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    • 专利摘要:
    本發明係涉及一種用於將一個或多個來源（Q1，Q2，Q3）之多個即時媒體串流交換到一個或多個接收器（S1，S2，S3）的設備（1）。該設備（1）係包括一個或多個來源連接埠（QA1，QA2，QA3），以用於連接該一個或多個來源（Q1，Q2，Q3），且包括一個或多個接收器連接埠（SA1，SA2，SA3），以用於連接該一個或多個接收器（S1，S2，S3）。該設備（1）係經調適以提供一個交換接收器（SS），且予以交換到一個第一來源（Q1）之一個即時媒體串流。該交換接收器（SS）係經調適以接收具有一個封包交換格式之該第一來源（Q1）的即時媒體串流，並且轉送具有一個封包交換格式之經接收即時媒體串流，其中該等封包係設置有在轉送期間被分配到該交換接收器（SS）的一個第一多點目的地位址（IPMZS），以用於允許該一個或多個接收器（S2）連接於由該交換接收器（SS）所轉送之第一來源（Q1）的即時媒體串流。該交換接收器（SS）係代表其從經連接到該設備之接收器（S1，S2，S3）的「視點」所轉送之即時媒體串流的來源，而該等接收器（S1，S2，S3）係能透過該多點目的地位址（IPMZS）予以連接。在此交換接收器/來源（SS）以可交換方式分別被提供作為該設備（1）之元件或構件，一個透通式交換過程係能被實施在該設備（1）內。
    公开号:TW201313009A
    申请号:TW101121285
    申请日:2012-06-14
    公开日:2013-03-16
    发明作者:Matthias Laabs；Markus Berg；Andreas Metz；Aylin Vogl；Sonja Langhans；Herbert Guist；Siegfried Hauzeneder
    申请人:Inst Rundfunktechnik Gmbh；
    IPC主号:H04N21-00
    专利说明:
    用於切換即時媒體串流的設備與方法
    本發明係與用於將一個或多個來源之多個即時媒體串流交換到一個或多個接收器的一種設備和一種方法有關。再者，本發明係與相對應的一種電腦程式有關。
    在專業電視轉播之領域中，藉由一個串行的數位介面(在英文上被稱作為「串行數位介面(SDI)」)以將多個即時媒體流之來源(例如：電視攝影機產生多個即時視訊串流)連接到相對應的接收器(例如：合適的轉播監視器或數位編輯套件)係常見的。該SDI介面係允許多個未徑壓縮且未經加密之數位視訊串流(且可選地內嵌有多個時間代碼串流及/或音訊串流)透過多個同軸纜線或光學波導件的一個傳輸，且包括由SMPTE(中文是「電影和電視工程社群」)針對分別不同視訊格式和位元速率所規定之一個全家庭標準。因此，同樣被稱作為SD-SDI之標準SMPTE 259M(中文是「標準定義」)例如係定義具有270 Mbit/s之一個位元速率且格式為576i(中文是「交錯式」)的多個PAL視訊訊號(中文是「逐行倒相」)之數位傳輸，而同樣被稱作為ED-SDI之標準SMPTE 344M(中文是「標準定義」)係允許具有540 Mbit/s之一個位元速率且格式為576p(中文是「漸進式」)的PAL視訊訊號之一個數位傳輸。對於高解析HDTV應用來說(中文是「高解析電視」)，同樣被稱作為HD SDI之標準SMPTE 292M係允許具有1.485 Gbit/s和1.485/1.001 Gbit/s之位元速率且格式為720p或1080i的視訊訊號之一個數位傳輸。對於更為大型的視訊格式來說(例如：在數位影片或3-D影片之領域中)，具有相對應之更為高速的位元速率之合適標準係同樣可取用。因此，前述實例係同樣被稱作為雙鏈路HD-SDI之標準SMPTE 372M和同樣被稱為3G-SDI之標準SMPTE 424M(中文是「第三世代」)。為了在所謂串行數位介面之數位交換器(crossbar)的多個來源和接收器之間交換多個即時媒體串流通常係被使用在電視轉播的轉播工程中。取決於設備構件，該些裝置之特性係針對用於不同串行數位介面的格式(例如：SD-SDI，HD-SDI和3G-SDI)之多個數位視訊串流的多個來源連接埠和接收器連接埠，且允許該等接收器到該等來源之一個透通式交換，亦即：確保交換發生在按時間順序的兩個循序存取單元之間(例如：在具有多個數位視訊串流之按時間順序的兩個後續訊框之間)。該交換操作係分別發生在多個此按時間順序的預定交換時點或多個預定交換範圍內，其例如係定義在具有該串行數位介面格式之視訊串流的指引性SMPTE RP 168(中文標題是「用於同步視訊交換之垂直間隔交換時點的定義」)內。
    然而，藉由該SDI介面之多個即時媒體串流的傳輸和經由該電視轉播設備中多個對應串行數位介面的數位交換器之交換係具有下述不利因素：如此所需的轉播技術是昂貴的，且通常使用於該傳輸之多條銅投纜線的最大纜線長度會受到限制。因此，不僅是因為在未來將該電視轉播設備中所使用之串行數位基礎架構改變成一個封包交換基礎架構(亦即：例如是基於IP(中文是「網際網路通訊協定」))的經濟方面上係理想的，而且業已廣泛地使用在近期的電腦網路技術中。此一基於封包之解決方案相較現今轉播設備中所使用之「特定」解決方案在長時間運作下係較為便宜，且除了使用於具有該串行數位介面格式之數位視訊串流的傳輸，此解決方案係同樣能被使用於其它格式之傳輸，例如：諸如JPEG200之經壓縮視訊格式或諸如MXF(中文是「素材交換格式」)之視訊容器格式。再者，基於軟體的影像處理和相對應的儲存媒體之整合在一個封包交換基礎架構內同樣是將更為容易。
    儘管業已存在多個藉由基於網際網路通訊協定之網路而以SMPTE 2022標準族系和標準SMPTE 2022-6(中文是「經由IP網路的高位元速率媒體輸送」(HBRMT))傳送多個即時媒體串流的解決方案，特別是允許藉由多個基於網際網路通訊協定之網路來傳送以該串行數位介面格式(同樣被稱為「經由網際網路通訊協定的串行數位介面」)所提供的即時媒體串流，至今仍然是缺乏用於在一個「封包交換世界」中進行透通式交換此等訊號(亦即：在按時間順序的兩個循序存取單元之間)之合適解決方案。
    因此，本發明之一個任務係提供用於將一個或多個來源之多個即時媒體串流交換到一個或多個接收器的一種設備和一種方法，以允許多個即時媒體串流在一個「封包交換世界」(例如：基於網際網路通訊協定之網路)中進行的一個透通式交換。
    根據本發明之一個觀點，茲提供一種用於將多個即時媒體串流從一個或多個來源交換到一個或多個接收器之設備，其中該設備係包括：-一個或多個來源連接埠，以用於連接該一個或多個來源；-一個或多個接收器連接埠，以用於連接該一個或多個接收器；其中該設備係經調適以便提供一個交換接收器，且予以從一個第一來源交換到一個即時媒體串流，其中該交換接收器係經調適以接收具有一個封包交換格式之該第一來源的即時媒體串流，並且轉送具有一個封包交換格式之經接收即時媒體串流，其中該等封包係設置有在轉送期間被分配到該交換接收器的一個第一多點目的地位址，以用於允許該一個或多個接收器連接於由該交換接收器所轉送之第一來源的即時媒體串流。
    藉由調適該設備以便提供一個交換接收器且予以交換到一個第一來源(例如：一個電視攝影機)之一個即時媒體串流，以及藉由調適該交換接收器以便接收來自該第一來源之具有一個封包交換格式(例如：基於一個網際網路通訊協定之格式)的經接收即時媒體串流，並且轉送具有一個封包交換格式之經接收即時媒體串流，其中該等封包係設置有在轉送期間被分配到該交換接收器的一個第一多點目的地位址，該交換接收器係從經連接到該設備(例如：在一個基於網際網路通訊協定之網路中的合適轉播監視器或數位編輯套件)之接收器的「視點」來構成由該交換接收器所轉送之即時媒體串流的來源，而該等接收器係能透過該多點目的地位址予以連接。因為此交換接收器/來源以可交換方式分別被提供作為該設備之元件或連接埠，一個透通式交換過程係能被實施在該設備內。換言之：藉由該設備提供一個額外「層級」的交換接收器係允許多個即時媒體串流之一個透通式交換的實現。因此，非即時聯合多點目的地位址群組係能被視為統計組態，其係對應於在使用多條同軸纜線時之佈線，但無論如何是不需要任何的實體存取。接著，真實的交換過程係能被完成而不需要該來源或接收器在「交換接收器」中的參與，且能受到例如SNMP(中文是「簡單網路管理通訊協定」)或受到一個網頁介面的控制。
    在本案說明書和申請專利範圍中，該術語「交換接收器」係分別抽象地理解成該設備的一個元件或連接埠，其中該設備係完全或部分地實現用於交換多個即時媒體串流的交換邏輯。
    較佳為，該設備係經進一步調適以便將該交換接收器從該第一來源之一個即時媒體串流交換到一個第二來源之一個即時媒體串流，使得該第二來源之即時媒體串流係由該交換接收器所接收。
    再者，較佳為，該設備係進一步包括一個緩衝器，且經調適以便將該第一來源之即時媒體串流的資料及/或該第二來源之即時媒體串流的資料緩衝在該緩衝器中，同時將該交換接收器從該第一來源之即時媒體串流交換到該第二來源之即時媒體串流。由於在封包交換網路中沒有給定同步性且在兩個即時媒體串流之間可能的相位偏移，所以在該交換過程期間即時媒體資料在該緩衝器中之此緩衝作用(亦即：進行緩衝)通常將是需要的。
    較佳為，該設備係更經調適以便在將該交換接收器從該第一來源之即時媒體串流交換到該第二來源之即時媒體串流期間，終止由該交換接收器在為此即時媒體串流所預定之一個第一交換時點處或在為此即時媒體串流所預設之一個第一交換範圍內對該第一來源之即時媒體串流進行的轉送，且初始化由該交換接收器在為此即時媒體串流所預定之一個第二交換時點處或在為此即時媒體串流所預設之一個第二交換範圍內對該第二來源之即時媒體串流進行的轉送。該等交換時點或交換範圍分別係較佳地位在按時間順序的兩個循序存取單元之間(亦即：例如對於在按時間順序的兩個循序訊框之間的視訊串流)，使得一個透通式交換得以確保。對於在該「經由網際網路通訊協定的串行數位介面」格式中的多個數位視訊串流來說，合適的交換時點或交換範圍分別係例如被定義在上文所提及之指引性SMPTE RP 168中。
    再者，較佳為，該第一及/或該第二交換時點處或該第一及/或該第二交換範圍係取決於各別即時媒體串流的一個媒體格式。再者，較佳為，該設備係經進一步調適以便基於在該即時媒體串流中的辨識資料來辨識該各別即時媒體串流的媒體格式。此辨識資料(例如：包含在該「經由網際網路通訊協定的串行數位介面」格式中的「視訊酬載辨識符(VPID)」)(參見下文)係允許一個即時媒體串流之一個媒體格式(例如：具有720p和1.485 Gbit/s之SDI格式)的一個簡單辨識，且因此允許分別在為此媒體格式所預定之一個交換時點處或在為此媒體格式所預定之一個預定交換範圍內的一個正確及透通式交換。對於一個交換範圍來說，在多個封包之邊界位於該交換範圍內的情況下，在該等封包之間進行交換係較佳的。假如如此是不可行，則必須在舊來源和新來源之間的一個封包內進行交換。
    進一步較佳為，該設備係經進一步調適以便藉由多個交換規則之輸入而可擴展，該等交換規則係定義用於一個即時媒體串流的交換時點或交換範圍。如此係允許具有到目前為止該設備1所無法支持之媒體格式的即時媒體串流受到處理。
    較佳為，至少一個來源連接埠係經調適而使得正在傳送具有該封包交換格式之一個即時媒體串流的一個來源可予以連接。再者，較佳為，至少一個接收器連接埠係經調適而使得正在接收具有一個封包交換格式之一個即時媒體串流的一個接收器可予以連接。因此，該設備係可直接被用來在一個相對應的封包交換環境中(例如：在一個基於網際網路通訊協定之網路中)交換多個即時媒體串流。
    較佳為，至少一個來源連接埠係包括一個來源連接埠轉換器，其係經調適以將經連接至該來源連接埠之一個來源的一個即時媒體串流從一個串行格式轉換成該封包交換格式。再者，較佳為，至少一個接收器連接埠係包括一個接收器連接埠轉換器，其係經調適以將經連接至該接收器連接埠之一個接收器的一個即時媒體串流從該封包交換格式轉換成一個串行格式。因此，僅支援一個串行格式(例如：一個串行數位介面格式)之多個來源及/或用於多個接收器的即時媒體串流係能以該設備進行交換。
    較佳為，該設備係經調適以便用轉送具有一個封包交換格式之該一個或多個來源連接埠中一者的一個即時媒體，其中該等封包之特性係一個第二多點目的地位址，以允許該一個或多個接收器與由該一個或多個來源連接埠中一者所轉送之即時媒體串流的一個連接。
    再者，較佳為，該封包交換格式係包括依據該網際網路通訊協定之一個格式，且該第一多點目的地位址係一個網際網路通訊協定之多播(multicast)目的地位址，亦即：依據該網際網路通訊協定之多播通訊協定的一個多播目的地位址。此(等)通訊協定係分別廣泛地被散佈在近期電腦網路技術之領域中，且特別適合用於實施該設備之交換功能。
    根據本發明之另一個觀點，茲提供一種用於將多個即時媒體串流從一個或多個來源交換到一個或多個接收器之方法，其中該方法係包括：-將該一個或多個來源連接到一個或多個來源連接埠；-將該一個或多個接收器連接到一個或多個接收器連接埠；-提供一個交換接收器，且予以交換到一個第一來源之一個即時媒體串流；-在該交換接收器處接收具有一個封包交換格式之第一來源的即時媒體串流；-藉由該交換接收器來轉送具有該封包交換格式之經接收即時媒體串流，其中該等封包係設置有在轉送期間被分配到該交換接收器的一個第一多點目的地位址；-將該一個或多個接收器連接於由該交換接收器所轉送之第一來源的即時媒體串流。
    根據本發明之另一個觀點，茲提供一種用於將一個或多個來源之多個即時媒體串流交換到一個或多個接收器之電腦程式，其中該電腦程式係包括程式代碼構件，其係在該電腦程式運行在用以控制依據申請專利範圍第1項之一個設備的一個電腦上時，造成該設備執行依據申請專利範圍第14項之方法中的步驟。
    如此指出：用於依據申請專利範圍第1項以將一個或多個來源之多個即時媒體串流交換到一個或多個接收器之設備，用於依據申請專利範圍第14項以將一個或多個來源之多個即時媒體串流交換到一個或多個接收器之方法，以及依據申請專利範圍第15項之相對應的電腦程式係能具有多個類似及/或相等的較佳實施例，特別是如後附申請專利範圍中所定義。
    圖1係顯示在一個第一交換狀態中用於將一個或多個來源Q1，Q2，Q3之即時媒體串流交換到一個或多個接收器S1，S2，S3之一個設備1的一個例示性和示範性實施例。
    如本文中之來源Q1，Q2，Q3，茲提供三個電視攝影機作為範例，其係被連接至該設備1中相對應的來源連接埠QA1，QA2，QA3，而置於接收器S1，S2，S3，茲提供兩個監視器和一個數位編輯套件作為範例，其係被連接至該設備1中相對應的接收器連接埠SA1，SA2，SA3。
    在此實施例中，攝影機Q1和Q3兩者係藉由多條乙太網路纜線2以被連接至該設備1中相對應的來源連接埠QA1和QA3，且直接以一個封包交互格式來建立多個數位視訊串流，在此係依據一個標準SMPTE 2022-6(此後同樣稱為「經由網際網路通訊協定的串行數位介面」格式)之一個封包交互格式。該「經由網際網路通訊協定的串行數位介面」格式係基於一個通訊層模組，其中所提供具有一個串行數位介面格式之多個數位視訊串流係被傳送在多個IP封包中(中文是「網際網路通訊協定」)，其中除了通訊協定層UDP(中文是「使用者資料包通訊協定」)和RTP(中文是「即時輸送通訊協定」)，亦進一步提供用於時序、加密等之資訊。如此係同樣包括所謂的「視訊酬載辨識符(VPID)」，一個標準SMPTE 352M(中文是「電視-用於數位電視介面之視訊酬載辨識」)定義之辨識符，其係用以辨識所傳送數位視訊串流之媒體格式。
    攝影機Q2係藉由一個同軸纜線3以被連接至該設備1中相對應的來源連接埠QA2，且以一個串行格式(在此案例中係一個串行數位介面格式)來建立一個數位視訊串流，該串行格式係藉由在該來源連接埠QA2中所包含之一個來源連接埠轉換器4以轉換成「經由網際網路通訊協定的串行數位介面」格式。
    設備1係經調適為使得在內部從該等相對應的來源連接埠QA1，QA2，QA3轉送由該等來源Q1，Q2，Q3(在本文中是三個電視攝影機)所建立之具有該「經由網際網路通訊協定的串行數位介面」格式的數位視訊串流。
    該監視器S2和該數位編輯套件S3係同樣藉由多條乙太網路纜線2以被連接至該設備1中相對應的接收器連接埠SA2和SA3，且經調適為使得直接接收具有該「經由網際網路通訊協定的串行數位介面」格式之多個數位視訊串流。該監視器S1係藉由一個同軸纜線3以被連接至該設備1中相對應的接收器連接埠SA1，且經調適為接收具有一個串行SDI格式的一個數位視訊串流。該接收器連接埠SA1係包括一個接收器連接埠轉換器5，其係經調適為將在該設備1中所轉送至該接收器連接埠SA1之一個數位視訊串流從該「經由網際網路通訊協定的串行數位介面」格式轉換成該串行SDI格式。
    在該設備1中由該等來源Q1，Q2，Q3(在本文中是三個電視攝影機)所建立用於轉送之具有該「經由網際網路通訊協定的串行數位介面」格式的多個數位視訊串流之封包係分別表徵一個多點目的地位址，在此實施例中係一個網際網路通訊協定之多播目的地位址，其較佳係可針對該等數位視訊串流各者進行不同地組態設定。因此，據例來說，在此實施例中之攝影機Q1和Q3係能經組態設定而使得在直接以該「經由網際網路通訊協定的串行數位介面」格式建立多個數位視訊串流時，該等攝影機Q1和Q3係建立多個具有一個可調整網際網路通訊協定之多播目的地位址的封包。在該攝影機Q2以一個串行數位介面格式建立一個數位視訊串流之情況下，轉換成該「經由網際網路通訊協定的串行數位介面」格式首先係發生在該來源連接埠QA2所包括之來源連接埠轉換器4中，其中該攝影機Q2係能同樣經組態設定而使得建立多個具有一個可調整網際網路通訊協定之多播目的地位址的「經由網際網路通訊協定的串行數位介面」格式之封包。為進一步作出解釋，假定在圖1所示實例中的攝影機Q1和Q3經組態設定而使得建立多個具有網際網路通訊協定之多播目的地位址IPMZ1和IPMZ3的封包，而該來源連接埠轉換器4則是經組態設定而使得建立多個具有網際網路通訊協定之多播目的地位址IPMZ2的封包。
    該網際網路通訊協定之多播目的地位址係允許該等接收器S1，S2，S3(在本文中是該兩個監視器和該數位編輯套件)連接於由該等來源連接埠QA1，QA2，QA3所轉送之具有該「經由網際網路通訊協定的串行數位介面」格式的多個數位視訊串流。對於此來說，該設備1係支持一個多播通訊協定，在此實施例中是該網際網路通訊協定之多播目的地位址，以及相對應的多個控制協定，像是例如所謂的「網際網路群組管理通訊協定」(IGMP)，其係網際網路通訊協定族系中服務於組織多個網際網路之多播群組的一個網路通訊協定。藉由相對應之網際網路群組管理通訊協定信息的協助，該監視器S2和該數位編輯套件S3因此係能對該設備1發訊通知欲接收「具有特定網際網路通訊協定之多播目的地位址的多個數位視訊串流」。就網路述語來說，該監視器S2和該數位編輯套件S3係能藉由相對應之網際網路群組管理通訊協定信息的協助，以對該設備1發訊通知欲加入一個特定網際網路通訊協定之多播群組，亦即：該監視器S2和該數位編輯套件S3欲接收由該等來源連接埠QA1，QA2，QA3以具有一個特定網際網路通訊協定之多播目的地位址的「經由網際網路通訊協定的串行數位介面」格式所轉送之多個數位視訊串流的封包。在監視器S1經調適為接收具有一個串行SDI格式之一個數位視訊串流的情況下，對一個特定網際網路通訊協定之多播群組的加入係能通過在該接收器連接埠SA1中所包括之接收器連接埠轉換器5而發生。
    在圖1所述之實例中，該設備1之數位編輯套件S3係藉著相對應之網際網路群組管理通訊協定信息的協助來發訊通知欲接收具有該網際網路通訊協定之多播目的地位址IPMZ1，IPMZ2和IPMZ3的數位視訊串流，亦即：該數位編輯套件S3欲接收所有三個來源連接埠QA1，QA2，QA3的數位視訊串流；其因此係由該設備1被轉送到該接收器連接埠SA3(在圖式中以實體連接線來顯現)。該接收器連接埠轉換器5在本文中係藉著相對應之網際網路群組管理通訊協定信息的協助，以對該設備1發訊通知欲接收具有該網際網路通訊協定之多播目的地位址IPMZ1的數位視訊串流，亦即：該接收器連接埠轉換器5欲接收來自該來源連接埠QA1的數位視訊串流；其因此係從該設備1被轉送到該接收器連接埠SA1(在圖式中以實體連接線來顯現)。
    目前所述該設備1之功能性基本上係對應於業已可取用之網際網路通訊協定的多播路由器之功能性，該多播路由器據此係藉著多個標準網路通訊協定(諸如網際網路群組管理通訊協定或所謂的「用於第六代網際網路通訊協定之網際網路控制信息通訊協定」(IC-MPv6))之協助來散佈多個網際網路通訊協定的多播串流。在本文中，一般來說，於多個「當前操作」期間將該等接收器S1，S2，S3(在本文中是該兩個監視器和該編輯套件)在多個不同的數位視訊串流之間進行交換係同樣可行，亦即：同時該等來源Q1，Q2，Q3(在本文中是三個電視攝影機)係建立多個數位視訊串流且予以饋入該設備1中。然而，如此係不允許一個透通式交換，亦即：確保各別交換分別發生在兩個後續存取單元(亦即：例如對於按時間順序的兩個循序訊框)之間係不可行。因此，先前所述之多播路由繞送功能性反而適合用於設定一個「固定」的組態設定，亦即：在初始化多個「當前操作」之前先設定來源Q1，Q2，Q3到接收器S1，S2，S3的一個固定分配。
    相較來說，為同樣允許一個透通式交換，該設備1係因此提供一個「內部」交換的接收器S1，S2，S3，其係能在該等來源Q1，Q2，Q3的多個數位視訊串流之間進行交換，以供在該交換接收器SS處分別接收該等數位視訊串流。在圖1所示之實例中，該交換接收器SS首先係被交換到該攝像機Q1的數位視訊串流(在圖式中以虛線來顯現)，使得該數位視訊串流在該交換接收器SS處以該「經由網際網路通訊協定的串行數位介面」格式所接收。此交換過程在此實施例中係同樣基於上文所述網際網路通訊協定之多播通訊協定，亦即：在藉由相對應之網際網路群組管理通訊協定信息的一個發訊通知之後，該交換接收器係加入具有一個特定網際網路通訊協定之多播目的地位址(在本文中是IPMZ1)的網際網路通訊協定之多播群組。該交換接收器SS之主動交換狀態(在本文中是「經交換到具有網際網路通訊協定之多播位址IPMZ1的數位視訊串流」)係能例如以一個相對應的交換表格或類似物件(未圖示)之形式而呈現在該設備1中。
    如今，該交換接收器SS係經調適以轉送具有一個封包交換格式(在此處據此同樣是該「經由網際網路通訊協定的串行數位介面格式」)之經接收數位視訊串流，其中該等封包係被設置有被分配到該交換接收器SS的一個多點目的地位址(在此實施例中同樣是一個網際網路通訊協定之多播目的地位址)，其較佳係經過明確地組態設定。在圖1所示之實例中，為進一步作出解釋而假定多個由該接收器S3所轉送之具有「經由網際網路通訊協定的串行數位介面」格式的封包係設置有該網際網路通訊協定之多播目的地位址IPMZ5。此位址係不同於該等網際網路通訊協定之多播目的地位址IPMZ1，IPMZ2和IPMZ3(參見上文)，亦即：如此在該設備1內是明確的。
    經分配到該交換接收器SS之一個網際網路通訊協定之多播目的地位址(在此處是IPMZS)係允許該等接收器S1，S2，S3(在此處是該兩個監視器和該編輯套件)連接於由該交換接收器SS所轉送之具有該「經由網際網路通訊協定的串行數位介面」格式的數位視訊串流。換言之：該交換接收器SS係呈現一個(明確在該設備1內)來自該兩個監視器S1和S2及該數位編輯套件S3之「視點」的網際網路通訊協定之多播來源。舉例來說：如上文所述，該等接收器S1，S2，S3連接於該交換接收器SS以作為「來源」係同樣藉著相對應之網際網路群組管理通訊協定信息的協助。在圖1所示之實例中，該設備1之監視器S2係藉由相對應之網際網路群組管理通訊協定信息的協助來發訊，以通知欲接收具有該網際網路通訊協定之多播目的地位址IPMZS的數位視訊串流，亦即：該監視器S2欲接收由該交換接收器SS所轉送之數位視訊串流(在此處是該攝影機Q1的數位視訊串流)；其因此係由該設備1被轉送到該接收器連接埠SA2(在圖式中以實體連接線來顯現)。
    該交換接收器/來源SS之使用係有利於先前所述該等Q1，Q2，Q3到該等S1，S2，S3之「直接」交換，至於該交換過係能容易地以透通方式而實施在該設備1中。前述係在下文中參考圖2以作出更詳盡地解釋，其係例示性且示範性地顯示在一個交換過程期間用於將一個或多個來源Q1，Q2，Q3之多個即時媒體串流交換到一個或多個接收器S1，S2，S3之一個設備1的一個實施例。
    為了初始化化該交換過程，該設備1係支持諸如例如所謂「簡單網路管理通訊協定」(SNMP)之一個合適的控制通訊協定，其係該網際網路通訊協定族系中用於管理多個經連接到一個網際網路通訊協定之網路的一個網路通訊協定。例如：藉由相對應之簡單網路管理通訊協定信息的協助，該監視器S2或該數位編輯套件S3接著係能對該設備1發訊通知該交換接收器SS要從一個第一來源(例如：該攝影機Q1)之一個數位視訊串流被交換到一個第二來源(例如：該攝影機Q2)之一個數位視訊串流。在圖2所示之實例中，該交換過程係由該數位編輯套件S3藉著一個相對應之簡單網路管理通訊協定信息的協助而被初始化。
    在此實施例中，該交換過程(亦即：該交換接收器SS之交換動作)依次係基於上文所述該網際網路通訊協定之多播通訊協定，然而該交換過程係被實施在該設備中而使得以透通方式發生，亦即：確保該交換動作發生在按時間順序的兩個循序存取單元之間(亦即：在按時間順序的兩個循序訊框之間的數位視訊串流)。因此，該設備1係進一步包括一個緩衝器6(在此處顯示為該交換接收器SS之連接埠)，其中該第一來源(其係該交換接收器SS所業已予以交換直到現在)之數位視訊串流(在此實例中是該攝影機Q1的數位視訊串流)和該第二來源(其係該交換接收器SS所予以交換)之數位視訊串流(在此實例中是該攝影機Q2的數位視訊串流)係能在交換過程期間經過緩衝。就透通式交換來說，該第一來源(在此處是該攝影機Q1)之數位視訊串流的轉送動作接著係藉由該交換接收器SS分別在為此即時媒體串流所預定之一個第一交換時點處或在為此即時媒體串流所預設之一個第一交換範圍內而被終止，且該第二來源(在此處是該攝影機Q1)之數位視訊串流的轉送動作接著係藉由該交換接收器SS分別在為此即時媒體串流所預定之一個第二交換時點處或在為此即時媒體串流所預設之一個第二交換範圍內而被初始化。在此處，由於並未給定該網際網路通訊協定之同步性且在該兩個即時媒體串流之間可能的相位偏移(在圖式中以虛線來顯現)，所以該等即時媒體串流兩者之資料係在該緩衝器6中經過一個短暫的時間週期。
    分別為該透通式交換所預設之交換時點或交換範圍係取決於各別串流之媒體格式。例如：就該「經由網際網路通訊協定的串行數位介面」格式來說，該等交換時點或交換範圍係以先前所提及指引SMTPE RP 168(中文標題是「用於同步視訊交換之垂直間隔交換時點的定義」)而設定在「串行數位介面層級」上。
    在此實施例中，該設備1係基於以在具有該「經由網際網路通訊協定的串行數位介面」格式之封包中所傳送的「視訊酬載辨識符」(VPID)來辨識一個數位視訊串流之媒體格式(例如：720p加上1.485 Gbit/s之串行數位介面格式)。例如：分別為經辨識媒體格式之一個數位視訊串流的預設交換時點或交換範圍係能以一個表格或類似物件而被儲存在該設備1中。首先，為了交換具有該「經由網際網路通訊協定的串行數位介面」格式之多個數位視訊串流，視訊串流兩者之預設交換時點或交換範圍各自接著係必須在相對應的封包中被辨識出。如此係能例如經由針對該兩個數位視訊串流中各者而先搜尋下一個封包之方式而發生，其中所謂「即時輸送通訊協定標記位元」經過設定。此位元係指出相對應的封包含有一個訊框的結尾。接下來，由於該串行數位介面格式(例如具有720p和1.485 Gbit/s，藉由該「視訊酬載辨識符」(VPID)所辨識出)和為此媒體格式所預定之交換時點或交換範圍的認知以及酬載資料位元(數位串流位元，能以每個封包為單位進行傳送)之數目的認知(例如：含有該切換時點之封包能在該兩個數位視訊串流各者中作出決定)，所以一個透通式交換因此係能被實現。另或者，含有該等切換時點之封包或在該交換範圍內之封包分別係能藉由所謂「延伸標頭」的協助而直接作出標記，使得該設備1僅僅需要針對具有該些標頭之封包進行搜尋。該交換接收器SS之主動交換(在此處是「從具有該網際網路通訊協定之多播目的地位址IMPZ1的數位視訊串流交換到具有該網際網路通訊協定之多播目的地位址IMPZ2的數位視訊串流」)係能例如以一個相對應的交換表格或類似物件(未圖示)之形式而呈現在該設備1中。
    在一個交換請求期間，只要例如達到該預定之交換時點，該數位視訊串流之多個封包係藉由該交換接收器SS進行轉送。在該交換時點位於兩個封包之間的情況下，該等封包係能在該交換時點之後由該交換接收器SS從該第二來源進行轉送。在該交換時點無法被設定在兩個封包之間的情況下，該交換時點係需要在一個封包內進行交換。因此，一個新封包係予以建立，其中係含有該第一來源之資料一直到該交換時點且在該交換時點之後含有該第二來源之資料，而且該新封包(反而不是具有該交換時點之封包)係藉由該交換接收器SS進行轉送。對一個來源之各個數位視訊串流提供至少有一個訊框(中文是「視訊訊框」)長度的一個緩衝係較佳的，以允許一個最小的反應時間。
    由於上文所述之交換動作，該資料串流在該「串行數位介面層級」上係無瑕疵的，不過封包導向通訊協定(例如：即時輸送通訊協定和經由IP網路的高位元速率媒體輸送)在序列數目和時間戳記中可能含有連續性錯誤。因此，在該交換接收器SS中之資料串流以所有的通訊協定層級(其特性係相對應的資料)進行調適係較佳的。例如在此處，一個偏移值係能被使用於各個受影響的通訊協定欄位，其係在對於待交換來源之間的差異之各個交換請求期間進行相對應地調適。
    圖3係顯示在一個第二交換狀態中用於將一個或多個來源Q1，Q2，Q3之多個即時媒體串流交換到一個或多個接收器S1，S2，S3之一個設備1的一個例示性和示範性實施例，在此處是在參考圖2所解釋的交換過程之後。該圖式顯示出該交換接收器SS如今在此狀態中係被交換到該攝像機Q2的數位視訊串流(在圖式中以虛線來顯現)，使得該數位視訊串流係以該「經由網際網路通訊協定的串行數位介面」格式在該交換接收器SS處被接收且經由該設備1被轉送到該接收器連接埠SA2。該交換接收器SS之主動交換狀態(在此處是「經交換到具有網際網路通訊協定之多播位址IMPZ2的數位視訊串流」)係能例如以一個相對應的交換表格或類似物件(未圖示)之形式而呈現在該設備1中。
    圖4係顯示用於將一個或多個來源Q1，Q2，Q3之多個即時媒體串流交換到一個或多個接收器S1，S2，S3之一個方法的一個實施例之一個例示性流程圖。該方法係能例如經由如上文參考圖1到3所述之設備1來完成。
    在步驟101中，一個或多個來源Q1，Q2，Q3係被連接到一個或多個來源連接埠QA1，QA2，QA3。
    在步驟102中，一個或多個接收器S1，S2，S3係被連接到一個或多個接收器連接埠SA1，SA2，SA3。
    在步驟103中，該交換接收器SS係經提供且被交換到一個第一來源Q1之一個即時媒體串流。
    在步驟104中，該第一來源Q1之一個即時媒體串流以一個封包交換格式而在該交換接收器SS處被接收。
    在步驟105中，所接收的即時媒體串流係以該封包交換格式由該交換接收器SS進行轉送，其中該等封包係設置有被分配到該交換接收器SS的一個第一多點目的地位址IPMZS。
    在步驟106中，該一個或多個接收器S2係被連接到由該交換接收器SS所轉送之第一來源Q1的即時媒體串流。
    應該要注意到：上文所提及之過程步驟係未必以上述順序來進行。例如：在該一個或多個來源Q1，Q2，Q3被連接到該一個或多個來源連接埠QA1，QA2，QA3(步驟101)之前，該一個或多個接收器S1，S2，S3係先被連接到該一個或多個接收器連接埠SA1，SA2，SA3(步驟102)。
    儘管如上文所述之實施例主要視為多個數位視訊串流以該「經由網際網路通訊協定的串行數位介面」格式進行交換(可選地內嵌有時間代碼串流及/或多個音訊串流)，然而該設備1係同樣能經調適以交換具有一個封包交換格式之多個即時媒體串流(例如：數位視訊串流，諸如JPEG 2000之壓縮視訊格式或諸如MXF之容器格式)。分別為該些媒體格式所預定之交換時點或交換範圍係同樣能以一個表格或類似物件而被儲存在該設備1中，且各別媒體格式之辨識係能例如藉由合適的辨識資料(例如：類似於上文所述之「視訊酬載辨識符」(VPID))而發生。再者，該設備1係能進一步經調適以藉由多個交換規則之輸入而可擴展，該等交換規則係陳述分別用於一個給定媒體格式(先前不為該設備1所支持)之一個即時媒體串流的交換時點或交換範圍。
    在上文所述之實施例中，一個交換接收器SS係藉由該設備1來提供。為了能夠以一個最大彈性將任何數目的來源以透通方式交換到任何數目的接收器，該設備1係同樣可提供多個交換接收器。
    應該要注意到：該設備1之實際連接埠未必專有地作用為一個來源連接埠或專有地作用為一個接收器連接埠。反之，取決於是予以連接地是一個來源還是一個接收器而將單一實體連接埠同時使用作為一個來源連接埠和一個接收器連接埠係可行的。特別是對於該些經連接到一個來源(其係傳送具有一個封包交換格式之一個即時媒體串流)或一個連接器(其係接收具有一個封包交換格式之一個即時媒體串流)之連接埠來說，該連接埠同時充當一個來源和一個接收器係可行的(例如：在該裝置以同時作用為一個來源和一個接收器來進行連接之情況下)。
    該等措詞「特性」和「包括」係不會排除其它元件或步驟，且該不定冠詞「一」係不會排除複數形。
    單一個單元或裝置係能進行在該等申請專利範圍中所詳細指定之多個元件的功能。
    以不同獨立項所詳細指定之單一功能及/或元件的事實係未必意謂不能有利地使用該功能及/或元件之一個組合。
    在該等申請專利範圍中之元件符號係不以下述一個方式來理解：該等申請專利範圍之保護主題和範疇並未受到該些元件符號有所限制。
    1‧‧‧設備
    2‧‧‧乙太網路纜線
    3‧‧‧同軸纜線
    4‧‧‧來源連接埠轉換器
    5‧‧‧接收器連接埠轉換器
    6‧‧‧緩衝器
    IPMZS‧‧‧多點目的地位址
    Q1，Q2，Q3‧‧‧來源、攝影機
    QA1，QA2，QA3‧‧‧來源連接埠
    S1，S2‧‧‧接收器、監視器
    S3‧‧‧接收器、數位編輯套件
    SA1，SA2，SA3‧‧‧接收器連接埠
    SS‧‧‧交換接收器
    在上述中，本發明之多個實施例業已參考後續圖式作出敘述，其中：圖1係顯示在一個第一交換狀態中用於將一個或多個來源之多個即時媒體串流交換到一個或多個接收器之一個設備的一個例示性和示範性實施例；圖2係顯示在一個交換過程期間用於將一個或多個來源之多個即時媒體串流交換到一個或多個接收器之一個設備的一個例示性和示範性實施例；圖3係顯示在一個第二交換狀態中用於將一個或多個來源之多個即時媒體串流交換到一個或多個接收器之一個設備的一個例示性和示範性實施例；圖4係顯示用於將一個或多個來源之多個即時媒體串流交換到一個或多個接收器之一個方法的一個實施例之一個例示性流程圖。
    在本案發明說明和圖式中，相同或相對應的構件係分別以相同的元件符號來註記而避免重複，至於進一步的區別係需要或合理的。
    1‧‧‧設備
    2‧‧‧乙太網路纜線
    3‧‧‧同軸纜線
    4‧‧‧來源連接埠轉換器
    5‧‧‧接收器連接埠轉換器
    6‧‧‧緩衝器
    IPMZ2‧‧‧多點目的地位址
    Q1，Q2，Q3‧‧‧來源、攝影機
    QA1，QA2，QA3‧‧‧來源連接埠
    S1，S2‧‧‧接收器、監視器
    S3‧‧‧接收器、數位編輯套件
    SA1，SA2，SA3‧‧‧接收器連接埠
    权利要求:
    Claims (15)
    [1] 一種用於將一個或多個來源(Q1，Q2，Q3)之多個即時媒體串流交換到一個或多個接收器(S1，S2，S3)的設備(1)，其中該設備(1)係包括：一個或多個來源連接埠(QA1，QA2，QA3)，以用於連接一個或多個來源(Q1，Q2，Q3)；以及一個或多個接收器連接埠(SA1，SA2，SA3)，以用於連接該一個或多個接收器(S1，S2，S3)，其中該設備(1)係經調適以便提供一個交換接收器(SS)，且予以交換到一個第一來源(Q1)之一個即時媒體串流，其中該交換接收器(SS)係經調適以便接收具有一個封包交換格式之第一來源(Q1)的即時媒體串流，且轉送具有一個封包交換格式之經接收即時媒體串流，其中該等封包係設置有在轉送期間被分配到該交換接收器(SS)的一個第一多點目的地位址(IPMZS)，以用於允許該一個或多個接收器(S2)連接於由該交換接收器(SS)所轉送之第一來源(Q1)的即時媒體串流。
    [2] 如申請專利範圍第1項之設備(1)，其中該設備(1)係經進一步調適以便將該交換接收器(SS)從一個第一來源(Q1)之一個即時媒體串流交換到一個第二來源(Q2)之一個即時媒體串流，使得該第二來源(Q2)之即時媒體串流係在該交換接收器處所接收。
    [3] 如申請專利範圍第2項之設備(1)，其中該設備(1)係進一步包括一個緩衝器，且經調適以便在將該交換接收器(SS)從該第一來源(Q1)之即時媒體串流交換到該第二來源(Q2)之即時媒體串流期間，將該第一來源(Q1)之即時媒體串流的資料及/或該第二來源(Q2)之即時媒體串流的資料緩衝在該緩衝器中。
    [4] 如申請專利範圍第2或3項之設備(1)，其中該設備(1)係經進一步調適以便在將該交換接收器(SS)從該第一來源(Q1)之即時媒體串流交換到該第二來源(Q2)之即時媒體串流期間，藉由該交換接收器(SS)在為此即時媒體串流所預定之一個第一交換時點處或是在為此即時媒體串流所預設之一個第一交換範圍內終止對該第一來源(Q1)之即時媒體串流進行的轉送，且藉由該交換接收器(SS)在為此即時媒體串流所預定之一個第二交換時點處或是在為此即時媒體串流所預設之一個第二交換範圍內初始化對該第二來源(Q2)之即時媒體串流進行的轉送。
    [5] 如申請專利範圍第4項之設備(1)，其中該第一交換時點及/或該第二交換時點處或該第一交換範圍及/或該第二交換範圍係取決於各別即時媒體串流的一個媒體格式。
    [6] 如申請專利範圍第5項之設備(1)，其中該設備(1)係經進一步調適以便基於在該即時媒體串流中的辨識資料來辨識該各別即時媒體串流的媒體格式。
    [7] 如申請專利範圍第4到6項中任一項之設備(1)，其中該設備(1)係經進一步調適以便藉由多個交換規則之輸入而可擴展，該等交換規則係陳述用於一個給定媒體格式之一個即時媒體串流的交換時點或交換範圍。
    [8] 如前述申請專利範圍中任一項之設備(1)，其中至少一個來源連接埠(QA1，QA3)係經調適以便使一個來源(Q1，Q3)可予以連接來傳送具有一個封包交換格式之一個即時媒體串流。
    [9] 如前述申請專利範圍中任一項之設備(1)，其中至少一個接收器連接(SA2，SA3)係經調適以便使一個接收器(SA2，SA3)可予以連接來接收具有一個封包交換格式之一個即時媒體串流。
    [10] 如前述申請專利範圍中任一項之設備(1)，其中至少一個來源連接埠(QA2)係包括一個來源連接埠轉換器(4)，其係經調適以將經連接至該來源連接埠(QA2)之一個來源(Q2)的一個即時媒體串流從一個串行格式轉換成該封包交換格式。
    [11] 如前述申請專利範圍中任一項之設備(1)，其中至少一個接收器連接埠(SA1)係包括一個接收器連接埠轉換器(5)，其係經調適以將經連接至該接收器連接埠(SA1)之一個接收器(S1)的一個即時媒體串流從該封包交換格式轉換成一個串行格式。
    [12] 如前述申請專利範圍中任一項之設備(1)，其中該設備(1)係經調適以便對從該一個或多個來源連接埠(QA1，QA2，QA3)中的一個來源連接埠轉送一個具有一個封包交換格式的即時媒體，其中該等封包係包括一個第二多點目的地位址(IPMZ1，IPMZ2，IPMZ3)，以允許該一個或多個接收器(S1，S3)與由該一個或多個來源連接埠(QA1，QA2，QA3)中之該一個來源連接埠所轉送之即時媒體串流的一個連接。
    [13] 如前述申請專利範圍中任一項之設備(1)，其中該封包交換格式係包括依據該網際網路通訊協定之一個格式，且該第一多點目的地位址(IPMZ1，IPMZ2，IPMZ3)係一個網際網路通訊協定之多播(multicast)目的地位址。
    [14] 一種用於將多個即時媒體串流從一個或多個來源(Q1，Q2，Q3)交換到一個或多個接收器(S1，S2，S3)之方法，其中該方法係包括：將該一個或多個來源(Q1，Q2，Q3)連接(101)到一個或多個來源連接埠(QA1，QA2，QA3)；將該一個或多個接收器(S1，S2，S3)連接(102)到一個或多個接收器連接埠(SA1，SA2，SA3)；提供(103)一個交換接收器(SS)，且予以交換到一個第一來源(Q1)之一個即時媒體串流；在該交換接收器(SS)處接收(104)具有一個封包交換格式之第一來源(Q1)的即時媒體串流；藉由該交換接收器(SS)來轉送(105)具有該封包交換格式之經接收即時媒體串流，其中該等封包係設置有在轉送期間被分配到該交換接收器(SS)的一個第一多點目的地位址(IPMZ3)；將該一個或多個接收器(S2)連接(106)到由該交換接收器(SS)所轉送之第一來源(Q1)的即時媒體串流。
    [15] 一種用於將一個或多個來源(Q1，Q2，Q3)的多個即時媒體串流交換到一個或多個接收器(S1，S2，S3)之電腦程式，其中該電腦程式係包括程式代碼構件，其係在該電腦程式運行在一個電腦上時，該電腦會控制依據申請專利範圍第1項之一個設備，使得該設備執行依據申請專利範圍第14項之方法中的步驟。
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    法律状态:
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    DE102011078021A|DE102011078021A1|2011-06-22|2011-06-22|Vorrichtung und Verfahren zum Schalten von Echtzeitmedienströmen|
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