｓ３０）。また、第２評価値算出部１０４は、｜Ｅ（ｄｓ_ｉ）｜＜θ_２である場合に第２評価値Ｓ２＝−１と算出する（Ｓ３１）。そして、第２評価値算出部１０４は、θ_２≦｜Ｅ（ｄｓ_ｉ）｜≦θ_１である場合に第２評価値Ｓ２＝０と算出する（Ｓ３２）。ここで、θ_１及びθ_２は予め定められる値であり、例えばθ_１＝０．０５、θ_２＝０．０２とする。

第２評価値算出処理により、極端に値の小さい受信時間間隔Ｄⁱ _ｒｅｖを評価値算出処理の対象から除外して第２評価値を算出することができる。このような第２評価値算出処理により算出された第２評価値は、第１評価値算出処理により算出された第１評価値よりも精度の高い値となる。

［４−３．第３評価値算出処理］
次に、サーバ１０とクライアント端末２０との間の通信経路における通信遅延を評価する第３評価値を算出する処理（第３評価値算出処理）について図７のフロー図を用いて説明する。サーバ１０は、クライアント端末２０が送信したＵＤＰパケットを受信できない場合や、パケットペアの受信時間間間隔Ｄⁱ _ｒｅｖが極端に大きな値となる場合がある。そこで、第３評価値算出処理では、このような極端に外れた値の受信時間間間隔Ｄⁱ _ｒｅｖを除外して評価値を算出する。

まず、図７の処理Ｓ４１からＳ４７までの処理は、図６の処理Ｓ２１からＳ２７までの処理と同様であるため、重複する説明はここでは省略する。

次に、パケット情報取得部１０１は、変数ｉ＝Ｍ−１までに取得して記憶部１２に保存した受信時間間間隔Ｄⁱ _ｒｅｖに外れ値がある場合は（Ｓ４８：Ｙ）、外れ値である受信時間間隔Ｄⁱ _ｒｅｖを記憶部１２から削除し（Ｓ４９）、変数ｉ＝Ｍ−１までに取得して記憶部１２に保存した受信時間間間隔Ｄⁱ _ｒｅｖに外れ値がない場合は（Ｓ４８：Ｎ）、処理Ｓ５０以降の処理を実行する。

ここで、記憶部１２に保存した受信時間間間隔Ｄⁱ _ｒｅｖの外れ値の検出は、公知の外れ値検出手法を用いてよい。例えば、記憶部１２に保存した受信時間間間隔Ｄⁱ _ｒｅｖを小さい順に並べたときの四分位数を用いる。そして、第１四分位数をＱ１、第２四分位数をＱ２、第３四分位数をＱ３とすると、Ｑ１−ｐ（Ｑ３−Ｑ１）以下の値と、Ｑ３＋ｐ（Ｑ３−Ｑ１）以上の値と、が外れ値として検出される。ここでｐは、任意の定数であってよく、例えば０．５とする。

ここで、図７の処理Ｓ５０から処理Ｓ５１の処理は、図６の処理Ｓ２８から処理Ｓ２９の処理と同様であるため、重複する説明はここでは省略する。そして、第３評価値算出部１０５は、処理Ｓ５１にてパケット情報取得部１０１が算出した平均遅延率Ｅ（ｄｓ_ｉ）の絶対値｜Ｅ（ｄｓ_ｉ）｜が、｜Ｅ（ｄｓ_ｉ）｜＞θ_１である場合に第３評価値Ｓ３＝１と算出する（Ｓ５２）。また、第３評価値算出部１０５は、｜Ｅ（ｄｓ_ｉ）｜＜θ_２である場合に第３評価値Ｓ３＝−１と算出する（Ｓ５３）。そして、第３評価値算出部１０５は、θ_２≦｜Ｅ（ｄｓ_ｉ）｜≦θ_１である場合に第３評価値Ｓ３＝０と算出する（Ｓ５４）。ここで、θ_１及びθ_２は予め定められる値であり、例えばθ_１＝０．０５、θ_２＝０．０２とする。

第３評価値算出処理により、極端に値の外れた受信時間間隔Ｄⁱ _ｒｅｖを評価値算出処理の対象から除外することができる。このような第３評価値算出処理により算出された第３評価値は、第１評価値及び第２評価値よりも精度の高い値となる。

［４−４．第１帯域幅設定処理］
まず、帯域幅設定処理の第１の方法（第１帯域幅設定処理）について説明する。サーバ１０が実行する第１帯域幅設定処理を図８のフロー図を用いて説明する。ここでは、クライアント端末２０が、１シーケンスにおいてＮ個のビットレートＲｎ（Ｒ１〜ＲＮ）でＵＤＰパケットを送信する。ここでビットレートＲｎは、Ｒ１からＲＮへ連続的に増加する値が設定されることとする。そして、帯域幅設定部１０９が、上記ビットレートにおける評価値に基づいて帯域幅を設定する。

まず、評価値取得部１０６は、変数ｎを１に初期化し（Ｓ６１）、ビットレートＲｎ時の第１評価値Ｓ１、第２評価値Ｓ２、及び第３評価値Ｓ３を取得する（Ｓ６２）。次に、評価値取得部１０６は、第１評価値、第２評価値、及び第３評価値の和である合計評価値Ｓｕｍ^Ｒｎ＝Ｓ１＋Ｓ２＋Ｓ３を算出して記憶部１２に保存する（Ｓ６３）。

そして、変数ｎをインクリメントし（変数ｎに１を加算）（Ｓ６４）、変数ｎがＮでない場合は（Ｓ６５：Ｎ）、処理Ｓ６２以降の処理を繰り返し実行する。

そして、変数ｎがＮであり（Ｓ６５：Ｙ）、判断部１０７が、ビットレートＲ１〜ＲＮの各ビットレートにおける合計評価値Ｓｕｍ^Ｒｎの値が、−３または３でないと判断した場合には（Ｓ６６：Ｎ）、第１帯域幅設定処理は終了する。

ここでは、各ビットレートにおける各評価値（第１評価値Ｓ１、第２評価値Ｓ２、第３評価値Ｓ３）の信頼性が判断される。合計評価値Ｓｕｍ^Ｒｎの値が−３、または３となるのは、第１評価値、第２評価値、及び第３評価値の値がそれぞれ同じ値（−１または１）の場合である。つまり、３種類の評価値算出処理において同じ結果となるので、当該評価値は信頼性の高い値といえる。第１帯域幅設定処理では、このような信頼性の高い評価値に基づいて帯域幅の設定を行う。

また、判断部１０７が、ビットレートＲ１〜ＲＮの各ビットレートにおける合計評価値Ｓｕｍ^Ｒｎの値が、−３または３であると判断した場合に（Ｓ６６：Ｙ）、判断部１０７は、全てのビットレートペアｊ（ｊ＝１〜Ｎ−１）においてＲｊ＋１＞ＲｊかつＳｕｍ^Ｒｊ＋１≧Ｓｕｍ^Ｒｊの条件が成立するか否かを判断する（Ｓ６７）。

ここでは、ビットレートＲ１〜ＲＮのうち隣り合うビットレートのペアをビットレートペアｊとする（ビットレートペア１＝{Ｒ１,Ｒ２}、ビットレートペア２＝{Ｒ２,Ｒ３}、…ビットレートペアｊ＝{Ｒｊ,Ｒｊ＋１}）。そして、判断部１０７は、全てのビットレートペアｊにおいて各ビットレートペアｊに含まれる２つのビットレートのうち高ビットレート（Ｒｊ＋１）の合計評価値Ｓｕｍ^Ｒｊ＋１が、低ビットレート（Ｒｊ）の合計評価値Ｓｕｍ^Ｒｊ以上の値となるか否かを判断している。つまり、ビットレートの変化に応じて、評価値が適切に推移するかが判断される。ここでは、ビットレートが高いほど評価値が高くなれば、ビットレートの変化に対する評価値の信頼性が高いと判断される。

そして、判断部１０７が全てのビットレートペアｊ（ｊ＝１〜Ｎ−１）においてＲｊ＋１＞ＲｊかつＳｕｍ^Ｒｊ＋１≧Ｓｕｍ^Ｒｊの条件が成立すると判断した場合は（Ｓ６５：Ｙ）、帯域幅情報出力部１０８が、シーケンスに含まれる各ビットレートに対応する合計評価値Ｓｕｍ^Ｒｎの値を帯域幅情報として出力する（Ｓ６８）。

そして、帯域幅設定部１０９は、帯域幅情報出力部１０８が出した帯域幅情報に基づいて帯域幅を設定する（Ｓ６９）。具体的には、合計評価値Ｓｕｍ^Ｒｎの値が−３であるビットレートのうち最も高いビットレートを帯域幅の下限Ｂ_Ｌに設定し、合計評価値Ｓｕｍ^Ｒｎの値が３であるビットレートのうち最も低いビットレートを帯域幅の上限Ｂ_Ｈに設定する。

また、判断部１０７が、少なくとも１つのビットレートペアｊ（ｊ＝１〜Ｎ−１）においてＲｊ＋１＞ＲｊかつＳｕｍ^Ｒｊ＋１≧Ｓｕｍ^Ｒｊの条件が成立しないと判断した場合は（Ｓ６５：Ｎ）、第１帯域幅設定処理は終了する。

第１帯域幅設定処理の具体的な例について図９を用いて説明する。図９はビットレートＲｎと合計評価値Ｓｕｍ^Ｒｎとの関係の一例を示す図である。ここでは、クライアント端末２０が、１つのシーケンスにおいてビットレートＲ１〜Ｒ４（Ｒ１＝１．０Ｍｂｐｓ、Ｒ２＝１．５Ｍｂｐｓ、Ｒ３＝４．０Ｍｂｐｓ、Ｒ４＝５．９Ｍｂｐｓ）の４つのビットレートでＵＤＰパケットを送信した場合の例を用いている。図９に示すように、シーケンス１（Ｓｅｑ１）においては、ビットレートＲ１〜Ｒ４の全てにおいて合計評価値Ｓｕｍ^Ｒｎが−３または３の値を示している。さらに、シーケンス１においては、全てのビットレートペアｊ（ｊ＝１〜３）においてＲｊ＋１＞ＲｊかつＳｕｍ^Ｒｊ＋１≧Ｓｕｍ^Ｒｊの条件が成立しており、ビットレート変化に対する評価値の信頼性を満たしている。したがって、判断部１０７は、シーケンス１における各評価値は信頼性の高い値であると判断する。シーケンス２（Ｓｅｑ２）は、ビットレートＲ１、Ｒ２及びＲ３において合計評価値がそれぞれ−１、２、０となっているため、判断部１０７は、シーケンス２における各評価値は信頼性の低い値であると判断する。シーケンス３（Ｓｅｑ３）においては、ビットレートＲ１〜Ｒ４の全てにおいて、合計評価値Ｓｕｍ^Ｒｎが−３または３の値を示しているが、ビットレートペアｊ＝２においてＲｊ＋１＞ＲｊかつＳｕｍ^Ｒｊ＋１≧Ｓｕｍ^Ｒｊの条件が成立していない。したがって、判断部１０７は、シーケンス３における各評価値は信頼性の低い値であると判断する。図９において、隣り合うビットレート間において、ビットレート変化に対する評価値の信頼性を満たしているビットレート間に○を示し、ビットレート変化に対する評価値の信頼性を満たしていないビットレート間に×を示している。そして、各評価値の信頼性が高いと判断されたシーケンスの信頼性に○を示し、各評価値の信頼性が低いと判断されたシーケンスの信頼性に×を示している。

そして、帯域幅情報出力部１０８が、シーケンス１に含まれる各ビットレートに対応する合計評価値を帯域幅情報として出力する。

そして、帯域幅設定部１０９が、合計評価値が−３であるビットレート（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３）のうち最も高いビットレートＲ３＝４．０Ｍｂｐｓを帯域幅の下限Ｂ_Ｌに設定、合計評価値が３であるビットレートのうち最も低いビットレートＲ４＝５．９Ｍｂｐｓを帯域幅の上限Ｂ_Ｈに設定する。

［４−５．第２帯域幅設定処理］
次に、帯域幅設定処理の第２の方法（第２帯域幅設定処理）について説明する。第１帯域幅設定処理では、各ビットレートにおける合計評価値が−３または３という信頼性の高い値をとる場合に帯域幅を設定していた。しかし、第２帯域幅設定処理では、各ビットレートにおける合計評価値が−３または３とならない場合にも最適な帯域幅の設定が可能である。

サーバ１０が実行する第２帯域幅設定処理を図１０のフロー図を用いて説明する。ここでは、クライアント端末２０が、１シーケンスにおいてＮ個のビットレートＲｎ（Ｒ１〜ＲＮ）でＵＤＰパケットを送信する。そして、帯域幅設定部１０９が、上記ビットレートにおける評価値に基づいて帯域幅を設定する。

まず、変数ｔを１に初期化し（Ｓ７１）、変数ｎを１に初期化する（Ｓ７２）。

そして、評価値取得部１０６は、シーケンスｔに含まれるビットレートＲｎ時の第１評価値Ｓ１^Ｒｎ（ｔ）、第２評価値Ｓ２^Ｒｎ（ｔ）、及び第３評価値Ｓ３^Ｒｎ（ｔ）を取得する（Ｓ７３）。そして、評価値取得部１０６は、処理Ｓ７３で取得した第１評価値Ｓ１、第２評価値Ｓ２、及び第３評価値Ｓ３の和である合計評価値Ｓｕｍ^Ｒｎ（ｔ）＝Ｓ１^Ｒｎ（ｔ）＋Ｓ２^Ｒｎ（ｔ）＋Ｓ３^Ｒｎ（ｔ）を算出して記憶部１２に保存する（Ｓ７４）。

次に、変数ｎをインクリメントし（変数ｎに１を加算）（Ｓ７５）、変数ｎがＮでない場合は（Ｓ７６：Ｎ）、処理Ｓ７３以降の処理を繰り返し実行する。

そして、変数ｎがＮであり（Ｓ７６：Ｙ）、変数ｔが１である場合は（Ｓ７７：Ｙ）、判断部１０７は、ビットレートＲｎ（ｎ＝１〜Ｎ）において合計評価値Ｓｕｍ^Ｒｎ（１）の値が−３または３であるか否かを判断する（Ｓ７８）。ここでは、各ビットレートにおける各評価値（第１評価値Ｓ１、第２評価値Ｓ２、第３評価値Ｓ３）の信頼性が判断される。

処理Ｓ７７の判断の結果、ビットレートＲｎ（ｎ＝１〜Ｎ）において合計評価値Ｓｕｍ^Ｒｎ（１）の値が−３または３でないと判断された場合は（Ｓ７８：Ｎ）、判断部１０７は、いずれかのビットレートペアｊ（ｊ＝１〜Ｎ−１）においてＲｊ＋１＞ＲｊかつＳｕｍ^Ｒｊ＋１（１）≧Ｓｕｍ^Ｒｊ（１）の条件が成立するか否かを判断する（Ｓ７９）。

ここでは、ビットレートＲｎ（ｎ＝１〜Ｎ）において合計評価値Ｓｕｍ^Ｒｎ（１）の値が−３または３でないため、各ビットレートにおける各評価値の信頼性は低いと判断される。そして、帯域幅設定部１０９は、隣り合うビットレートのペア毎（ビットレートペア１＝{Ｒ１,Ｒ２}、ビットレートペア２＝{Ｒ２,Ｒ３}、…ビットレートペアｊ＝{Ｒｊ,Ｒｊ＋１}）に、ビットレートペアｊに含まれる２つのビットレートのうち高ビットレートの合計評価値は、低ビットレートの合計評価値以上となるかを判断する。これにより、各ビットレートにおける各評価値の信頼性は低いが、少なくともビットレートの増加に応じて評価値が一定または増加するというビットレート変化に対する評価値の信頼性を満たしているビットレートペアｊが存在するかが判断される。

処理Ｓ７９の判断の結果、いずれかのビットレートペアｊで条件が成立すると判断された場合は（Ｓ７９：Ｙ）、変数ｔをインクリメントし（Ｓ８０）、処理Ｓ７２以降の処理を繰り返し実行する。ここで、各ビットレートにおける各評価値の信頼性は低いが、少なくともビットレート変化に対する評価値の信頼性を満たしているビットレートペアｊが存在する場合は、評価値算出部１０２が新規のシーケンスにおいて各ビットレートにおける合計評価値を再度算出する。なお、評価値算出部１０２は、処理Ｓ７８にて、Ｒｊ＋１＞ＲｊかつＳｕｍ^Ｒｊ＋１（１）≧Ｓｕｍ^Ｒｊ（１）の条件が成立すると判断されたビットレートペアｊに含まれるビットレートについてのみ、新規のシーケンスにおいて合計評価値を再度算出することとしてもよい。

処理Ｓ７９の判断の結果、いずれのｊでも条件が成立しないと判断された場合は（Ｓ７９：Ｎ）、第２帯域幅設定処理が終了する。ビットレート変化に対する評価値の信頼性を満たすビットレートのペアが存在しない場合は、帯域幅の設定はされずに第２帯域幅設定処理が終了する。

また、処理Ｓ７７において変数ｔが１でない場合は（Ｓ７７：Ｎ）、判断部１０７は、シーケンスｔに含まれるビットレートＲｎ（ｎ＝１〜Ｎ）において合計評価値Ｓｕｍ^Ｒｎ（ｔ）の値が−３または３であるか否かを判断する（Ｓ８１）。

そして、処理Ｓ８０の判断の結果、シーケンスｔに含まれるビットレートＲｎ（ｎ＝１〜Ｎ）において合計評価値Ｓｕｍ^Ｒｎ（ｔ）の値が−３または３でない場合は（Ｓ８０：Ｎ）、判断部１０７は、すべてのシーケンス（１〜ｔ）において、Ｒｊ＋１＞ＲｊかつＳｕｍ^Ｒｊ＋１（ｔ）≧Ｓｕｍ^Ｒｊ（ｔ）の条件が成立するビットレートペアｊが存在するか否かを判断する（Ｓ８２）。ここでは、複数のシーケンスいずれにおいても、各評価値の信頼性は低いが、少なくともビットレートの増加に応じて評価値が一定または増加するという一般的な前提を満たしているビットレートペアｊが存在するかが判断される。なお、処理Ｓ７９にてＲｊ＋１＞ＲｊかつＳｕｍ^Ｒｊ＋１（１）≧Ｓｕｍ^Ｒｊ（１）の条件が成立すると判断された１以上のビットレートペアｊのうち、その他のシーケンス（２〜ｔ）においてもＲｊ＋１＞ＲｊかつＳｕｍ^Ｒｊ＋１（ｔ）≧Ｓｕｍ^Ｒｊ（ｔ）の条件が成立するビットレートペアｊが存在するか否かを判断してもよい。

処理Ｓ８２の判断の結果、条件が成立する１以上のビットレートペアｊが存在する場合は（Ｓ８２：Ｙ）、当該条件が成立するビットレートペアｊを用いて、判断部１０７は、各シーケンスｔ（ｔ＝１〜ｔ）におけるビットレートＲｊのときの合計評価値Ｓｕｍ^Ｒｊ（ｔ）の和ΣＳｕｍ^Ｒｊ（ｔ）の値が−Ｋ（Ｋ≧３とし、例えば、Ｋ＝３とする）以下であり、かつ、各シーケンスｔ（１〜ｔ）におけるビットレートＲｊ＋１のときの合計評価値Ｓｕｍ^Ｒｊ＋１（ｔ）の和ΣＳｕｍ^Ｒｊ＋１（ｔ）の値がＫ以上である、という条件を満たす１以上のビットレートペアｊが存在するか否かを判断する（Ｓ８３）。

処理Ｓ８３の判断の結果、条件を満たす１以上のビットレートペアｊが存在すると判断された場合に（Ｓ８３：Ｙ）、帯域幅情報出力部１０８は、当該条件を満たす１以上のビットレートペアｊと、当該ビットレートペアｊに含まれる各ビットレートに対応する合計評価値と、を帯域幅情報として出力する（Ｓ８４）。

そして、帯域幅設定処理部１０９が、処理Ｓ８４で帯域幅情報出力部１０８が出力した帯域幅情報に基づいて帯域幅を設定し（Ｓ８５）、第２帯域幅設定処理は終了する。具体的には、帯域幅設定処理部１０９は、帯域幅情報出力部１０８が出力した１以上のビットレートペアｊのうち、ΣＳｕｍ^Ｒｊ（ｔ）の絶対値と、ΣＳｕｍ^Ｒｊ＋１（ｔ）の絶対値と、の和が最大となるビットレートペアｊを選択する。ここで、帯域幅情報出力部１０８が出力したビットレートペアｊが複数存在する場合に、ビットレートペアに含まれる各ビットレートにおける評価値の信頼性がより高いビットレートペアを選択することとする。そして、帯域幅設定処理部１０９は、選択されたビットレートペアｊに含まれるビットレートＲｊ＋１を帯域幅の上限Ｂ_Ｈとし、ビットレートＲｊを帯域幅の下限Ｂ_Ｌとして設定する。

また、処理Ｓ７８の判断の結果、ｎ＝１〜Ｎにおいて合計評価値Ｓｕｍ^Ｒｎ（１）の値が−３または３である場合（Ｓ７８：Ｙ）、または、処理Ｓ８１の判断の結果、ｎ＝１〜Ｎにおいて合計評価値Ｓｕｍ^Ｒｎ（ｔ）の値が−３または３である場合は（Ｓ８０：Ｙ）、図８に示す第１帯域幅設定処理の処理Ｓ６７以降の処理を実行する。

また、処理Ｓ８２の判断の結果、条件が成立するビットレートペアｊが存在しない場合は（Ｓ８２：Ｎ）、帯域幅設定部１０９は、第２帯域幅設定処理を終了する。

また、処理Ｓ８３の判断の結果、条件を満たすビットレートペアｊが存在しないと判断された場合は（Ｓ８３：Ｎ）、処理Ｓ８０以降の処理を繰り返し実行する。

ここで、第２帯域幅設定処理の具体例について図１１を用いて説明する。図１１は第２帯域幅設定処理における、各ビットレートにおける合計評価値の一例を示す図である。ここでは、図１１に示すように、１シーケンスにおいて５個のビットレートＲｎ（Ｒ１＝４．３Ｍｂｐｓ、Ｒ２＝４．６Ｍｂｐｓ、Ｒ３＝５．１Ｍｂｐｓ、Ｒ４＝５．５Ｍｂｐｓ、Ｒ５＝５．７Ｍｂｐｓ）で、クライアント端末２０がＵＤＰパケットを送信した場合を用いる。図１１において、隣り合うビットレート間において、ビットレート変化に対する評価値の信頼性を満たしているビットレート間に○を示し、ビットレート変化に対する評価値の信頼性を満たしていないビットレート間に×を示している。そして、各評価値の信頼性が高いと判断されたシーケンスの信頼性に○を示し、各評価値の信頼性が低いと判断されたシーケンスの信頼性に×を示している。

まず、シーケンス１（Ｓｅｑ１）において、各ビットレートの合計評価値は、Ｓｕｍ^Ｒ１（１）＝０、Ｓｕｍ^Ｒ２（１）＝−２、Ｓｕｍ^Ｒ３（１）＝１、Ｓｕｍ^Ｒ４（１）＝−１、Ｓｕｍ^Ｒ５（１）＝２と算出される。ここで、シーケンス１では、各ビットレートにおける合計評価値が−３または３となっていないので、各評価値の信頼性は低いといえる。

そこで、帯域幅設定部１０９は、隣り合うビットレートのペアであるビットレートペア毎に、ビットレートペアに含まれる２つのビットレートのうち高ビットレートの合計評価値が、低ビットレートの合計評価値以上の値となるかを判断する。ここでは、ビットレートペア２｛Ｒ２,Ｒ３｝及びビットレートペア４｛Ｒ４,Ｒ５｝において、各ビットレートペアに含まれるビットレートのうち高ビットレートの合計評価値は、低ビットレートの合計評価値以上の値となる。したがって、ビットレートペア２及びビットレートペア４は、ビットレートが高いほど評価値が高くなるというビットレート変化に対する評価値の信頼性を満たしていると判断される。

次に、シーケンス２（Ｓｅｑ２）において、シーケンス１と同じ５個のビットレートＲｎ（Ｒ１〜Ｒ５）で、クライアント端末２０がＵＤＰパケットを再度送信する。シーケンス２の場合は、各ビットレートの合計評価値は、Ｓｕｍ^Ｒ１（１）＝−２、Ｓｕｍ^Ｒ２（１）＝２、Ｓｕｍ^Ｒ３（１）＝０、Ｓｕｍ^Ｒ４（１）＝−２、Ｓｕｍ^Ｒ５（１）＝２と算出される。ここで、シーケンス２においても、各ビットレートにおける合計評価値が−３または３となっていないので、各評価値の信頼性は低いといえる。

そこで、シーケンス１において、ビットレートが高いほど評価値が高くなるというビットレート変化に対する評価値の信頼性を満たしていると判断されたビットレートペア２及びビットレートペア４について、判断部１０７は、シーケンス２においても同様にビットレート変化に対する評価値の信頼性を満たしているか否かを判断する。ここでは、ビットレートペア４において、ビットレートペア４に含まれる２つのビットレートのうち高ビットレートの合計評価値は、低ビットレートの合計評価値以上の値となる。したがって、ビットレートペア４はビットレート変化に対する評価値の信頼性を満たしていると判断される。そして、ビットレートペア４について、シーケンス１における合計評価値とシーケンス２における合計評価値とをビットレート毎に合計すると、ビットレートＲ４ではΣＳｕｍ^Ｒ４（ｔ）＝−３、ビットレートＲ５ではΣＳｕｍ^Ｒ５（ｔ）＝４と算出される。このように、ΣＳｕｍ^Ｒ４（ｔ）は−３以下の値となり、ΣＳｕｍ^Ｒ５（ｔ）は３以上の値となるため、これらは信頼性の高い値と判断される。

そして、帯域幅設定部１０９は、ビットレートペア４に基づいて帯域幅を設定する。つまり、帯域幅の上限Ｂ_Ｈ＝Ｒ５＝５．７Ｍｂｐｓとし、帯域幅の下限Ｂ_Ｌ＝Ｒ４＝５．５Ｍｂｐｓとして設定する。

なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。

例えば、帯域幅設定部１０９は、サーバ装置１０に含まれることとしたが、クライアント端末２０に備えられていてもよい。この場合は、サーバ装置１０は、帯域幅情報出力部１０８が出力した帯域幅情報をクライアント端末２０へ送信する。

また、本実施形態では、第１評価値算出処理、第２評価値算出処理、及び第３評価値算出処理の３通りの方法で算出した評価値に基づいて評価値の信頼性の判断、及び帯域幅設定が行われたが、３通りの方法のいずれか２つを用いてもよい。この場合、判断部１０７は、２通りの方法で算出された各評価値の合計である合計評価値が−２または２となる場合に、当該各評価値の信頼性が高いと判断することとする。

１ 情報処理システム、１０ サーバ、１１ 制御部、１２ 記憶部、１３ 通信部、１４ 入力部、１５ 表示部、２０ クライアント端末、１０１ パケット情報取得部、１０２ 評価値算出部、１０３ 第１評価値算出部、１０４ 第２評価値算出部、１０５ 第３評価値算出部、１０６ 評価値取得部、１０７ 判断部、１０８ 帯域幅情報出力部、１０９ 帯域幅設定部。

Claims (5)

1. 所定のデータサイズで、かつ、所定の時間間隔で順次送信される複数のＵＤＰパケットを順に受信する受信手段と、
   前記受信手段により連続して受信する２つのＵＤＰパケットの受信時間間隔を取得し、取得した複数の前記受信時間間隔と前記所定の時間間隔とに基づいて、前記受信時間間隔の、前記所定の時間間隔に対する遅延状態を評価する評価値を算出する第１算出手段と、
   前記受信手段により連続して受信する２つのＵＤＰパケットの受信時間間隔のうち異常値を除去するための条件に基づいて取得される前記受信時間間隔と、前記所定の時間間隔とに基づいて、前記受信時間間隔の、前記所定の時間間隔に対する遅延状態を評価する評価値を算出する第２算出手段と、
   前記第１算出手段により算出される評価値と、前記第２算出手段により算出される評価値と、を組み合わせて少なくとも２つの評価値に基づいて、当該各評価値の信頼性を判断する判断手段と、
   前記判断手段による前記各評価値の信頼性に基づいて、前記所定のデータサイズと前記所定の時間間隔とで定められるビットレートに応じた帯域幅情報を出力する帯域幅情報出力手段と、
   を含むことを特徴とする情報処理装置。
2. 前記帯域幅情報出力手段が出力した、複数の異なるビットレートの各ビットレートに応じた前記帯域幅情報に基づいて、前記複数の異なるビットレートから帯域幅の上限及び下限を設定する帯域幅設定手段、をさらに含む、
   ことを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
3. 前記判断手段は、複数の異なるビットレートの各ビットレートにて算出された前記各評価値のビットレート変化に対する信頼性の判断を含み、
   前記判断手段が、前記各ビットレートにおける前記各評価値の信頼性が低いと判断し、かつ、前記各評価値の前記ビットレート変化に対する信頼性が高いと判断する場合に、前記受信手段が前記各ビットレートにて送信した前記複数のＵＤＰパケットを再度受信し、
   前記判断手段が、前記再度受信した各ビットレートにおいて算出された前記各評価値の信頼性が低いと判断し、かつ、前記各評価値の前記ビットレート変化に対する信頼性が高いと判断する場合に、前記帯域幅設定手段は、当該各ビットレートから帯域幅の上限及び下限を設定する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の情報処理装置。
4. 前記再度受信した各ビットレートにおいて算出された前記各評価値と、前回受信した各ビットレートにおいて算出された前記各評価値と、を考慮して算出される評価値が所定の基準値を満たす場合に、前記帯域幅設定手段は、当該各ビットレートから帯域幅の上限及び下限を設定する、
   ことを特徴とする請求項３に記載の情報処理装置。
5. 所定のデータサイズで、かつ、所定の時間間隔で順次送信される複数のＵＤＰパケットを順に受信する受信手段、
   前記受信手段により連続して受信する２つのＵＤＰパケットの受信時間間隔を取得し、取得した複数の前記受信時間間隔と前記所定の時間間隔とに基づいて、前記受信時間間隔の、前記所定の時間間隔に対する遅延状態を評価する評価値を算出する第１算出手段、
   前記受信手段により連続して受信する２つのＵＤＰパケットの受信時間間隔のうち異常値を除去するための条件に基づいて取得される前記受信時間間隔と、前記所定の時間間隔とに基づいて、前記受信時間間隔の、前記所定の時間間隔に対する遅延状態を評価する評価値を算出する第２算出手段、
   前記第１算出手段により算出される評価値と、前記第２算出手段により算出される評価値と、を組み合わせて少なくとも２つの評価値に基づいて、当該各評価値の信頼性を判断する判断手段、
   前記判断手段による前記各評価値の信頼性に基づいて、前記所定のデータサイズと前記所定の時間間隔とで定められるビットレートに応じた帯域幅情報を出力する帯域幅情報出力手段、
   としてコンピュータを機能させるためのプログラム。

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