用于等时交换分组化媒体流的系统和方法技术方案

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。

System and method for isochronous packet media streaming

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于等时交换分组化媒体流的系统和方法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。
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。
技术介绍
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(cleantransition)，这是在推荐的惯例SMPTERP-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(onthewire)”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。最近，已经提出用于改变IP5元组中的端口地址的某些路由器设计，该IP5元组是一组包括传输控制协议/互联网协议(TCP/IP)连接的五个不同的值，包括源IP地址/端口号、目的地IP地址/端口号和正在使用的协议。例如，一个现有设计检查用户数据报协议(“UDP”)端口地址，并且然后基于值的改变执行动作以执行竖直准确的交换。但是，这种设计需要对将数据馈送给路由器的每个源设备进行大量编制。因此，每个设备必须预先使用正确的新端口地址排队，使得在源设备从外部应用的参考中推断出的下一个竖直间隔处，源设备可以将端口地址改变成包括新的目的地地址。应理解的是，实施这种系统的开销成本非常高并且这意味着每个源设备必须符合此能力的某个控制标准。采用这种技术似乎不太可能，因为每个源设备都需要被定制成用于执行必要的交换。另外，将目的地添加到此源，即，使新的加入命令将目的地添加到当前多播组也存在问题。因为端口地址不一定会改变，所以路由器无法轻易确定如何开始将分组转发至新地址。此外，如果使用IGMP，则无法指示加入命令应在何时发生。因此，需要一种有助于数据流在更精确的时间进行交换而无需双倍带宽缩放的系统和方法。
技术实现思路
为了解决现有技术的上述限制，本文披露了一种用于等时交换分组化媒体的方法和系统。具体地说，该方法和系统解析该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。因此，通过检查该报头，能够在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，该系统和方法仅查找该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，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所有端口的共用“同步”值执行该交换。为了执行该交换，该分组转发算法必须改变。分组转发将基于该报头地址的该值发生，但方式不同。如果该值从其先前值改变，则该转发地址可能会改变。如果该值与参考值相匹配，则该转发地址或多个转发地址可能会改变。优选地，此转发发生在该IP路由器的输入端口处，在该输入端口处数据平面获得对信号的访问。在一些情况下，控制平面可能支持某些操作。例如，作为示例，一些IP路由器经由该控制平面将端口数据转发至被视作该控制平面的一部分的次级处理器以供多播复制。基于存储在该控制平面的HASH或T-CAM存储器中的映射表，正确地管理这些地址，并且然后将经复制的流转发至该路由器中的所有必要端口。因此，根据示例性实施例，披露了一种用于等时交换分组化媒体的方法。在这个方面，该方法包括：通过IP分组路由器的输入端口接收至少一个分组化媒体流；通过该IP分组路由器解析该至少一个分组化媒体流的帧的RTP报头信息，以标识RTP时间戳；检测该RTP时间戳的改变；并且当检测到该RTP时间戳的改变时，将该至少一个分组化媒体流重新路由至该IP分组路由器的输出端口。根据另一个示例性方面，提供了一种用于等时交换分组化媒体的IP分组路由器。在这个方面，该IP分组路由器包括：至少一个输入端口，被配置成通过IP分组路由器的输入端口接收至少一个分组化媒体流；至少一个输出端口，通信地耦合至目的地设备；以及至少一个RTP解析器，耦合至该至少一个输入端口并且被配置成解析该至少一个分组化媒体流的帧的RTP报头信息以标识RTP时间戳；以及处理器，被配置成检测该RTP时间戳的改变，并且当检测到RTP时间戳的改变时，控制将该至少一个分组化媒体流重新路由至该至少一个输出端口。根据另一个示例性方面，提供了一种用于等时交换分组化媒体的系统。在这个方面，该系统包括控制器，被配置成生成用于控制该等时交换的命令流。此外，该系统进一步包括IP分组路由器，该IP分组路由器通信地耦合至该控制器以基于该命令流执行该等时交换，该IP分组路由器包括：至少一个输入端口，被配置成从IP分组路由器的输入端口接收至少一个分组化媒体流；至少一个输出端口，通信地耦合至目的地设备；以及至少一个RTP解析器，耦合至该至少一个输入端口并且被配置成解析该至少一个分组化媒体流的帧的RTP报头信息以标识RTP时间戳；以及处理器，被配置成检测该RTP时间戳的改变，并且当检测到该RTP时间戳的改变时，控制将该至少一个分组本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于等时交换分组化媒体流的方法，该方法包括：通过IP分组路由器的输入端口接收至少一个分组化媒体流；通过该IP分组路由器解析该至少一个分组化媒体流的帧的RTP报头信息，以标识RTP时间戳；检测该RTP时间戳的改变；以及当检测到该RTP时间戳的改变时，将该至少一个分组化媒体流重新路由至该IP分组路由器的输出端口。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.14 US 15/294,5491.一种用于等时交换分组化媒体流的方法，该方法包括：通过IP分组路由器的输入端口接收至少一个分组化媒体流；通过该IP分组路由器解析该至少一个分组化媒体流的帧的RTP报头信息，以标识RTP时间戳；检测该RTP时间戳的改变；以及当检测到该RTP时间戳的改变时，将该至少一个分组化媒体流重新路由至该IP分组路由器的输出端口。2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：在通过该IP分组路由器的输入端口接收到该至少一个分组化媒体流时，将该至少一个分组化媒体流路由至该IP分组路由器的第一输出端口；以及在检测到该RTP时间戳的改变时，将该至少一个分组化媒体流重新路由至该IP分组路由器的第二输出端口。3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：当检测到该RTP时间戳的改变时确定该RTP时间戳的值；将该RTP时间戳的该值与触发值进行比较；以及当该RTP时间戳的该值与该触发值相匹配时，将该至少一个分组化媒体流重新路由至该IP分组路由器的输出端口。4.根据权利要求3所述的方法，进一步包括：通过该IP分组路由器接收指示与该IP分组路由器的该输出端口相关联的新转发地址的命令流。5.根据权利要求4所述的方法，其中，该至少一个分组化媒体流的重新路由包括用该新转发地址替换当前转发地址。6.根据权利要求4所述的方法，其中，该命令流将该触发值与同该IP分组路由器的该输出端口相关联的该新转发地址相关联。7.根据权利要求6所述的方法，其中，该触发值基于精确时间协议同步信号。8.一种用于等时交换分组化媒体流的IP分组路由器，该IP分组路由器包括：至少一个输入端口，被配置成通过IP分组路由器的输入端口接收至少一个分组化媒体流；至少一个输出端口，通信地耦合至目的地设备；以及至少一个RTP解析器，耦合至该至少一个输入端口并且被配置成解析该至少一个分组化媒体流的帧的RTP报头信息以标识RTP时间戳；以及处理器，被配置成检测该RTP时间戳的改变，并且当检测到该RTP时间戳的改变时控制将该至少一个分组化媒体流重新路由至该至少一个输出端口。9.根据权利要求8所述的IP分组路由器，其中，该处理器进一步被配置成：在通过该输入端口接收到该至少一个分组化媒体流时，控制将该至少一个分组化媒体流路由至该IP分组路由器的第一输出端口；并且在检测到该RTP时间戳的改变时，控制将该至少一个分组化媒体流重新路由至该IP分组路由器的第二输出端口。10.根据权利要求8所述的IP分组路由器，其中，该处理器进一步被配置成：在检测到该RTP时间戳的改变时确定该RTP时间戳的值；将该RTP时间戳的该值与触发值进行比较；并且当该RTP时间戳的该值与该触发值相匹配时，控制将该至少一个分组化媒体流重新路由至该IP分组路由器的输出端口。11.根据权利要求10...

【专利技术属性】
技术研发人员：查尔斯·S·迈耶，
申请(专利权)人：GVBB控股股份有限公司，
类型：发明
国别省市：卢森堡,LU