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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Video- und/oder Audionetzwerke
und auf Video- und/oder Audionetzwerk-Verwaltungsanordnungen.
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Es
ist bekannt, Video- und Audioeinrichtungen in einem Studio unter
Verwendung einer Schalteinrichtung, beispielsweise eines Koppelpunktschalters
miteinander zu verbinden. Die herkömmliche Koppelpunktschalteranordnung
ist unflexibel, da sie erfordert, dass bestimmte Teile einer Studioeinrichtung
mit spezifischen realen Ports des Schalters verbunden werden müssen. Sie
erfordert auch eine Schaltstruktur, welche eine Kapazität proportional zum
Quadrat der Anzahl von Eingängen
hat.
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In
der Praxis sind die aktuellen Ports des Koppelpunktschalters real
mit Etiketten versehen, um zu zeigen, was mit ihnen verbunden ist. Änderungen
im Aufbau des Netzwerks sind schwierig und erfordern ein Umetikettieren
und erneutes Konfigurieren des Netzwerks.
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Das
System nach dem Stand der Technik, welcher in der
EP 0 967 753 A offenbart
ist, erlaubt nicht, den Aufbau des Netzwerks zentral zu steuern.
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Man
wünscht,
eine flexiblere Anordnung bereitzustellen.
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Gemäß einem
Merkmal der vorliegenden Erfindung wird ein Paketbasis-Datennetzwerk
bereitgestellt, welches aufweist:
einen Paketbasis-Netzwerkschalter,
mehrere
paketierte Datenquellen, welche mit dem Netzwerkschalter gekoppelt
sind, wobei die paketierten Daten zumindest eines von Audiodaten
oder Videodaten aufweisen;
zumindest einen Bestimmungsort,
der eine Datenhandhabungseinrichtung ist, um Daten von den paketierten
Datenquellen zu handhaben, die mit dem Netzwerkschalter gekoppelt
sind, und
eine Netzwerksteueranordnung, welche mit dem Netzwerk
gekoppelt ist, wobei die Netzwerksteueranordnung eingerichtet ist,
virtuelle schaltungs-gesteuerte Verbindungen zur Übertragung
der paketierten Daten von Quellen zu Bestimmungsorten über den Netzwerkschalter
bereitzustellen durch:
- a) Zuordnen von Multiauswahl-Gruppenidentifizieren
den Quellen, so dass die Quellen paketierte Daten auf das Netzwerk
als Multiauswahl-Datenpakete werfen, welche durch die Multiauswahl-Gruppenidentifizierer
identifiziert werden; und
- b) Instruieren eines Bestimmungsorts, eine Anforderung an den
Netzwerkschalter auszugeben, um die Multiauswahlgruppe einer Quelle
zu verbinden, um somit Datenpakete von dieser Quelle zu empfangen.
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Wenn
man ein Paketbasis-Netzwerk hat, welches virtuelle (emulierte) leitungsvermittelte
Verbindungen hat, können
somit zumindest einige der realen Begrenzungen eines Koppelpunktschalters vermieden
werden, wobei das einfache Konzept einer Koppelpunktschalteranordnung
bewahrt wird.
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Die
Netzwerksteueranordnung überwacht, steuert
und konfiguriert vorzugsweise Quellen- und Bestimmungsort-Knotenpunkte,
um die virtuellen leitungsvermittelten Verbindung über Paketschalttechnik
bereitzustellen. Da die Netzwerksteueranordnung durch Paketumschaltung
arbeitet, wird die Notwendigkeit, eine bestimmte Ausrüstung mit
bestimmten realen Ports zu verbinden, vermieden. In der Tat ist es
bei den Ausführungsformen
der Erfindung möglich,
einen herkömmlichen
Netzwerkschalter und Netzwerkanordnungen zu verwenden, beispielsweise
sogenannte Datenverkabelung der Kategorie 5 oder der Kategorie 6.
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Vorzugsweise
stellt die Netzwerksteuereinrichtung eine Grafikbenutzerschnittstelle
für einen Benutzer
bereit, um Daten in Bezug auf den Aufbau des Netzwerks bereitzustellen
und/oder zu sehen.
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Die
vorliegende Erfindung liefert auch eine Netzwerksteueranordnung
zur Verwendung in einem Paketbasis-Datennetzwerk, welches einen
Paketbasis-Netzwerkschalter hat, mehrere Paket-Datenquellen, welche
mit dem Netzwerkschalter gekoppelt sind, die betreibbar sind, paketierte
Daten zu erzeugen, welche zumindest eines von Audiodaten oder Videodaten
aufweisen; und zumindest einen Bestimmungsort, der eine Datenhabungseinrichtung
ist, um paketierte Daten von den paketierten Datenquellen zu handhaben,
die mit dem Netzwerkschalter gekoppelt sind,
wobei die Netzwerksteueranordnung
eingerichtet ist, virtuelle schaltungs-geschaltete Verbindungen
von Quellen zu Bestimmungsorten über
den Netzwerkschalter bereitzustellen, durch:
- a)
Zuordnen von Multiauswahl-Gruppenidentifizierern den Quellen, so
dass die Quellen Daten auf das Netzwerk als Multiauswahl-Datenpakete werfen,
die durch die Multiauswahl-Gruppenidentifizierer identifiziert werden;
und
- b) Instruieren eines Bestimmungsorts, um eine Anforderung an
den Netzwerkschalter auszugeben, um die Multiauswahlgruppe einer
Quelle zu verbinden, um Datenpakete von dieser Quelle zu empfangen.
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Die
vorliegende Erfindung liefert auch ein Verfahren zum Betreiben einer
Netzwerksteueranordnung in einem Paketbasis-Datennetzwerk, welches
einen Paketbasis-Netzwerkschalter hat, mehrere paketierte Datenquellen,
die betreibbar sind, Datenpakete zu erzeugen, welche zumindest eines
von Audiodaten oder Videodaten aufweisen, wobei die Datenquellen
mit dem Netzwerkschalter gekoppelt sind, und zumindest einen Bestimmungsort,
der eine Datenhandhabungseinrichtung ist, um Daten von den paketierten
Datenquellen zu handhaben, die mit dem Netzwerkschalter gekoppelt
sind, wobei das Verfahren die Schritte aufweist, virtuelle schaltungs-geschaltete
Verbindungen zur Übertragung paketierter
Daten von Quellen zu Bestimmungsorten über den Netzwerkschalter bereitzustellen,
durch:
- a) Zuordnen von Multiauswahl-Gruppenidentifizierern
den Quellen, so dass die Quellen paketierte Daten auf das Netzwerk
als Multiauswahl-Datenpakete werfen, welche durch die Multiauswahl-Gruppenidentifizierer
identifiziert werden; und
- b) Instruieren eines Bestimmungsorts, um eine Anforderung an
den Netzwerkschalter auszugeben, um die Multiauswahlgruppe einer
Quelle zu verbinden, um somit Datenpakete von dieser Quelle zu empfangen.
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Weitere
entsprechende Gesichtspunkte und Merkmale der Erfindung sind in
den angehängten
Patentansprüchen
definiert.
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Ausführungsformen
der Erfindung werden nun lediglich beispielhaft unter Bezug auf
die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
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1 ein
schematisches Blockdiagramm eines Netzwerks in einem Studio ist;
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2 ein
schematisches vereinfachtes Diagramm des Netzwerks ist, welches
Datenflüsse über dem
Netzwerk zeigt;
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3A ein
schematisches Diagramm des Formats eines Audio- oder Videopakets,
ist, welches im Netzwerk verwendet wird;
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3B ein
schematisches Diagramm des Formats eines AVSCP- oder CNMCP Pakets
ist, welches im Netzwerk verwendet wird;
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3C schematisch
ein in einer Richtung gesendetes Datenpaket zeigt;
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4 ein
schematisches Blockdiagramm einer Netzwerkschnittstelle des Netzwerks
von 1 ist;
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5A ein
schematisches Diagramm des Formats eines Datenpakets ist, welches
in der Netzwerkschnittstelle verwendet wird;
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5B ein
schematisches Beispiel einer aktuellen Flusszuordnung ist;
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5C schematisch
den Datenfluss in einer ENIC zeigt;
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6A und 6B schematisch
einen Paketier-/Entpaketier-Schalter der Netzwerkschnittstelle zeigt;
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7 ein
schematisches Blockdiagramm eines beispielhaften kleinen Netzwerks
ist, um einen Betriebsmodus des Netzwerks zu erläutern; und
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8 ein
schematisches Blockdiagramm eines Proxy-Generators einer Netzschnittstelle
ist;
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9 ein
schematisches Diagramm eines Beispiels der Anzeige einer grafischen
Benutzerschnittstelle (GUI) ist;
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10 ein
schematisches Diagramm eines weiteren Beispiels der Anzeige einer
grafischen Benutzerschnittstelle (GUI) ist;
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11 ein
schematisches Diagramm eines Beispiels einer grafischen Benutzerschnittstelle
ist, um den Aufbau des Netzwerks zu zeigen;
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12 ein
schematisches Diagramm eines Beispiels einer grafischen Benutzerschnittstelle
ist, um zu zeigen, wie die Daten über das Netzwerk geleitet werden;
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13 schematisch
eine Benutzerschnittstelle zeigt, welche auf dem Netzwerkmanager
bereitgestellt wird, über
den ein Benutzer Konfigurationsdaten eingeben kann;
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14 schematisch
einen Protokollstapel zeigt; und
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15 schematisch
einen AVSCP Datenkopf zeigt.
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Überblick und Terminologie
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Gemäß 1 ist
ein Netzwerk beispielsweise in einem Studio installiert. Das Netzwerk
umfasst mehrere Quellengruppen-AV-Einrichtungen, welche aus drei
Kameras S1 bis S3, drei Videobandrekordern (VTRs) S4 bis S6, zwei
Digitalsignalprozessoren (DSPs) S7, S8 und zwei weiteren Quellengruppen
S9, S10 bestehen, die lediglich serielle digitale Audiodaten erzeugen.
Das Netzwerk umfasst außerdem
einen Satz von Bestimmungsortgruppen-AV-Einrichtungen, welche aus einem Videoschalter
D8, zwei Monitoren D2, zwei Audioprozessoren D3 und einem Videoprozessor
D9 bestehen. Ein Ethernet-Schalter 2 bewirkt Verbindungen
zwischen den Quellengruppeneinrichtung und den Bestimmungsortgruppeneinrichtungen.
Alle Gruppeneinrichtungen S1 bis S10 und D1, D2, D3, D8, D9 sind über zumindest
eine verbesserte Netzwerkschnittstellenkarte (ENIC) NI1 bis NI11
mit dem Netzwerk verbunden, die sich gegenüber der Standard-Netzwerkschnittstellenkarte
unterscheidet und deren Strukturfunktion nachstehend mit Hilfe von 4 beschrieben
wird. Das Netzwerk umfasst außerdem
eine Netzwerksteueranordnung, welche aus einem ersten Schalt- und
einem Leit-Klienten 6, einem zusätzlichen Schalt- und Leit-Klienten 61 und
einem Netzwerkmanager 4 besteht. Ein Benutzer kann eine Änderung
der aktuellen Konfiguration der virtuellen leitungsvermittelten
Verbindungen des Netzwerks über
die grafische Benutzerschnittstelle (GUI) anfordern, die durch eine
Computersoftwareanwendung erzeugt wird, welche bei dieser Anordnung
auf einem Monitor in Verbindung mit dem Schalt- und Leit-Klienten 6 angezeigt
wird. Bei alternativen Anordnungen wird jedoch die GUI auf dem Monitor
in Verbindung mit dem Netzwerkmanager 4 angezeigt. Die
GUI wird ausführlich
nachstehend mit Hilfe von 9 bis 12 beschrieben.
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Das
Netzwerk ist ein Ethernet-Rundsendenetzwerk (Multiauswahlnetzwerk),
welches aus dem Ethernet-Schalter 2 besteht, der ein asynchroner n-Gigabit-Ethernet-Schalter 2 ist,
wobei n beispielsweise 1 oder 10 ist. Mit dem Ethernet-Schalter 2 sind Netzwerkknotenpunkte
verbunden, welche die Quelle "Gruppen" S1 bis S10 umfassen,
die Bestimmungsort"Gruppen" D1, D2, D3, D8 und
D9, und die Netzwerksteueranordnung, welche in diesem Beispiel den
Netzwerkmanager 4 und die Schalt- und Leit-Klienten 6, 61 umfasst.
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Eine
Quellengruppe ist so definiert, dass diese eine AV-Einrichtung ist,
beispielsweise eine Kamera S1 oder ein Videobandrekorder (VTR) 54,
der betriebsfähig
ist, Audio- und/oder
Videodaten zur Übertragung über das
Netzwerk zu erzeugen oder zu liefern, wobei die Quellengruppe einen
oder mehrere Eingangs- und/oder einen oder mehrere Ausgangsanschlüsse hat.
Jeder Eingangs-/Ausgangsanschluss der AV-Einrichtung wird mit einem
Port einer der ENICs NI1 bis NI11 verbunden werden. Unterschiedliche
Anschlüsse
der gleichen AV-Einrichtung können
jedoch mit unterschiedlichen ENICs wie im Fall der Quellengruppe
S1 in 1 verbunden sein, die einen ersten Ausgangsanschluss
hat, der mit der ENIC NI1 verbunden ist, und einen zweiten Ausgangsanschluss,
der mit der ENIC NI2 verbunden ist. Eine Bestimmungsgruppe ist so
definiert, dass diese eine AV-Einrichtung ist, beispielsweise ein
Videoschalter D8, ein Videoprozessor D9 oder ein Audioprozessor
D3, der betriebsfähig
ist, paketierte Audio- und/oder Videodaten über das Netzwerk zu empfangen
und Verarbeitungsoperationen in Bezug auf die empfangenen Daten
durchzuführen. Ähnlich wie
die Quellengruppe umfasst die Bestimmungsgruppe einen oder mehrere
Eingangsanschlüsse
und/oder einen oder mehrere Ausgangsanschlüsse, welche mit unterschiedlichen
Ports der gleichen ENIC oder unterschiedlichen ENICs verbunden werden
können.
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Es
wird als vorteilhaft angesehen, dass eine Bestimmungsortgruppe auch
als Quelle wirken kann und eine Quellengruppe außerdem als Bestimmungsort für unterschiedliche
Datenaustauschereignisse im Netzwerk wirken kann. Beispielsweise
hat der VTR 54 Audio-, Video-, Status- und Proxy-Quellen- und/oder
Bestimmungsorteinrichtungen in Verbindung damit, und für ein Datenaustausch-
Ereignis, welches die Ausgabe von Daten über das Netzwerk von einer
Videoquelleneinrichtung auf dem VTR 54 zum Videoprozessor D9 beinhaltet,
wirkt der VTR 54 als Quellengruppe. Ein anderes Datenaustauschereignis
kann das Umfassen des VTRs 54 aufweisen, um Daten von einer Kamera
S1 zu empfangen, die über
das Netzwerk über
den Videoprozessor D9 geleitet werden, um nachfolgend durch den
VTR 54 aufgezeichnet zu werden, wobei in diesem Fall die verarbeiteten
Videodaten vom Netzwerk in einer Bestimmungsorteinrichtung (ENIC-Eingangsanschluss)
in Verbindung mit dem VTR 54 empfangen werden, um diese nachfolgend
zum VTR 54 zur Aufzeichnung in serieller Digitalform zu liefern,
so dass der VTR 54 in diesem Zusammenhang als Bestimmungsortgruppe wirkt.
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Obwohl
die AV-Einrichtungen selbst benannte Quellengruppen S1 bis S10 und
Bestimmungsgruppen D1, D2, D3, D8, D9 sind, ist jede dieser Gruppen
mit einem oder mehreren ENIC-Ports verbunden. Die ENIC-Ports werden
als "Quelleneinrichtungen" und "Bestimmungsorteinrichtungen" bezeichnet. Eine "Quelleneinrichtung" wird so definiert, ein
ENIC-Ausgangsport zu sein, der paketierte Daten auf das Netzwerk
ausgibt oder serielle Digitaldaten zu einer Bestimmungsortgruppen-AV-Einrichtung ausgibt,
während
eine "Bestimmungsorteinrichtung" so definiert ist,
ein ENIC-Eingangsport zu sein, der entweder paketierte Daten vom
Netzwerk oder serielle Digitaldaten von einem Quellengruppen-AV-Einrichtungs-Ausgangsanschluss
empfängt.
Die Quelleneinrichtungen und die Bestimmungsorteinrichtungen einer
ENIC können
mit Quellengruppen (AV-Einrichtungen) verknüpft sein, von denen sie Daten
zur Übertragung über das
Netzwerk empfangen, oder Bestimmungsortgruppen, zu denen sie Daten
vom Netzwerk liefern. Der Netzwerkmanager 4 hält die Spur
der Auflistungen zwischen ENIC-Ports und AV-Einrichtungen.
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Der
Netzwerkmanager 4 speichert ein frei übertragbares alphanumerisches
Etikett, welches bezeichnet ist als "Kennzeichnungstext (Tally-Text)" für jede Quellengruppe
S1 bis S10 des Netzwerks. Ein Beispiel eines Kennzeichnungstexts
ist ein Name, beispielsweise "VTR1", der einer Quellengruppe S4
gegeben werden kann, oder der Name eines Kameramanns, beispielsweise "Jim", der einer Quellengruppenkamera
S1 gegeben werden kann. Der Kennzeichnungstext wird im Netzwerkmanager
aufgezeichnet. Alle Gruppen, welche mit dem Netzwerk verbunden sind,
können
auf diese Weise mit Namen versehen werden. Quellenein richtungen
und Bestimmungsorteinrichtungen der ENIC können mit Kennzeichnungstext
etikettiert sein, der von der übertragenen
Quellengruppe oder der Bestimmungsgruppen-AV-Einrichtung hergeleitet wird. Um eine
Verbindung mit dem Netzwerk zu ermöglichen, ist jede Quellengruppe
S1 bis S6 und jede Bestimmungsortgruppe D1, D2, D3, D8, D9 über zumindest
eine Netzwerkschnittstellenkarte NI1 bis NI11 mit dem Ethernet-Schalter 2 gekoppelt.
Diese Netzwerkschnittstellenkarten sind speziell zur Übertragung von
Audio- und/oder Videodaten über
das Netzwerk gemäß dem vorliegenden
Verfahren angepasst und mit ENICs (verbesserte Netzwerkschnittstellenkarten)
bezeichnet. Eine Einzelquelle oder eine Bestimmungsortgruppe kann
mit mehreren ENICs verbunden sein, beispielsweise ist bei der Anordnung
von 1 die Kameraquellengruppe S1 mit zwei unterschiedlichen
ENICs verbunden, d.h., NI1 und NI2. Insbesondere ist ein Hilfssatz
von Quelleneinrichtungen (Ausgangsanschlüssen) und Bestimmungsorteinrichtungen
(Eingangsanschlüsse)
der Quellengruppe mit der ersten ENIC NI1 verbunden, während ein
anderer verschiedener Hilfssatz mit der zweiten ENIC NI2 verbunden
ist. Jede ENIC NI1 bis NI8 hat mehrere Ports. Eingangsports eines
ersten Hilfssatzes der ENICs NI1 bis NI7 empfangen unmittelbar Daten
von Quellengruppen, beispielsweise Kameras SI1 bis SI3, VTRs S4
bis S6 und DSPs SI7, SI8, und die Ausgangsports dieser ENICs übertragen
paketierte Daten über
das Netzwerk, während
Eingangsports eines zweiten Hilfssatzes der ENICs NI8 bis NI11 paketierte
Daten empfangen, welche von anderen Quellengruppen über das
Netzwerk hergeleitet werden, obwohl ihre Ausgangsports serielle
digitale Audio- und/oder Videodaten zu Bestimmungsortgruppen liefern,
beispielsweise zum Videoschalter D8 und zu Audioprozessoren D3.
Das Netzwerk umfasst außerdem
optional eine Master-ENIC NIM 63 (siehe 1), die
ausführlicher
im Abschnitt Rahmenstart-Ausrichtung nachstehend beschrieben wird.
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In
einem herkömmlichen
Studio sind Quellengruppen, beispielsweise Kameras und Bestimmungsortgruppen,
beispielsweise Videoprozessoren über
einen Koppelpunktschalter verbunden. Der herkömmliche Koppelpunktschalter
erfordert spezifische bekannte Einrichtungen, welche mit entsprechenden spezifischen
bekannten Ports auf dem Schalter zu verbinden sind, um sicherzustellen,
dass sie miteinander über
den Schalter verbunden werden können. Dagegen
ist das Netzwerk von 1, welches den Ethernet-Schalter 2 aufweist,
durch den Netzwerkmanager 4 und durch den Schalt- und Leit-Klienten 6 konfiguriert,
um virtuelle leitungsvermittelte Verbindungen bereitzustellen, um
einen Koppelpunktschalter bis zu einem gewissen Ausmaß zu emulieren, dass
irgendeine oder mehrere Quellengruppen mit einer oder mehreren Bestimmungsgruppen
verbunden werden können.
Die virtuellen leitungsvermittelten Verbindungen werden durch Realisierung
ermöglicht,
in der Anordnung von 1 durch ein Internetprotokoll-Rundsendenetzwerk,
welches ein bekanntes Protokoll verwendet, IGMP (Internet Group
Management Protocol). Das Rundsendenetzwerk ermöglicht die Übertragung von Daten von einer
Quelleneinrichtung zu mehreren Bestimmungsorteinrichtungen, welche
zu vorher festgelegten Rundsendegruppen gehören, über das Netzwerk, und IGMP stellt
eine Einrichtung bereit, um zu identifizieren, zu welcher Rundsendegruppe
eine Quelleneinrichtung oder eine Bestimmungsorteinrichtung gehört. Jeder Quelleneinrichtung
und Bestimmungsorteinrichtung ist ein Identifizierer zugeordnet,
und vorher festgelegte Quelleneinrichtungsidentifizierer und Bestimmungsorteinrichtungsidentifizierer
sind mit einer bestimmten Rundsendeadresse verknüpft, um die virtuellen Verbindungen
zu definieren. Ungleich dem herkömmlichen
Koppelpunktschaltnetzwerk sind im Netzwerk von 1 die
aktuellen realen Ports des Ethernet-Schalters, mit denen die Quelleneinrichtung
und Bestimmungsorteinrichtungen verbunden sind, irrelevant, da die
Verbindungen flexibel unter Verwendung der Identifizierer und Rundsendeadressen
und der verknüpften
Kommunikationsprotokolle spezifiziert sind.
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Es
sollte angemerkt sein, dass in dem Anordnungsbeispiel von 1 das
Netzwerk wie folgt arbeitet: eine einzelne Quelleneinrichtung sollte
lediglich zu einer Rundsendegruppe gehören, die nicht anteilig durch
irgendwelche anderen Quellen genutzt wird. Zumindest eine Bestimmungseinrichtung
empfängt
Daten von dieser Quelleneinrichtung, indem die Quelleneinrichtungs-Rundsendegruppe
damit verbunden wird. Eine bestimmte Bestimmungseinrichtung verbindet
eine Rundsendegruppe, um Daten von der verknüpften Quelleneinrichtung zu
empfangen, wobei eine Rundsendegruppen-Verbindungsinformation ausgegeben
wird. Die Netzwerksteueranordnung 4, 6, 61 initialisiert
jede virtuelle leitungsvermittelte Verbindung, wobei eine Steuerinformation zur
Bestimmungsorteinrichtung gesendet wird (d.h., zu einem Eingangsanschluss
einer der Bestimmungsortgruppe-AV-Einrichtungen oder einem entsprechenden
ENIC-Anschluss), um die Einrichtung anzuweisen, eine Anforderung
an den Ethernet-Schalter 2 auszugeben, um die Rundsendegruppe
der geeigneten Quelleneinrichtung zu verbinden. Mehrfachbestimmungsorteinrichtungen
können
eine bestimmte Rundsendegruppe zusammenfügen, und der Ethernet-Schalter 2 führt die
erforderliche Duplikation der Daten von der Quelleneinrichtung durch, die
er zu dieser Rundsendegruppe überträgt. Die
Daten, welche durch die Quelleneinrichtung zu den mehreren Bestimmungsorteinrichtungen
der Rundsendegruppe übertragen
werden können,
umfassen Videodaten, Audiodaten, Zeitcodedaten oder Statusdaten.
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Überblick über ENICs
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Die
Funktionalität
der ENIC wird ausführlicher
nachstehend mit Hilfe von 4 beschrieben. Eine
ENIC erlaubt irgendeiner Quellengruppe, beispielsweise einer Kamera
und irgendeiner Bestimmungsgruppe, beispielsweise einem VTR, der
nicht zur Verwendung in einem Rundsendenetzwerk bestimmt ist, in
einem Rundsendenetzwerk verwendet zu werden. Eine ENIC ist eine "Abladeplatz"-Einrichtung, die
aufgefordert werden kann, Audio-, Video- und Steuerdatenströme zu liefern und zu empfangen. Eine
ENIC kann nicht irgendeine Änderung
in Bezug auf die Konfiguration des Netzwerks sehen oder initialisieren.
Vielmehr steuert der Netzwerkmanager 4, zu welcher eine
Rundsendegruppe(n) eine bestimmte ENIC befürwortet werden kann, und leitet
die ENIC, um Anforderungen an den Ethernet-Schalter 2 auszugeben,
um diese Rundsendegruppen zusammenzufügen. Obwohl in der Anordnung
von 1 die ENICs NI1 bis NI11 bestimmte Einheiten von
der Quellengruppe und der Bestimmungsortgruppe-AV, mit denen sie
verknüpft
sind, sind, wird man es als vorteilhaft ansehen, dass bei alternativen
Anordnungen die Funktionalität
einer ENIC in eine AV-Einrichtung integriert werden könnte. Jede
ENIC hat eine verknüpfte
Ethernet-Adresse und eine IP-Adresse. Die Ethernet-Adresse ist ein
48-Bit-Wert, der eine reale Adresse innerhalb des LAN spezifiziert,
während die
IP-Adresse (in beispielsweise IPv4) ein 32-Bit-Wert ist, der jeden
Sender oder Empfänger
der Paketbasisinformation über
das Internet identifiziert. Die Ethernet-Adresse unterscheidet sich üblicherweise
von der IP-Adresse, wobei jedoch die beiden Adressen miteinander
aufgelistet werden können, beispielsweise
unter Verwendung des Adressauflösungsprotokolls
(ARP). Die IP-Adresse ist erforderlich, zu ermöglichen, dass der Ethernet-Schalter 2 Daten
zu und von der ENIC leitet. Jeder Datenstrom in Verbindung mit der
ENIC wird unter Verwendung sowohl einer Rundsendeadresse als auch
einer Benutzerdatagramm-Protokoll-Portnummer
(UDP) identifiziert. UDP ist ein Transportebenenprotokoll, welches
zusammen mit IP Datumkommunikation über das Netzwerk plant. UDP
liefert Portnummern, um unterschiedliche Transaktionsanforderungen
zu unterscheiden (dieser Dienst ist durch IP nicht vorgesehen).
Bei dieser Ausführungsform
ist eine Einzel-IP-Adresse mit jeder ENIC verknüpft. Bei alternativen Ausführungsformen
jedoch könnten
Mehrfach-IP-Adressen mit einer Einzel-ENIC verknüpft sein. Neben der Ethernet-Adresse
und der IP-Adresse hat die ENIC außerdem einen verknüpften ENIC-Identifizierer
(ID) und mehrere Port-IDs für
entsprechende Einrichtungen der Bestimmungsorteinrichtungen und
Quelleneinrichtungen in Verbindung mit der ENIC. Alle Adressen und
IDs in Verbindung mit jeder ENIC werden durch den Netzwerkmanager 4 aufgezeichnet.
Die Quelleneinrichtungen und die Bestimmungsorteinrichtungen (d.h.,
individuelle Eingänge
und Ausgänge
der Netzwerkknotenpunkteinrichtungen S1 bis S8 und D1, D2, D3, D8,
D9) entsprechen entsprechend einem oder meh reren realen Eingangsanschlüssen und
Ausgangsanschlüssen
einer ENIC. Eine ENIC wirkt wie ein Schalter, der Daten, die vom
Schalter 2 empfangen werden, auf einen spezifischen realen
Ausgang der ENIC umschaltet und Daten von einem spezifischen realen
Eingang auf den Schalter 2 umschaltet.
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Das
Netzwerk, das unter Verwendung des Ethernet-Schalters 2 realisiert
wird, ist asynchron. Die Audio- und Videodaten benötigen jedoch
synchrone Verarbeitung. Die ENICs liefern Synchronbetrieb über das
Netzwerk und richten Rahmen unterschiedlicher Videoströme für Zwecke
aus, beispielsweise zum Editieren. Die Video- und Audioeinrichtungen
(d.h., Quellengruppen und Bestimmungsortgruppen), welche mit dem
Netzwerk verbunden sind, arbeiten in Bezug auf serielle Digitaldaten,
beispielsweise unter Verwendung der digitalen genormten Seriell-Digital-Schnittstelle
(SDI) als Schnittstelle von digitalen Komponentenvideo oder dem
digitalen Audiostandard für
Audio Engineering Serial Society (AES) für Audiodaten. Die ENICs setzen
Daten von der Quelleneinrichtung am Übertragungsende von SDI oder
dem AES-seriellen Digitalformat in ein paketiertes Format um, welches
zur Übertragung über das Netzwerk
geeignet ist, insbesondere für
Rundsende-UDP/IP-Datenpakete. Am Empfangsende setzen die ENICs Rundsende-UDP/IP-Datenpakete,
welche vom Netzwerk empfangen werden, in ein serielles Digitaldatenformat
um, welches zur Lieferung zur Bestimmungsorteinrichtung geeignet
ist. Eine weitere Funktionalität,
welche durch die ENICs bereitgestellt wird, besteht darin, von einem
vollauflösenden
Videostrom einen Videostrom mit reduzierter Auflösung zu erzeugen, der mit "Proxy-Video" bezeichnet wird. Proxy-Video
ist eine Version mit reduzierter Bandbreite der entsprechenden Vollauflösungs-Videoinformation
und ist beispielsweise zur Verarbeitung durch Netzwerk-Klienten,
welche eingeschränkte Speicherkapazität und/oder
Verarbeitungsleistung haben, oder zur Verwendung bei vorhersehenden
Informationsinhalt zum Herunterladen über das Netzwerk geeignet.
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Überblick über Netzwerkmanager
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Der
Netzwerkmanager 4 arbeitet funktionsmäßig mit den Schalt- und Leit-Klienten 6, 61 von
der Netzwerksteueranordnung zusammen, die betreibbar ist, um Rundsende-Gruppenidentifizierer
den Audio- und Videoquelleneinrichtungen zuzuordnen, und um Bestimmungseinrichtungen
zu instruieren, Anforderungen an den Ethernet-Schalter 2 auszugeben, um
eine bestimmte Rundsendegruppe zusammenzufügen, um Daten von der entsprechenden
Quelleneinrichtung zu empfangen. Der Netzwerkmanager 4 hält Information
des aktuellen Status des Netzwerks und alle Instruktionen, die eine Änderung
initialisieren, bezüglich
der Einrichtungskonfiguration oder in Bezug auf die Netzwerkverbindbarkeit,
die vom Netzwerkmanager 4 den Ursprung hat. In der Anordnung von 1 ist
der Netzwerkmanager ein Personalcomputer (PC), der über eine
Standardnetzwerkschnittstellenkarte mit dem Netzwerk verbunden ist. Bei
alternativen Anordnungen könnte
der Netzwerkmanager beispielsweise ein Arbeitsplatz sein, und die
Netzwerksteueranordnung kann mehr als einen Netzwerkmanager aufweisen.
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Der
Netzwerkmanager 4 hält
eine Datenbank, welche den Aufbau des Netzwerks spezifiziert. In
der Anordnung von 1 ist die Datenbank auf dem
gleichen PC wie der Netzwerkmanager 4 gespeichert, wobei
diese bei alternativen Anordnungen auf zumindest einem anderen PC
gespeichert sein könnte.
Die Datenbank zeichnet für
jede ENIC die verknüpfte
Ethernet-Adresse, die IP-Adresse, die ENIC ID und die Quelleneinrichtungen
und die Bestimmungsorteinrichtungen (Eingänge und Ausgänge der
Netzwerkknotenpunkteinrichtungen) auf, die aktuell mit dem Netzwerk über diese
ENIC verbunden sind. Der Abschnitt unten mit dem Titel "Netzwerk-Konfigurations-Daten" beschreibt vier
unterschiedliche Kategorien einer Einrichtung, für die der Netzwerkmanager 4 Konfigurationsdaten
speichert. Der Netzwerkmanager 4 führt außerdem folgende Funktionen
aus: Zuordnen von Netzwerkressourcen dem (den) Schalt-Leit-Klienten 6, 61 und
den ENICs NI1 bis NI11; Senden von Befehlen zu den Bestimmungsorteinrichtungen,
um Anforderungen an den Ethernet-Schalter 2 auszugeben,
um eine spezifizierte Rundsendegruppe zusammenzufügen, um
dadurch die Audio- und/oder
virtuellen leitungsvermittelten Verbindungen über das Netzwerk zu ändern; und
sicherzustellen, dass jeder (alle) Schalt- und Leit-Klient (Klienten) 6, 61 mit
Blick vom Netzwerk korrekt ist (sind).
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Netzwerk-Konfigurations-Daten
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Der
Netzwerkmanager speichert und hält
einen Satz an Daten in Bezug auf jede Anzahl unterschiedlicher Kategorien
der Einrichtung im Netzwerk. Da Steuerungsinformation vom Netzwerksteuermanager 4 zu
den ENICs NI1 bis NI11 (bevorzugt zu Eingängen/Ausgängen) gesendet wird, wird jeder ENIC-Port
so kategorisiert, als ob er zu einem von mehreren Einrichtungsarten/Kategorien
gehört.
Die "Quelleneinrichtung" und die "Bestimmungsorteinrichtung" wurden oben schon
erläutert.
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Insbesondere
bestehen die Netzwerk-Konfigurations-Daten aus vier Basisarten in
Bezug auf vier unterschiedliche Arten einer Einrichtung (ENIC-Eingangs-/Ausgangs-Ports)
und einer fünften
Datenart in Verbindung mit einer Gruppe von Einrichtungen, die gemeinsam
gesteuert werden. Die vier Basiseinrichtungsarten sind:
- 1. Quelleneinrichtung: Video- und Audio- und Statusdaten von
einer Quelleneinrichtung werden geeignet durch eine ENIC-formatiert
und zu einer Rundsendegruppe im Netzwerk übertragen. Jede Quelleneinrichtung
wird kann ebenfalls ein Video-Proxy niedriger Bandbreite übertragen.
- 2. Bestimmungsorteinrichtung: Video-, Audio- und Statusdaten
vom Netzwerk werden durch eine Bestimmungsorteinrichtung empfangen,
wobei eine Rundsendegruppe zusammengefügt wird.
- 3. Steuerquelleneinrichtung: Steuerbefehle werden durch eine
ENIC oder durch einen Netzwerk-Klienten erzeugt und in einer Richtung
zu einem vorher festgelegten Steuerbestimmungsort in einer Richtung
gesendet.
- 4. Steuerbestimmungsorteinrichtung: diese empfängt Steuerbefehle,
welche in einer Richtung von einer Steuerquelle gesendet werden.
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Der
Schalt- und Leit-Klient 6 kann nicht unmittelbar auf die
Quellen- und Steuerbestimmungsorteinrichtungen zugreifen. Diese
Einrichtungen sind Mitglieder einer Steuerquellengruppe, welche
eine Gruppe von Einrichtungen ist, welche nicht unabhängig gesteuert
werden kann. Beispielsweise sind ein Standard-SDI-Videoausgang und
ein Super-SDI-Ausgang von einem VTR mit einer ENIC zur Übertragung
auf dem Netzwerk 2 verbunden. Der SDI-Eingang ist als vier
Quelleneinrichtungen dargestellt, der zwei Videoquelleneinrichtungen
V0, V1 (eine von
dem SDI-Ausgang und eine vom Super-SDI-Ausgang) und zwei Audioquelleneinrichtungen
A0, A1 in der Netzwerkkonfiguration
umfasst. Diese vier Quelleneinrichtungen werden durch die gleiche
reale Einrichtung erzeugt (die Quellengruppe ist der VTR). Die vier
Quelleneinrichtungen haben einen gemeinsamen Zeitcode und Datenstromstatus,
d.h., Stopp, FF (schneller Vorlauf), REW (Rücklauf) usw.. Folglich werden
diese vier Quelleneinrichtungen gemeinsam über eine Steuerquellengruppe
und nicht unabhängig
gesteuert.
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Ein
vorher festgelegter Satz an Information (eine Datenstruktur) wird
durch den Netzwerkmanager 4 in Bezug auf jede der obigen
Einrichtungsarten gespeichert, d.h., der Quelle, des Bestimmungsorts, des
Steuerquellen-Steuerbestimmungsorts und der Steuerquellengruppe
zusätzlich
zu einer ENIC-Datenstruktur, die anschließend beschrieben wird.
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Für die Quelleneinrichtung
speichert der Netzwerkmanager die folgenden Daten: eine 32-Bit-ID,
von der die höchstwertigsten
16 Bits die ENIC ID spezifizieren und die niedrigwertigsten 16 Bits
die UDP-Port-ID spezifizieren; einen 8-Bit-Wert, der die Datenart
spezifiziert (Audio-, Video- oder Statusdaten); einen 32-Bit-Wert,
der die Steuerquellen gruppe spezifiziert, zu dem die Quelleneinrichtung gehört; eine
erste 32-Bit-Rundsende-IP-Adresse, welche
die Bestimmungseinrichtung spezifiziert, die die Quelleneinrichtung
dahin überträgt, und
eine 32-Bit-Rundsende-IP-Adresse, welche die Bestimmungseinrichtung
spezifiziert, zu der das Video-Proxy übertragen wird; 64 Bytes einer
Kennzeichnungstextinformation; einen 32-Bit-"Verknüpfungs"-Wert, der eine Bestimmungseinrichtungs-ID
in Verbindung mit einer Bestimmungsorteinrichtung spezifiziert,
die die bestimmte Quelle liefert (eine verknüpfte Quelle ist eine Quelle,
welche durch eine Bestimmungsorteinrichtung geliefert wird, beispielsweise
ein Chroma-Verschlüsseler,
welcher Daten über
das Netzwerk empfängt
und verarbeitete Daten auf das Netzwerk als eine Quelle für eine andere
Netzwerkeinrichtung ausgibt); einen 32-Bit-Wert, der die Anzahl
von Videozeilen spezifiziert, um Übertragung dadurch für eine Videoquelle
zu verzögern;
und einen 8-Bit-Statuswert, der spezifiziert, wenn die Quelle aktuell
freigegeben wird, um Daten über
das Netzwerk zu übertragen.
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Für die Bestimmungsorteinrichtung
speichert der Netzwerkmanager die folgenden Daten: eine 32-Bit-ID,
von der die höchstwertigen
16 Bits die ENIC-ID spezifizieren, und die niedrigwertigsten 16 Bits
die UDP-Port-ID spezifizieren; einen 8-Bit-Wert, der die Datenart
spezifiziert (Audio-, Video- oder Statusdaten); einen 32-Bit-Wert,
der die IP-Adresse der ENIC spezifiziert, der die Bestimmungsorteinrichtung realisiert;
einen 32-Bit-Wert MCAST_SRC_IP, der die Rundsendeadresse IP spezifiziert,
von welcher die Bestimmungsorteinrichtung Daten empfängt; einen 32-Bit-Wert,
der die Quelleneinrichtung spezifiziert, zu der die Rundsende-IP-Adresse übertragen
wird, zu der die Bestimmungsorteinrichtung zugeordnet ist; einen
8-Bit-Kennzeichnungstextindex; einen 32-Bit-Wert, der eine Quelleneinrichtungs-ID
in Verbindung mit einer Quelleneinrichtung spezifiziert, welche
durch die Bestimmungsorteinrichtung beliefert wird (eine verknüpfte Bestimmung
ist eine, welche eine Quelle liefert); einen 32-Bit-Zeilenverzögerungswert,
der die Anzahl von Videozeilen spezifiziert, über den die Wiedergabe zu verzögern ist;
und einen 8-Bit-Statuswert, der spezifiziert, ob die Bestimmungsorteinrichtung
auf Sendung ist, nicht auf Sendung ist, gesteuert wird usw..
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Für die Steuerquelleneinrichtung
speichert der Netzwerkmanager 4 den folgenden Datensatz: eine
32-Bit-ID, von der die höchstwertigen
16 Bits, welche durch die ENIC-ID spezifiziert werden, und die niedrigstwertigen
16 Bits die UDP-Port-ID spezifizieren; einen 32-Bit-Wert, der eine
ID der Steuerbestimmungsorteinrichtung spezifiziert, zu der Informationen
zu übertragen
sind; eine 32-Bit-IP-Adresse und eine 16-Bit-UDP-Port-Adresse der
ENIC, welche die spezifizierte Steuerbestimmungseinrichtung realisiert;
eine 32-Bit-IP-Ad resse und eine 16-Bit-UDP-Adresse der ENIC, welche
die aktuelle Steuerquelleneinrichtung realisiert.
-
Für die Steuerbestimmungseinrichtung
speichert der Netzwerkmanager 4 den folgenden Datensatz:
eine 32-Bit-ID, von der die höchstwertigen
16 Bits die ENIC ID spezifizieren, und die niedrigwertigsten 16
Bits die UDP-Port-ID spezifizieren; eine 32-Bit-ID der Steuerquellengruppe,
zu der die spezifizierte Steuerbestimmungseinrichtung gehört; eine 32-Bit-ID der Steuerquelle,
mit der die Steuerbestimmung verbunden ist; eine 32-Bit-IP-Adresse
und eine 16-Bit-UDP-Adresse der ENIC, welche die verknüpfte Steuerquelle
realisiert; und eine 32-Bit-IP-Adresse und eine 16-Bit-UDP-Adresse
der ENIC, welche die spezifizierte Steuerbestimmung realisiert.
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Für die Steuerquellengruppe
(mit der die gegebenen Quellen- und Steuerbestimmungseinrichtungen
verknüpft
sind) speichert der Netzwerkmanager 4 den folgenden Datensatz:
eine 32-Bit-ID, die spezifisch die spezifizierte Steuerquellengruppe identifiziert;
einen 16-Bit-Wert, der die Anzahl von Einrichtungen spezifiziert,
welche zur Quellengruppe gehören;
einen 32-Bit-Wert, der die IDs aller Einrichtungen spezifiziert,
welche zur Gruppe gehören
(maximal 10); einen 32-Bit-Wert, der die Steuerbestimmungseinrichtung
in Verbindung mit der Gruppe spezifiziert; ein 32-Bit-Quellenstatuswert,
der die Statusquelleneinrichtung spezifiziert, der die Statusdaten für jede bis
(10) Einrichtungen der Gruppe überträgt; 64-Bytes, welche Kennzeichnungstexte
für alle
Einrichtungen der Gruppe umfassen; 128 Bytes von Beschreibungsdaten,
um bis zu 10 Beschreibungen für die
Gruppe zu speichern; einen 64-Byte-Steuerquellennamen und einen
8-Bit-Statuswert.
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Zusätzlich zu
den obigen fünf
Kategorien von Datensätzen,
welche durch den Netzwerkmanager 4 gespeichert werden,
werden die folgenden Daten durch den Netzwerkmanager 4 für jede der
ENICs NI1 bis NI11 als ENIC-Datenstruktur gespeichert: eine 16-Bit-ID, die spezifisch
die ENIC identifiziert; eine 48-Bit-Medienzugriff-Steueradresse
(MAC) in Verbindung mit der ENIC; eine 32-Bit-ENIC IP-Adresse; eine
32-Bit-IP-Adresse für
den Haupttakt der ENIC und eine 32-Bit-Datei, welche eine Anzahl
von Parametern spezifiziert, welche für die Einrichtung zur Hardware-Auflistung
verwendet wird.
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Die
ENIC-Datenstruktur listet außerdem
die vier Quelleneinrichtungen des obigen Beispiels in Bezug auf
die realen Ports auf der ENIC-Karte auf und weist Hardware-Begrenzungen
auf, welche das Idealmodell, welches oben beschrieben wurde, beschränken. Wenn
eine ENIC initialisiert, wird sie Information empfangen, welche
Einrichtungen mit ihren UPD (RS 422)-Ports verbunden sind, so dass
die korrekte Ansteuerung verwendet werden kann.
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Somit
speichert für
jede Bestimmungsgruppe der Netzwerkmanager 4 jede Rundsende-IP-Adresse
MCAST_SRC_IP, von der diese Bestimmungsgruppe Daten herleitet. Es
sollte verstanden sein, dass verschiedene Eingangs-/Ausgangsports
einer vorgegebenen Bestimmungsgruppe Daten von unterschiedlichen
IP-Rundsendeadressen empfangen können.
Die empfangenen Daten hängen vom
ENIC-Port (d.h., Quelle-/Bestimmungsorteinrichtung) ab, mit dem
die Eingangs-/Ausgangsports der Bestimmungsgruppe (AV-Einrichtung)
verbunden sind. Wie oben in Bezug auf die Bestimmungsortdatenstruktur
spezifiziert wurde, werden für
jede Bestimmungsgruppe eine ID für
sowohl die Bestimmungsortgruppe selbst als auch für die Quellengruppe,
von der die Daten hergeleitet werden, auch in der Netzwerkkonfigurationsdatenbank
gespeichert. Die Quellen-/Bestimmungsgruppen ID umfasst einen Identifizierer
der ENIC, mit dem die Quellen-/Bestimmungsortgruppe mit dem Netzwerk
verbunden ist, und einen Identifizierer des ENIC-Ports, mit dem
die verknüpfte
Quellen-/Bestimmungsortgruppe
verbunden ist. Ein ähnlicher
Satz an Information wird in Bezug auf jede Quellengruppe gespeichert.
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Übersicht über den Schalt- und Leit-Klienten 6
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In
der Anordnung von 1 ist der Schalt- und Leit-Klient 6 ähnlich wie
der Netzwerkmanager 4 ein PC, der mit dem Netzwerk über eine
Standardnetzwerk-Schnittstellenkarte verbunden ist. Der Schalt-
und Leit-Klient 6 ist betreibbar, um Änderungen in Bezug auf die
Netzwerkkonfiguration zu betrachten und/oder zu beginnen, d.h.,
die Änderung virtueller
Schaltkreisschaltverbindungen zwischen Quelleneinrichtungen und
Bestimmungseinrichtungen zu initialisieren. Solche Änderungen
können durch
einen Benutzer initialisiert werden, der mit einer GUI wie oben
mit Hilfe von 9 bis 12 beschrieben
funktionsmäßig zusammenarbeitet.
Im Anordnungsbeispiel von 1 ist der
Schalt- und Leit-Klient 6 betriebsfähig, sowohl den Videoschalter D8
als auch die verknüpfte
ENIC NI8 sowie die Lieferung von Videodaten zur ENIC NI8 zu und
von dem Netzwerk zu steuern. Der Schalt- und Leit-Klient 6 kann
außerdem
die Lieferung von Video- oder Audiodaten zu anderen Bestimmungseinrichtungen
D2, D3 und D9 über
die verknüpften
ENICs NI9, NI10 bzw. NI11 steuern. Der Schalt- und Leit-Klient 61 ist außerdem betriebsfähig, einen
anderen Hilfssatz von Bestimmungsorteinrichtungen und deren ENICs
gegenüber
denjenigen zu steuern, welche durch den Schalt- und Leit-Klient 6 gesteuert
werden.
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Wie
oben beschrieben hält
der Netzwerkmanager 4 eine Datenbank, welche die aktuelle
Netzwerkkonfiguration spezifiziert, und arbeitet mit dem Schalt-
und Leit-Klienten 6 zusammen, um das Netzwerk zu konfigurieren.
Obwohl der Netzwerkmanager 4 dem Schalt- und Leit-Klienten 6 Zulassung
gewähren
kann, bestimmte Befehle unmittelbar zur ENIC zu senden, bevorzugt
als diese über
den Netzwerkmanager 4 zur ENIC zu senden, müssen allgemein
alle Anforderungen, welche die Netzwerkkonfiguration gefährden können, über den
Netzwerkmanager gesendet werden. Beispiele bestimmter Befehle, welche
die Netzwerkverbindungen nicht gefährden und folglich unmittelbar
vom Schalt- und Leit-Klienten 6 zu einer ENIC gesendet
werden können,
sind Datenstromsteuerbefehle, beispielsweise Wiedergabe, Rückspulen,
schneller Vorlauf. Abgesehen vom Speichern von Information, die
die Netzwerkkonfiguration spezifiziert, ordnet die Netzwerksteuerung 4 Ressourcen
den ENICs und den Schalt- und Leit-Klienten 6, 61 zu,
steuert alle Befehle, welche die Audio- und/oder Videodatenverbindungen
im Netzwerk gefährden
könnten
und stellt sicher, dass die Schalt- und Leit-Klienten 6, 61 einen
genauen Überblick über die
relevanten Netzwerkverbindungen haben.
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Protokolle und Datenflüsse, 2
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Das
Ethernet-Netzwerk der Anordnung von 1 realisiert
verschiedene herkömmliche
Protokolle einschließlich
UDP (Benutzerdatagrammprotokoll)/IP, TCP(Übertragungssteuerprotokoll)/IP,
und IGMP (Internetgruppen-Verwaltungsprotokoll). Andere Protokolle,
welche im Netzwerk realisiert werden, umfassen ein bekanntes Realzeitprotokoll
(RTP) und zwei Protokolle, deren Inhaber Sony Corporation ist: zunächst AVSCP
(Audio-Video-Schaltsteuerprotokoll), welches für die Verbindungssteuerung
zwischen dem Netzwerkmanager 4 und ENICs NI1 bis NI11 verwendet
wird, und zweitens CNMCP (Klientennetzwerk-Manager-Kommunikations-Protokoll), welches
zur Kommunikation zwischen dem Netzwerkmanager 4 und den
Schalt- und Leit-Klienten 6, 61 verwendet wird.
Diese Protokolle werden anschließend ausführlicher mit Hilfe von 2 beschrieben.
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Unter
Bezug auf 2 zeigt 2 ein vereinfachtes
Diagramm des Netzwerks von 1, wobei
lediglich der Netzwerkmanager 4, der Schalt- und Leit-Klient 6 und
ein Hilfssatz der ENICs gezeigt ist, insbesondere beispielsweise
NI1 (in Verbindung mit der Kamera 1, Quellengruppe), NI2 (in Verbindung mit
den Quellengruppen sowohl der Kamera 1 als auch der Kamera 2) und
NI8 (in Verbindung mit der Bestimmungsortgruppe des Videoschalter
D8). 2 zeigt, wie der Netzwerkmanager 4, der
Schalt- und Leit-Klient 6 und die ENICs NI1, NI2, NI8 über das
LAN unter Verwendung einer Anzahl unterschiedlicher Kommunikationsprotokolle
kommunizieren. Wie in 2 gezeigt ist, kommuniziert
der Netzwerkmanager 4 mit ENICs NI1, NI2, NI8 unter Verwendung
von AVSCP, während
der Schalt- und Leit-Klient 6 mit dem Netzwerkmanager 4 unter
Verwendung von CNMCP kommuniziert. Der Schalt- und Leit-Klient 6 ist
betriebsfähig,
als Eingangsstromstatus (SS) Daten zu empfangen, welche den Status
einer Steuerquellengruppe spezifizieren, um AV-Proxy-Daten P zu empfangen und Ein-Richtungs-Steuer-Daten
(UCD) zum Netzwerk auszugeben, um eine Quellen- oder Bestimmungsorteinrichtung
zu steuern. Es sei angemerkt, dass bei dieser Anordnung lediglich
der Schalt- und Leit-Klient 6 Proxy-Video P als Eingangssignal
empfängt,
obwohl alle drei ENICs NI1, NI2, NI8 Proxy-Video an das Netzwerk
ausgeben. Die ENICs NI1, NI2 und NI8 sind jeweils betriebsfähig, um
Proxy-Daten P auszugeben, um SS-Statusdaten über das LAN zu empfangen und
zu übertragen,
RTP-Kommunikation zu senden und zu empfangen, IGMP-Daten auszugeben,
um zu spezifizieren, zu welcher Rundsendegruppe diese Quelleneinrichtung
Daten übertragen
kann, um UCD-Informationen über
das Netzwerk vom Schalt- und Leit-Klienten 6 und/oder dem
Netzwerkmanager 4 zu empfangen. Es sei angemerkt, dass
die ENIC NI2 betriebsfähig
ist, UCD-Informationen unmittelbar zu einer anderen ENIC NI8 zu
senden, wobei der Netzwerkmanager 4 umgangen wird. Wie
oben beschrieben ist diese direkte Kommunikation zwischen ENICs lediglich
für Steuerbefehle
zulässig,
welche die Netzwerkverbindungen nicht gefährden. Da die ENIC NI8 mit
dem Bestimmungsortgruppen-Videoschalter D8 verbunden ist, ist sie
betriebsfähig,
sowohl SDI-Videoströme
zu übertragen
als auch zu empfangen, während
die ENICs NI1 und NI2 in Verbindung mit den Kameras lediglich betriebsfähig sind,
um SDI-Video von Ausgängen
in Bezug auf diese Kameras zum Paketieren durch die ENIC und zum Überkragen über das
Netzwerk zu empfangen.
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AVSCP
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AVSCP
verwendet UDP (Benutzer-Datagramm-Protokoll), um seine Informationen
zu übertragen.
UDP ist ein verbindungsloses Transportprotokoll, welches bedeutet,
dass ein Einweg-Datenpaket durch die Sendeeinrichtung gesendet wird,
ohne die Empfangseinrichtung zu informieren, dass die Daten unterwegs
sind. Bei Empfang jedes Datenpakets gibt die Empfangseinrichtung
die Statusinformation nicht an die Sendeeinrichtung zurück. Das
Datenformat ist im Abschnitt "Datenformat" und 3B unten
beschrieben.
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AVSCP
wird zur Kommunikation zwischen dem Netzwerkmanager und jeder ENIC
verwendet, um die Verbindung zu steuern und um den Betriebsstatus
der ENIC und AV-Ports (Audio- und Video-Ports) zu überwachen.
Wenn beispielsweise man wünscht,
eine Videobandrekorder-Bestimmungsorteinrichtung (VTR) mit einer
Kameraquelleneinrichtung zu verbinden, um AV-Daten zu empfangen,
muss der Schalt- und Leit-Klient 6 eine Instruktion zur
ENIC in Verbindung mit der Bestimmungsorteinrichtung senden, in
diesem Fall des VTRs, um den Port dieser ENIC, die mit dem VTR verbunden ist,
mit der spezifischen Rundsendegruppe, deren Ursprung die Kamera
ist, zusammenzufügen.
Diese Instruktion zwischen der ENIC und dem Schaltsteuerserver 6 wird über das
AVSCP-Protokoll gesendet.
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Die
AVSCP-Protokollinformationen haben fünf Hauptfunktionen, die dazu
sind, um:
- 1) den Betriebsstatus der ENICs zu überwachen;
- 2) die Konfiguration einer ENIC zu entdecken;
- 3) Video- und Audioquellenübertragung
zu stoppen und zu starten;
- 4) die ENICs und ihre verknüpften
Audio- und Videoeinrichtungen zu lenken, um Rundsendegruppen zusammenzufügen; und
- 5) Pfade zum Befördern
von Steuerdaten über das
Netzwerk einzurichten und zu löschen.
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Der
Netzwerkmanager 4 sollte den Betriebstatus einer ENIC erkennen,
bevor er irgendwelche Instruktionen zu ihr schicken kann. Folglich
erfordert das AVSCP-Protokoll eine ENIC, um Statusinformation periodisch
zum Netzwerkmanager 4 zu senden. Der Netzwerkmanager 4 kann
lediglich die AV-Datenstromübertragung
und den Empfang einer ENIC steuern, wenn er betriebsfähig ist.
Als Alternative, um Netzwerkkonfiguration von Informationen periodisch herzuleiten,
welche durch die ENICs erzeugt werden, kann der Netzwerkmanager 4 aktiv
die aktuelle Konfiguration einer ENIC erlangen, wobei er eine Konfigurationsanforderungsinformation
zu ihr schickt. Die ENIC antwortet auf diese Anforderung, indem
eine Information zurückgebracht
wird, welche die aktuelle Konfiguration spezifiziert.
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Beispiele
von AVSCP-Informationen sind wie folgt: STOP_TX und START_TX: die
sind Befehlsinformationen, welche es dem Netzwerkmanager 4 erlauben,
eine ENIC zu instruieren, um Übertragung
eines spezifischen AV-Datenstroms (spezifiziert durch den AV-Eingangsport von
ENIC) zu stoppen und zu starten.
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SWITCH_AV
und SWITCH_AUDIO: dies sind Befehlsinformationen, welche es dem
Netzwerkmanager 4 ermöglichen,
eine ENIC zu instruieren, einen AV-Datenstrom bzw. einen Audiodatenstrom
einer spezifischen Rundsendegruppe hinzuzufügen oder zu löschen.
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SET_CTRL_TX
und SET_CTRL_RX: dies sind Befehlsinformationen, um Sende- (TX) und Empfangsenden
(RX) eines AV-Datenstrom-Steuerpfads einzurichten. Wenn eine Anwendung
eine SET_CTRL_TX-Information zu einer ENIC sendet, wird diese üblicherweise
auch eine SET_CTRL_RX-Information zur ENIC am anderen Ende des Steuerpfads
senden, um einen vollständigen
AV-Steuerpfad zu bilden.
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UPDATE_TALLY:
dies ist eine Befehlsinformation, die verwendet wird, eine Quellen-/Bestimmungsorteinrichtung
in Verbindung mit einem ENIC-Port anzufordern, um seine Anzeige
von Kennzeichnungs-Textinformation (Tally) zu aktualisieren. Dieser
Befehl wird üblicherweise
verwendet, wenn eine AV-Quelle ihre Anzeigeinformation ändert.
-
ACK:
diese Information wird durch eine ENIC zum Netzwerkmanager 4 gesendet,
wenn er eine Befehlsinformation vom Netzwerkmanager 4 empfängt. Die
bestätigte
Befehlsinformation wird durch einen Sitzungs-ID-Wert identifiziert,
und die Bestätigung selbst
könnte
entweder positiv oder negativ sein. Die ACK-Information von AVSCP
ist erforderlich, da UDP kein garantiertes Lieferprotokoll ist.
Wenn Informationen nicht innerhalb einer vorher festgelegten Zeit
bestätigt
werden, können
sie bis zu einer maximalen Häufigkeit
durch den Netzwerkmanager zurückübertragen
werden.
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14 zeigt
schematisch, wie AVCSP sich auf andere funktionelle Module im ENIC-Netzwerk von 1 bezieht.
Die Anordnung von 14 zeigt identische Protokollstapel 1100A und 1100B von zwei
unterschiedlichen ENICs und einen Protokollstapel 1120 des
Netzwerkmanagers 4. Der ENIC-Protokollstapel umfasst eine
AVSCP-Ebene 1104, die auf dem Kopf einer UDP/IP/Ethernet-Ebene 1102 sitzt.
Andere Protokolle 1106 können ebenfalls in der gleichen
Ebene des Protokollstapels wie AVSCP realisiert werden. Die AVSCP-Ebene
kommuniziert mit einer höheren
Ebene 1108, welche ENIC-Anwendungen umfasst, über einen
AVSCP-Anforderungsbefehl und einen AVSCP-Anzeigebefehl. Eine oberste
Ebene eines ENIC-Protokollstapels 1100A zeigt eine lokale
Konfiguration 1110 des Netzwerks. Der Netzwerkmanager-Protokollstapel 1120 ist ähnlich dem
ENIC-Protokollstapel 1100A, 1100B dahingehend,
dass er eine AVSCP-Ebene 1124 aufweist, welche auf dem
Kopf einer UDP/IP/Ethernet-Ebene 1122 liegt. Eine Serveranwendungsebene 1128 sitzt
jedoch auf dem Kopf der AVSCP-Ebene 1124 und Kommunikationen
zwischen diesen beiden Ebenen werden durch den AVSCP-Anforderungsbefehl
und den AVSCP-Anzeigebefehl geplant. Die Serveranwendungsebene 1128 steht
in Kommunikation mit einer höheren
Ebene, die einer Netzwerkkonfigurations-Datenbank 1130 entspricht.
Die AVSCP-Protokollebene 1104 der ENIC kann AVSCP-Protokollinformationen
zur AVSCP-Protokollebene 1124 des Netzwerkmanagers 4 senden
und Informationen von der entsprechenden Ebene empfangen.
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Die
AVSCP-Anforderung ist ein ursprünglicher
Befehl, der von der Anwendungsebene der ENIC 1108 oder
dem Netzwerkmanager 1128 zur entsprechenden AVSCP-Protokollebene 1104, 1124 gesendet
wird. Eine Anwendung initialisiert eine AVSCP-Anforderung, um eine
AVSCP-Information zur anderen AVSCP-Einheit zu senden. Die AVSCP-Anforderung
hat die folgenden Parameter: IP-Adresse der Informationsbestimmung
(üblicherweise eine ENIC);
eine AVSCP-Informationsart (beispielsweise stoppe Übertragung,
schalte usw.); und eine Anzahl von Informationselementen, welche
durch die Information erforderlich sind.
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Eine
oder mehrere ferne Klientensteuereinrichtungen (nicht gezeigt) können auf
die Serveranwendungsebene 1120 des Netzwerkmanagers 4 über eine
Klientensteuerschnittstelle (nicht gezeigt) zugreifen. Die Klientensteuerschnittstelle
des Netzwerkmanagers 4 ermöglicht es, dass eine Klientensteuerung
fern mit einem Hilfssatz von Steuerfunktionen über einen Hilfssatz von ENIC-Einrichtungen eine
Verbindung herstellt und diesen ausübt.
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15 zeigt
schematisch den Aufbau eines AVSCP-Datenkopfs, der bei allen AVSCP-Informationen
angewandt wird. Der AVSCP-Datenkopf hat eine feste Länge von
32 Bits. Das erste Byte (Bitzahl 0 bis 7) wird als Protokollidentifizierer
verwendet. Es hat einen Wert von 0xCC. Der Zweck einer Protokoll-ID besteht
darin, mögliche
Kollision mit anderen Protokollen zu ermitteln, wenn diese auftreten,
um die gleiche Portnummer zu verwenden. Das zweite Byte (Bits 8
bis 15) wird verwendet, eine Versionsnummer für das Protokoll zu übertragen.
Das dritte Byte (Bit 16 bis 23) ist für zukünftige Verwendung reserviert. Das
vierte Byte (Bit 24 bis 31) zeigt die Informationsart. Die letzten
vier Bytes des AVSCP-Datenkopfs sind eine Sitzungs-ID, welche eine
Zufallszahl ist, welche durch den Befehlsinformationsinitiator gewählt wird,
um die Bestätigungsinformation
zusammenzubinden, welche durch den Antwortenden zur ursprünglichen
Befehlsinformation zurückgebracht wird.
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CNMCP
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Wie
oben beschrieben kommunizieren der Netzwerkmanager 4 und
der Schalt- und
Leit-Klient 6 miteinander unter Verwendung von CNMCP. CNMCP-Informationen
werden durch TCP (siehe Abschnitt "Datenformat" und 3B) für eine Beschreibung
des Datenformats TCP übertragen.
TCP ist ein verbindungsorientiertes Protokoll, was bedeutet, dass,
bevor irgendwelche Daten zwischen Netzwerkknotenpunkten übertragen
werden, die Sende- und Empfangseinrichtungen
in der Einrichtung eines bidirektionalen Kommunikationskanals zusammenwirken
müssen.
Nachfolgend empfängt
jedes Datenpaket, welches über
das lokale Netzwerk gesendet wird, eine Bestätigung, und die sendende Einrichtung zeichnet
Statusinformation auf, um sicherzustellen, dass jedes Datenpaket
ohne Fehler empfangen wird.
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CNMCP
ermöglicht
Steuerinformationen, beispielsweise eine Registrierungsanforderung,
eine Schaltanforderung oder eine Erlaubnisaktualisierung von Schalt-
und Leit-Klienten 6 zum
Netzwerkmanager 4 und ermöglicht außerdem Steuerinformationen, beispielsweise
eine Registrierungsantwort, eine Schaltantwort, eine Aktualisierungsanzeige
(spezifizierende Einrichtungskonfiguration) und eine Erlaubnisantwort
vom Netzwerkmanager 4 zum Schalt- und Leit-Klienten 6.
Durch Senden von CNMCP-Informationen zum Schalt- und Leit-Klienten 6 informiert
der Netzwerkmanager 4 den Schalt- und Leit-Klienten 6 über Daten
in Verbindung mit den ENICs, die mit dem Netzwerk verbunden sind,
wie auch über
Daten in Verbindung mit Quelleneinrichtungen und Bestimmungseinrichtungen,
welche mit dem Netzwerk über die
ENICs verbunden sind. Durch Senden von CNMCP-Informationen vom Netzwerkmanager 4 zum
Schalt- und Leit-Klienten 6 informiert außerdem der
Netzwerkmanager 4 den Schalt- und Leit-Klienten 6 von
den Rundsende-IP-Adressen, auf welchem er die Proxy-Videoströme, Audioströme und Statusströme empfangen
kann. Der Netzwerkmanager 4 kann bestimmen, ob eine ausreichende
Bandbreite für
den Dienst einer Anforderung durch den Schalt- und Leit-Klienten 6 verfügbar ist,
um eine Verbindung zwischen einer Quelleneinrichtung und einer Bestimmungseinrichtung
hinzuzufügen
und plant folglich einen Zugriff auf Netzwerkressourcen. Somit ist
es für den
Schalt- und Leit-Klienten 6 auch möglich, es einer ENIC-Quellen-/Bestimmungseinrichtung
zu ermöglichen,
eine Rundsendegruppe unmittelbar ohne Anforderung von Zugriff über den
Netzwerkmanager 4 zusammenzufügen. Dies kann beispielsweise
geeignet sein, wenn lediglich eine Verbindung mit niedriger Datenrate
erforderlich ist.
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Alternativ
zu CNMCP kann ein bekanntes Protokoll, beispielsweise Simple Network
Management Protocol (SNMP) verwendet werden. Der Schalt- und Leit-Klient 6 kann
veranlassen, dass das Netzwerk Audio- und Videoströme von Quelleneinrichtungen
mit Bestimmungsorteinrichtungen verbindet, wobei beide durch den
Schalt- und Leit-Klienten 6 spezifiziert werden, und das
Leiten von Steuerdaten spezifizieren, wobei CNMCP- oder SNMP-Informationen
zum Netzwerkmanager 4 gesendet werden.
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Audio- und Videodaten
(RTP)
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Um
Ströme
von Audio- und Videodaten von den Quelleneinrichtungen zu den Bestimmungseinrichtungen
zu senden, wird die Transportebene UDP-rundgesendet. Die Audio- und Videodaten werden
im Realzeitprotokoll-Format (RTP) innerhalb eines UDP-Pakets übertragen.
Dies gilt für
die Audiodaten, die vollauflösenden
Videos und das niedrigauflösende
Proxy-Video (siehe Abschnitt "Datenformat" und 3A unten
für eine
Beschreibung des Datenformats). RTP liefert Funktionen, um Realzeitverkehr
zu unterstützen,
d.h., Verkehr, der zeitsensitive Reproduktion bei der Bestimmungsanwendung erfordert.
Die Dienste, welche durch RTP bereitgestellt werden, umfassen Nutzdatenidentifikation
beispielsweise Videoverkehr), Sequenznummerierung, Zeitstempeln
und Lieferüberwachung.
RTP unterstützt
die Datenübertragung
zu mehreren Bestimmungsorten über
Rundsendeverteilung, wenn diese über
ein darunterliegendes Netzwerk bereitgestellt wird. Die RTP-Sequenznummern
erlauben es dem Empfänger,
die ursprüngliche
Paketsequenz zu rekonstruieren. Die Sequenznummern können auch dazu
verwendet werden, die eigene Lage eines Pakets zu bestimmen. RTP
liefert weder einen Mechanismus, um zeitliche Lieferung sicherzustellen,
noch liefert dies irgendeine andere Qualität an Dienstgarantien.
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Wenn
eine ENIC eine AVSCP-Schaltanforderung vom Netzwerkmanager 4 empfängt, sendet die
ENIC eine IGMP-Zusammenfassungsinformation zum Ethernet-Schalter 2,
um die Rundsendegruppe der Daten, die sie empfangen muss, zusammenzufügen.
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Ein-Richtungs-Sendesteuerdaten
(UCD)
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Steuerdaten
können
lediglich als Ei-Richtungs-Sendeübertragung
unmittelbar von einer ENIC zur anderen gesendet werden. Im Fall
von Steuerdaten, wo es wahrscheinlich ist, virtuelle leitungsvermittelte
Verbindungen auf dem Netzwerk zu gefährden, müssen die Steuerdaten durch
den Schalt- und Leit-Klienten 6 und/oder den Netzwerkmanager 4 gesendet
werden, um eine Einrichtung zu steuern. Für einen spezifischen Hilfssatz
von Steuerdaten jedoch kann eine Steuerung, welche mit einer ENIC
verbunden ist, unmittelbar eine Einrichtung steuern, welche mit
einer anderen ENIC verbunden ist, wobei der Netzwerkmanager 4 umgangen
wird und der Schalt- und Leit-Klient 6 umgangen wird. Beispielsweise können Befehle,
wie Spiele, Pausenstopp, Aufzeichnen, Tippen usw. von einer Steuerung über das
Netzwerk unmittelbar zu einer Quellen-/Bestimmungsortgruppe, beispielsweise
einem VTR gesendet werden. Die Steuerkanäle werden unter Verwendung von
AVSCP eingerichtet. Die Steuerdaten selbst werden in UDP-Informationen
bei dieser Ausführungsform übertragen.
Alternativ kann TCP dazu verwendet werden, Steuerdaten zu übertragen.
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Datenstromstatus (SS)
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Da
Statusdaten voraussichtlich eine niedrige Bandbreite haben, wird
CNMCP verwendet, um den Schalt- und Leit-Klienten 6 in
die Lage zu versetzen, die Statusinformation SS ohne die Intervention
des Netzwerkmanagers zu empfangen. Wo eine Steuerung mit dem Netzwerk
in einer ersten ENIC verbunden ist und das Steuern einer Gruppe
mit dem Netzwerk über
eine zweite ENIC verbunden ist, muss die erste ENIC den Status der
gesteuerten Gruppe kennen. Um dies zu erreichen, können die
Statusdaten SS von der gesteuerten Gruppe über das Netzwerk zur Steuerung
gesendet werden. Der Schalt- und Leit-Klient 6 ist betriebsfähig, auszuwählen, um SS-Daten
zu empfangen, um den aktuellen Status des Datenstroms zu überwachen.
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AV-Proxy-Ströme (P)
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AV-Proxy-Ströme werden über das
Netzwerk unter Verwendung von RTP- oder UDP-Rundsendung mitgeteilt.
Der Schalt- und Leit-Klient 6 kann wählen, Proxy-Video zum Überwachen
von Zwecken zu empfangen und Informationsschaltentscheidungen in
Bezug auf die virtuellen leitungsvermittelten Verbindungen zu treffen.
In der Anordnung von 2 empfängt lediglich der Schalt- und
Leit-Klient 6 den Proxy-Videostrom, jedoch sind die ENICs
NI1 (Verknüpfung
mit der Quellengruppe-Kamera 1, S1) NI2 (Verknüpfung mit der Quellengruppe-Kamera
2, S2) und NI8 (Verknüpfung
mit der Bestimmungsgruppe-Videoschalter D8) betriebsfähig, um
Proxy-Videodatenströme
auszugeben. Benutzer von Quellengruppen- und Bestimmungsortgruppeneinrichtungen,
beispielsweise Kameras, VTRs und Videoprozessoren werden voraussichtlich
wünschen,
Editierentscheidung auf Basis des Inhalts der Audio- und/oder Videodatenströme zu treffen,
was der Grund dafür
ist, dass AV-Proxy-Ströme erzeugt
werden. Obwohl mehrere bekannte Videoformate Videodaten über ein
Netzwerk unter Verwendung von RTP strömen lassen, bringen diese bekannten
Verfahren starke Kompression der Videodaten mit sich. Videokompressionsverfahren,
die signifikante Verzögerungsperioden
einführen
(d.h., > ein Feld),
sind für die
Studioproduktionsumgebung nicht geeignet, in der das Netzwerk nach
dem vorliegenden Verfahren voraussichtlich aufzubauen ist. Außerdem ist
es bei einer Produktionsumgebung wahrscheinlich, dass Mehrfach-AV-Datenquellen
in etwa simultan auf einem Bildschirm anzuzeigen sind, wodurch dies
eine unzulässige
Belastung für
den Datenprozessor sein würde,
die Mehrfachdatenströme
zu dekomprimieren, was vielleicht sogar Hardware-Beschleunigung erforderlich
macht. Folglich wird das Video-Proxy als ein nichtkomprimierter
hilfsabgetasteter Datenstrom bevorzugt als ein komprimierter Datenstrom
erzeugt ((beispielsweise QCIF (176 × 144); 16-Bit-RGB; 25 Rahmen
pro Sekunde; Hilfsabtasten mit horizontalen und vertikalen Filtern;
bei 15,2 Mbit pro Sekunde).
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Datenformat-3A, 3B, 3C
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Audio- und Videodaten
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Gemäß 3A umfasst
das Audio- und Videodatenformat in der Reihenfolge einen Ethernet-Datenkopf,
einen IP-Rundsende-Datenkopf, einen UDP-Datenkopf, einen RTP-Datenkopf, ein Feld, welches
die Art der Nutzinformation spezifiziert, die Nutzinformation und
ein CRC-Feld (zyklische Redundanzprüf-Feld). Der Ethernet-Datenkopf
umfasst eine Quellen-Ethernet-Adresse und eine Bestimmungsort-Rundsende-Ethernet-Adresse.
Der IP- Rundsende-Datenkopf
umfasst die Quellen-ENIC IP-Adresse und die Bestimmungsorteinrichtungs-Rundsende-IP-Adresse.
Es gibt mehrere unterschiedliche IP-Adressklassen, beispielsweise
hat die Klasse A die ersten 8 Bits, die der Netzwerk-ID und die
verbleibenden 24 Bits der Host-ID zugeteilt sind, während die
Klasse B die ersten 16 Bits hat, welche der Netzwerk-ID und die
verbleibenden 16 Bits der Host-ID zugeordnet sind. Die Klasse D-IP-Adressen werden zum
Rundsenden verwendet. Die vier äußerst linken
Bits der Klasse D Netzwerkadresse beginnen immer mit dem Binärmuster 1110, entsprechend
der Dezimalzahlen 224 bis 239, und die verbleibenden
28 Bits werden einer Rundsendegruppe ID zugeordnet. IGMP wird in
Verbindung mit Rundsenden und den Klassen-D IP-Adressen verwendet.
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Der
Satz von Hosts (d.h., Quellen- und/oder Bestimmungsorteinrichtungen),
der eine bestimmte IP-Rundsendeadresse auflistet, wird als Host-Gruppe
bezeichnet. Eine Host-Gruppe
kann Mehrfachnetzwerke überspannen,
und die Mitgliedschaft einer Hostgruppe ist dynamisch. Die Klassen-D
IP-Adresse wird für
die Ethernet-Adresse aufgelistet, so dass die niedrigwertigen 23
Bits (von 28) der Rundsendegruppen-ID in die niedrigwertigen 23
Bits der Ethernet-Adresse kopiert werden. Folglich werden fünf Bits
der Rundsendegruppen-ID nicht verwendet, die Ethernet-Adresse zu
bilden. Als Konsequenz ist die Auflistung zwischen der IP-Rundsendeadresse
und der Ethernet-Adresse nicht spezifisch, d.h., 32 unterschiedliche
Rundsendegruppen-IDs listen die gleiche Ethernet-Adresse auf.
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Der
UDP-Datenkopf umfasst Quellen- und Bestimmungsportnummern, die üblicherweise
einer bestimmten Anwendung in einer Bestimmungsortvorrichtung zugeordnet
werden. Es sei angemerkt, dass UDP in dem Fall von Rundsendeinformationen
redundant ist, da in diesem Fall die Rundsende-Gruppenadresse den
Strom/Inhalt identifiziert. Die Audio- und/oder Videoströme werden unter Verwendung des
RTP-Protokolls transportiert. Eine Vorwärtsfehlerkorrektur (FEC) kann
für bestimmte
Datenströme verwendet
werden, beispielsweise Vollauflösungs-Videoströme, um eine
Schutzebene gegenüber
Datenstörung
aufgrund von Netzwerkfehlern bereitzustellen. FEC wird unter Verwendung
eines bekannten RTP-Nutzinformationsformats verwendet, welches für FEC vorgesehen
ist. FEC ist ein Fehlerschutzverfahren auf Paritätsbasis.
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Eine
bekannte Erweiterung in Bezug auf das RTP-Protokoll erlaubt es,
dass eine Videoabtastzeilennummer im RTP-Nutzinformationsdatenkopf
spezifiziert wird. Der RTP-Datenkopf
umfasst außerdem ein
Feld, um zu spezifizieren, ob 8-Bit- oder 10-Bit-Video vorhanden
ist. Obwohl bekannte RTP- und RTP/FEC-Protokollformate die Datenpaketfelder
bereitstellen, die notwendig sind, Audio- und Videodaten über ein
IP-Netzwerk zu transportieren, kann auch gewünscht werden, Zusatzinformation
zu übertragen,
beispielsweise den Quellenstatus und die Quellenzeitcodeinformation.
Wenn beispielsweise die Quelleneinrichtung ein VTR ist, sollte dann
der Zeitcode, wie dieser auf dem Band gespeichert ist, über das
Netzwerk übertragen
werden. Die Quellenstatusinformation könnte beispielsweise anzeigen, ob
der VTR aktuell wiedergibt, gestoppt ist, oder in einem Tippwählmodus
ist. Diese Statusinformation erlaubt es einem Benutzer, den VTR
von einer fernen Netzwerklage zu betreiben. Da die Zeitcodedaten und
die Quellenstatusinformation lediglich einmal pro Feld erforderlich
sind, wird die Information in einem RTP-Paket transportiert, welches
als vertikale Austastung markiert ist. Um Audio- und Video-Umsynchronisation
zuzulassen, basiert der RTP-Zeitcode auf einem Takt von 27 MHz.
Das Nutzinformationsfeld enthält
Daten, welche die Art der Nutzinformation zeigen, d.h., Video- oder
Audiodaten. Das Nutzinformationsfeld enthält die Video- oder Audiodaten,
die zu übertragen
sind. Der CRC ist eine zyklische Redundanzprüfung, die durch den Stand der
Technik bekannt ist.
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AVSCP und CNMCP
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AVSCP
und CNMCP-Informationen werden durch das Datenformat, wie in 3B gezeigt
ist, übertagen.
Das Format umfasst in der Reihenfolge einen Ethernet-Datenkopf,
einen IP-Datenkopf (der kein Rundsende-Datenkopf ist), einen UDP-
oder TCP-Datenkopf, die Nutzinformation und ein CRC-Feld. Der Ethernet-Datenkopf
umfasst Quellen- und Bestimmungsortethernetadressen. Der IP-Datenkopf
umfasst die Quellen-ENIC IP-Adresse und die Bestimmungsort-ENIC
IP-Adresse. UDP wird für AVSCP
verwendet, und TCP wird für
CNMCP verwendet. Das Nutzinformationsfeld enthält die AVSCP-Daten oder die
CNMCP-Informationsdaten.
Der CRC ist eine zyklische Redundanzprüfung, welche im Stand der Technik
bekannt ist.
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Stromstatusformat
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Das
Stromstatusformat (SS) ist identisch dem Audio- und Videodatenformat,
wie in 3A gezeigt ist, mit Ausnahme
des Inhalts des Nutzinformationsabschnitts. Der Rahmen umfasst einen
Ethernet-Datenkopf, einen IP-Rundsende-Datenkopf, einen UDP-Datenkopf,
einen RTP-Datenkopf, einen Nutzinformationsidentifizierer, eine
Stromstatus-Datennutzinformation und ein CRC-Feld.
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Ein-Richtungs-Sendesteuerdatenformat
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Das
Ein-Richtungs-Sendesteuerdatenformat ist in 3C gezeigt
und umfasst einen Ethernet-Datenkopf, einen Standard-IP-Datenkopf
(Nichtrundsendung), einen UDP-Da tenkopf einen Nutzinformationsabschnitt,
der den Ein-Richtungs-Sendesteuerdaten zugeordnet ist, und ein CRC-Feld.
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IGMP
ist ein bekanntes Protokoll. Rundsendung, welche sich über ein
einzelnes Netzwerk erstreckt, ist aufgrund der Tatsache kompliziert,
dass Internet-Router einrichten müssen, ob irgendwelche Hosts
(in diesem Fall Quelleneinrichtungen und Bestimmungsorteinrichtungen)
in einem vorgegebenen realen Netzwerk zu einer bestimmten Rundsendegruppe
gehören.
IGMP wird üblicherweise
verwendet, diese Information einzurichten. IGMP lässt alle Knoten
eines realen Netzwerks Kenntnis über
die aktuelle Zuordnung von Hosts zu den Rundsendegruppen wissen.
IGMP-Informationen werden in IP-Datagrammen übertragen und haben eine feste
IGMP-Informationsgröße von 8
Bytes, die mit einem IP-Datenkopf von 20 Bytes verkettet sind. Die
IGMP-Information umfasst eine 32-Bit-Klasse-D IP-Adresse.
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Eine
Anzahl von IGMP-Abfragen und Berichten wird durch Rundsende-Router
verwendet (beispielsweise den Ethernet-Schalter 2 von 1),
um aufzuzeichnen, welche Netzwerkschnittstellen zumindest einen
Host (Quelle-Bestimmungseinrichtung oder Gruppe) in Verbindung mit
einer Rundsendegruppe haben. Wenn der Ethernet-Schalter 2 eine Rundsendeinformation
von einer Quelleneinrichtung empfängt, um diese weiterzuleiten,
leitet er die Information lediglich zu Schnittstellen weiter, die
aktuell Bestimmungsorteinrichtungen in Verbindung dieser Rundsendegruppe
haben.
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ENIC, 4
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Eine
ENIC fügt
eine Rundsendegruppe zusammen, wobei eine IGMP-Zusammenfügungsinformation
zum asynchronen Ethernet-Schalter 2 gesendet wird. Eine
ENIC kann Daten im Audio-/Videoformat, welches in 3 gezeigt
ist, im AVSCP/CNMCP-Format, welches in 3B gezeigt
ist, oder im UCD-Datenformat, welches in 3C gezeigt
ist, senden und/oder empfangen. Es sei angemerkt, dass eine ENIC
keine CNMCP-Daten sendet oder empfängt (welche lediglich zwischen
dem Netzwerkmanager 4 und dem Schalt- und Leit-Klienten 6 laufen).
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Gemäß 4 umfasst
eine ENIC einen Netzwerkprozessor 20, einen Puffer und
einen Paketschalter 22, eine Paketierer/Entpaketierer 24,
einen Steuerprozessor CPU 26, eine periphere Komponentenzwischenverbindungs-PCI 28,
einen Takt 202, eine Taktsynchronisationsschaltung 204 und eine
Rahmensynchronisationsschaltung 205. Die Taktsynchronisationsschaltung 204 ist
in der ebenfalls anhängigen
GB-Anmeldung 020424.2 beschrieben. Die Rahmensynchronisationsschaltung
ist in der ebenfalls anhängigen
Patentanmeldung 0307459.8 beschrieben.
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Der
Paketierer/Entpaketierer hat drei Videoeingänge 218, um entsprechende
SDI-Videodatenströme zu empfangen,
drei Audioeingänge 220,
um entsprechende SDI-Audiodatenströme zu empfangen. Alternativ
könnten
drei Eingangsports vorgesehen sein, um kombinierte SDI-Audio-/Videodatenströme zu empfangen,
und die Audio- und Videodatenströme
könnten
nachfolgend getrennt werden, um drei Audio- und drei Videodatenströme mit der
ENIC zu bilden. Bei weiteren alternativen Ausführungsformen könnten AES-Digitalaudiodatenströme als Eingangsignal
zum Paketierer/Entpaketierer geliefert werden. Der Paketierer/Entpaketierer 24 hat
voraussichtlich drei Videoausgänge 222 und
drei Audioausgänge 224.
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Die
CPU 26 hat drei Steuerdateneingänge 226 und drei Steuerdatenausgänge 228,
die hier mit "RS422" bezeichnet sind,
da sie eine Steuerung ähnlich
der bereitstellen, welche durch RS422 in einem herkömmlichen
Studio vorgesehen ist. Die drei Videoeingänge 218 sind mit entsprechenden
Eingängen von
drei im Wesentlichen Realzeit-Proxy-Videogeneratoren verbunden,
welche Versionen niedriger Auflösung
von Videodatenströmen
erzeugen, wie nachstehend beschrieben wird. Die Ausgangssignale
der Proxy-Generatoren und die SDI-Videoeingangssignale 218 werden
als Eingangssignal zu einem Paketierer und Multiplexer 214 geliefert,
der die vollauflösenden
seriellen Videodaten von den Eingangssignalen 218 und das
Proxy-Video von den Proxy-Generatoren 212 in Pakete umsetzt,
die zur Übertragung über das
Netzwerk geeignet sind. Die Pakete werden dann zum Puffer- und Paketschalter 22 geliefert.
Der Paketierer/Entpaketierer 24 hat einen Entpaketierer 216 und
einen Demultiplexer, um Pakete, die SDI-Video- und Audiokanäle zeigen,
vom Paketschalter 22 zu empfangen. Er entpaketiert und
demultiplext das Audio und Video in drei serielle Videoströme und drei serielle
Audioströme,
um diese zu entsprechenden drei Videoausgängen 222 und drei
Audioausgängen 224 zu
liefern. Somit liefert der Paketierer/Entpaketierer 24 das
Leiten von Video und Audio, welche vom Netzwerk empfangen werden,
in paketierter Form über
den Paketschalter 22 zu Ausgängen 222 und 224 im
seriellen Digitalformat, und liefert weiter das Leiten serieller
digitaler Video- und Audiodaten, welche von Quelleneinrichtungen
empfangen werden, über
die Eingänge 218, 220 zum
Puffer und Schalter 22 zur Übertragung in paketierter Form über das
Netzwerk. Der Paketierer/Entpaketierer 24 liefert außerdem Synchronisation
der verschiedenen Video- und Audiodatenströme in Verbindung mit der Taktsynchronisationsschaltung 204 und
liefert Rahmenausrichtung der Videorahmen unterschiedlicher Videodatenströme in Verbindung
mit der Rahmensynchronisationsschaltung 205.
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Der
Puffer- und Paketschalter 22 liefert das Leiten von Video-,
Audio- und Steuerpaketen, welche vom Netzwerkprozessor 20 empfangen
werden, gemäß einer
Reihe von Marken, welche an die Pakete im Netzwerkprozessor 20 angelegt
werden. Der Netzwerkprozessor 20 erzeugt die Marken gemäß Datenkopfdaten
in den Empfangspaketen. Es gibt zwei Arten von Marken: eine "Fluss"-Marke, welche den
Weg der Daten durch den Paketschalter 22 definiert, und
eine "Typus"-Marke, die den Endausgang definiert,
zu dem die Pakete durch den Paketierer/Entpaketierer 24 geliefert
werden. Die Video- und Audiopakete werden zum Entpaketierer 216 geleitet, während die
Steuerpakete zur CPU 26 geleitet werden.
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Der
Netzwerkprozessor 20 umfasst UDP/IP-Filter 208,
welche unter Verwendung der Paketdatenkopfinformation Synchronisation,
Audio-, Video-, Status- und Steuerdatenpakete ermitteln, welche
vom Netzwerk empfangen werden. Empfangene Taktsynchronisationspakete
werden durch den Netzwerkprozessor 20 unmittelbar zur Taktsynchronisationsschaltung 204 geleitet,
um den ENIC-Takt 202 mit dem Master-Referenztakt zu synchronisieren,
wie in der ebenfalls anhängigen
GB-Patentanmeldung 0204242.2 beschrieben wurde. Rahmensynchronisationspakete
werden über
den Netzwerkprozessor 20 zur Taktsynchronisationsschaltung 204 und
dann zur Rahmensynchronisationsschaltung 205 über den ENIC-Takt 202 geleitet.
Der Netzwerkprozessor 20 leitet die Synchronisationspakete
unmittelbar zur Taktsynchronisationsschaltung 204 und zur
Rahmensynchronisationsschaltung 205, um Zeitverzögerungen
zu reduzieren, die ansonsten die Genauigkeit der Synchronisation
reduzieren könnten.
Andere Pakete, beispielsweise AVSCP-Pakete, welche durch die Filter 208 nicht
erkannt werden, werden zur CPU 26 geleitet (obwohl bei
alternativen Ausführungen
Filter für diese
eingerichtet werden könnten).
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Der
Netzwerkprozessor 20 hängt
Marken an die Audio- und Videopakete gemäß den Datenkopfdaten, welche
mit diesen empfangen werden, an. Die mit Markierungen versehenen
Video- und Audiopakete werden zum Paketschalter 22 geliefert,
der diese zum Entpaketierer 216 oder zur PCI 28-Computerschnittstelle
leitet. Die mit Marken versehenen Steuerdatenpakete werden über den
Puffer- und Paketschalter 22 zur CPU 26 geleitet.
Der Puffer- und
Paketschalter 22 wird anschließend ausführlicher beschrieben.
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Datenleiten in einer ENIC
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1. Vom Netzwerk empfangene
Daten
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Eine
ENIC kann vom Netzwerk empfangen: Audio- und Videodatenpakete, wie
in 3A gezeigt ist; AVSCP-Datenpakete, wie in 3B gezeigt
ist; Datenstromstatus-Datenpakete (im Wesentlichen das gleiche Format
wie in 3A); und Ein-Richtungs-Sendesteuerdatenpakete,
wie in 3C gezeigt ist. Der Ethernet-Datenkopf
liefert die reale Adresse der ENIC, die einem Paket es erlaubt,
durch das Netzwerk in bekannter Weise zur ENIC geliefert zu werden.
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Der
Netzwerkprozessor 20 der ENIC (siehe 4)
hat die UDP/IP-Filter 208, welche die IP- und UDP-Datenköpfe extrahieren,
die Adressinformation in den Datenköpfen decodieren und die Nutzinformationsdatenart
vom Nutzinformationsdatenfeld ermitteln (siehe 3A).
Der Netzwerkprozessor 20 ersetzt dann den Paketdatenkopf
durch einen Markenidentifizierer, der einen Datenverarbeitungsweg über die
ENIC für
die Paketnutzinformationsdaten zu einem Zieldaten-Handhabungsknotenpunkt,
beispielsweise einem Video- oder Audioprozessor spezifiziert. 5A zeigt
schematisch das Datenformat eines mit einer Marke versehenen Pakets.
Das mit einer Marke versehenen Datenpaket hat eine Breite von 32
Bits und hat eine unbestimmte Länge,
d.h., die Nutzinformation hat eine variable Länge. Die ersten 32 Bits des
mit einer Marke versehenen Pakets umfassen ein 8-Bit-"Fluss"-Datenfeld, ein 8-Bit-"Typus"-Datenfeld und ein
16-Bit-"Größen"-Feld. Die nächsten 32 Bits
sind aktuell nicht verwendet. Auf das nichtverwendete Feld folgt
ein Nutzinformationsfeld. Für
die Audio- und Videodaten umfasst die mit einer Marke versehene
Paketnutzinformation den RTP-Datenkopf und
die Nutzinformationsdaten zusätzlich
zu der Audio- oder Video-Datennutzinformation von 3A. Im
Fall von sowohl AVSCP/CNMCP-Datenpaketen und Ein-Richtungs-Sendesteuer-Datenpaketen
(siehe 3B und 3C) sind
die mit einer Marke versehene Paketnutzinformation die Informationsdaten.
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Das
Flussdatenfeld des markierten Paketdatenformats von 5A definiert
den Ausgang des Paketschalters 22 (4) entsprechend
dem das Ziel handhabenden Datenknoten, für den die markierte Paketnutzinformation
bestimmt ist. Das Datenfeld bestimmt, was der Zielprozessor mit
den Daten tut, und die Größe des Datenfelds
spezifiziert die Nutzinformationsgröße.
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5B zeigt
schematisch ein Beispiel einer Flusszuteilungszuordnung. In diesem
Beispiel entspricht der Fluss 0 den Daten, welche nicht zu einer Zielverarbeitungseinrichtung
geleitet werden, beispielsweise nichtmarkierte Daten; die Flüsse 1 und
4 entsprechen Videoeingangs- und Ausgangsports 218, 222 des
Paketierers/Entpaketierers 24 (siehe 4);
die Flüsse
2 und 5 entsprechen den CPU-Datenflüssen von und zum Netzwerk;
und die Flüsse
3 und 6 entsprechen dem PCI 28-Datenfluss von und zum Netzwerk.
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5C zeigt
schematisch, wie Videodaten, PCI-Daten, Netzwerkdaten und CPU-Daten für jede der
sechs definierten Flusswege über
Multiplexer (MUX) und Demultiplexer (DEMUX) aufgelistet sind. Jeder
der Datenflüsse
von 5B ist mit einem FIFO verknüpft. In dieser beispielhaften
Anordnung gibt es keine unmittelbare Einrichtung zum Bestimmen der Größe oder
der Anzahl von Paketen, welche in den FIFO geschrieben sind, da
dies nicht notwendig ist. Die Marken in Verbindung mit den Paketen
spezifizieren die Paketgröße, so dass
MUX lediglich erfordert eine "nichtleere" Anzeige für den FIFO,
um einen Lesebetrieb durchzuführen.
Die MUX-Module sind programmierbar (durch eine externe Einrichtung,
beispielsweise eine CPU), so dass sie lediglich für bestimmte
Flüsse
empfindlich sind. Dies ermöglicht, dass
virtuelle Flusspfade über
den Puffer- und Paketschalter 22 von 4 eingerichtet
werden können. Ähnlich kann,
um Überlappung
zu vermeiden, lediglich ein einziges DEMUX-Modul in einen Datenfluss schreiben.
Wiederum wird das Auflisten durch eine externe Einrichtung programmierbar
gesteuert.
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In 6A ist
der Videoabschnitt des Paketierers/Entpaketierers 24 gezeigt.
Dieser weist einen Demultiplexer 2401 auf, der den "Typus"-Daten in den Markierungen
entspricht, die an die Videopakete angehängt sind, um die Videopakete
zu drei Kanälen V0,
V1 und V2 zu führen,
welche durch die Typusdaten bezeichnet werden. Jeder Kanal umfasst
einen RTP/FEC-Decoder 2402, 2403, 2404,
auf den ein entsprechender Rahmenspeicher 2405, 2406, 2407 folgt.
Der RTP-Decoder 2402 entfernt die Marke vom Paket, welches
er empfängt,
und schreibt das Paket in den Rahmenspeicher bei der Adresse, welche durch
den RTP-Datenkopf
definiert ist, insbesondere deren Zeilennummerdaten, um einen Videorahmen zu
bilden, der die Videodaten in der korrekten Reihenfolge hat.
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Erstes Betriebsbeispiel:
Rundsenden von Audiodaten
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In
diesem Beispiel wird gewünscht,
einen Datenkommunikationsweg zu bilden, um AES-Audiodaten von der
Quellengruppe S9 über
das Netzwerk zu den Audioprozessoren D3 zu übertragen. Die AES-Audiodaten
werden durch ENIC NI6 paketiert, über das Netzwerk gesendet und
durch ENIC NI10 empfangen und depaketiert, bevor sie im seriellen
Digitalformat zu den Audioprozessoren D3 geliefert werden. Der Benutzer
kann die Verbindung zwischen der Audioquelle S9 und den Audioprozessoren
veranlassen, wobei er mit der GUI zusammenarbeitet, welche mit Hilfe
von 9 bis 11 beschrieben wurde und welche
durch den Schalt- und Leit-Klienten 6 angezeigt wird.
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Um
die Kommunikationswege zwischen der Audioquellengruppe S9 und den
Audioprozessoren D3 einzurichten, sendet der Schalt- und Leit-Klient 6 eine
CNMCP-Schaltanforderungsinformation zu einem vorher festgelegten
Port des Netzwerkmanagers 4, um eine Änderung bezüglich der aktuellen Konfiguration
der virtuellen leitungsvermittelten Verbindungen zu initialisieren.
Der Netzwerkmanager 4 sendet CNMCP-Informationen zum Schalt- und Leit-Klienten 6,
wobei Information in Bezug auf Quelleneinrichtungen und Bestim mungsorteinrichtungen bereitgestellt
wird (und bezüglich
der verknüpften Quellengruppen
und Bestimmungsortgruppen), welche für diesen verfügbar ist.
Dies ermöglicht,
dass der Schalt- und Leit-Klient 6 eine Ansicht herleitet, welche
die aktuelle Konfiguration und den Status des Netzwerks spezifiziert.
Jede Quelleneinrichtung und Bestimmungsorteinrichtung hat eine verknüpfte ID, welche
durch den Netzwerkmanager in Kommunikation mit dem Schalt- und Leit-Klienten 6 zugeordnet ist,
und diese Einrichtungs-ID wird durch den Schalt- und Leit-Klienten 6 bei nachfolgenden
Kommunikationen mit dem Netzwerkmanager 4 verwendet. Als Antwort
auf eine Benutzeranforderung, um S9 mit D3 zu verbinden, sendet
der Schalt- und Leit-Klient 6 eine CNMCP-Information zum
Netzwerkmanager 4, welcher die ID der relevanten Quelleneinrichtung
und die ID des Bestimmungsorts enthält.
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In
dem Fall, dass es dem Schalt- und Leit-Klienten 6 nicht
gestattet ist, diesen Betrieb durchzuführen (beispielsweise, wenn
es eine unzureichende Netzwerkbandbreite gibt, die verfügbar ist,
eine verlässliche
Verbindung zu bilden), sendet der Netzwerkmanager 4 eine
NACK-CNMCP-Information (negative Bestätigung) zum Schalt- und Leit-Klienten 6 als
Antwort auf die Verbindungsanforderung. Wenn dagegen der Netzwerkmanager 4 die
Einrichtung der Verbindung zulässt,
wird die Verbindungsanforderung wie folgt verarbeitet.
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Zunächst fragt
der Netzwerkmanager 4 seine Netzwerkkonfigurationsdatenbank
ab, um zu bestimmen, zu welcher Rundsende-IP-Adresse die AES-Audiodaten
von der Quellengruppe S9 aktuell übertragen werden. Dann wird
eine AVSCP-Schaltinformation, welche die Rundsende-IP-Adresse enthält, zu welcher
die S9 überträgt, durch
den Netzwerkmanager 4 gebildet und zum relevanten Port (Einrichtung)
der ENIC NI10 gesendet, welche die Audioprozessoren D3 mit dem Netzwerk
verbindet. Die eingebettete Software in der ENIC NI10 sendet eine
IGMP-Zusammenfügungsinformation
zur Rundsende-IP-Adresse, auf der die Audiodaten von S9 übertragen
werden, und sendet eine AVSCP ACK-Information zurück zum Netzwerkmanager.
Dies ermöglicht
es, dass die ENIC NI10 das Ausgangssignal der Audioquelle S9 in
einer ihrer Bestimmungsorteinrichtungen empfängt, und dass die ENIC NI9
die empfangenen Audiodaten zur Quelleneinrichtung (ENIC AES-Ausgangsport)
leiten wird, die eine Verbindung mit den Audioprozessoren D3 herstellt.
Der Netzwerkmanager 4, der die AVSCP-ACK-Information von
der ENIC NI10 empfangen hat, der bestätigt, dass die Instruktion,
um die spezifizierte Rundsende-IP-Adresse zusammenzufügen, empfangen
hat, wird die Leitinformation in der Netzwerkkonfigurationsdatenbank
aktualisieren, um die Existenz der neugebildeten Verbindung widerzuspiegeln.
Schließlich
sendet der Netzwerkmanager 4 eine CNMCP ACK-Information
zum Schalt- und Leit-Klienten 6, die zeigt, dass die angeforderte
Audiodatenverbindung zwischen S9 und D3 erfolgreich eingerichtet
wurde.
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Zweites Betriebsbeispiel:
Rundsenden von AV-Daten
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In
diesem Betriebsbeispiel sind zwei der Quellengruppen von 1 mit
einer einzelnen Bestimmungsgruppe verbunden. Insbesondere werden die
Ausgänge
der "Kamera 1", S1, und die "Kamera 2", S2 als Eingangssignale
zum Videoschalter D8 geliefert. Um die Verbindungen zwischen S1
und D8 und zwischen S2 und D8 zu beginnen, sendet der Schalt- und
Leit-Klient 6 CNMCP-Schaltinformationen zum Netzwerkmanager 4,
die die ID-Werte enthalten, welche mit der Kamera 1, S1, der Kamera
2, S2 und dem Videoschalter D8 verknüpft sind.
-
Es
sei daran erinnert, dass die Netzwerkkonfigurationsdatenbank des
Netzwerkmanagers 4 auch Daten in Bezug auf jede ENIC-Einrichtungskategorie speichert.
Insbesondere speichert die Netzwerkkonfigurationsdatenbank Daten,
die zeigen, ob jede Quelleneinrichtung verknüpft ist, die Anzahl von Videoleitungen,
um die Übertragung
des Datenstroms dadurch zu verzögern,
und den aktuellen Übertragungsstatus
der Quelleneinrichtung. Der Netzwerkmanager 4 leitet außerdem Information
in Bezug auf die Bestimmungseinrichtungen von der Datenbank her,
einschließlich
der IP-Adresse der ENIC, welche die Einrichtung realisiert und die
Anzahl von Videoleitungen, um die Wiedergabe zu verzögern.
-
Aus
der Netzwerkkonfigurationsdatenbank kann der Netzwerkmanager 4 die
Rundsende-IP-Adresse bestimmen, zu der jede der Kameraquellengruppen
S1, S2 Daten überträgt. Um somit die
Verbindungen zwischen den beiden Kameras S1, S2 und dem Videoschalter
D8 einzurichten, überträgt der Netzwerkschalter 4 AVSCP-Information
zur ENIC NI8, um sowohl die Sammelsende-IP-Adresse zu spezifizieren,
auf der die Kamera 1 AV-Daten überträgt, als
auch die Rundsende-IP-Adresse, auf welcher die Kamera 2 AV-Daten überträgt. Jede
der AVSCP-Information vom Netzwerkmanager 4 wird durch
den Netzwerkprozessor 20 (4) der ENIC NI8
ermittelt und zur CPU 26 der ENIC NI8 geführt, welche
eine IGMP-Zusammenfügungsinformation
an das Netzwerk ausgibt. Die AV-Pakete, welche durch jede der beiden
Kameras ausgegeben werden, werden durch den Netzwerkprozessor 20 der
ENIC NI8 empfangen. Ein jedes der empfangenen Videopakete spezifiziert
in ihren Kopfdaten eine Bestimmungsort-IP-Adresse, und die Rundsendegruppe,
für welche
das AV-Paket bestimmt
ist, wird von der IP-Adresse hergeleitet. Die ENIC NI8 bestimmt
von der Rundsendegruppe, zu welchem Ausgangsport (Quelleneinrichtung)
der ENIC NI8 die entpaketierten AV-Daten geleitet werden sollten.
Wie oben erläutert bestimmt
die Rundsendegruppe, zu welchem Hilfssatz von Bestimmungsorteinrichtungen
im Netzwerk ein Datenpaket geleitet werden sollte. In der ENIC NI8
werden die Datenköpfe
von den AV-Paketen durch den Netzwerkprozessor 20 entfernt
und durch die Marken (wie oben mit Hilfe von 4 beschrieben)
ersetzt. Der Paketschalter 22 leitet die Videopakete zum
Demultiplexer 2401 (siehe 6A) gemäß den Flussdaten
in der Marke. Der Demultiplexer 2401 depaketiert diese
Daten und leitet diese zu RTP/FEC-Decodern 2402 und 2403 (beispielsweise),
wo das Decodieren durchgeführt
wird und Videorahmen rekonstruiert werden. Das Ausgangssignal von
den Decodern 2402 und 2403 wird nachfolgend zu
Rahmenspeichern 2405 bzw. 2406 geliefert. Außerdem richtet
die Rahmensynchronisationsschaltung 205 der ENIC NI8 (siehe 4)
die Rahmen der beiden Videoströme
aus, wobei die Leitungsverzögerungsinformation
in betracht gezogen wird, welche in der Netzwerkkonfigurationsdatenbank
durch den Netzwerkmanager 4 gespeichert ist. Der Videoschalter
D8 (1) empfängt
die beiden AV SDI-Ströme von
der ENIC NI8.
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Zusätzlich zum
Einrichten von Datenkommunikationskanälen zwischen der Kamera 1,
der Kamera 2 und dem Videoschalter D8 ist es auch notwendig, Steuerkanäle einzurichten,
welche spezifiziert werden durch CONTROL_SOURCE und CONTROL_DESTINATION-Datenstrukturen
in der Netzwerkkonfigurationsdatenbank. Ein AV-Datenstromsteuerpfad
wird dadurch eingerichtet, dass zwei "CREATE_STREAM-CTRL"-AVSCP-Informationen
vom Schalt- und Steuerserver 6 zu den beiden ENICs gesendet
werden, welche die Endpunkte des Steuerpfads definieren. Jede "CREATE_STREAM_CTRL" richtet ein Ende
des Steuerwegs in einer ENIC ein. Wenn der Steuerweg einmal eingerichtet
ist, können
UCD-Datenpakete zur ENIC NI8 gesendet werden, um beispielsweise den
Videoschalter D8 zu instruieren, sein Ausgangssignal von den Daten,
welche von der Kamera 1 herstammen, auf die Daten, welche von der
Kamera 2 stammen, umzuschalten.
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Zusätzlich empfängt folglich
zu den AV-Datenströmen
von der Kamera 1 und der Kamera 2 der Videoschalter D8 außerdem Steuerdaten
von der CPU 26 (4) der ENIC NI8. Die Steuerdaten
werden über
den Schalt- und Leit-Klienten 6 (1) als Ein-Richtungs-Sendesteuerdaten
gesendet, welche über
das Netzwerk in paketierter Form durch den Netzwerkprozessor (4)
der ENIC NI8 empfangen werden. Die Ein-Richtungs-Sendesteuerdaten haben
einen Datenkopf, der diese als Steuerpaket identifiziert, und folglich
(wie mit Hilfe von 4 oben beschrieben) werden diese
Steuerpakete zur CPU 26 der ENIC NI8 geleitet. Die Steuerdaten
können den
Videoschalter D8 anweisen, sein Ausgangssignal von einem der AV-Datenströme zum anderen
umzuschalten, d.h., von Kamera 1 auf Kamera 2.
-
Drittes Betriebsbeispiel:
Ausbreitung von Änderungen
auf Kennzeichnungstextdaten über
das Netzwerk
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7 zeigt
schematisch eine vereinfachte Ansicht einer Netzwerkanordnung nach
dem vorliegenden Verfahren. Das Netzwerk weist zwei Kameras auf,
d.h., eine Kamera 1 und eine Kamera 2, eine Digital-Multieffekt-Einheit
(DME-Einheit), einen AB-Schalter und einen Monitor, welche den Ausgangs-AV-Datenstrom
einer oder der anderen der beiden Kameras in Abhängigkeit von der aktuellen Konfiguration
des AB-Schalters anzeigen kann. 7 zeigt
das Netzwerk hinsichtlich der ENICs, die mit jedem der Netzwerkeinrichtungen
verknüpft
sind. Folglich umfasst das Netzwerk die ENIC_1 710, welche mit einer
Quelleneinrichtung von Kamera 1 verbunden ist, ENIC_2 720, welche
mit einer Quelleneinrichtung der Kamera 2 verbunden ist, ENIC_DME 730,
welche mit der DME-Einheit verbunden ist, den ENIC_AB_SWITCH 740,
der mit dem AB-Schalter verbunden ist und ENIC_AIR 750, der mit
dem Monitor verbunden ist.
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Die
ENIC_1 710 empfängt
SDI-Daten, welche durch die Kamera 1 ausgegeben werden, paketiert
diese, überträgt diese über das
Netzwerk über die
ENIC_DME 730 zur DME zur digitalen Multieffektverarbeitung und die
SDI, welche von der DME ausgegeben wird, wird zur ENIC_DME 730 zur
Paketierung und zur Übertragung über das
Netzwerk zum AB-Schalter über
den ENIC_AB_SWITCH 740 zurück
geliefert. Das Ausgangssignal der Kamera 2 wird durch ENIC_2 720
paketiert und in paketierter Form über das Netzwerk zum AB-Schalter über ENIC_AB_SWITCH
740 übertragen.
In Abhängigkeit von
der aktuellen Konfiguration des AB-Schalters wird entweder das DME-verarbeitete
Ausgangssignal von Kamera 1 oder das Ausgangssignal von Kamera 2
zu ENIC_AIR 750 zur Umwandlung in das SDI-Format und zur Anzeige
auf dem Monitor geliefert. Die gestrichelten Linien zwischen den
ENICs in 7 zeigen eine Netzwerkverbindung
von einer ENIC, während
die nichtunterbrochenen Linien eine SDI-Verbindung zu einer ENIC
zeigen. Es sei erinnert, dass SDI-Daten zu einem ENIC-Port zur Paketierung
und Übertragung über das
Netzwerk zu einer Bestimmungsorteinrichtung geliefert werden, während paketierte
Daten, welche vom Netzwerk durch eine ENIC empfangen werden, depaketiert
werden und zu einer AV-Einrichtung als serieller digitaler Datenstrom
geliefert werden, beispielsweise als SDI-Datenstrom oder als AES-Audiodatenstrom.
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Es
sei daran erinnert, dass die Netzwerkkonfigurationsdaten, welche
durch den Netzwerkmanager 4 gespeichert sind, eine "SOURCE" Datenstruktur aufweisen,
die den Parameter "LINK" aufweisen, und dass
eine Quelle, welche LINK=1 hat, eine Quelle ist, welche durch eine
Bestimmungsorteinrichtung geliefert wird. Die Videoquelleneinrichtung
für jede Kamera
hat LINK=0, und ist somit eine "reine" Quelle, d.h., sie
erzeugt unmittelbar die Daten, welche sie ausgibt. Jede Kamera hat
eine Benutzergruppe, die als "Erzeuger" bezeichnet wird,
und der Erzeuger hat den Kennzeichnungstext für den Namen der Kamera festgelegt,
d.h., "Freund" oder "JIM" für Kamera
1 bzw. die Kamera 2. ENIC_1 710 steht mit der Kamera 1 in Verknüpfung, ENIC_2
steht mit der Kamera 2 in Verknüpfung,
und die drei weiteren ENICs im Netzwerk sind ENIC_DME 730, ENIC_AB_SWITCH
740 und ENIC_AIR 750. ENIC_DME führt
digitale Multieffekte (DME in Bezug auf das Video von Kamera 1 durch.
Diese ENIC wird zwei Einrichtungseinträge in der Netzwerkkonfigurationsdatenbank
haben, welche durch den Netzwerkmanager 4 gespeichert sind, wobei
die Einrichtungseinträge
als "DME In" und "DME Out" etikettiert sind. "DME In" ist eine Bestimmungsorteinrichtung,
welche über
das Netzwerk paketierte Daten von der Kamera 1 zur Lieferung zur DME-Einheit
empfängt
und eine Videoverbindung zur Quelleneinrichtung "DME Out" auf der selben ENIC hat, über welche
paketierte DME-verarbeitete Daten von der Kamera 1 über das
Netzwerk zum ENIC_AB_SWITCH 740 übertragen
werden. "DME Out" hat ebenfalls einen
Kennzeichnungstexteintrag E1 (zeigt an EFFECT 1). ENIC_AB_SWITCH
740 führt
saumloses Schalten zwischen "der
DME Out"-Quelleneinrichtung
und der Quelleneinrichtung durch, welche mit ENIC_2 720 verknüpft ist,
welche Daten von der Kamera 2 ausgibt. Diese ENIC 740 wird drei
Einrichtungseinträge
in der Netzwerkkonfigurationsdatenbank haben, die etikettiert sind
mit "SWITCH A In", "SWITCH B In" und "SWITCH Out". "SWITCH Out" ist eine Quelleneinrichtung,
welche entweder verknüpft
ist mit "SWITCH
A In" oder "SWITCH B In", in Abhängigkeit
davon, welche Videoquelle ausgewählt
ist (d.h., der verarbeitete AV-Strom von der Kamera 1 oder der AV-Strom
von der Kamera 2 ENIC_AIR 750 hat eine Einrichtung, welche eine
Bestimmungseinrichtung ist, die etikettiert ist mit "Monitor" (ein Monitor mit
einem Kennzeichnungstext). "Monitor" ist eine "reine" Bestimmungsortanzeigeeinrichtung
(LINKED=0), da diese keine Daten zu einer anderen Quelleneinrichtung
liefert. Die "Monitor"-Einrichtung empfängt Video
vom AB-Schalter über
ENIC_AB_SWITCH 740 und hat ein Kennzeichen, welches anzeigt die "METADATA" von ihrer Quelleneinrichtung,
welche die "Switch
Out" Quelleneinrichtung
von ENIC_AB_SWITCH 740 ist.
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Zunächst sei
betrachtet, wie die Ausbreitung einer Änderung der Kennzeichnungstextdaten
einer Quelleneinrichtungsverbreitung über die Netzwerkverbindungen
zur Endbestimmungsorteinrichtung gemäß dem vorliegenden Verfahren
erreicht wird. Es sei beispielsweise betrachtet, dass der AB-Schalter Kanal
A zeigt und die METADATA von Kamera 1 sich ändern. Wenn der Kennzeichentexteintrag
von Kamera 1 von "FRED" auf "ROB" geändert wird,
wird entsprechend einer Änderung
des aktuellen Kameramanns ENIC_1 710 eine Anforderung an den Netzwerkmanager 4 senden,
um die Kennzeichnungstextdaten in Verbindung mit der Kamera 1-Quelleneinrichtung
von "FRED" auf "ROB" zu ändern. Der Netzwerkmanager 4 wird
dann die Netzwerkkonfigurationsdatenbank abfragen und jede Bestimmungsorteinrichtung
prüfen,
welche die Rundsendegruppe billigt, auf welcher die Quellendaten
von Kamera 1 übertragen
werden. Der Netzwerkmanager 4 wird die Ansicht jedes Klienten
aktualisieren, der die Kennzeichnungstextdaten der Quelleneinrichtung
ENIC_1 anzeigt. Wenn eine dieser Bestimmungsorteinrichtungen eine
verknüpfte
Einrichtung ist (d.h., wenn sie die empfangenen Daten zu einer weiteren
Quelleneinrichtung liefert), navigiert sie diese zu einer entsprechenden
verknüpften
Quelleneinrichtung und aktualisiert alle ihre Bestimmungsorte usw..
In der Anordnung von 7 wird die Bestimmungsorteinrichtung "DME In" von ENIC_DME 730
mit der Quelleneinrichtung "DME
Out" auf der gleichen
ENIC verknüpft
(d.h., mit einem anderen Port auf der gleichen ENIC verknüpft). Die
Quelleneinrichtung "DME
Out" Kennzeichnungstext
(E1) ist mit ROB verkettet, um ROB_E1 zu bilden, und alle Bestimmungsorte,
die aktuell Daten von "DME
Out" empfangen,
müssen mitgeteilt
werden. Die einzige Bestimmungsorteinrichtung von ENIC_AB_SWITCH
740 ist "Switch
A In". Da der Schalter
aktuell so gesetzt wird, um Daten vom Kanal A zu empfangen (d.h.,
von der Kamera 1), wird "Switch
A In" (jedoch nicht "Switch B In") aktuell zu einer
verknüpften
Bestimmungseinrichtung, da dieser die "Switch Out" Quelleneinrichtung von (der gleichen
ENIC) ENIC_AB_SWITCH 740 beliefert und folglich alle Bestimmungsorte
von "Switch Out" aktualisiert werden.
In diesem Beispiel hat "Switch
Out" lediglich eine
Bestimmungsorteinrichtung, und dies ist ein echter Bestimmungsort "Monitor" auf ENIC_AIR 750.
Somit wird das Kennzeichen "Monitor" aktualisiert mit "ROB_E1" (welches ersetzt "FRED_E1"). Folglich wurde
die Kennzeichnungstextänderung
effektiv über
die relevanten Knoten des Netzwerks verbreitet.
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Anschließend sei
die Arbeit eines AB-Schalters betrachtet, so dass anstelle des Ausgangssignal der
Kamera 1, das auf dem Monitor angezeigt wird, anstelle davon das
Ausgangssignal von Kamera 2 angezeigt wird.
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In
diesem Fall wird eine Anforderung an den Netzwerkmanager 4 gesendet,
um ein saumloses AB-Schalten zwischen Bestimmungseinrichtungen "Switch A In" und "Switch B In" auf ENIC_AB_SWITCH
740 durchzuführen.
Der Netzwerkmanager 4 konsultiert die Netzwerkkonfigurationsdatenbank,
um den aktuellen Status der ENICs in Verbindung mit dem vorgeschlagenen
Schalter zu bestimmen und, vorausgesetzt, dass das Netzwerk korrekt
konfiguriert ist, initialisiert der Netzwerkmanager die Änderung
in den virtuellen leitungsvermittelten Verbindungen, die notwendig
sind, das Schalten zwischen den beiden Quelleneinrichtungen auszuführen. Die
Quelleneinrichtung bei ENIC_2 720, von der die Bestim mungseinrichtung "Switch B In" auf ENIC_AB_SWITCH
740 ihre Daten herleitet, ist mit "Kamera 2" verknüpft. Unter Verwendung der Netzwerkkonfigurationsdatenbank
des Netzwerkmanagers 4 ist es möglich, zur "Kamera 2" zu navigieren und ihren Status so zu
aktualisieren, dass dieser *ON AIR* ist. Ähnlich kann die Kamera 1 als
*Off AIR* bestimmt werden, wobei zurück über die Einrichtungen vom "Schalter A In" navigiert wird,
wenn die Schalt-AB-Konfiguration so geändert wird, dass die Verbindung
zu "Switch A In" wiederum aktiv ist.
Der korrekte Kennzeichnungstext, der der Kennzeichnungstext in Verbindung
mit der Kamera 2 ist, d.h., "JIM", kann nunmehr zum "Monitor" verbreitet werden,
wie schon beschrieben, um den aktuelle angezeigten Kennzeichnungstext "FRED_E1" oder "ROB_E1" in Verbindung mit
der Kamera 1 zu ersetzen.
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2. Senden von Daten zum
Netzwerk, 6B und 6C
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Gemäß 6B wird
ein Kanal von SDI-Video durch einen Puffer 2408 von einer
SDI-Quelle, beispielsweise einer Kamera, empfangen. Der Puffer 2408 speichert
das Video temporär,
während
dies durch einen RTP/FEC-Codierer 2410 paketiert und zu
einem Puffer 2412 zur temporären Speicherung gesendet wird.
Ein Markengenerator 241 fügt zu den RTP-Paketen eine Marke
hinzu, welche Fließ-
und Typusdaten umfassen, wie in 5A und 5B gezeigt
ist. Ein Multiplexer 2416 empfängt die markierten Pakete vom
Markierungsgenerator und multiplext das Videopaket mit anderen Videopaketen
von ähnlichen
Videokanälen.
Die Marke wird durch Daten definiert, die durch die CPU 26 erzeugt
werden, als Antwort auf eine AVSCP-Information, welche von der Netzwerksteuerung 4 empfangen
wird. Wie in 5C schematisch gezeigt ist,
richtet der Paketschalter die Videopakete zum Netzwerkprozessor (Netz)
oder zur PCI 28 gemäß dem Flussdaten
in der Marke. Audiopakete werden ähnlich verarbeitet und geleitet.
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Wenn
Pakete zum Netzwerk geleitet werden sollen, streift ein Datenkopfgenerator 210 (4)
die Marke weg vom Paket und erzeugt auf Basis der Fluss- und Typusflags
ein geeignetes Teil des Netzwerkdatenkopfs, der an das Paket angehängt wird.
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Proxy-Video
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Gemäß 8 wird
ein Proxy-Video vom SDI-Video wie folgt erzeugt. Ein Horizontalfilter 70 wendet
eine Tiefpass-FIR-Filterung auf SDI-Eingangsdaten an. Das Ausgangssignal
des Horizontalfilters wird als Eingangssignal zu einem Horizontal-Unterabtaster 71 geliefert,
der das SDI-Video horizontal unterabtastet, um die Horizontalauflösung zu reduzieren.
Ein Vertikal-Unterabtaster 72 reduziert die Vertikalauflösung von
Daten, welche vom Horizontal-Unterabtaster 71 empfangen
werden. Das resultierende Proxy-Video wird dann durch einen Codierer 74 codiert,
um RTP-Pakete zu bilden. Es gibt einen Proxy-Videogenerator für jeden
Videokanal. Das Proxy-Video wird in der gleichen Weise wie das SDI-Video
durch den Paketierer 24, den Paketschalter 22 und
den Netzwerkprozessor 20 verarbeitet. Das Proxy-Video wird
immer zum Schalt- und Leit-Klienten 6 oder zu einem der
Schalt- und Leit-Klienten 6 und 61 geführt. Somit
wird ein Proxy-Videostrom in einer ersten Rundsendgruppe rundgesendet,
mit dem der Klient 6 und/oder 61 verbunden ist, und
das SDI-Video (von dem das Proxy-Video hergeleitet wird) wird in
einer zweiten Rundsendegruppe rundgesendet. Die Rundsendegruppe
wird durch die Klasse D IP-Adresse, welche den Datenstrom identifiziert,
definiert. Bei einer alternativen Ausführungsform könnten alternative
Felder von oder entweder dem Proxy-Videostrom oder dem SDI-Videostrom höherer Auflösung anderen
Rundsendegruppen zugeordnet werden.
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Bei
einem aktuell bevorzugten Beispiel der Erfindung umfasst das Proxy-Video
180 Abtastungen × 144
Zeilen (PAL) oder 180 Abtastungen × 120 Zeilen (NTSC) und 25
oder 30 Rahmen pro Sekunde, mit horizontaler und vertikaler Filterung.
Die Anzahl von Bits pro Abtastung kann 24 Bits (d.h. 3 Farben, jeweils
8 Bits) oder 16 Bits (d.h., 3 Farben, jeweils 5 Bits) sein.
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Schalt- und Leit-Klient 6
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Gemäß 9 und 10 sind
Beispiele von grafischen Benutzerschnittstellen (GUI) gezeigt. In diesem
Beispiel ist die GUI durch den Schalt- und Leit-Klienten 6 vorgesehen,
der ein PC ist, der einen Monitor, eine Tastatur und eine Maus hat.
Die GUI kann jedoch durch den Netzwerkmanager 4 oder durch
sowohl den Netzwerkmanager 4 als auch den Schalt- und Leit-Klienten 6 vorgesehen
sein. Die GUI ist eine Schnittstelle mit darunterliegender Software, die
auf Aktionen reagiert, welche (beispielsweise Mausklicks oder Tastatureinträge) durch
den Benutzer unter Verwendung der GUI vorgenommen werden.
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Datenflüsse
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Die
GUI zeigt Information über
den Aufbau des Netzwerks an, welches für diese durch den Netzwerkmanager 4 vorgesehen
ist. Diese Information wird unter Verwendung des CNMCP-Protokolls
wie oben erläutert
bereitgestellt. Die GUI zeigt außerdem Proxy-Video an, welche
durch die ENICs bereitgestellt wird, unter Verwendung des Realzeit-Transportprotokolls
(RTP), welches oben beschrieben wurde. Das Proxy-Video wird über das
Netzwerk rundgesendet, wobei die Quellengruppe über die ENICs erzeugt wird,
und, um dieses zu empfangen, fügt
der Schalt- und Leit-Klient 6 die Rundsendegruppen der
Proxy-Videoströme
zusammen. Das Leiten von Daten wird unter Verwendung von IGMP-Informationsbefehlen
eingerichtet. Die GUI kann dazu verwendet werden, die Steuerung
einer steuerbaren Quellengruppe zu beginnen, beispielsweise eines
VTRS oder einer Bestimmungsgruppe, beispielsweise eines Videoprozessors.
Der Schalt- und Leit-Klient 6 sendet Steuerdaten unmittelbar
zur ENIC in Verbindung mit der Steuerquellengruppe als Antwort auf eine
Aktion, welche über
die GUI vorgenommen wird, in einer Richtung. Ein-Richtung-Sendesteuerdaten wurden
oben beschrieben. Der Schalt- und Leit-Klient 6 empfängt Statusstromdaten,
die wie oben beschrieben rundgesendet werden, wenn dieser die Rundsendegruppe
zusammenfügt,
auf der die Statusstromdaten übertragen
werden.
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Wenn
die CUI dazu verwendet wird, das Leiten von Video von einer Quelleneinrichtung
zu einer Bestimmungseinrichtung zu beginnen, sendet diese eine CNMCP-Information
zum Netzwerkmanager 4. Der Netzwerkmanager 4 sendet
dann eine AVSCP-Information zur ENIC in Verbindung mit der Bestimmungseinrichtung,
um diese zu veranlassen, die Bestimmungseinrichtung mit der gewünschten
Rundsendegruppe zusammenzufügen.
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Der
Schalt- und Leit-Klient 6 ist in der Lage, IGMP-Zusammenfügungsinformationen
zum Netzwerk zu senden. Der Schalt- und Leit-Klient 6 kann außerdem eine
Rundsendegruppe zur Kommunikation des Status, Audio und Proxy-Datenströme lediglich
selbst billigen. Der Netzwerkmanager steuert den Klientenzugriff
zu einer Rundsendegruppe entsprechend einem Videostrom.
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Die GUI
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Bei
der folgenden Beschreibung wird angenommen, dass die GUI in herkömmlicher
Weise unter Verwendung zumindest einer Zeigereinrichtung, beispielsweise
einer Maus und/oder einer Tastatur betrieben wird. Alternativ können eine
Tastaturschnittstelle, welche "heiße Tasten" (benutzerdefinierte
Tasten) hat, die für
bestimmte GUI-Befehle aufgelistet sind, oder eine Berührungsschnittstelle
verwendet werden, um Befehle auszugeben. Die GUI von 9 hat
drei Hauptanzeigebereiche A1, A2 und A3.
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Der
Bereich A1 ist ein Netzwerkverwaltungsbereich, der grafische Darstellungen
der Gruppen anzeigt (beispielsweise Kameras CAM1 usw. und VTRs,
VTR1 usw.) sowie deren Quelleneinrichtungen (beispielsweise Ausgang
CAM V1 von CAM1). Die grafischen Darstellungen der Gruppen sind
mit dem Kennzeichnungstext (beispielsweise CAM1) und die Quelleneinrichtungen
mit ihrem Hilfs-Kennzeichnungstext (beispielsweise CAM V1) angezeigt. Die
Daten zum Bilden der Anzeige im Bereich A1 werden von der Datenbank
herge leitet, welche durch den Netzwerkmanager gehalten wird und
welche dem Schalt- und Leit-Klienten
unter Verwendung von CNMCP-Informationen bereitgestellt werden.
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Der
Bereich A2 ist ein Quelleninhalts-Überblickbereich, der mehrere
Proxy-Video-Anzeigebereiche oder Fenster W1 bis W10 hat. In diesem
Beispiel gibt es 10 derartiger Fenster, wobei jedoch dies irgendeine
passende Anzahl sein kann. Die Fenster W1 bis W10 zeigen Proxy-Video
an. In diesem Beispiel wird das Proxy-Video, welches in den Fenstern anzuzeigen
ist, durch Ziehen einer Quelleneinrichtung vom Netzwerkverwaltungsbereich
A1 gewählt und
durch Absenken von diesem in ein gewähltes Fenster. Das Anzeigefenster
hat außerdem
einen Identifizierer, der die Quellengruppe zeigt, mit dem das aktuell
angezeigte Proxy-Video verknüpft
ist. Dieses Ziehereignis verursacht, dass die darunterliegende Software
eine IGMP-Zusammenfügungsinformation
zum Netzwerk für
den Schalt- und Leit-Klienten 6 sendet,
um die Rundsendegruppe, auf der das Proxy-Video in Verbindung mit
der ausgewählten Quelleneinrichtung übertragen
wird, zusammenzufügen.
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Die
Fenster haben entsprechende Kennzeichnungsbereiche L1 bis L10, in
denen die GUI den geeigneten Kennzeichnungstext und/oder den Hilfs-Kennzeichnungstext
in Verbindung mit der Quelleneinrichtung anzeigt.
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Der
Bereich A3 ist ein Leit-Überblickbereich, welcher
die Tasten B aufweist, welche als Schalter wirken. Es gibt zwei
Reihen an Tasten in diesem Beispiel: eine Reihe an Tasten in Verbindung
mit Quellengruppen und/oder Quelleneinrichtungen, die mit dem geeignetem
Kennzeichnungstext entsprechend der Quelle gekennzeichnet sind,
und eine Reihe von Bestimmungstasten, welche mit Kennzeichnungstext entsprechend
dem verknüpften
Bestimmungsort gekennzeichnet sind. Ein Benutzer kann (über einen Mausklick,
durch Tastatureingaben oder durch Berühren eines geeigneten Bereichs
auf der Berührungsbildschirmschnittstelle)
auf dem GUI-Bereich A3 eine Quellentaste und eine oder mehrere Bestimmungstasten
auswählen,
und als Antwort auf eine solche Auswahl werden Kommunikationspfade
so eingerichtet, dass die Quelle, welche durch die ausgewählten Quellentaste
angezeigt wird, über
das Netzwerk mit den ausgewählten
Bestimmungsorten verknüpft
wird. Im Beispiel von 9 zeigen die hervorgehobenen
Tasten, dass CAM1 mit MON1, VTR 2 verknüpft ist, und DSP2 und Audiodaten
in Verbindung mit CAM1 mit AU OUT 3 verknüpft ist.
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Zur
weiteren Erläuterung
sei angenommen, dass eine Quelle CAM1 mit MON1 zu verbinden ist. Wenn
ein Schalt- und Leit-Klient 6 zu arbeiten beginnt, stellt
er eine Verbindung zum Netzwerkmanager auf einem bekannten Port 4 her
und der Netzwerkmanager 4 sendet Information auf den Quelleneinrichtungen,
welche für
ihn verfügbar
sind. Dies erlaubt, dass der Klient einen Überblick über das Netzwerk bildet. Dieser Überblick
des Netzwerks wird auf den Benutzer in der GUI-Anzeige widergespiegelt. Jede
Einrichtung wird zum Klienten mit einer ID beliefert, welche der
Klient verwenden wird, um die Einrichtung in nachfolgender Kommunikation
mit dem Netzwerkmanager zu beschreiben. Eine Bestimmungsorteinrichtung
kann beispielsweise ein Monitor sein. Wenn der Klient wünscht, Video
von einer Quellengruppe (beispielsweise einem VTR) zu leiten, wird er
zum Netzwerkmanager 4 eine CNMCP-Schaltinformation senden,
welche die IDs der Bestimmungsorteinrichtung und der Quelleneinrichtung
enthält.
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Wenn
es dem Klienten nicht erlaubt wird, diesen Betrieb durchzuführen, wird
der Netzwerkmanager eine CNMCP NAK Information als Antwort darauf zum
Klienten senden. Ansonsten wird er die Anforderung wie folgt verarbeiten.
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Der
Netzwerkmanager 4 wird die Nerzwerkkonfigurationsdatenbank
prüfen
und bestimmen, zu welcher Rundsende-IP-Adresse das Video zu übertragen
ist. Eine AVSCP-Schalt-Information
wird gebildet, welche diese IP-Adresse enthält, und diese wird zur ENIC
gesendet, welche eine Verbindung mit dem Monitor herstellt. Die
eingebettete ENIC-Software sendet eine IGMP-Zusammenfügungsinformation
zu dieser IP-Adresse und sendet eine AVSCP ACK Information zurück zum Netzwerkmanager.
Die ENIC sollte nun die gewünschten
Videodaten empfangen und diese zum SDI-Ausgang senden, der den Monitor
verbindet. Der Netzwerkmanager 4, der die AVSCP ACK Information
empfangen hat, wird die Leitinformation in der Datenbank aktualisieren.
Der Netzwerkmanager 4 sendet eine CNMCP ACK Information
zurück
zum Klienten, um den Erfolg anzuzeigen.
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Die
GUI von 9 weist außerdem vorzugsweise, wie gezeigt
ist, zwei weitere Anzeigebereiche M1 und M2 auf, um das Video zu
zeigen, welches auf Wiedergabemonitoren MON1 und MON2 angezeigt wird.
In diesem Fall hat das Beispiel MON2 eine dunkle Grenze, die zeigt,
dass diese das Video zeigt, welches aktuell auf der LINE OUT 1 von
beispielsweise VTR1 wiedergegeben wird. MON1, welches eine hellere
Grenze hat, zeigt das Video von CAM1, welches zur nächsten Wiedergabe
vorher ausgewählt wurde.
Das Video kann zur Anzeige in den Fenstern MON1 und MON2 angezeigt
werden, wobei das Proxy-Video
von den Fenstern W1 bis W10 in MON1 und MON2 gezogen wird. Das wiederzugebende
Video kann ausgewählt
werden oder umgeschaltet werden, wobei auf MON1 oder MON2 geklickt
wird.
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Die
GUI von 9 hat einen Audiosteuer-Anzeigebereich
AVD.
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Die
GUI hat außerdem
virtuelle Benutzersteuerungen C1 bis C10 in Verbindung mit den Fenstern
W1 bis W10 und Benutzersteuerungen CM in Verbindung mit den Fenstern
MON1 und MON2. Die Betätigung
einer derartigen Benutzersteuerung bewirkt, dass die da runterliegende
Software Steuerdaten UCD über
das Netzwerk unmittelbar zur Quellengruppe in einer Richtung sendet,
von der das Video in Verbindung mit dem Fenster herstammt. Alternativ oder
zusätzlich
kann C1 bis C10 den aktuellen Status der relevanten Einrichtung
anzeigen.
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Die
GUI von 10 unterscheidet sich wenig
gegenüber
der von 9. Sie hat Proxy-Video-Anzeigebereiche
W1 bis W8, einen Netzwerkverwaltungsbereich A1 (nur schematisch
gezeigt), der identisch zu dem von 9 ist, und
Monitoranzeigen "M1" und "M2" in einem Bereich
A5. Der GUI von 10 mangelt es an den Reihen
der Quellen- und Bestimmungstasten entsprechend dem Bereich A3 in 9,
hat jedoch zwei Tasten M1 und M2, welche ähnlich wie die Tasten von 9 als
Schalter wirken. Die Tasten M1 und M2 wählen zur Ausgabe von Video
in Verbindung mit einem der Fenster M1 und M2 aus. Die aktuell wiedergegebenen
(ausgegebenen) Videos werden im Wiedergabefenster P0 angezeigt.
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Die
Fenster "M1" und "M2" haben verknüpfte Audiosteuerungen
A1 und A2, um einen Audiomonitor einzuschalten und auszuschalten,
um es dem Benutzer zu erlauben, Audio in Verbindung mit Video der
Fenster M1 und M2 zu überwachen.
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Das
Video, welches in den Fenstern M1 und M2 anzuzeigen ist, wird in
die Fenster von den Proxy-Videofenstern W1 bis W8 gezogen. Dieses
Ziehereignis bewirkt, dass das Vollauflösungsvideo (und nicht als Proxy-Video)
von den Quellen zu Vollauflösungsmonitoren,
beispielsweise MON1 und MON2 in 1 und zu
einem Videoschalter, beispielsweise D8 in 1, über ENIC
NI8 gesendet wird. Folglich hilft das Proxy-Video mit reduzierter
Bandbreite dem Benutzer bei der Auswahl, welche virtuellen leitungsvermittelten
Verbindungen im Netzwerk einzurichten sind, und dir Daten, welche
durch den Netzwerkmanager 4 gespeichert sind, die jede
Proxy-Videoquelle mit dem Vollauflösungs-Datenstrom in Wechselbeziehung
bringen, von welchem er hergeleitet wurde, ermöglichen, dass der Datenkommunikationsweg
als Antwort auf die durch den Benutzer begonnenen GUI-Ereignisse
eingerichtet wird. Es sei angemerkt, dass jede Quellengruppe, für welche
ein Proxy-Videostrom erzeugt wird, mit zumindest zwei Rundsende-IP-Adressen
verbunden ist, wobei die erste Rundsende-IP-Adresse derart ist,
dass auf dieser die Vollauflösungs-Videodaten übertragen
werden, und die zweite Rundsende-IP-Adresse derart ist, dass auf dieser
die Proxy-Videodaten niedriger Auflösung übertragen werden. Die Betätigung der
Taste M1 oder M2 bewirkt, dass die darunterliegende Software Steuerdaten
UCD über
die ENIC NI8 zum Videoschalter in einer Richtung sendet, um zu bewirken, dass
der Videoschalter zwischen zwei verschiedenen Datenquellen umschaltet.
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11 zeigt
schematisch eine GUI, welche der Bedienungsperson einen Überblick über die Netzwerkkonfiguration
zeigt. Die GUI umfasst ein erstes Quellenfeld 110, welches
aktive Quellen und inaktive Quellen, welche zum IP-Netzwerk gehören, anzeigt.
Es werden Quellengruppen, beispielsweise Kameras CAM1, CAM2, CAM3
dargestellt. Die Videoband-Rekordergruppe
VTR1 hat einen separaten Audio-VTR A 1/2, VTR A 3/4 und Video-VTR
V1-Einrichtungen in Verbindung mit diesem, d.h., drei unterschiedliche
Eingangs-/Ausgangsendgeräte, die ebenfalls
eingezeigt werden. Sowohl die Quellenart (beispielsweise MIC 1 für ein erstes
Mikrophon als auch der Quellenname MIC A1/2, der die Audiokanaleinrichtung
spezifiziert, sind im ersten Quellenfeld 110 dargestellt.
Die Quellenart wird durch ein Icon dargestellt, wobei jedoch der
Quellenname nicht. Eine Eingabe kann durch Hervorheben einer gewünschten
Quelle auf dem ersten Quellenfeld 110 ausgewählt werden,
wobei beispielsweise die Kamera 1 (CAM 1) aktuell ausgewählt ist.
Ein Netzwerkübersichtfeld 112 umfasst
drei Hilfsfelder: ein Steuer-Hilfsfeld 114, ein Quellen-Hilfsfeld 116 und
ein Bestimmungsort-Hilfsfeld. Die Verbindung zwischen einer Steuerung,
einer Quelle und einem oder mehreren Bestimmungsorten wird durch
farbcodierte Zweigverbindungen zwischen Einträgen in den drei Hilfsfeldern
dargestellt. Die aktuelle Konfiguration zeigt, dass eine erste Steuerung
CONT 1 die Quellengruppe CAM 1 steuert, welche wiederum Daten sechs
verschiedenen Bestimmungseinrichtungen bereitstellt, d.h., zwei
Monitoren MON1, MON2, VTR1, einem Audioausgang AUDIO OUT 3, einem
Digitalsignalprozessor DSP2 und einer Ausgangsleitung LIVE OUT 1.
Das Quellen-Hilfsfeld 116 stellt Herunterziehmenüs für jede Quelle
bereit, welche ausführliche
Information über
Einrichtungen bereitstellt, beispielsweise über Audio- und Videodatenströme in Verbindung
mit dieser Quelle. Die Beziehung zwischen einer Quelle und Digitalsignalprozessoren (DSP)
ist durch Farbcodierung in der linken Grenze des Quellen-Hilfsfelds 116 gezeigt,
beispielsweise ist in diesem Fall CAM 1 sowohl mit dem DSP2 als
auch mit dem DSP3 verknüpft.
Die Namen der Quellen, beispielsweise CAM1, VTR1, MIC1 werden aus
dem Kennzeichnungstext hergeleitet. Die GUI von 11 ist
betriebsfähig,
Statusinformation (beispielsweise Auf Sendung/Nicht Auf Sendung)
in Verbindung mit Quelleneinrichtungen oder Bestimmungsorteinrichtungen
des Netzwerks anzuzeigen. Diese Statusinformation wird zum Netzwerk
durch die entsprechende Einrichtung als Statuspakete geliefert.
Der Netzwerkmanager 4 vergleicht die Statusdaten in der Netzwerkkonfigurationsdatenbank
mit der GUI-Darstellung, und die GUI-Darstellung wird in regulären Intervallen
auf Basis der aktualisierten Information in der Datenbank aktualisiert.
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12 zeigt
schematisch eine GUI, die einen Weg zeigt, um Verbindungen zwischen
Quellen und Bestimmungsorten über
dem Netzwerk zu zeigen. Ein Bereich 120 zeigt Gruppen (beispielsweise CAM
1) und die verknüpften
Quelleneinrichtungen (beispielsweise V1, V2), und ein Bereich 122 bezeichnet
Bestimmungsorte. Jede Quellengruppe hat einen Farbbalken 124,
der damit verknüpft
ist. Der Bereich 121 ist eine Matrix, welche die Farbbalken nutzt,
um die Verbindungen zwischen Quellen und Bestimmungsorten zu zeigen.
Die GUI, welche in 12 gezeigt ist, liefert dem
Benutzer einen Überblick
und eine Schnittstelle, um einer Bedienungsperson anzuzeigen, wie
die Daten über
das Netzwerk geleitet werden. Die GUI umfasst ein Leitprüf-Überblickfeld 121 am
Kopfteil des Bildschirms und ein Leitüberblickfeld 122,
welches ein Quellen-Hilfsfeld 123 und ein Bestimmungsort-Hilfsfeld 124 aufweist.
Das Leitprüf-Überblickfeld 121 liefert
eine verständliche Übersicht über die
Beziehungen zwischen Quellen und Bestimmungsorten. Dies wird durch
farbcodiertes Hervorheben erreicht. Das Feld 121 zeigt
aktuell an, dass die Quelle CAM1 mit Bestimmungsorten MON1, MON2,
MON3, VTR2 und AUOUT3 verbunden ist. Durch Anklicken auf einen bestimmten
Quellenbereich des Leitprüf-Überblickfelds 121 werden diese
Quelle und andere Bestimmungsorte in Verbindung damit hervorgehoben.
Das Quellen-Hilfsfeld 124 liefert eine erweiterte Ansicht
der Quelle, in welcher sowohl die Quellengruppe, beispielsweise CAM1,
und die verknüpfte
Einrichtung V1 oder V2 grafisch dargestellt werden. Ähnlich liefert
das Bestimmungsort-Hilfsfeld eine erweiterte Ansicht der Bestimmungsortgruppen.
Aus den hervorgehobenen Bereichen im Quellen-Hilfsfeld 121 und
dem Bestimmungsort-Hilfsfeld 124 ist es offensichtlich,
dass die CAM 1-Einrichtung V1 mit beispielsweise den Einrichtungen
V1 und V2 verbunden ist. Das Bestimmungsort-Hilfsfeld 124 liefert
auch eine graphische farbcodierte Matrixdarstellung von Quellen-Bestimmungsort-Verbindungen.
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Bei
der Netzwerkanordnung, welche eine GUI gemäß den Beispielen von 9 bis 11 hat, wird
angenommen, dass der Benutzer in der Lage ist, den vollständigen Aufbau
des Netzwerks anzuschauen, auf Basis aller verfügbaren Daten, welche in der Netzwerkkonfigurationsdatenbank
durch den Netzwerkmanager 4 gespeichert sind. Bei alternativen Anordnungen
ist jedoch der Netzwerkmanager 4 in der Lage ist, benutzer-spezifische
Profile gemäß damit
zu speichern, welchem Benutzer ein bestimmter Zugriff-Erlaubnis-Pegel
zugeteilt ist, in Bezug auf den Bereich der Netzwerkkonfiguration,
die betrachtet werden kann, und den virtuellen leitungsvermittelten Verbindungen,
die der Benutzer berechtigt ist, diese einzurichten oder zu löschen. Der
zulässige
Zugriffs-Erlaubnis-Pegel, der durch das benutzer-spezifische Profil
spezifiziert wird, könnte
durch den Beruf des Benutzers bestimmt sein (beispielsweise Kameramann,
Editor, Direktor, Erzeuger) oder lediglich durch eine spezifische
ID in Verbindung mit dem individuellen Benutzer. Somit kann beispielsweise
der Direktor Zugriff haben, der freigegeben wird, um die aktuelle
Konfiguration des gesamten Netzwerks zu betrachten, jedoch keine
Zulassung, die virtuellen leitungsvermittelten Verbindungen zu ändern, während ein
Kameramann Zugriff sowohl zum Anschauen als zum Ändern der Konfiguration haben
könnte
oder zu einem Hilfssatz des Netzwerks, von dem die Kamera, die er
betätigt,
einen Teil bildet.
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13 zeigt
schematisch eine Benutzerschnittstelle, welche im Netzwerkmanager
vorgesehen ist, über
den ein Benutzer Konfigurationsdaten manuell eingeben kann. Wenn
eine Einrichtung mit dem Netzwerk verbunden wird, informiert der
Benutzer den Netzwerkmanager 4, dass dies der Fall ist, über die
Benutzerschnittstelle. Die Schnittstelle umfasst eine ENIC ID-Dialogbox,
eine PORT ID-Dialogbox und eine TALLY TEXT-Dialogbox. Der Benutzer gibt
in die Dialogbox Daten ein, welche durch den Manager gefordert werden,
um die Konfiguration des Netzwerks zu bestimmen. Der ENIC/ID-Eintrag
ist ein benutzer-definierter Identifizierer beispielsweise ENIC
6, der PORT ID-Eintrag spezifiziert den ENIC-Port, mit die Einrichtung
verbunden wurde, und der TALLY TEXT-Eintrag spezifiziert das frei
zu teilbare Etikett (oben als Kennzeichnungstext bezeichnet), welches
als Quellen-/Bestimmungs-Identifizierer
verwendet wird. Die Kennzeichnungstext-ID wird zusätzlich (und
nicht als Alternative zu) zu den Quellen- und Bestimmungsidentifizierern
ID wie oben erläutert
verwendet.