ストリーミング動画配信機構におけるアプリケーション層レベルのフィードバック型転送レート制御の解析的検討

摘要

ストリーミング動画配信機構において，クライアントノードでの映像品質の安定のため，一般にフィードバック型レート制御システムが具備されている．本稿では1つのクライアントノードに着目して，フィードバック型レート制御が映像品質に与える影響を定性的に評価する．具体的にはクライアントノードにおけるトランスポート層レベルのパケットとアプリケーション層レベルの動画フレームの2つの挙動を，状態依存の到着過程を持つ単一サーバ待ち行列を用いてモデル化し，2変数の離散時間マルコフ連鎖として解析する．映像品質の評価指標として，クライアントノードにおける動画フレームの枯渇によるスタベーション確率とバッファ溢れによるオーバーフロー確率を考慮する．数値例より，ネットワークに負荷をかけない緩やかなフィードバック型レート制御においても大きな映像品質改善効果が得られることが判明した．