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低遅延かつ高品質な映像視聴を実現するライブ配信技術

Research Project

Project/Area Number 23K24843
Project/Area Number (Other) 22H03587 (2022-2023)
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023)
Section一般
Review Section Basic Section 60060:Information network-related
Research InstitutionOkayama University

Principal Investigator

後藤 佑介  岡山大学, 環境生命自然科学学域, 准教授 (10551038)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 義久 智樹  滋賀大学, データサイエンス学系, 教授 (00402743)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2025: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2024: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Keywords低遅延 / 再生待ち時間 / スケジューリング / データ配信技術 / 超解像 / ライブ配信システム / 待ち時間 / 再生途切れ / マルチキャスト / ライブ配信技術
Outline of Research at the Start

ライブ配信において映像データ受信時の待ち時間および視聴中の再生途切れといった遅延時間を短縮するとともに,視聴時の映像を再生処理時に高解像度化して品質を高めるライブ配信技術を構築する.これまでの研究では,ライブ配信システムにおける映像配信で発生する遅延と映像視聴で要求される品質はトレードオフの関係にあり,両方を満足するライブ配信サービスは存在していなかった.研究代表者らは,高品質映像のライブ配信においてデータを複数のセグメントに分割して複数のチャネルで効率良く配信するスケジューリング技術,およびデータ受信後に端末内で映像品質を高める超解像処理技術をそれぞれ導入することで,上記目的を達成する.

Outline of Annual Research Achievements

本研究課題では,ライブ配信において映像データ受信時の待ち時間および視聴中の再生途切れといった遅延時間を短縮するとともに,視聴時の映像を再生処理時に高解像度化して品質を高めるライブ配信技術を構築する.本年度は,基本機能を無料で利用して追加機能に課金するフリーミアムサービスに基づいて,映像データ受信時の待ち時間および視聴中の再生途切れといった遅延時間を短縮する分割放送型配信のスケジューリング技術の開発を行った.
動画配信サービスの多様化にともない,フリーミアムサービスに対する注目が高まっている.フリーミアムサービスに課金していない非課金ユーザは,動画の再生中に一定間隔で広告コンテンツが複数回挿入されるため,視聴意欲が低下する.一方で,課金ユーザは,動画の再生中に広告コンテンツが挿入されず,視聴意欲を最後まで維持できる.本研究では,フリーミアムサービスにおいて動画データ受信時の待ち時間を短縮するスケジューリング手法を提案し,分割放送型配信システムに導入して有用性を評価する.提案手法では,非課金ユーザは広告コンテンツと動画コンテンツを両方受信する一方で,課金ユーザは動画コンテンツのみを受信する.サーバは,使用する帯域幅を削減でき,より多くのセグメントを配信することで,ユーザの待ち時間を短縮できる.提案手法を導入した分割放送型配信システムによる評価では,課金ユーザの待ち時間が非課金ユーザに比べて短縮することを確認した.また,実際のネットワーク環境を想定した提案システムによる評価では,セグメントの受信処理および再生処理の影響で,シミュレーション評価に比べて待ち時間が長大化することを示した.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

映像データ受信時の待ち時間および視聴中の再生途切れといった遅延時間を短縮するスケジューリング手法を提案するとともに、スケジューリング手法を導入可能な映像配信システムを設計,実装し,スケジューリング手法の有用性を評価した。また、期間中に、英語発表件数(査読有)を7件、日本語発表件数(査読無)を6件作成した。

Strategy for Future Research Activity

一つ目は,フリーミアムサービスに基づいて映像データ受信時の待ち時間および視聴中の再生途切れといった遅延時間を短縮する分割放送型配信のスケジューリング技術の開発である.今後は,他の既存のスケジューリング手法との比較評価を行う.また,課金の有無に応じて配信する動画の品質が異なる場合におけるスケジューリング手法を提案する.
二つ目は,ベクトル量子化を用いた動画圧縮手法の評価である.ファインチューニングしたフレームの重みを用いて次のフレームをファインチューニングすることで,動画圧縮の処理時間を短縮し,一定時間内でより多くのフレームをファインチューニングする.今後は,ファインチューニングしない方法を適用した動画圧縮モデルと画像類似度を比較評価する.

Report

(2 results)
  • 2023 Annual Research Report
  • 2022 Annual Research Report
  • Research Products

    (24 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (23 results) (of which Int'l Joint Research: 10 results)

  • [Journal Article] 動画配信におけるフレームの特徴量に基づく映像の超解像処理手法2022

    • Author(s)
      大石貴之,後藤佑介
    • Journal Title

      情報処理学会論文誌

      Volume: 63 Pages: 1621-1630

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Proposal of Indoor AR Navigation System Using SLAM for Location Search2024

    • Author(s)
      Y. Gotoh, R. Tsunetomo, and K. Adhinugraha
    • Organizer
      The 12th International Conference on Emerging Internet, Data & Web Technologies (EIDWT-2024)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] AR-based Indoor Navigation: Hybrid Approach to Multi-floor Navigation2023

    • Author(s)
      Y. Gotoh and H. Wang
    • Organizer
      The 12th International Workshop on Advances in Data Engineering and Mobile Computing (DEMoC-2023)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Evaluation of Division-Based Broadcasting System Considering Synchronous Delivery of Multiple Videos2023

    • Author(s)
      Y. Gotoh and S. Yamasaki
    • Organizer
      The 12th International Workshop on Advances in Data Engineering and Mobile Computing (DEMoC-2023)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A Scheduling Method for Division-Based Broadcasting in Freemium Streaming Service2023

    • Author(s)
      H. Amako and Y. Gotoh
    • Organizer
      IEEE 12th Global Conference on Consumer Electronics (GCCE 2023)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A Bandwidth-Aware Scheduling Method for Division-Based Broadcasting With Multiple Video Quality2023

    • Author(s)
      T. Deguchi and Y. Gotoh
    • Organizer
      IEEE 12th Global Conference on Consumer Electronics (GCCE 2023)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Evaluation of Multiple Scheduling Methods to Reduce Lag Time in Division-Based Broadcasting System2023

    • Author(s)
      Y. Kuzume and Y. Gotoh
    • Organizer
      The 14th International Conference on Mobile Computing and Ubiquitous Networking (ICMU 2023)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Multi-camera Live Video Streaming over Wireless Network2023

    • Author(s)
      T. Koyama and Y. Gotoh
    • Organizer
      The 21st International Conference on Advances in Mobile Computing and Multimedia (MoMM 2023)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 空間ネットワークにおける近似逆最近傍探索手法の提案2023

    • Author(s)
      池田 裕一朗, 後藤 佑介
    • Organizer
      情報処理学会研究報告 (マルチメディア通信と分散処理研究会)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] MRデバイスを用いたCTガイド下穿刺画面表示手法の提案2023

    • Author(s)
      森下 恵理, 後藤 佑介, 増井浩二, 酒井晃二, 藤本まなと
    • Organizer
      情報処理学会研究報告 (マルチメディア通信と分散処理研究会)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 医師の働き方改革に基づく勤務割当て自動化手法の提案2023

    • Author(s)
      楢橋 昴, 後藤 佑介, 平川 英司, 内山 彰
    • Organizer
      第31回マルチメディア通信と分散処理ワークショップ(DPSWS2023)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] ベクトル量子化を用いた動画圧縮手法の提案2023

    • Author(s)
      大橋 虎ノ介, 後藤 佑介
    • Organizer
      情報処理学会研究報告 (マルチメディア通信と分散処理研究会)
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] フリーミアムサービスにおける動画再生中の広告挿入を考慮した分割放送型配信システムの提案2023

    • Author(s)
      尼子 晴登, 後藤 佑介
    • Organizer
      情報処理学会研究報告 (マルチメディア通信と分散処理研究会)
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] CTガイド下穿刺におけるセンサカメラによる穿刺位置のリアルタイム推定手法2023

    • Author(s)
      出口 拓人, 後藤 佑介, 増井浩二, 酒井晃二, 藤本まなと
    • Organizer
      情報処理学会研究報告 (マルチメディア通信と分散処理研究会)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 蔵書探索におけるVisual SLAMを用いた屋内向けARナビゲーションシステムの提案2023

    • Author(s)
      常友琉成,後藤佑介
    • Organizer
      情報処理学会研究報告 (オーディオビジュアル複合情報処理研究会 2023-AVM-120)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Method for Exploring Travel Routes Based on Cycle Ports in Bike-Sharing System2022

    • Author(s)
      Y. Gotoh and H. Hori
    • Organizer
      The 11th International Workshop on Advances in Data Engineering and Mobile Computing (DEMoC-2022)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Design of Division-Based Broadcasting System Considering Synchronous Delivery of Multiple Videos2022

    • Author(s)
      Y. Gotoh and S. Yamasaki
    • Organizer
      IEEE 11th Global Conference on Consumer Electronics (GCCE 2022)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A Scheduling Method for Division-Based Broadcasting on Dynamic Video Delivery2022

    • Author(s)
      K. Katsuno and Y. Gotoh
    • Organizer
      The 20th International Conference on Advances in Mobile Computing and Multimedia (MoMM 2022)
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      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 動画品質を変更可能な分割放送型配信における帯域幅を考慮したスケジューリング手法の提案2022

    • Author(s)
      出口拓人,後藤佑介
    • Organizer
      情報処理学会研究報告 (マルチメディア通信と分散処理研究会 2022-DPS-191)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] ユーザの課金状況を考慮した分割放送型配信手法の提案2022

    • Author(s)
      尼子晴登,後藤佑介
    • Organizer
      情報処理学会研究報告 (マルチメディア通信と分散処理研究会 2022-DPS-191)
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 動画配信におけるパッチの特徴量に基づく映像の超解像処理手法の提案2022

    • Author(s)
      大橋虎ノ介,大石貴之,後藤佑介
    • Organizer
      情報処理学会研究報告 (マルチメディア通信と分散処理研究会 2022-DPS-191)
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 2値化ニューラルネットワークにおけるカーネルを選択可能な畳み込み手法の提案2022

    • Author(s)
      大谷悦志,後藤佑介
    • Organizer
      情報処理学会研究報告 (マルチメディア通信と分散処理研究会 2022-DPS-193)
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 放送通信融合環境におけるユーザの課金状況を考慮した配信スケジュールの作成手法2022

    • Author(s)
      小波修斗,後藤佑介
    • Organizer
      情報処理学会研究報告 (マルチメディア通信と分散処理研究会 2022-DPS-193)
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 無線LAN環境におけるWebRTCを用いた多視点ライブ配信システムの提案2022

    • Author(s)
      小山天,後藤佑介
    • Organizer
      情報処理学会研究報告 (マルチメディア通信と分散処理研究会 2022-DPS-193)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report

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Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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