ES2358123T3 - Procedimiento para sincronizar flujos de datos mediales. - Google Patents

Procedimiento para sincronizar flujos de datos mediales. Download PDF

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Abstract

Procedimiento para sincronizar flujos de datos, en el que los flujos de datos mediales son proporcionados por varios dispositivos de detección para un dispositivo de memoria (12), y en el que a los flujos de datos mediales se asocia en cada caso una información de tiempo adicional al recibirse en el dispositivo de memoria (12), caracterizado porque por parte del dispositivo de memoria (12) se utiliza, para acoplar la información de tiempo adicional, un reloj de referencia (18) común para proporcionar un tiempo común.

Description

La invención se refiere a un procedimiento para sincronizar flujos de datos, un dispositivo de memoria, una red, un programa de ordenador y un producto de programa de ordenador.
Estado de la técnica
En el campo de la videovigilancia así como de la electrónica de ocio es a menudo necesario presentar sincronizados flujos de datos de audio y/o de vídeo, aunque estos no se hayan tomado sincronizados. Un ejemplo normal de esto es una instalación de videovigilancia digitalizada, apoyada por red, con micrófonos adicionales. Estas instalaciones presentan usualmente cámaras y micrófonos separados entre sí, que generan sus señales de vídeo y audio con independencia de señales de sincronización externas y transmiten estas señales, por ejemplo después de una compresión de señal, digitalmente a través de una red.
En el caso de una llamada transmisión Ethernet conforme al estándar IEEE802.1 se usan para tareas de este tipo protocolos como IP, UDP, TCP, RTP/RTCP y RTSP. Aquí ofrece en especial el protocolo RTP la posibilidad de integrar sellos o marcas de tiempo, a través de los cuales es por ejemplo posible una sincronización y un control de una velocidad indicadora. Las marcas de tiempo de este tipo se refieren a un llamado tiempo de presentación, que significa lo mismo que un tiempo relativo, mientras que a éste debe indicarse por ejemplo una imagen sobre una pantalla. Este tiempo relativo está asociado a un reloj interno en la cámara y/o en el micrófono, lo que se corresponde con una resolución fijada de por ejemplo 27 MHz y con ello a una duración respectiva de aproximadamente 37 nanosegundos.
En el caso de que la red presentara varios dispositivos de detección como cámaras y/o micrófonos, puede suceder que sus divisiones de tiempo internas a causa de tolerancias de dispositivos de detección aislados así como desplazamientos (drifts) difieran entre sí de forma insignificante. En el caso de que un objeto determinado sea detectado por varios dispositivos de detección, estos dispositivos de detección no están normalmente unidos entre sí directamente. A pesar de ello transmite por ejemplo un micrófono señales que, en el caso de una presentación, deben asociarse a una o varias señales de video. Según esto debería ser por ejemplo posible indicar o exhibir señales de una primera cámara y de un primer micrófono o señales de una segunda cámara y del segundo micrófono simultáneamente, y de este modo reproducir las mismas.
En los sistemas de vigilancia se archivan normalmente las señales de audio y vídeo en aparatos de toma o registro y en un momento posterior, normalmente por llamada, se reproducen o exhiben. Sin embargo, también es posible indicar señales directamente, lo que puede definirse como un caso determinado de un archivado con una duración de archivado de t = 0. En el caso de que archiven las señales de audio y/o vídeo, no existe ninguna posibilidad de recuperar una división original de tiempo de los dispositivos de detección, ya que los datos archivados para las señales normalmente no comprenden ninguna información sobre las mismas. Sólo se dispone de una información sobre división de tiempo de un tiempo de presentación calculado o de los relojes internos de los dispositivos de detección. Debido a que los relojes internos de los dispositivos de detección pueden diferir entre ellos al menos de forma insignificante, los tiempos de presentación relativos pueden presentar grandes diferencias durante un tiempo de toma prolongado. En el caso de una toma continua, esto puede significar que un determinado fragmento de una toma de vídeo no pueda reproducirse en el mismo momento que una toma de audio correspondiente.
Una posibilidad para solucionar un problema de este tipo sería sincronizar todos los relojes internos de los dispositivos de detección, aunque esto no es posible por ejemplo si, por ejemplo, se amplían sistemas de vigilancia más antiguos ya disponibles o si se usan dispositivos de detección baratos, que no presentan esta capacidad. Aparte de esto un llamado sello de tiempo RTP está sincronizado normalmente con un reloj de frecuencia de exploración audio-vídeo, que sin embargo puede diferir de un reloj en tiempo real o por ejemplo a causa de un drift de temperatura en convertidores analógico-digital en dispositivos de detección.
De documento D1 (US 2005/0128318 A) se conoce un sistema de videovigilancia, que esta configura para archivar vídeos así como anotaciones de datos en un medio legible por ordenador. Las anotaciones de datos pueden buscarse mediante criterios de búsqueda. Aparte de esto está previsto un enlace de las anotaciones de datos archivados con videosegmentos correspondientes de un vídeo archivado, de tal modo que a través de las anotaciones de datos puede buscarse un videosegmento. Este sistema de videovigilancia comprende videocámaras usuales, streamer de cámara, un video-servidor y un dispositivo de introducción de datos, que están unidos entre sí a través de una red. Un software utilizado mediante el sistema de videovigilancia comprende un programa de toma para una marcación de datos. Un bloque de este programa de toma está configurado para dotar una marcación de datos recibida de un sello de tiempo, cuyo momento lo proporciona el video-servidor. Asimismo el dispositivo de introducción de datos está configurado para archivar la marcación de datos y el sello de tiempo en una memoria del video-servidor. El sello de tiempo está configurado para sincronizar la marcación de datos con un videosegmento correspondiente.
Con estos antecedentes se propone un procedimiento con las particularidades de la reivindicación 1, un dispositivo de memoria con las particularidades de la reivindicación 8, una red con las particularidades de la reivindicación 9, un programa de ordenador con las particularidades de la reivindicación 10 y un producto de programa de ordenador con las particularidades de la reivindicación 11.
Ventajas de la invención
En el procedimiento conforme a la invención para sincronizar flujos de datos, varios dispositivos de detección proporcionan los flujos de datos para un dispositivo de memoria. A estos flujos de datos se asocia en cada caso una información de tiempo adicional al recibirse en el dispositivo de memoria.
La invención se refiere además a un dispositivo de memoria para sincronizar flujos de datos. El dispositivo de memoria está configurado para asociar a flujos de datos, que se proporcionan al dispositivo de memoria desde varios dispositivos de detección, en la recepción en cada caso una información de tiempo adicional.
La red conforme a la invención presenta varios dispositivos de detección y un dispositivo de memoria. Con ello los dispositivos de detección están configurados para proporcionar al dispositivo de memoria flujos de datos. El dispositivo de memoria está configurado para sincronizar los flujos de datos por medio de que el dispositivo de memoria asocia a los flujos de datos, en la recepción, en cada caso una información de tiempo adicional.
La invención se refiere asimismo a un programa de ordenador con medios de codificación de programa, que está configurado para llevar a cabo todos los pasos de un procedimiento conforme a la invención cuando el programa de ordenador se ejecuta en un ordenador o una unidad de cálculo correspondiente, en especial en un dispositivo de memoria conforme a la invención.
El programa de producto de ordenador previsto además conforme a la invención con medios de codificación de programa, que están archivados en un soporte de datos legible por ordenador, es adecuado para llevar a cabo todos los pasos de un procedimiento conforme a la invención cuando el programa de ordenador se ejecuta en un ordenador o una unidad de cálculo correspondiente, en especial en un dispositivo de memoria conforme a la invención.
Se obtienen ventajas adicionales de las reivindicaciones respectivas subordinadas.
La presente invención hace posible el uso de dispositivos de detección estandarizados no sincronizados. El procedimiento descrito en la invención para la sincronización no está limitado a sistemas de vigilancia audio y/o vídeo. El procedimiento puede usarse para todo tipo de flujos de datos que se basan en señales detectadas y tienen que sincronizarse.
La invención permite una reproducción, presentación o exhibición sincronizada de señales distribuidas procedentes de diferentes flujos de datos, en especial mediales, es decir flujos de datos de audio y/o vídeo, aunque estos se tomen sin ajuste mutuo de informaciones de sincronización internas de los dispositivos de detección. Los flujos de datos, que recibe el dispositivo de memoria desde los dispositivos de detección, se archivan centralmente en la configuración del dispositivo de memoria de la red, a través de la cual están unidos los dispositivos de detección con el dispositivo de memoria.
En la presente invención está previsto asociar las informaciones de distribución de tiempo adicionales a los diferentes flujos de datos recibidos dentro del dispositivo de memoria o acoplarlas a estos flujos de datos. En una posible configuración está previsto combinar esta información de distribución de tiempo con un tiempo de presentación original, ya disponible, de un flujo de datos respectivo. Se archiva con ello un sello de tiempo o una marca de tiempo de reciente generación en lugar del tiempo de presentación original. Según esto no se necesita un espacio de memoria adicional para la información de distribución de tiempo adicional.
En una configuración de la invención está prevista(o) una asociación o un acoplamiento de al menos una marca de tiempo altamente sincrónica o de un sello de tiempo altamente sincrónico como información de tiempo adicional, durante el archivado de señales de audio, vídeo y/o datos mediante el dispositivo de memoria, por ejemplo un dispositivo medial de toma o exhibición. Para estas marcas de tiempo altamente sincrónicas el dispositivo de memoria utiliza un reloj de referencia común y protocolos adecuados, como por ejemplo el protocolo de tiempo de red (Network Time Protocol, NTP).
Los tiempos de retardo, que se producen posiblemente durante una transmisión de las señales desde en cada caso un dispositivo de detección al dispositivo de memoria, son despreciables con relación a esto, tanto más cuando
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estos se producen en el mismo volumen en el caso de una transmisión directa desde el dispositivo de detección al dispositivo de reproducción. Un aspecto decisivo para una indicación sincronizada de varias señales es la evitación de un desplazamiento de tiempo entre las señales, lo que está garantizado mediante el reloj de referencia general para proporcionar marcas de tiempo altamente sincronizadas.
Una resolución que es necesaria para las marcas de tiempo altamente sincronizadas depende una duración de las llamadas unidades de acceso de los flujos de datos unidos a las señales. En el caso de señales de audio y/o vídeo mediales es suficiente elegir un valor de este tipo para la duración escasamente menor que una duración para un tiempo de acceso, configurado como video-campo, de aproximadamente 20 milisegundos o una duración de una unidad de acceso, configurada como marco de audio, de aproximadamente 23 milisegundos. Según esto sería suficiente y ventajoso el uso de una resolución que se corresponda aproximadamente con 1/90000 segundos, como se describe en el protocolo RTP. La resolución para la información de tiempo adicional es de este modo en configuración menor que una resolución de una unidad de tiempo mínima dentro de los flujos de tiempo.
Para que no se necesite ningún espacio adicional para señales a archivar, que presenten sellos de tiempo ya proporcionados por los dispositivos de detección, está previsto de forma preferida sustituir estas marcas de tiempo originales por las marcas de tiempo altamente sincrónicas o al menos por partes importantes de estas marcas de tiempo altamente sincrónicas. Con este fin el dispositivo de memoria puede presentar al menos una unidad para encontrar, leer y/o sustituir informaciones sobre marcas de tiempo o sellos de tiempo.
Para el caso de una reproducción sincrónica de contenidos de audio y/o de vídeo está previsto, por ejemplo, que el dispositivo de memoria para cada flujo de datos incluido busque un último punto llamado adicional antes de un punto inicial temporal requerido. Un punto inicial con el valor mínimo para la marca de tiempo, es decir, con el punto de acceso más antiguo, se usa aquí como punto inicial virtual. La marca de tiempo altamente sincrónica, que está unida a este punto inicial o asociada al mismo, se usa como tiempo inicial virtual. El dispositivo de memoria inicia una presentación y con ello una aportación de estos flujos de datos incluidos, en especial mediales, para un dispositivo de reproducción, con cada flujo de datos, que presenta el punto inicial virtual.
Si se transmite o emite un primer paquete con flujos de datos, se calcula una diferencia entre una marca de tiempo NTP actual y/o continuada y el punto inicial virtual. En el caso de esta diferencia se trata de una distancia de presentación (“Play-Out-Offset”), que en gran medida se corresponde con una diferencia temporal entre una toma y una reproducción con relación a un tiempo inicial virtual.
El paquete con todos los flujos de datos incluidos puede enviarse en cualquier momento, en el que la marca de tiempo NTP es igual a una suma de su marca de tiempo altamente sincrónica con relación a la distancia de presentación. De este modo se garantiza que todos los paquetes de todos los flujos de datos incluidos se envíen con la misma división de tiempo relativa, con la que se han tomado. Con ello el dispositivo de memoria está configurado de tal modo, que éste funciona como un aparato de toma de conmutación de tiempo preciso según el principio Fifo (first in first out) y, de este modo, de forma similar a un registro de datos, que se garantice un mantenimiento de una secuencia correcta de elementos.
En el caso de que una marca de tiempo original de un paquete para archivar se sustituya por la marca de tiempo altamente sincrónica, esta marca de tiempo original puede usarse de nuevo con una marca de tiempo RTP correcta, que era válida antes del envío del paquete.
Los dispositivos de detección para señales mediales pueden estar configurados por ejemplo como cámaras para fuentes de vídeo y/o como micrófonos para fuentes de audio. El dispositivo de memoria para flujos de datos mediales y/o audiovisuales, como base de las señales detectadas, puede estar configurado en especial como aparato de registro o toma para varios flujos de datos.
Una marca de tiempo NTP presenta el siguiente formato:
1 2 3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| segundos |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| segundos fracciones 0 relleno | +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
Un header RTP, con campos de header RTP fijados, tiene el siguiente formato:
1 2 3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
5 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| V=2 | P |X | CC | M | PT | número secuencial |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
| marca de tiempo |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
10 | fuente de sincronización (SSRC) identificador |
+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=+=
Se deducen ventajas y configuraciones adicionales de la invención de la descripción y del dibujo adjunto.
Se entiende que las particularidades anteriormente citadas y que a continuación todavía deben explicarse pueden utilizarse, no sólo en la combinación indicada en cada caso, sino también en otras combinaciones o por sí solas, sin
15 abandonar el marco de la presente invención.
La invención se ha representado equemáticamente con base en un ejemplo de ejecución en el dibujo y a continuación se describe en detalle haciendo referencia al dibujo.
La figura 1 muestra una forma de ejecución preferida de una red con un dispositivo de memoria en una representación esquemática.
20 La red 10 representada esquemáticamente en la figura 1 presenta un dispositivo de memoria 12 así como dispositivos de detección configurados como cámaras 14 y micrófonos 16 para detectar señales de vídeo y audio. Además de esto, en la red 10 están previstos un reloj de referencia 18 general para proporcionar un tiempo común así como un dispositivo de reproducción 20 para reproducir señales audiovisuales sobre la base de flujos de datos proporcionados.
25 Los dispositivos de detección están configurados para detectar señales audiovisuales y convertirlas en eventos en forma de imágenes y ruidos. Una verdadera toma o exhibición de este tipo de señales audiovisuales se realiza conforme a una configuración del procedimiento conforme a la invención centralmente mediante el dispositivo de memoria 12. Los flujos de datos de las señales detectadas, que son proporcionados por los dispositivos de detección, se transmiten a través de la red 10 al dispositivo de memoria 12. A estos flujos de datos asocia el
30 dispositivo de memoria 12, al producirse una recepción, una información de tiempo configurada como marca de tiempo altamente sincrónica, en donde se usa una indicación de tiempo del reloj de referencia 18 general. De este modo es posible sincronizar los flujos de datos de las señales detectadas separadas entre sí mediante los diferentes dispositivos de detección. Para una reproducción sincronizada se transmiten los flujos de datos sincronizados desde el dispositivo de memoria 12 al dispositivo de reproducción 20.

Claims (10)

  1. REIVINDICACIONES
    1.
    Procedimiento para sincronizar flujos de datos, en el que los flujos de datos mediales son proporcionados por varios dispositivos de detección para un dispositivo de memoria (12), y en el que a los flujos de datos mediales se asocia en cada caso una información de tiempo adicional al recibirse en el dispositivo de memoria (12), caracterizado porque por parte del dispositivo de memoria (12) se utiliza, para acoplar la información de tiempo adicional, un reloj de referencia (18) común para proporcionar un tiempo común.
  2. 2.
    Procedimiento según la reivindicación 1, en el que se combina la información de tiempo adicional con al menos un tiempo de presentación original de un flujo de datos respectivo.
  3. 3.
    Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, en el que por parte del dispositivo de memoria (12) se utiliza, para acoplar la información de tiempo adicional, al menos un protocolo, por ejemplo un protocolo de red.
  4. 4.
    Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que se elige una resolución para la información de tiempo adicional más fina que una resolución de una unidad de acceso mínima dentro de los flujos de datos.
  5. 5.
    Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, en el que como información de tiempo adicional se acopla una marca de tiempo proporcionada por el reloj de referencia general.
  6. 6.
    Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, en el que para una reproducción de contenidos de los flujos de datos mediales se utiliza al menos un tiempo inicial virtual, en donde el tiempo inicial virtual se asocia a un punto inicial que presenta un valor mínimo para la marca de tiempo.
  7. 7.
    Dispositivo de memoria para sincronizar flujos de datos mediales, que está configurado para asociar a los flujos de datos mediales que son proporcionados al dispositivo de memoria (12) por varios dispositivos de detección en cada caso una información de tiempo adicional al recibirse, caracterizado porque el dispositivo de memoria (12) utiliza, para acoplar la información de tiempo adicional, un reloj de referencia (18) común para proporcionar un tiempo común.
  8. 8.
    Red, que presenta varios dispositivo de detección y un dispositivo de memoria (12), en donde los dispositivos de detección están configurados para proporcionar al dispositivo de memoria (12) flujos de datos mediales, y en la que el dispositivo de memoria (12) está configurado para sincronizar los flujos de datos mediales por medio de que el dispositivo de memoria (12) asocia a los flujos de datos mediales en cada caso una información de tiempo adicional al recibirse, caracterizada porque el dispositivo de memoria (12) utiliza, para acoplar la información de tiempo adicional, un reloj de referencia (18) común para proporcionar un tiempo común.
  9. 9.
    Programa de ordenador con medios de codificación de programa, para llevar a cabo todos los pasos de un procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6 cuando el programa de ordenador se ejecuta en un ordenador
    o una unidad de cálculo correspondiente, en especial en un dispositivo de memoria (12) según la reivindicación 7.
  10. 10. Programa de ordenador con medios de codificación de programa, que están archivados en un soporte de datos legible por ordenador, para llevar a cabo todos los pasos de un procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6 cuando el programa de ordenador se ejecuta en un ordenador o una unidad de cálculo correspondiente, en especial en un dispositivo de memoria (12) según la reivindicación 7.
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