[发明专利]用于等时交换分组化媒体流的系统和方法

说明书

披露了一种能够等时交换分组化媒体流的IP路由器。根据示例，该IP路由器解析传入IP数据报内的RTP报头以提取为唯一IP流提供时间值的RTP时间戳。通过检查该报头，该IP路由器可以在RTP时间戳值改变或者与目标值相匹配的时间点处交换该流。一方面，该IP路由器查找该RTP时间戳值的改变并且基于检测到的改变执行该交换。另一方面，该IP路由器在对一组信号来说可能是唯一的指定时间戳值处或者基于发布到该IP路由器所有端口的共用“同步”值来执行交换。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年10月14日提交的美国专利申请号15/294,549的优先权，该专利申请的全部内容通过引用结合于此。

技术领域

本文所披露的系统和方法涉及媒体流的传输，并且更具体地涉及用于等时交换分组化媒体流的系统和方法。

背景技术

随着媒体生产迁移至基于分组的数据基础设施，该行业对在这种基础设施或结构内进行干净交换的需求持续增加。

一般来说，电视制作需要在源之间进行干净转变(clean transition)，这是在推荐的惯例SMPTE RP-168(即，“用于同步视频交换定义的竖直间隔交换点”)中充分记录的做法。对于RP-168，基础设施假设公共视频帧速率的所有源与主时钟是共同同步的，通常是黑色或三电平同步，并且在设施内管理信号以进行紧密相位对准，例如，远远少于半行视频。虽然本申请人开发的现有技术已经提供了在分组化域中“在线上(on the wire)”交换这些新的分组化信号，但是信号必须仍然是共同同步的。

此外，在该行业中，已知竖直交换是在竖直消隐间隔期间即刻发生的合断交换。干净交换要求两个视频源存在于系统中的某个点处，通常在位于网络边缘或端点处的接收器处。此外，为了执行干净交换，这两个信号必须存在一段时间，例如，视频的一帧或视频帧的重要部分。存在用于模拟竖直交换的多种折衷方法。这些方法基于向视频信号添加多少延迟、需要多少带宽、需要多长的附加带宽、以及交换可以多快、基于发起对交换的请求等而不同。

由于当前技术的进步，现有IP路由器很少(如果有的话)对分组进行分段。但是，即使在路由技术的这种改进下，挑战仍然存在，因为现有IP路由器将基于互联网组管理协议(“IGMP”)命令序列、带内的标准路由改变请求或软件定义网络(“SDN”)命令来改变路由。在所有情况下，进行改变的请求和该改变发生的时刻都不清楚竖直间隔。因此，交换很可能在图像的活动部分期间发生，这不是所期望的，因为该交换将被观察者认为是可见的伪像或“故障”。

为了解决这个问题，本申请人还为分组化媒体设计了有助于分组交换竖直准确的可扩展的物理层流处理器。该技术在2016年9月8日提交的美国专利临时申请号62/385,205中有所描述，该专利临时申请的全部内容通过引用结合于此。如本文所描述的，系统在竖直间隔处改变存储器读取指针值。然而，这种方法仍然需要IP路由器的上游编制以生成预选择，并且存在两个信号使得至少在一些时间内消耗两倍的带宽。

为了使交换过程进一步复杂化，有必要考虑现代交换设计倾向于用于更大设施或者甚至是模块化路由器的机箱内的叶脊架构。事实上，这种设计现在是用于数据中心和内容数据网络(“CDN”)的实际拓扑。在这种情况下，对三件设备的交换动作进行排序就变得非常重要：叶路由器、脊路由器以及然后是叶路由器，或者三个模块：I/O，然后是结构，然后是I/O。题为“用于广播应用的三级路由器”的美国专利号6,430,179解释了这种排序的重要性并且提供了用于传统SDI类型信号的解决方案，该专利通过引用结合于此。