[發明專利]用于等時交換分組化媒體流的系統和方法

有效

• 申請號: 201780076744.3
• 申請日: 2017-10-13
• 公開（公告）號: CN110383776B
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: 查爾斯·S·邁耶
• 申請（專利權）人: 草谷加拿大公司
• 主分類號: H04L12/701
• 分類號: H04L12/701;H04N21/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 譚營營;胡彬

披露了一種能夠等時交換分組化媒體流的IP路由器。根據示例，該IP路由器解析傳入IP數據報內的RTP報頭以提取為唯一IP流提供時間值的RTP時間戳。通過檢查該報頭，該IP路由器可以在RTP時間戳值改變或者與目標值相匹配的時間點處交換該流。一方面，該IP路由器查找該RTP時間戳值的改變并且基于檢測到的改變執行該交換。另一方面，該IP路由器在對一組信號來說可能是唯一的指定時間戳值處或者基于發布到該IP路由器所有端口的共用“同步”值來執行交換。

相關申請的交叉引用

本申請要求2016年10月14日提交的美國專利申請號15/294,549的優先權，該專利申請的全部內容通過引用結合于此。

技術領域

本文所披露的系統和方法涉及媒體流的傳輸，并且更具體地涉及用于等時交換分組化媒體流的系統和方法。

背景技術

隨著媒體生產遷移至基于分組的數據基礎設施，該行業對在這種基礎設施或結構內進行干凈交換的需求持續增加。

一般來說，電視制作需要在源之間進行干凈轉變(clean transition)，這是在推薦的慣例SMPTE RP-168(即，“用于同步視頻交換定義的豎直間隔交換點”)中充分記錄的做法。對于RP-168，基礎設施假設公共視頻幀速率的所有源與主時鐘是共同同步的，通常是黑色或三電平同步，并且在設施內管理信號以進行緊密相位對準，例如，遠遠少于半行視頻。雖然本申請人開發的現有技術已經提供了在分組化域中“在線上(on the wire)”交換這些新的分組化信號，但是信號必須仍然是共同同步的。

此外，在該行業中，已知豎直交換是在豎直消隱間隔期間即刻發生的合斷交換。干凈交換要求兩個視頻源存在于系統中的某個點處，通常在位于網絡邊緣或端點處的接收器處。此外，為了執行干凈交換，這兩個信號必須存在一段時間，例如，視頻的一幀或視頻幀的重要部分。存在用于模擬豎直交換的多種折衷方法。這些方法基于向視頻信號添加多少延遲、需要多少帶寬、需要多長的附加帶寬、以及交換可以多快、基于發起對交換的請求等而不同。

由于當前技術的進步，現有IP路由器很少(如果有的話)對分組進行分段。但是，即使在路由技術的這種改進下，挑戰仍然存在，因為現有IP路由器將基于互聯網組管理協議(“IGMP”)命令序列、帶內的標準路由改變請求或軟件定義網絡(“SDN”)命令來改變路由。在所有情況下，進行改變的請求和該改變發生的時刻都不清楚豎直間隔。因此，交換很可能在圖像的活動部分期間發生，這不是所期望的，因為該交換將被觀察者認為是可見的偽像或“故障”。

為了解決這個問題，本申請人還為分組化媒體設計了有助于分組交換豎直準確的可擴展的物理層流處理器。該技術在2016年9月8日提交的美國專利臨時申請號62/385,205中有所描述，該專利臨時申請的全部內容通過引用結合于此。如本文所描述的，系統在豎直間隔處改變存儲器讀取指針值。然而，這種方法仍然需要IP路由器的上游編制以生成預選擇，并且存在兩個信號使得至少在一些時間內消耗兩倍的帶寬。

為了使交換過程進一步復雜化，有必要考慮現代交換設計傾向于用于更大設施或者甚至是模塊化路由器的機箱內的葉脊架構。事實上，這種設計現在是用于數據中心和內容數據網絡(“CDN”)的實際拓撲。在這種情況下，對三件設備的交換動作進行排序就變得非常重要：葉路由器、脊路由器以及然后是葉路由器，或者三個模塊：I/O，然后是結構，然后是I/O。題為“用于廣播應用的三級路由器”的美國專利號6,430,179解釋了這種排序的重要性并且提供了用于傳統SDI類型信號的解決方案，該專利通過引用結合于此。