JP6796233B2 - Video switching system - Google Patents
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Description
本発明は、映像切替システムに関し、特に、ＩＰパケット化された映像信号をシームレスに切り替える映像切替システムに関する。 The present invention relates to a video switching system, and more particularly to a video switching system that seamlessly switches an IP packetized video signal.
スポーツ中継での映像を競技場から放送用の中継センター、もしくは直接放送局に伝送する放送システム、または（基幹）放送局から他の放送局に映像信号をマルチキャストで伝送する映像伝送システムが知られている。このような映像信号を伝送する場合、その映像信号はＩＰパケットに変換されて、ＲＴＰ（Real-time Transport Protocol）に従ってＩＰネットワークを経由して伝送されることが多い。ＲＴＰは、音声や動画などのデータ信号をリアルタイムに配信するためのデータ通信プロトコルである。 A broadcasting system that transmits video from a sports broadcast from a stadium to a broadcasting center or a direct broadcasting station, or a video transmission system that transmits a video signal from a (core) broadcasting station to another broadcasting station by multicast is known. ing. When such a video signal is transmitted, the video signal is often converted into an IP packet and transmitted via an IP network according to RTP (Real-time Transport Protocol). RTP is a data communication protocol for delivering data signals such as voice and moving images in real time.
上述したＩＰパケットを伝送する場合に使用される伝送経路に障害が発生した場合、ＩＰパケットを伝送することができないことがある。このような事象に対処するために、伝送経路を冗長化することが一般的に行われている。伝送経路を冗長化することによって、現用系の伝送経路に障害が発生した場合に、予備系の伝送経路からのＩＰパケットに切り替えてＩＰパケットを伝送することができる。このような構成によって、ＩＰパケットの伝送が中断されることを防止することができる。ここで、映像信号の場合、何ら制御をせずに切り替えを行うと、映像の乱れが視聴者の目に見えることになる。よって、上述したような切り替えを行う際に、シームレスな切り替えを行うことが要求される。 If a failure occurs in the transmission path used to transmit the IP packet described above, the IP packet may not be transmitted. In order to deal with such an event, it is common practice to make the transmission path redundant. By making the transmission path redundant, when a failure occurs in the transmission path of the active system, the IP packet can be transmitted by switching to the IP packet from the transmission path of the backup system. With such a configuration, it is possible to prevent the transmission of the IP packet from being interrupted. Here, in the case of a video signal, if the switching is performed without any control, the disturbance of the video becomes visible to the viewer. Therefore, seamless switching is required when switching as described above.
上述したＩＰパケットの切り替えを行うための映像信号の伝送方式に関する標準規格として、ＳＭＰＴＥ（Society of Motion Picture and Television Engineers）２０２２−７が規定されている。ＳＭＰＴＥ２０２２−７は、ＩＰネットワーク上でＩＰパケットを送信する送信側（送信機）が、同一のペイロードデータを有する複数のＩＰパケットを複数の異なる伝送経路（イーサネット：登録商標）上で宛先に送信することを規定している。図１は、ＳＭＰＴＥ２０２２−７に従ったパケット伝送の方式を示す。 SMPTE (Society of Motion Picture and Television Engineers) 2022-7 is defined as a standard for a video signal transmission method for switching IP packets as described above. In SMPTE2022-7, a transmitter (transmitter) that transmits an IP packet on an IP network transmits a plurality of IP packets having the same payload data to a destination on a plurality of different transmission paths (Ethernet: registered trademark). It stipulates that. FIG. 1 shows a packet transmission method according to SMPTE2022-7.
図１に示すように、送信機１と受信機２との間にはＩＰネットワーク３が存在し、伝送経路４（現用系）および伝送経路５（予備系）を介して両者が接続される。放送局などから伝送される入力映像信号（ＳＤＩ信号、ＤＶＢ−ＡＳＩ信号、またはイーサネット経由で受信するＩＰパケット内のペイロードに含まれる映像および音声情報）を受信した送信機１は、入力映像信号を一連のＩＰパケット群（以下、「ＩＰパケットストリーム」と呼ぶ）にカプセル化し、さらに各ＩＰパケットを複製し（この複製によって同一のペイロードデータを有する２つのＩＰパケットストリームが生成される）、２つのＩＰパケットストリームを伝送経路４および伝送経路５のそれぞれを介して送信する。複製された２つのＩＰパケットには、同一のＲＴＰシーケンス番号が設定される。ただし、２つのＩＰパケットは、伝送経路４および伝送経路５のそれぞれを通じて送信されるために、ＩＰヘッダ、ＭＡＣヘッダ、およびＶＬＡＮタグの一部、または必要とあれば全てについて各々異なった値が設定される。受信機２は、伝送経路４および伝送経路５で送信された２つのＩＰパケットストリームをそれぞれ受信し、通常は、伝送経路４から受信したＩＰパケットストリームに基づいて、映像信号を再構築する。
As shown in FIG. 1, an
ここで、伝送経路４に障害が発生した場合、伝送経路５から受信したＩＰパケットに切り替える必要がある。この切り替え時に、伝送経路４から受信したＩＰパケットストリームおよび伝送経路５から受信したＩＰパケットストリームを、受信機２における遅延時間調整用のバッファメモリ（遅延バッファ）２ａおよび２ｂによってそれぞれバッファリングすることによって、切り替え点での両系の遅延が同一となるように調整する。これにより、切り替え時に出力する映像を乱さずに切り替えることが可能となる。
Here, if a failure occurs in the
図１では、受信機２が、ＲＴＰシーケンス番号に「２」が設定されたＩＰパケットを受信した時点で、伝送経路４に障害が発生したことを示している。この場合、受信機２は、伝送経路４からはＲＴＰシーケンス番号に「３」あるいは「４」が設定されたＩＰパケットを受信することができない。一方で、受信機２は、伝送経路５からはＲＴＰシーケンス番号が「２」のＩＰパケットに引き続いて「３」および「４」のＩＰパケットを受信する。受信機２は、受信した２つのＩＰパケットストリームから１つのＩＰパケットストリームの構築を行う段階で、伝送経路４の遅延バッファにはＲＴＰシーケンス番号が「３」のＩＰパケットが存在しないことを検出し、伝送経路５への切り替えを行う。そして、伝送経路５の遅延バッファが出力するＲＴＰシーケンス番号が「３」および「４」のＩＰパケットをＩＰパケットストリームの構築に使用することによりパケットロスを発生させず、結果としての出力する再構築済み映像信号を乱すことはない。これにより、映像信号のシームレスな切り替えが実現される。
FIG. 1 shows that a failure has occurred in the
上述した方式でも、当然ながら、送信機が故障した場合は、２つの伝送経路のうちのいずれにおいてもＩＰパケットストリームを送信することができないことがある。従って、より高い信頼性が要求される場合には、（複数の筐体および／またはカードを使用することによって）送信機が冗長化されることが必要となる。ここで、ＳＭＰＴＥ２０２２−７で規定された方式では、ＲＴＰシーケンス番号を使用して、映像信号を再構築しているので、冗長化された複数の送信機間でＲＴＰシーケンス番号を合わせる必要がある。しかしながら、従来技術では、複数の送信機間でＲＴＰシーケンス番号を合わせる技術が存在せず、ＲＴＰシーケンス番号に基づいて映像信号を再構築する方法では、送信機を冗長化することができなかった。 Even with the above method, of course, if the transmitter fails, it may not be possible to transmit the IP packet stream on either of the two transmission paths. Therefore, if higher reliability is required, the transmitter needs to be redundant (by using multiple enclosures and / or cards). Here, in the method specified by SMPTE2022-7, since the video signal is reconstructed by using the RTP sequence number, it is necessary to match the RTP sequence number between a plurality of redundant transmitters. However, in the prior art, there is no technique for matching RTP sequence numbers between a plurality of transmitters, and the method of reconstructing a video signal based on the RTP sequence numbers cannot make the transmitters redundant.
引用文献１は、ザッピングサービスにおいて、入力画像シーケンスの同一の画像が元になったデータを含む複数のＲＴＰパケットに同一のタイムスタンプを持たせることによって、ザッピングサービスに収容された特定の個別の画像の、メインサービスデータシーケンスに対する位置を知ることができる動画エンコーダおよびデコーダを開示している。引用文献１では、同一の画像の複数のＲＴＰパケットに同一のタイムスタンプを持たせているが、これは複数のＲＴＰパケットに同じＲＴＰシーケンス番号を持たせることと何ら変わりはなく、上述した課題を解決するものではない。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、複数の送信機間でＲＴＰシーケンス番号を合わせる必要なく、ＲＴＰに従って映像信号をＩＰネットワーク上で送信し、送信されたＩＰパケットを受信機側で切り替えることができる映像切替システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem, and it is not necessary to match RTP sequence numbers between a plurality of transmitters, a video signal is transmitted on an IP network according to RTP, and a transmitted IP packet is received. The purpose is to provide a video switching system that can be switched on the machine side.
上記の課題を解決するために、本発明に係る映像切替システムは、ＰＴＰグランドマスタと、前記ＰＴＰグランドマスタとＰＴＰに従って時刻同期し、１つの映像信号から分配された映像信号を入力とする第１の送信機および第２の送信機と、前記第１の送信機および前記第２の送信機とＩＰネットワークを介して接続された受信機とを備え、前記第１の送信機および前記第２の送信機のそれぞれは、前記分配された映像信号を複数のＩＰパケットに分割する事でＩＰパケットストリームを作成し、前記ＰＴＰに従って時刻同期された時刻情報をベースにしたタイムスタンプを、前記ＩＰパケットストリームにおけるＩＰパケットのそれぞれに設定し、前記第１の送信機は、前記ＩＰパケットストリームを第１のＩＰパケットストリームとして、ＲＴＰに従って、第１の伝送経路を介して前記受信機に送信し、前記第２の送信機は、前記ＩＰパケットストリームを第２のＩＰパケットストリームとして、ＲＴＰに従って、第２の伝送経路を介して前記受信機に送信し、前記受信機はＩＰパケットストリームにおけるタイムスタンプに基づいてシームレス切替えを行うことをすることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the video switching system according to the present invention has a first method in which the PTP ground master and the PTP ground master are time-synchronized according to the PTP, and the video signal distributed from one video signal is input. The first transmitter and the second transmitter are provided with a transmitter and a second transmitter, and a receiver connected to the first transmitter and the second transmitter via an IP network. Each of the transmitters creates an IP packet stream by dividing the distributed video signal into a plurality of IP packets, and sets a time stamp based on the time information time-synchronized according to the PTP to the IP packet stream. The first transmitter transmits the IP packet stream as the first IP packet stream to the receiver via the first transmission path according to the RTP, and is set for each of the IP packets in the above. The
上記の課題を解決するために、本発明に係る別の映像切替システムは、第１の送信機と、第２の送信機と、前記第１の送信機および前記第２の送信機とＩＰネットワークを介して接続された受信機とを備え、前記第１の送信機は入力映像信号から第１のＩＰパケットストリームを作成して前記ＩＰネットワークを介して前記受信機に送信し、前記第２の送信機は入力映像信号から第２のＩＰパケットストリームを作成して前記ＩＰネットワークを介して前記受信機に送信し、前記受信機は、受信する前記第１および第２のＩＰパケットストリームから入力映像信号の映像フレーム境界を示すＩＰパケットを検出し、検出した前記入力映像信号の境界を示すＩＰパケットの位置とＲＴＰシーケンス番号に基づいて前記第１のＩＰパケットストリームにおけるＩＰパケットと前記第２のＩＰパケットストリームにおけるＩＰパケットの位置とを対応付けすることにより異なったＲＴＰシーケンス番号を有するＩＰパケットストリーム間のシームレス切替えを行うことを特徴とする。 In order to solve the above problems, another video switching system according to the present invention includes a first transmitter, a second transmitter, the first transmitter, the second transmitter, and an IP network. The first transmitter creates a first IP packet stream from the input video signal and transmits the first IP packet stream to the receiver via the IP network, and the second transmitter is provided with the receiver connected to the receiver. The transmitter creates a second IP packet stream from the input video signal and transmits it to the receiver via the IP network, and the receiver receives the input video from the first and second IP packet streams to be received. The IP packet indicating the boundary of the video frame of the signal is detected, and the IP packet in the first IP packet stream and the second IP are based on the position of the detected IP packet indicating the boundary of the input video signal and the RTP sequence number. It is characterized in that seamless switching between IP packet streams having different RTP sequence numbers is performed by associating with the position of the IP packet in the packet stream.
本発明に係る映像切替システムによれば、冗長化された複数の送信機がＲＴＰシーケンス番号を合わせる必要なく、現用系に障害が発生した際にＩＰパケットのシームレスな切り替えが可能になる。 According to the video switching system according to the present invention, it is not necessary for a plurality of redundant transmitters to match RTP sequence numbers, and IP packets can be seamlessly switched when a failure occurs in the working system.
＜第１の実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図２は、本発明の第１の実施形態に係る映像切替システムが使用するＰＴＰ（Precision Time Protocol）の処理を示す図である。ＰＴＰは、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）１５８８ｖ２で規定された、ナノ秒のレベルでの誤差精度を実現する時刻同期プロトコルである。
<First Embodiment>
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a diagram showing processing of PTP (Precision Time Protocol) used by the video switching system according to the first embodiment of the present invention. PTP is a time synchronization protocol that achieves error accuracy at the nanosecond level, as defined by the Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 1588v2.
ＩＥＥＥ１５８８ｖ２は、ＬＡＮ（Local Area Network）経由での高精度な時刻の配信方法について規定している。ＰＴＰで時刻同期するネットワークは、ＰＴＰグランドマスタとＰＴＰスレーブから構成される。ＰＴＰグランドマスタは、通常、高精度のＧＰＳ信号、電波時計信号あるいは映像信号の同期用のＢＢ（Black Burst）信号などをリファレンスクロックのソースとして使用することができるハードウェアとして実装される。ＰＴＰスレーブはＰＴＰグランドマスタとの間で時刻同期する。 IEEE1588v2 defines a highly accurate time distribution method via a LAN (Local Area Network). A network that synchronizes time with PTP is composed of a PTP grand master and a PTP slave. The PTP grand master is usually implemented as hardware that can use a high-precision GPS signal, a radio clock signal, a BB (Black Burst) signal for synchronizing a video signal, or the like as a reference clock source. The PTP slave synchronizes time with the PTP grand master.
図２に示すように、ＰＴＰグランドマスタ２０１がＰＴＰスレーブ２０２にＡｎｎｏｕｎｃｅメッセージを送信することによって、ＰＴＰグランドマスタ２０１とＰＴＰスレーブ２０２との関係が確立される（ステップＳ２０１）。
As shown in FIG. 2, the relationship between the PTP
次に、ＰＴＰグランドマスタ２０１がＰＴＰスレーブ２０２にＳｙｎｃメッセージを送信する（ステップＳ２０２）。Ｓｙｎｃメッセージには、メッセージの送信時刻（ｔ１）が含まれ、ＰＴＰスレーブ２０２が受信すると到着時刻（ｔ２）が記録される。
Next, the PTP
ＰＴＰスレーブ２０２がＰＴＰグランドマスタ２０１にＤｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージを送信する（ステップＳ２０３）。Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージには、メッセージの送信時刻の実際の値（ｔ３）が記録される。
The
次に、ＰＴＰグランドマスタ２０１がＰＴＰスレーブ２０２にＤｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐメッセージを送信する（ステップＳ２０４）。Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｓｐメッセージには、Ｄｅｌａｙ＿Ｒｅｑメッセージの実際の到着時刻（ｔ４）が記録される。
Next, the PTP
ＰＴＰスレーブ２０２は、ｔ１、ｔ２、ｔ３、およびｔ４を使用して、往復の遅延時間とＰＴＰグランドマスタ２０１の時刻とＰＴＰスレーブ２０２の時刻とのオフセット（時間差）を算出する。片道の遅延時間が往復の遅延時間の半分であると仮定すると、ＰＴＰスレーブ２０２のオフセットは以下の式によって算出される。
ＰＴＰスレーブのクロックのオフセット＝（ｔ２−ｔ１）−（片道の遅延時間）
（片道の遅延時間）=｛（Ｔ２−Ｔ１） ＋ （Ｔ４−Ｔ３）｝ ／ ２
式１
ＰＴＰスレーブ２０２が上記の処理を１秒間に複数回繰り返し、処理結果のオフセット値の平滑化を行い時刻情報にフィードバックすることによって、ＰＴＰグランドマスタ２０１との時刻の同期が維持される。
The
PTP slave clock offset = (t2-t1)-(one-way delay time)
(One-way delay time) = {(T2-T1) + (T4-T3)} / 2
The
本説明は１ステップクロック（１−ｓｔｅｐ ｃｌｏｃｋ）とＥ２Ｅディレイメカニズム （Ｅｎｄ−ｔｏ−Ｅｎｄ ｄｅｌａｙ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）でのＰＴＰの動作を説明したものである。 実際には、ＰＴＰでは２ステップクロック（２−ｓｔｅｐ ｃｌｏｃｋ）、あるいはＰ２Ｐディレイメカニズム （Ｐｅｅｒ−ｔｏ−Ｐｅｅｒ ｄｅｌａｙ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）の仕様も定義されており、さらなる補正などの処理が行われ、より誤差精度の高い時刻同期が実現されるが、本明細書では、これ以上の詳細な説明は行わない。 This description describes the operation of PTP with a 1-step clock (1-step clock) and an E2E delay mechanism (End-to-End delay mechanism). Actually, in PTP, the specifications of the 2-step clock (2-step clock) or the P2P delay mechanism (Peer-to-Peer delay mechanism) are also defined, and further correction and other processing are performed to improve the error accuracy. Although high time synchronization is achieved, no further details will be given herein.
次に、図３を参照して、本発明の第１の実施形態に係る映像切替システムの構成の例を説明する。本実施形態に係る映像切替システムは、ＳＭＰＴＥ２０２２−２（ＩＰネットワーク上でのＭＰＥＧ−２トランスポートストリーム（ＴＳ）の伝送を規定）、ＳＭＰＴＥ２０２２−６（ＩＰネットワーク上での高ビットレートメディア信号の伝送を規定）などの、ＳＭＰＴＥ２０２２で規定されたプロトコルに準拠することを前提とする。また、ＩＰネットワーク上でのＩＰパケットの伝送においては、ＲＴＰ／ＵＤＰに準拠することを前提とする。 Next, an example of the configuration of the video switching system according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The video switching system according to the present embodiment includes SMPTE2022-2 (which defines the transmission of MPEG-2 transport stream (TS) over an IP network) and SMPTE2022-6 (transmission of a high bit rate media signal over an IP network). It is assumed that the protocol specified in SMPTE2022, such as), is compliant. In addition, the transmission of IP packets on the IP network is premised on conforming to RTP / UDP.
図３に示すように、本発明の第１の実施形態に係る映像切替システムは、分配器１１、ＰＴＰグランドマスタ１２、送信機１３ａ、送信機１３ｂ、および受信機１４を備える。送信機１３ａおよび送信機１３ｂ、ならびに受信機１４は、ＩＰネットワーク１５を介して相互に接続される。送信機１３ａと受信機１４との間には伝送経路１６が存在し、送信機１３ｂと受信機１４との間には伝送経路１７が存在する。
As shown in FIG. 3, the video switching system according to the first embodiment of the present invention includes a
分配器１１は、放送局などから伝送された入力映像信号を受信すると、その入力映像信号を送信機１３ａおよび１３ｂに分配する。つまり、分配器１１によって、入力映像信号が複製される。映像信号がＳＤＩ信号またはＤＶＢ−ＡＳＩ信号の場合は、分配器１１は同軸ケーブルまたは光ファイバーケーブルのコネクタを備えた分配器である。映像信号がイーサネット経由で受信される場合は、分配器１１はイーサネットのスイッチである。
When the
ＰＴＰグランドマスタ１２は、図２で説明したＲＴＰグランドマスタとして機能し、送信機１３ａおよび１３ｂとＰＴＰによる時刻同期を行う。ＰＴＰグランドマスタ１２は、受信機１４ともＰＴＰによる時刻同期を行ってもよいが、受信機１４との時刻同期は必須ではない。
The PTP
送信機１３ａおよび１３ｂはそれぞれ、分配器１１によって分配された入力映像信号からＩＰパケットストリームを生成し、そのＩＰパケットストリームをＩＰネットワーク１５上で受信機１４に送信する機器である。送信機１３ａは、ＩＰパケットストリームＡを、ＲＴＰに従って伝送経路１６上で受信機１４に送信する。送信機１３ｂは、ＩＰパケットストリームＢを、ＲＴＰに従って伝送経路１７上で受信機１４に送信する。つまり、送信機１３ａおよび１３ｂの各々は、同一のペイロードを有するＩＰパケットを含むＩＰパケットストリームを、別個の伝送経路上で送信する。
The
受信機１４がＩＰパケットストリームＡを使用して映像信号の再構築を行っている場合、送信機１３ａおよび伝送経路１６のいずれか（以下、現用系）に障害が発生すると、受信機１４は、伝送経路１７を介して送信されたＩＰパケットストリームＢを使用して映像信号を再構築するように切り替えを行う。ここで、送信機１３ａと１３ｂから送信されるＩＰパケットストリームにおけるそれぞれのＩＰパケットのＲＴＰシーケンス番号は、互いに独立しており同一の番号が設定されるわけではない。
When the
送信機１３ａおよび１３ｂは、ＰＴＰスレーブとして機能し、ＰＴＰグランドマスタ１２との間でＰＴＰに従って時刻同期を行う。送信機１３ａから送信されるＩＰパケットのＲＴＰタイムスタンプ（ＲＴＰヘッダにおけるタイムスタンプフィールド）には、ＰＴＰにより時刻同期された時刻情報をベースにしたタイムスタンプ値が設定される。同様に、送信機１３ｂから送信されるＩＰパケットのＲＴＰタイムスタンプには、ＰＴＰにより時刻同期された時刻情報をベースにしたＰＴＰタイムスタンプ値が設定される。ＰＴＰタイムスタンプをＲＴＰタイムスタンプに変換する方法の詳細は後述する。ＩＰパケットストリームＡおよびＩＰパケットストリームＢにおいて同一のペイロードを有するＩＰパケットは、同一の映像信号を同一の時刻にＩＰパケット化したものなので、両方のＲＴＰタイムスタンプ値の差は、ＰＴＰのスレーブ間の時刻差程度のものとなり、僅かな差となる。
The
なお、本実施形態では、２台の送信機、送信機１３ａおよび１３ｂによって冗長化を図っているが、構成する送信機の数は２に限定されず、任意の数で送信機を構成してもよい。この場合、伝送経路も送信機の数に対応した数で構成される。
In the present embodiment, two transmitters,
また、ＰＴＰグランドマスタ１２は、送信機１３ａおよび１３ｂのいずれかで実装されてもよく、または、送信機１３ａおよび１３ｂ以外の第３の送信機（図示せず）で実装されてもよい。例えば、ＰＴＰグランドマスタ１２を送信機１３ａで実装する場合、その送信機１３ｂが、送信機１３ａと時刻同期を行う。ＰＴＰグランドマスタ１２を第３の送信機で実装する場合、送信機１３ａおよび１３ｂが第３の送信機と時刻同期を行う。
Further, the
受信機１４は、伝送経路１６上で送信されたＩＰパケットストリームＡ、および伝送経路１７上で送信されたＩＰパケットストリームＢの両方を受信する。ここで、通常状態であれば、受信機１４は、例えば、ＩＰパケットストリームＡのみに基づいて映像信号を再構築する（ＩＰパケットストリームＢは破棄される）。一方、例えば、現用系に障害が発生した場合などには、受信機１４は、ＩＰパケットストリームＡではなくＩＰパケットストリームＢに基づいて再構築するように切り替えを行う。ここで、出力する映像信号が乱れることなく切り替えるために、受信機１４における遅延バッファでＩＰパケットストリームＡおよびＩＰパケットストリームＢのバッファリングを行うことによって、切り替え点での両系の遅延が同一となるように調整する。二つのＩＰパケットストリームにおいてどのＩＰパケット同士が同一のペイロードを有するかは、双方のＩＰパケットストリームのＩＰパケットのＲＴＰタイムスタンプ値（設定された値は、ＰＴＰに従って時刻同期されたタイムスタンプ値から変換されたタイムスタンプ値である）の差が所定の範囲内にあるかにより判定される。
The
次に、図４を参照して、図３で説明した送信機１３ａおよび１３ｂ（図４では、総称して「送信機１３」）の構成の例を説明する。図４に示すように、送信機１３は、映像信号受信部１３１、ＩＰパケット生成部１３２、ＰＴＰ制御部１３３、ＰＴＰタイムスタンプカウンタ１３４、タイムスタンプ変換部１３５、ＲＴＰタイムスタンプカウンタ１３６、送信部１３７、およびデータネットワークインタフェース部１３８、および制御ネットワークインタフェース部１３９を備える。
Next, an example of the configuration of the
映像信号受信部１３１は、分配器１１によって分配された映像信号を受信する。ＩＰパケット生成部１３２は、映像信号をＩＰ伝送するために、受信した映像信号からＲＴＰ／ＵＤＰ／ＩＰプロトコルで規定されたＩＰパケットを生成する。具体的には、ＲＴＰヘッダ、ＵＤＰヘッダ、ＩＰヘッダ、およびＭＡＣヘッダなどを付加して、ＩＰパケットを生成する。
The video
ＰＴＰ制御部１３３は、制御ネットワークインタフェース部１３９を介してＰＴＰグランドマスタ１２からＰＴＰのメッセージを受信し、ＰＴＰグランドマスタ１２との間で時刻同期を行う。その時刻同期に基づいて、ＰＴＰタイムスタンプカウンタ１３４がカウントアップされる。
The
タイムスタンプ変換部１３５は、ＰＴＰタイムスタンプカウンタ１３４によってカウントアップされたタイムスタンプを、ＲＴＰタイムスタンプに変換する。ＳＭＰＴＥ２０２２−２では９０ＫＨｚ、ＳＭＰＴＥ２０２２−６では２７ＭＨｚのクロックレートを使用して、３２ビットのＲＴＰタイムスタンプを設定するよう規定している。一方、ＰＴＰタイムスタンプカウンタ１３４は、ナノ秒カウンタを有するので、ＰＴＰのタイムスタンプとＲＴＰのタイムスタンプとはクロックレートが大きく異なる。このＰＴＰタイムスタンプを９０ＫＨｚまたは２７ＭＨｚのクロックレートによるＲＴＰタイムスタンプに変換することによって、ＲＴＰで規定されたタイムスタンプフィールド（３２ビット）を使用することができる。つまり、ＰＴＰによる誤差精度を有しつつ、従来通りのＲＴＰで規定されたフォーマットでＩＰパケットを送信することができる。
The time
タイムスタンプの変換の具体例を図５に示す。タイムスタンプ変換部１３５は、ＰＴＰタイムスタンプカウンタ１３４のナノ秒カウンタ１３４ａが０になったときに、秒カウンタ１３４ｂのカウンタ値と２７，０００，０００（１０進数表示）または９０，０００（１０進数表示）とを乗算器１３５ａで乗算した値をＲＴＰタイムスタンプカウンタ１３６に設定する。ＳＭＰＴＥ２０２２−６の場合には２７，０００，０００を乗算対象として使用し、ＳＭＰＴＥ２０２２−２の場合は、９０，０００を乗算対象として使用する。なお、説明の都合上、乗算する値は１０進数で説明しているが、実際の回路においては２進数演算となることは言うまでもない。
A specific example of time stamp conversion is shown in FIG. When the
タイムスタンプ変換部１３５は、ＰＴＰタイムスタンプカウンタ１３４を更新するクロックに同期したクロックを、ＰＴＰ制御部１３３からリファレンスクロックとして受信する。そして、そのレファレンスクロックに基づいて、ＰＬＬまたはＤＬＬを使用して９０ＫＨｚまたは２７ＭＨｚのクロックを作成する。そして、作成した９０ＫＨｚまたは２７ＭＨｚのクロックでＲＴＰタイムスタンプカウンタ１３６をカウントアップする。このようにすることによって、ＰＴＰの誤差精度を実現しつつ、ＲＴＰで規定されたタイムスタンプを生成することができる。
The time
カウントアップされたＲＴＰタイムスタンプカウンタ１３６の値は、ＩＰパケット生成部１３２が生成するＩＰパケットのＲＴＰヘッダのＲＴＰタイムスタンプフィールドに設定される。なお、上述した形態に限定されず、例えば、伝送する映像信号がＳＭＰＴＥ２０２２−６に従った映像信号の場合、ＲＴＰタイムスタンプカウンタ１３６の値をメディアペイロードヘッダにおけるビデオタイムスタンプフィールドに設定してもよい。ＲＴＰフォーマットでは、ＲＴＰヘッダの中にメディアペイロードヘッダを有し、その中にビデオタイムスタンプが規定されている。また、上述したようなＰＴＰタイムスタンプを、ＲＴＰタイムスタンプに変換せず、ＲＴＰヘッダまたはＲＴＰペイロードの未使用フィールドに設定してもよい。この場合、以下で説明するタイムスタンプ判定部１４３は、ＰＴＰタイムスタンプの値を使用して２つのＩＰパケットストリーム内で同一のペイロードを有するＩＰパケットを判定することになる。
The value of the counted-up RTP
送信部１３７は、ＩＰパケット生成部１３２により生成されたＩＰパケットストリームを、データネットワークインタフェース部１３８を介してＩＰネットワーク１５にパケット単位で送信する。
The
データネットワークインタフェース部１３８は、ＩＰストリーム送信用のイーサネットネットワークへのインタフェース機能を有する。制御ネットワークインタフェース部１３９は、ＰＴＰ用のイーサネットネットワークへのインタフェース機能を有する。データネットワークインタフェース部１３８と制御ネットワークインタフェース部１３９とを１つのインタフェースとして構成してもよいが、この場合には１つのネットワークインタフェースが、データネットワークインタフェース部１３８および制御ネットワークインタフェース部１３９の両機能を兼ねることになる。
The data
次に、図６を参照して、図３で説明した受信機１４の構成の例を説明する。受信機１４は、ネットワークインタフェース部１４１ａおよび１４１ｂ、ＩＰパケット選択部１４２、タイムスタンプ判定部１４３、遅延バッファ１４４ａおよび１４４ｂ、シーケンス番号設定部１４５、ならびに映像信号生成部１４６を備える。
Next, an example of the configuration of the
ネットワークインタフェース部１４１ａおよびネットワークインタフェース部１４１ｂは、伝送経路１６を介して送信されるＩＰパケットストリームＡおよび伝送経路１７を介して送信されるＩＰパケットストリームＢをそれぞれ受信する。
The
遅延バッファ１４４ａ、遅延バッファ１４４ｂ（以下、総称して「遅延バッファ１４４」と呼ぶ）はまず、それぞれネットワークインタフェース部１４１ａより受信したＩＰパケットストリームＡおよびネットワークインタフェース部１４１ｂより受信したＩＰパケットストリームＢを格納する。そして、ＩＰパケット選択部１４２が映像信号生成部１４６に送信するＩＰパケットを選択する時点で両方のＩＰパケットストリームにおける同一のペイロードを有するＩＰパケットが同一のタイミングで出力されるように遅延時間を調整する。遅延バッファ１４４の具体的な構成の一例を図７に示す。
The
遅延バッファ１４４は、パケットメモリ１４４１、先頭空きアドレスレジスタ１４４２、読み出しアドレスレジスタ１４４３、書き込みアドレスレジスタ１４４４、タイムスタンプメモリ１４４５、ベースシーケンス番号レジスタ１４４６、およびシーケンス番号比較演算部１４４７を備える。
The
パケットメモリ１４４１は、遅延バッファ１４４が受信したＩＰパケットを格納する。パケットメモリ１４４１は再構築する映像信号に同期し、継続的に読み出される。
The
先頭空きアドレスレジスタ１４４２は、パケットメモリ１４４１における空きエリアの先頭を示す。先頭空きアドレスレジスタは、新しいＩＰパケットがパケットメモリ１４４１に書き込まれ、空きエリアが変更された時に新しい先頭空きアドレスを示すように更新される。
The start
読み出しアドレスレジスタ１４４３は、ＩＰパケット選択部１４２に出力するＩＰパケットの読み出しアドレスを指示する。遅延バッファ１４４は、読み出しアドレスレジスタ１４４３により先頭位置が示され、先頭空きアドレスレジスタ１４４２により最終位置を示すＦＩＦＯ（First In First Out）として動作する。
The read
書き込みアドレスレジスタ１４４４は、遅延バッファ１４４が受信したＩＰパケットを書き込むアドレスを指示する。
The
タイムスタンプメモリ１４４５は、パケットメモリ１４４１に書き込んだＩＰパケットのＲＴＰタイムスタンプ値とそのＩＰパケットを格納したパケットメモリのアドレスの対応を示す。ベースシーケンス番号レジスタ１４４６は、パケットメモリ１４４１において読み出しアドレスレジスタ１４４３が指示するアドレスに格納されているＩＰパケットのＲＴＰシーケンス番号を示す。シーケンス番号比較演算部１４４７は、ベースシーケンス番号レジスタ１４４６と受信したＩＰパケットのＲＴＰシーケンス番号の差分を計算し読み出しアドレスレジスタ１４４３に加算することにより受信したＩＰパケットの書き込みアドレスを決定する。
The
なお、本実施形態では、説明の簡素化のために読み出しアドレス、書き込みアドレス、先頭空きアドレスは１つのＩＰパケットを１アドレスとするものとする。すなわち、パケットメモリの１ワードの大きさが１つのＩＰパケットのバイト数となる。実際の実装においては、上記のアドレスの下位にオフセットを与えて、例えば３２ビットあるいは６４ビットのワード幅でパケットメモリを構成することが可能である。 In the present embodiment, for the sake of simplification of the description, one IP packet is set as one address for the read address, the write address, and the first free address. That is, the size of one word in the packet memory is the number of bytes in one IP packet. In an actual implementation, it is possible to give an offset to the lower part of the above address to configure the packet memory with a word width of, for example, 32 bits or 64 bits.
読み出しアドレスレジスタ１４４３は、パケットメモリ１４４１よりＩＰパケットを読み出した時に、次に読み出すＩＰパケットを示すように更新され、読み出したＩＰパケットが格納されていたパケットメモリ１４４１におけるエリアは「空き」とされる。「空き」にする方法の一例として、例えば全て０にクリアされる。同時に、更新された読み出しアドレスレジスタ１４４３の示すアドレスに格納されているＩＰパケットのＲＴＰシーケンス番号の値でベースシーケンス番号レジスタ１４４６が更新される。
When the IP packet is read from the
以下、遅延バッファ１４４ａにＩＰパケットが入力された場合の動作を、タイムスタンプ判定部１４３の動作を含めて説明する。
Hereinafter, the operation when the IP packet is input to the
図６の説明に戻ると、タイムスタンプ判定部１４３はネットワークインタフェース部１４１ａからＩＰパケットを受信すると、そのＩＰパケットのＲＴＰタイムスタンプ値と遅延バッファ１４４ｂにおけるタイムスタンプメモリ１４４５における全てのエントリのタイムスタンプ値の差を取得する。そして、差が所定の範囲内にあるタイムスタンプ値が検出されなかった場合、同一のペイロードを有するＩＰパケットがネットワークインタフェース部１４１ｂによって受信されていないと判定する。この場合には、遅延バッファ１４４ａのシーケンス番号比較演算部１４４７により当該受信ＩＰパケットのＲＴＰシーケンス番号がベースシーケンス番号レジスタ１４４６の内容と比較され、読み出しアドレスレジスタ１４４３の値と加算される。加算した結果の値が書き込みアドレスレジスタ１４４４に書き込まれ、受信したＩＰパケットがパケットメモリの対応するアドレスに書き込まれる。書き込みアドレスレジスタ１４４４に書き込まれたアドレスが、読み出しアドレスレジスタ１４４３の示すアドレスと、先頭空きアドレスレジスタ１４４２の示すアドレスの一つ前のアドレスとの間に含まれていない場合、すなわち空きエリアにある場合には、先頭空きアドレスレジスタ１４４２の値を、書き込まれたアドレスの次のアドレスに設定する。同時に、遅延バッファ１４４ａにおけるタイムスタンプメモリ１４４５に、パケットメモリ１４４１に書き込んだアドレスと受信したＩＰパケットのタイムスタンプ値との組み合わせを登録する。
Returning to the description of FIG. 6, when the time
遅延バッファ１４４ａのタイムスタンプメモリ１４４５に登録した情報は、ネットワークインタフェース部１４１ｂよりＩＰパケットを受信した場合に、タイムスタンプ判定部１４３により読み出され、ＩＰパケットストリームＡとＩＰパケットストリームＢにおいて同一のペイロードを有するＩＰパケットを検出するのに使用される。
The information registered in the
タイムスタンプ判定部１４３は、ＩＰパケットのＲＴＰタイムスタンプ値と遅延バッファ１４４ｂにおけるタイムスタンプメモリ１４４５における全てのエントリのタイムスタンプ値との差を取得する。その結果、差が所定の範囲内にあるタイムスタンプ値が検出された場合、同一のペイロードを有するＩＰパケットがネットワークインタフェース部１４１ｂによってすでに受信されていると判定する。そして、受信したＩＰパケットを遅延バッファ１４４ａにおいて、遅延バッファ１４４ｂと「同一の位置」に格納する。同時に遅延バッファ１４４ａにおけるタイムスタンプメモリ１４４５に、パケットメモリ１４４１に書き込んだアドレスと受信したＩＰパケットのタイムスタンプ値との組み合わせを登録する。ここで「同一の位置」とは、遅延バッファ１４４ａに格納する当該ＩＰパケットが遅延バッファ１４４ａより出力されるまでの遅延時間が、同一のペイロードを有するＩＰパケットの遅延バッファ１４４ｂでの出力までの遅延時間と等しくなる遅延バッファ１４４ａにおける位置である。
The time
具体的には次の手順で導きだされる。
（１）遅延バッファ１４４ｂのタイムスタンプメモリ１４４５における同一のペイロードを有するＩＰパケットのタイムスタンプ値に対応するアドレス値を読み出す。
（２）（１）で読み出したアドレス値から遅延バッファ１４４ｂの読み出しアドレスレジスタ１４４３の値を減算する。
（３）（２）で減算した値に、遅延バッファ１４４ａの読み出しアドレスレジスタ１４４３の値を加算した値を、遅延バッファ１４４ａの書き込みアドレスとし、遅延バッファ１４４ａの書き込みアドレスレジスタ１４４４に設定する。
Specifically, it is derived by the following procedure.
(1) The address value corresponding to the time stamp value of the IP packet having the same payload in the
(2) The value of the read
(3) The value obtained by adding the value of the read
上記の動作で書き込みアドレスレジスタ１４４４に書き込まれたアドレスが、読み出しアドレスレジスタ１４４３の示すアドレスと、先頭空きアドレスレジスタ１４４２の示すアドレスの一つ前のアドレスとの間に含まれていない場合、すなわち空きエリアにある場合には、先頭空きアドレスレジスタ１４４２の値を書き込んだアドレスの次のアドレスに設定する。
When the address written to the
このように二つの遅延バッファにおいて「同一の位置」に同一のペイロードを有するＩＰパケットを格納することにより、二つの遅延バッファの出力において現用系と予備系の両系の遅延が同一となるように調整する。 By storing IP packets having the same payload at the "same position" in the two delay buffers in this way, the delays of both the active system and the backup system are the same in the output of the two delay buffers. adjust.
ＩＰパケットが伝送経路１６あるいは１７において消失した場合には、そのＩＰパケットが格納されるはずのパケットメモリ１４４１のアドレスにはＩＰパケットが書き込まれず、「空き」のままとなる。パケットメモリ１４４１の読み出しアドレスと先頭空きアドレスとの間には書き込まれたＩＰパケットストリームの中に「空き」のエリアが存在することとなる。
When the IP packet is lost in the
上記動作はネットワークインタフェース部１４１ａよりＩＰパケットを受信した場合について記述したが、ネットワークインタフェース部１４１ｂよりＩＰパケットを受信した場合には、遅延バッファ１４４ｂが、上記遅延バッファ１４４ａについて説明したのと同様の動作をする。
The above operation describes the case where the IP packet is received from the
遅延バッファ１４４ａおよび遅延バッファ１４４ｂにおけるタイムスタンプメモリ１４４５に登録されたアドレスとタイムスタンプ値との組み合わせは、対象となるＩＰパケットがパケットメモリ１４４１より読み出された時に削除される。
The combination of the address registered in the
上記述べたように、タイムスタンプ判定部１４３は、ネットワークインタフェース部１４１ａにより受信したＩＰパケットのＲＴＰタイムスタンプ値を、ネットワークインタフェース部１４１ｂにより受信したＩＰパケットのＲＴＰタイムスタンプ値と比較する。そして、比較した結果が所定の範囲内にある場合、両パケットが同一のペイロードを有するＩＰパケットであると判定する。具体的には、両方のＩＰパケットのタイムスタンプ値の差が、ＰＴＰに従って時刻同期している複数の送信機間で許容される時刻差に基づく閾値内にある場合に、同一のペイロードを有していると識別する。
As described above, the time
閾値は、例えば、分配器１１によって分配された入力映像信号を送信機１３ａおよび１３ｂのそれぞれが受信するタイミング誤差の統計的な最大値を考慮した値であってもよい。代わりに、受信機１４が同一のペイロードを有すると判定した２つのＩＰパケットが生成された時刻の統計的なタイミング誤差の最大値を考慮した値であってもよい。閾値は、予め設定された固定値であってもよい。この場合、試験的に得られた統計値から閾値が設定される。また、送信機１３ａおよび１３ｂのそれぞれが分配器１１から映像信号を受信した時刻／各ＩＰパケットを生成した時刻を受信機１４に送信することによって、閾値が動的に更新されてもよい（この時刻は、ＰＴＰグランドマスタ１２との時刻同期を行うことで得られる時刻であってもよい）。
The threshold value may be, for example, a value in consideration of the statistical maximum value of the timing error received by each of the
上記をまとめると、タイムスタンプ判定部１４３は、ＩＰパケットストリームＡにおけるＩＰパケットとＩＰパケットストリームＢにおけるＩＰパケットとが同一のペイロードを有していると識別すると、各々をそれぞれ遅延バッファ１４４ａと遅延バッファ１４４ｂの同一の位置に格納する。ここで同一の位置とは、遅延バッファの出力までの遅延が等しくなる遅延バッファにおける位置である。これにより現用系、予備系、両系の遅延が同一となるように調整する。
Summarizing the above, when the time
ＩＰパケット選択部１４２は、遅延バッファ１４４ａおよび遅延バッファ１４４ｂから継続的に読み出されて出力されるＩＰパケットの中から、映像信号生成部１４６に送信するＩＰパケットを選択する。
The IP
現用系および予備系の両方が正常な場合には、遅延バッファ１４４ａにＩＰパケットストリームＡが格納され、遅延バッファ１４４ｂにはＩＰパケットストリームＢが格納される。両ＩＰパケットストリーム上で同一ペイロードを有するＩＰパケットはタイムスタンプ判定部１４３の制御により遅延バッファ１４４ａと遅延バッファ１４４ｂの「同一の位置」に置かれる。したがって、遅延バッファ１４４ａと遅延バッファ１４４ｂにおいて同一ストリームを有するＩＰパケットは同一のタイミングでそれぞれの遅延バッファより出力される。ＩＰパケット選択部１４２は、現用系のＩＰパケット、すなわち遅延バッファ１４４ａの出力を映像信号生成部１４６に送信する。
When both the active system and the standby system are normal, the IP packet stream A is stored in the
現用系に障害が発生した場合、ＩＰパケットストリームＡが受信されず、遅延バッファ１４４ａにはＩＰパケットが格納されず、そのＩＰパケット用のエリアは「空き」となる。したがって、障害発生した時のＩＰパケットに関しては、遅延バッファ１４４ａからはＩＰパケットが出力されず、遅延バッファ１４４ｂからのみＩＰパケットが出力される。ＩＰパケット選択部１４２は遅延バッファ１４４ａからのＩＰパケットが出力されないことを検出したら即時に、遅延バッファ１４４ｂからのＩＰパケットを選択し映像信号生成部１４６に送信するように切替える。
When a failure occurs in the active system, the IP packet stream A is not received, the IP packet is not stored in the
なお、タイムスタンプ判定部１４３は、上述した判定処理において、ＩＰパケットのＲＴＰヘッダにおけるマーカービット（Ｍビット）（入力映像信号がＳＭＰＴＥ２０２２−６に準拠している場合）、またはＴＳヘッダにおけるペイロードユニット開始インジケータ（入力映像信号がＳＭＰＴＥ２０２２−２に準拠している場合）の値を参照してもよい。ここで、Ｍビットまたはペイロードユニット開始インジケータは、映像フレームの境界を示す値が設定される。すなわち、ＩＰパケットのＭビット（またはペイロードユニット開始インジケータ）に映像境界を示す値が設定されている場合、ＩＰパケットが映像フレーム境界を示すパケット（以下、映像フレーム境界ＩＰパケットと呼ぶ）であることを意味する。
In the determination process described above, the time
両系のＩＰパケットストリームのＩＰパケットが同一のタイミングで映像フレーム境界パケットである場合、両方のＩＰパケットが同一のペイロードを有している可能性が高いと判断することができる。つまり、ＲＴＰタイムスタンプが所定の閾値内にあると判定することに加え、両方のＩＰパケットが同一のタイミングで映像フレーム境界にあると判定することによって、両方のＩＰパケットが同一のペイロードを有していると判定することの精度がさらに高まることになる。 When the IP packets of the IP packet streams of both systems are video frame boundary packets at the same timing, it can be determined that there is a high possibility that both IP packets have the same payload. That is, in addition to determining that the RTP time stamp is within a predetermined threshold, both IP packets have the same payload by determining that both IP packets are at the video frame boundary at the same timing. The accuracy of determining that the packet is correct will be further improved.
映像信号生成部１４６は、ＩＰパケット選択部１４２から送られたＩＰパケットに基づいて、映像信号を再構築する。再構築された映像信号は、中継局などの受信機に伝送される。
The video
シーケンス番号設定部１４５は、ＩＰパケット選択部１４２から送信されたＩＰパケットのＭＡＣヘッダ、ＩＰヘッダ、ＵＴＰヘッダの一部または全部を変更し、連番でＲＴＰシーケンス番号を設定する。そして、シーケンス番号が設定されたＩＰパケットから新しいＩＰパケットストリームを作成し、受信機１４より出力する。上述したように、送信機１３ａおよび１３ｂがそれぞれのＩＰパケットに設定するＲＴＰシーケンス番号には、同一の値が設定されるとは限らない。これを、正確な順序付けに対応したＲＴＰシーケンス番号を新たに設定することによって、受信機が後続の中継装置に伝送する場合など（受信機が中継機として機能する場合）、後続の機器が上述したタイムスタンプによる判定処理を行わずに、ＲＴＰシーケンス番号のみに基づいて映像信号を再構築することができる。
The sequence
以上説明したように、受信機は、複数の伝送経路で送信された複数のＩＰパケットに対し、タイムスタンプに基づいて同一ペイロードを有するかの判定を行っているので、冗長化された送信機間でＲＴＰシーケンス番号を合わせる必要がない。つまり、冗長化された複数の送信機のそれぞれは、ＰＴＰによって時刻同期されたタイムスタンプを設定してＩＰパケットを送信することのみでよい。そして、そのタイムスタンプ値が、ＰＴＰに従って設定されるので、高精度の判定が可能になる。 As described above, since the receiver determines whether or not the plurality of IP packets transmitted by the plurality of transmission paths have the same payload based on the time stamp, the redundant transmitters are used. There is no need to match the RTP sequence number with. That is, each of the plurality of redundant transmitters only needs to set a time stamp time-synchronized by PTP and transmit the IP packet. Then, since the time stamp value is set according to PTP, highly accurate determination becomes possible.
また、送信機はＰＴＰタイムスタンプをＲＴＰタイムスタンプに変換しているので、従来通りのＲＴＰに従ったフォーマットでＩＰパケットを送信することができる。さらに、受信機において正確な順序付けに対応したＲＴＰシーケンス番号を設定しているので、本実施形態に係る映像切替システム以外の中継機、受信機でも、本実施形態の受信機からのＩＰパケットストリームを受信し、ＲＴＰに従った従来通りの方式で中継あるいは映像信号の再構成が可能になる。 Further, since the transmitter converts the PTP time stamp into the RTP time stamp, the IP packet can be transmitted in the format according to the conventional RTP. Further, since the RTP sequence number corresponding to the accurate ordering is set in the receiver, the IP packet stream from the receiver of the present embodiment can be transmitted to the repeater and the receiver other than the video switching system according to the present embodiment. Upon reception, the relay or video signal can be reconstructed in the conventional manner according to RTP.
次に、図８を参照して、ＩＰパケットの一部が消失（ロスト）した場合の例を説明する。 Next, an example in which a part of the IP packet is lost (lost) will be described with reference to FIG.
図８に示すように、送信機１３ａが送信する現用系のＩＰパケットストリームＡの各ＩＰパケットは、「１」乃至「４」のＲＴＰシーケンス番号が設定される。一方、送信機１３ｂが送信する予備系のＩＰパケットストリームＢの各ＩＰパケットは、「５」乃至「８」のＲＴＰシーケンス番号が設定され、それぞれが、「１」乃至「４」のＲＴＰシーケンス番号が設定された４つのＩＰパケットと同一のペイロードを有する。上述したように、送信機１３ａと１３ｂとの間で、シーケンス番号を合わせないので、同一のペイロードを有するＩＰパケットであっても、必ずしも同一のシーケンス番号が設定されない。図８の例では、ＩＰパケットストリームＡの４つのＩＰパケットのうちＲＴＰシーケンス番号に「３」が設定されたＩＰパケット（切替対象ＩＰパケット）が何らかの理由で、ＩＰネットワーク１５上で消失したものとする。
As shown in FIG. 8, each IP packet of the active system IP packet stream A transmitted by the
まず、受信機１４のＩＰパケット選択部１４２は、伝送経路１６を介して受信されたＩＰパケットストリームＡの２つのＩＰパケットを選択し、映像信号生成部１４６へ送信する。次のＩＰパケットの選択時に、ＲＴＰシーケンス番号「３」のＩＰパケットが存在しないと判定され、遅延バッファ１４４ｂの出力のＲＴＰシーケンス番号「７」のＩＰパケットに切り替えられる。その後、ＩＰパケット選択部１４２は遅延バッファ１４４ａの出力であるＲＴＰシーケンス番号４のＩＰパケットと、遅延バッファ１４４ｂの出力であるＲＴＰシーケンス番号「８」のＩＰパケットとを検出し、現用系のＲＴＰシーケンス番号「４」のＩＰパケットを選択し映像信号生成部１４６へ送信する。
First, the IP
図８に示す例では、予備系のＩＰパケットを選択するように切り替えた後、現用系のＲＴＰシーケンス番号「４」のＩＰパケットを検出しても、予備系のＩＰパケットを選択し続ける実施形態も考えられる。 In the example shown in FIG. 8, after switching to select the spare system IP packet, even if the IP packet of the active system RTP sequence number “4” is detected, the backup system IP packet is continuously selected. Is also possible.
図８の例でも、冗長化された複数の送信機が相互にＲＴＰシーケンス番号を合わせる必要なく、消失したＩＰパケットと同一のペイロードを有する予備系のＩＰパケットを判定することができる。このようにして、現用系に障害が発生しなくとも、ＩＰパケットの一部が消失した場合に対処することができる。 Also in the example of FIG. 8, it is possible for a plurality of redundant transmitters to determine a backup IP packet having the same payload as the lost IP packet without having to match the RTP sequence numbers with each other. In this way, even if a failure does not occur in the active system, it is possible to deal with the case where a part of the IP packet is lost.
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。第２の実施形態では、入力映像信号がＳＭＰＴＥ２０２２−６に準拠している場合にはＭビット（または、入力映像信号がＳＭＰＴＥ２０２２−２に準拠している場合、ＴＳヘッダにおけるペイロードユニット開始インジケータ）およびＲＴＰシーケンス番号に基づいて、同一のペイロードを有するＩＰパケットを判定することによって伝送経路の切り替えを行う。
<Second embodiment>
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the second embodiment, the M bits (or the payload unit start indicator in the TS header if the input video signal conforms to SMPTE2022-2) and if the input video signal conforms to SMPTE2022-6. The transmission path is switched by determining IP packets having the same payload based on the RTP sequence number.
図９に第２の実施形態の構成を示す。本実施形態に係る映像切替システムは、分配器１１、送信機１３ａ、送信機１３ｂ、受信機９４を備える。送信機１３ａおよび送信機１３ｂ、受信機９４は、ＩＰネットワーク９５を介して相互に接続される。送信機１３ａと受信機９４との間には伝送経路９６が存在し、送信機１３ｂと受信機９４との間には伝送経路９７が存在する。ここで、伝送経路９６の遅延時間は伝送経路９７より大きいものとする。
FIG. 9 shows the configuration of the second embodiment. The video switching system according to the present embodiment includes a
図９に示す第２の実施形態に係る映像切替システムは、ＰＴＰを使用しないことおよび受信機９４の構成以外については、第１の実施形態に係る構成要素と同一である。
The video switching system according to the second embodiment shown in FIG. 9 is the same as the components according to the first embodiment except that PTP is not used and the configuration of the
図１０に第２の実施形態に係る受信機９４の構成を示す。受信機９４は第１の実施形態に係る受信機１４が備えるタイムスタンプ判定部を含まず、フレーム境界判定部９４８およびシーケンス番号判定部９４９を含む。また、第２の実施形態の遅延バッファ９４４ａおよび９４４ｂは、第１の実施形態に係る受信機１４の遅延バッファ１４４ａおよび１４４ｂが供えるタイムスタンプメモリを必要とせず、図１１に示す単純なＦＩＦＯの構造となる。その他の構成要素については、第１の実施形態の受信機１４に係る構成要素と同一である。
FIG. 10 shows the configuration of the
フレーム境界判定部９４８は、ネットワークインタフェース部１４１ａおよびネットワークインタフェース部１４１ｂを介して受信した２つのＩＰパケットストリームにおけるＩＰパケットが映像フレームの境界のＩＰパケット（映像フレーム境界ＩＰパケット）であるかを判定する。具体的には、受信したＩＰパケットがＳＭＰＴＥ２０２２−６に準拠している場合には、ＲＴＰヘッダのマーカービットの値を参照し、該当のＩＰパケットが映像フレーム境界ＩＰパケットであるか否かを判定する。該当のＩＰパケットが映像フレーム境界ＩＰパケットである場合、映像フレーム境界ＩＰパケットを格納した遅延バッファのＲＴＰシーケンス番号がシーケンス番号判定部９４９に渡される。なお、受信したＩＰパケットがＳＭＰＴＥ２０２２−２に準拠している場合、ＴＳヘッダにおけるペイロードユニット開始インジケータの値が参照されて、映像フレーム境界ＩＰパケットであるかを判定する。
The frame
ＩＰパケットストリームＡおよびＢはそれぞれ、独立してＲＴＰシーケンス番号が設定されている。シーケンス番号判定部９４９は、フレーム境界判定部９４８によって判定された両系の映像フレーム境界ＩＰパケットのＲＴＰシーケンス番号を渡される。ＩＰパケットストリームＡが伝送される伝送経路９６の遅延時間はＩＰパケットストリームＢが伝送される伝送経路９７より大きい。したがって、同一のペイロードを有する映像フレーム境界ＩＰパケットに関しては、ＩＰパケットストリームＢにおけるＩＰパケットがより早く受信機１４によって受信され、シーケンス番号判定部９４９にＲＴＰシーケンス番号が渡される。その後ＩＰパケットストリームＡにおけるＩＰパケットが受信機１４によって受信され、シーケンス番号判定部９４９にＲＴＰシーケンス番号が渡される。
RTP sequence numbers are set independently for each of the IP packet streams A and B. The sequence
遅延バッファ９４４ｂにネットワークインタフェース部１４１ａから受信ＩＰパケットが渡されると、図１１のシーケンス番号比較演算部１４４７により当該受信ＩＰパケットのＲＴＰシーケンス番号がベースシーケンス番号レジスタ１４４６の内容と比較され、読み出しアドレスレジスタ１４４３の値と加算される。加算した結果の値が書き込みアドレスレジスタ１４４４に書き込まれ、受信したＩＰパケットがパケットメモリの対応するアドレスに書き込まれる。書き込みアドレスレジスタ１４４４に書き込まれたアドレスが、読み出しアドレスレジスタ１４４３の示すアドレスと、先頭空きアドレスレジスタ１４４２の示すアドレスの一つ前のアドレスとの間に含まれていない場合、すなわち空きエリアにある場合には、先頭空きアドレスレジスタ１４４２の値を書き込んだアドレスの次のアドレスに設定する。
When the received IP packet is passed from the
シーケンス番号判定部９４９は、フレーム境界判定部９４８から受信したＩＰパケットストリームＢにおける映像フレーム境界ＩＰパケットのＲＴＰシーケンス番号（基準番号Ｂ）を記憶する。同時に、遅延バッファ９４４ｂにおける書き込みアドレスレジスタ１４４４の値を読み、当該映像フレーム境界ＩＰパケットを格納したアドレス（フレーム境界アドレスｂ）を記憶する。
The sequence
その後、シーケンス番号判定部９４９はフレーム境界判定部９４８からＩＰパケットストリームＡにおける映像フレーム境界ＩＰパケットのＲＴＰシーケンス番号（基準番号Ａ）を受信すると、ＩＰパケットストリームＢにおけるフレーム境界ＩＰパケットの遅延バッファ１４４ｂにおける「同一の位置」で遅延バッファ９４４ａに格納する。ここで「同一の位置」とは、遅延バッファ１４４ａに格納する映像フレーム境界ＩＰパケットが遅延バッファ１４４ａより出力されるまでの遅延時間が、遅延バッファ１４４ｂで映像フレーム境界ＩＰパケットの出力までの遅延時間と等しくなる遅延バッファ１４４ａにおける位置である。具体的には次の手順で導きだされる。
（１）遅延バッファ９４４ｂのフレーム境界アドレスｂから遅延バッファ９４４ｂの読み出しアドレスレジスタ１４４３の値を減算する。
（２）（１）の値を遅延バッファ９４４ａの読み出しアドレスレジスタの値に加算した値を書き込みアドレス（フレーム境界アドレスａ）とする。
After that, when the sequence
(1) The value of the read
(2) The value obtained by adding the value of (1) to the value of the read address register of the
上記の動作で書き込みアドレスレジスタ１４４４に書き込まれたアドレスが、読み出しアドレスレジスタ１４４３の示すアドレスと、先頭空きアドレスレジスタ１４４２の示すアドレスの一つ前のアドレスとの間に含まれていない場合、すなわち空きエリアにある場合には、先頭空きアドレスレジスタ１４４２の値を書き込んだアドレスの次のアドレスに設定する。
When the address written to the
遅延バッファ９４４ａおよび９４４ｂに映像フレーム境界ＩＰパケットを書き込んだ後、ＩＰパケットストリームＡにおけるＩＰパケットを受信した場合、シーケンス番号判定部９４９はＲＴＰシーケンス番号から基準番号Ａを減算する。そして、その差分に対応する値をフレーム境界アドレスａに加算した値を書き込みアドレスレジスタ１４４４に書き込み、当該ＩＰパケットを遅延バッファ９４４ａに書き込む。この時に書き込みアドレスレジスタ１４４４に書き込まれたアドレスが、読み出しアドレスレジスタ１４４３の示すアドレスと、先頭空きアドレスレジスタ１４４２の示すアドレスの一つ前のアドレスのと間に含まれていない場合、すなわち空きエリアにある場合には、遅延バッファ９４４ａにおける先頭空きアドレスレジスタ１４４２の値を書き込んだアドレスの次のアドレスに設定する。
When the IP packet in the IP packet stream A is received after writing the video frame boundary IP packet to the
同様にＩＰパケットストリームＢにおけるＩＰパケットを受信した場合、シーケンス番号判定部９４９はＲＴＰシーケンス番号から基準番号Ｂを減算する。そして、その差分に対応する値をフレーム境界アドレスｂに加算した値を書き込みアドレスレジスタ１４４４に書き込み、当該ＩＰパケットを遅延バッファ９４４ｂに書き込む。この時に書き込みアドレスレジスタ１４４４に書き込まれたアドレスが、読み出しアドレスレジスタ１４４３の示すアドレスと、先頭空きアドレスレジスタ１４４２の示すアドレスの一つ前のアドレスとの間に含まれていない場合、すなわち空きエリアにある場合には、遅延バッファ９４４ｂにおける先頭空きアドレスレジスタ１４４２の値を書き込んだアドレスの次のアドレスに設定する。
Similarly, when the IP packet in the IP packet stream B is received, the sequence
上記をまとめると、シーケンス番号判定部９４９は、ＩＰパケットストリームＡにおける映像フレーム境界ＩＰパケットとＩＰパケットストリームＢにおける映像フレーム境界ＩＰパケットとを識別し、各々をそれぞれ遅延バッファ９４４ａと遅延バッファ９４４ｂとの「同一の位置」に格納する。ここで「同一の位置」とは、遅延バッファの出力までの遅延が等しくなる遅延バッファにおける位置である。これにより現用系と予備系の両系の遅延が同一となるように調整する。
Summarizing the above, the sequence
表１は、ＲＴＰシーケンス番号の具体的な値を一例として示す。 Table 1 shows specific values of RTP sequence numbers as an example.
表１に示すように、ＩＰパケットストリームＡにおいてＲＴＰシーケンス番号１０２９のＩＰパケットが映像フレーム境界ＩＰパケットの場合、基準番号Ａは１０２９である。ＩＰパケットストリームＢにおいてＲＴＰシーケンス番号３０１６のＩＰパケットが映像フレーム境界ＩＰパケットの場合、基準番号Ｂは３０１６である。 As shown in Table 1, when the IP packet of RTP sequence number 1029 is a video frame boundary IP packet in the IP packet stream A, the reference number A is 1029. In the IP packet stream B, when the IP packet of RTP sequence number 3016 is a video frame boundary IP packet, the reference number B is 3016.
ＩＰパケット選択部１４２は、遅延バッファ９４４ａおよび遅延バッファ９４４ｂから継続的に読み出されて出力されるＩＰパケットの中から、映像信号生成部１４７に送信するＩＰパケットを選択する。
The IP
現用系、予備系とも正常な場合には、遅延バッファ９４４ａにＩＰパケットストリームＡが格納され、遅延バッファ９４４ｂにはＩＰパケットストリームＢが格納される。両ＩＰパケットストリーム上で同一ペイロードを有するＩＰパケットはシーケンス番号判定部９４９の制御により遅延バッファ９４４ａと遅延バッファ９４４ｂの「同一の位置」に置かれる。したがって、遅延バッファ９４４ａと遅延バッファ９４４ｂにおいて同一ペイロードを有する二つのＩＰパケットは同一のタイミングでそれぞれの遅延バッファより出力される。ＩＰパケット選択部１４２は、現用系のＩＰパケット、すなわち遅延バッファ９４４ａの出力を映像信号生成部１４７に送信する。
When both the active system and the standby system are normal, the IP packet stream A is stored in the
現用系に障害が発生した場合、ＩＰパケットストリームＡが受信されず、遅延バッファ９４４ａにはＩＰパケットが格納されず、そのＩＰパケット用のエリアは「空き」となる。したがって、障害発生した時のＩＰパケットに関しては、遅延バッファ９４４ａからはＩＰパケットが出力されず、遅延バッファ９４４ｂからのみＩＰパケットが出力される。ＩＰパケット選択部１４２は遅延バッファ９４４ａからＩＰパケットが出力されないことを検出したら即時に、遅延バッファ９４４ｂからのＩＰパケットを選択し、映像信号生成部１４７に送信するように切替える。表１の例では、受信するＩＰパケットストリームＡにＲＴＰシーケンス番号１０３３のＩＰパケットが含まれない。したがって、遅延バッファ９４４ａの出力にＲＴＰシーケンス番号１０３２のＩＰパケットに連続するＩＰパケットが無いことをＩＰパケット選択部１４２が検出し、ＩＰパケット選択部１４２が映像信号生成部１４７に送信するＩＰパケットのソースを遅延バッファ９４４ａから遅延バッファ９４４ｂへ切替え、ＲＴＰシーケンス番号３０２０のＩＰパケットを映像信号生成部１４７に送信する。
When a failure occurs in the active system, the IP packet stream A is not received, the IP packet is not stored in the
映像信号生成部１４７は、ＩＰパケット選択部１４２から送信されたＩＰパケットに基づいて、映像信号を再構築する。再構築された映像信号は、中継局などの受信機に伝送される。
The video
シーケンス番号設定部１４５は、ＩＰパケット選択部１４２から送信されたＩＰパケットのＭＡＣヘッダ、ＩＰヘッダ、ＵＴＰヘッダの一部または全部を変更し、連番でＲＴＰシーケンス番号を設定し、新しいＩＰパケットストリームを作成し、受信機９４より出力する。上述したように、送信機１３ａおよび１３ｂがそれぞれのＩＰパケットに設定するＲＴＰシーケンス番号には、同一の値が設定されるとは限らない。これを、正確な順序付けに対応したＲＴＰシーケンス番号を新たに設定することによって、受信機が後続の中継装置に伝送する場合など（受信機が中継機として機能する場合）、後続の機器が上述したタイムスタンプによる判定処理を行わずに、ＲＴＰシーケンス番号のみに基づいて映像信号を再構築することができる。
The sequence
以上説明したように、受信機は、複数の伝送経路で送信された複数のＩＰパケットに対し、映像フレーム境界ＩＰパケットとＲＴＰシーケンス番号に基づいて同一ペイロードを有するかの判定を行っているので、冗長化された送信機間でＲＴＰシーケンス番号を合わせる必要がない。 As described above, since the receiver determines whether or not the plurality of IP packets transmitted by the plurality of transmission paths have the same payload based on the video frame boundary IP packet and the RTP sequence number. There is no need to match RTP sequence numbers between redundant transmitters.
本実施形態の説明においては、伝送経路９６の遅延時間は伝送経路９７より大きいこととその遅延時間の差が１映像フレーム時間以内であることを前提としている。もし、伝送経路９７の遅延時間が伝送経路９６より大きい場合、前述した受信機９４における処理はＩＰパケットストリームＡとＩＰパケットストリームＢを入れ替えたものとなる。また、遅延時間の差が１映像フレームより大きい場合には図１２に示す様に遅延バッファ９４４ｂの前段に遅延バッファ９４４ａ、９４４ｂの入り口での遅延時間を１映像フレーム以内にするための別の遅延バッファ９４７を設ける必要がある。
In the description of the present embodiment, it is assumed that the delay time of the
図１２では遅延時間が４映像フレームから５映像フレームでの構成を示しており、４映像フレームの固定遅延を与える遅延バッファ９４７を設けている。遅延バッファ９４７は遅延バッファ９４４ａ、９４４ｂと同一の構成だが、先頭空きアドレスと読み出しアドレスの差を常に４映像フレーム分、すなわち
４×ＩＰパケット数／映像フレーム
空けるように制御し、ＩＰパケットを受信した時は先頭空きアドレスレジスタの値を書き込みアドレスレジスタに移し、ＩＰパケットを書き込み、その後、先頭空きアドレスレジスタの値を更新する。
FIG. 12 shows a configuration in which the delay time is from 4 video frames to 5 video frames, and a
なお、上記の制御を行うには、伝送経路９６と９７の遅延時間の差を計る必要があるが、従来の技術で容易に実現可能であり、一例をあげて、詳細な説明は省略する。この遅延時間差測定の一例としては、カラーバーなどの特定の映像信号をＩＰパケットストリームＡおよびＩＰパケットストリームＢで伝送し、内部遅延時間が同一の二つの受信機によりＩＰパケットストリームＡおよびＩＰパケットストリームＢを受信し、再構築済みの映像信号間の遅延時間を計ることである。
In order to perform the above control, it is necessary to measure the difference in delay time between the
なお、本実施形態においては、２つのＩＰパケットストリームにおけるＩＰパケットのＲＴＰヘッダまたはＲＴＰペイロードの未使用フィールドに、ＩＰパケットストリームにおいて映像フレーム境界ＩＰパケットからのＩＰパケット数を示すカウント値のフィールドを設けるように構成してもよい。このカウント値は、映像フレーム境界ＩＰパケットを示す場合に初期化される。ＩＰパケットストリームＡとＩＰパケットストリームＢのＩＰパケットのカウンタ値が一致する場合、両方のＩＰパケットが同一のペイロードを有していると判定することができる。このカウント値は、送信機１３ａおよび１３ｂに実装される。この場合、同一ペイロードを有するＩＰパケットの判定にＲＴＰシーケンス番号を使用する必要はない。
In the present embodiment, a count value field indicating the number of IP packets from the video frame boundary IP packet in the IP packet stream is provided in the unused field of the RTP header or RTP payload of the IP packet in the two IP packet streams. It may be configured as follows. This count value is initialized when indicating a video frame boundary IP packet. When the counter values of the IP packets of the IP packet stream A and the IP packet stream B match, it can be determined that both IP packets have the same payload. This count value is implemented in
以上説明したように、第２の実施形態では、ＩＰパケットストリームＡおよびＢにおけるＩＰパケットが、映像フレーム境界から何番目のＩＰパケットであるかに基づいて両方のＩＰパケットを特定しているので、送信機１３ａおよび１３ｂが相互にＲＴＰシーケンス番号を合わせる必要がない。また、ＲＴＰシーケンス番号または映像フレーム境界ＩＰパケットからのカウント値に基づいて同一のペイロードを有するか否かを判定しているので、送信機１３ａおよび１３ｂがＰＴＰスレーブを実装する必要がない。
As described above, in the second embodiment, both IP packets are specified based on the number of IP packets from the video frame boundary as the IP packets in the IP packet streams A and B. The
上述した第２の実施形態で説明した方式は、図８で説明したＩＰパケットの一部が消失（ロスト）した場合にも適用することができる。 The method described in the second embodiment described above can also be applied to the case where a part of the IP packet described in FIG. 8 is lost.
以上のように、本発明に係る映像切替システムを説明した。上記説明した各構成要素が実行する処理、およびその処理の順序は例示的なものであることに留意されたい。 As described above, the video switching system according to the present invention has been described. It should be noted that the processing performed by each component described above and the order of the processing are exemplary.
Ａ ＩＰパケットストリーム
Ｂ ＩＰパケットストリーム
４ 伝送経路
５ 伝送経路
１６ 伝送経路
１７ 伝送経路
A IP packet stream B
Claims (11)
前記ＰＴＰグランドマスタとＰＴＰに従って時刻同期する第１の送信機と、
前記ＰＴＰグランドマスタとＰＴＰに従って時刻同期する第２の送信機と、
前記第１の送信機および前記第２の送信機とＩＰネットワークを介して接続された受信機とを備え、
前記第１の送信機および前記第２の送信機のそれぞれは、
１つの映像信号から分配された映像信号を入力とし、
前記入力された映像信号を複数のＩＰパケットに分割し、
前記ＰＴＰに従って同期した時刻に基づいたタイムスタンプを、前記分割した複数のＩＰパケットのそれぞれに設定し、前記第１の送信機によって分割された第１の複数のＩＰパケットおよび前記第２の送信機によって分割された第２の複数のＩＰパケットは、同一のペイロードを有し、
前記第１の送信機は、前記タイムスタンプが設定された前記第１の複数のＩＰパケットを第１のＩＰパケットストリームとして、ＲＴＰに従って、第１の伝送経路を介して送信し、
前記第２の送信機は、前記タイムスタンプが設定された前記第２の複数のＩＰパケットを第２のＩＰパケットストリームとして、ＲＴＰに従って、第２の伝送経路を介して送信する
ことを特徴とする映像切替システム。 With PTP Grand Master,
A first transmitter that synchronizes time with the PTP ground master according to PTP,
A second transmitter that synchronizes time with the PTP ground master according to PTP,
The first transmitter and the second transmitter are provided with a receiver connected via an IP network.
Each of the first transmitter and the second transmitter
The video signal distributed from one video signal is used as the input.
The input video signal is divided into a plurality of IP packets, and the input video signal is divided into a plurality of IP packets.
A time stamp based on the time synchronized according to the PTP is set for each of the divided IP packets, and the first plurality of IP packets divided by the first transmitter and the second transmitter are used. The second plurality of IP packets divided by have the same payload and
The first transmitter transmits the first plurality of IP packets set with the time stamp as the first IP packet stream, according to RTP, via the first transmission path.
The second transmitter is characterized in that the second plurality of IP packets set with the time stamp are transmitted as a second IP packet stream via the second transmission path according to RTP. Video switching system.
前記第１のＩＰパケットストリームおよび前記第２のＩＰパケットストリームにおいてそれぞれのＩＰパケットに設定された前記タイムスタンプを比較し、
比較結果が所定の範囲内にあることに基づいて、前記第１のＩＰパケットストリームおよび前記第２のＩＰパケットストリームにおいてそれぞれ同一のペイロードを有する２つのＩＰパケットを含むＩＰパケット対を識別し、
前記ＩＰパケット対を受信する場合は、前記ＩＰパケット対のうちのいずれかのＩＰパケットを選択して映像信号を再構築し、
前記ＩＰパケット対のうちの１つのＩＰパケットのみを受信する場合は、前記１つのＩＰパケットを使用して映像信号を再構築する
ことを特徴とする請求項１に記載の映像切替システム。 The receiver
The time stamps set for each IP packet in the first IP packet stream and the second IP packet stream are compared.
Based on the comparison result being within a predetermined range, an IP packet pair containing two IP packets having the same payload in the first IP packet stream and the second IP packet stream is identified.
When receiving the IP packet pair, one of the IP packet pairs is selected to reconstruct the video signal.
The video switching system according to claim 1, wherein when receiving only one IP packet out of the IP packet pair, the video signal is reconstructed using the one IP packet.
前記第１の送信機および前記第２の送信機は、ＰＴＰによる時刻情報をＲＴＰタイムスタンプに変換する
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の映像切替システム。 The time stamp based on the time synchronized according to the PTP is an RTP time stamp.
The video switching system according to any one of claims 1 to 3, wherein the first transmitter and the second transmitter convert time information by PTP into an RTP time stamp.
前記第１のＩＰパケットストリームおよび前記第２のＩＰパケットストリームにおいてそれぞれのＩＰパケットに設定された前記タイムスタンプを比較し、
比較結果が所定の範囲内にあることに基づいて、前記第１のＩＰパケットストリームおよび前記第２のＩＰパケットストリームにおいてそれぞれ同一のペイロードを有する２つのＩＰパケットを含むＩＰパケット対を識別し、
前記ＩＰパケット対を受信する場合は、前記ＩＰパケット対のうちのいずれかのＩＰパケットを選択して第３のＩＰストリームを構築し、
前記ＩＰパケット対のうちの１つのＩＰパケットのみを受信する場合は、前記１つのＩＰパケットを使用して前記第３のＩＰストリームを構築する
ことを特徴とする請求項１に記載の映像切替システム。 The receiver
The time stamps set for each IP packet in the first IP packet stream and the second IP packet stream are compared.
Based on the comparison result being within a predetermined range, an IP packet pair containing two IP packets having the same payload in the first IP packet stream and the second IP packet stream is identified.
When receiving the IP packet pair, one of the IP packet pairs is selected to construct a third IP stream.
The video switching system according to claim 1, wherein when only one IP packet out of the IP packet pair is received, the third IP stream is constructed by using the one IP packet. ..
前記ＩＰパケットのＭＡＣヘッダ、ＩＰヘッダ、ＵＤＰヘッダのうちの少なくとも１つを変更し、新たな連番のＲＴＰシーケンス番号を前記第３のＩＰストリームに設定することを特徴とする請求項５に記載の映像切替システム。 The receiver
The fifth aspect of claim 5, wherein at least one of the MAC header, the IP header, and the UDP header of the IP packet is changed and a new serial number RTP sequence number is set in the third IP stream. Video switching system.
前記複数の送信機のうちの第１の送信機は、
ＰＴＰグランドマスタとＰＴＰに従って時刻同期し、
前記分配された入力映像信号を第１の複数のＩＰパケットに分割し、
前記ＰＴＰに従って同期した時刻に基づくタイムスタンプを、前記分割した第１の複数のＩＰパケットのそれぞれに設定し、
前記タイムスタンプが設定された前記第１の複数のＩＰパケットを第１のＩＰパケットストリームとして、ＲＴＰに従って、第１の伝送経路を介して送信し、
前記複数の送信機のうちの第２の送信機は、
前記ＰＴＰグランドマスタとＰＴＰに従って時刻同期し、
前記分配された入力映像信号を第２の複数のＩＰパケットに分割し、
前記ＰＴＰに従って同期した時刻に基づくタイムスタンプを、前記分割した第２の複数のＩＰパケットのそれぞれに設定し、前記第１の複数のＩＰパケットおよび前記第２の複数のＩＰパケットは、同一のペイロードを有し、
前記タイムスタンプが設定された前記第２の複数のＩＰパケットを第２のＩＰパケットストリームとして、ＲＴＰに従って、第２の伝送経路を介して送信する
ことを特徴とする映像送信機。 A plurality of transmitters that input video signals distributed from one video signal.
The first transmitter among the plurality of transmitters is
Time synchronization with PTP grand master according to PTP,
The distributed input video signal is divided into a first plurality of IP packets, and the distributed input video signal is divided into a plurality of first IP packets.
A time stamp based on the time synchronized according to the PTP is set for each of the divided first plurality of IP packets.
The first plurality of IP packets set with the time stamp are transmitted as the first IP packet stream via the first transmission path according to RTP.
The second transmitter of the plurality of transmitters is
Time synchronization with the PTP grand master according to PTP,
The distributed input video signal is divided into a second plurality of IP packets, and the distributed input video signal is divided into a plurality of second IP packets.
A time stamp based on the time synchronized according to the PTP is set for each of the divided second IP packets, and the first plurality of IP packets and the second plurality of IP packets have the same payload. Have,
A video transmitter characterized in that the second plurality of IP packets set with the time stamp are transmitted as a second IP packet stream via a second transmission path according to RTP.
入力された前記映像信号を第１の複数のＩＰパケットに分割し、
前記第１の複数のＩＰパケットを第１のＩＰパケットストリームとして、ＲＴＰに従って、第１の伝送経路を介して送信する第１の送信機と、
前記分配された映像信号を入力とし、
入力された前記映像信号を第２の複数のＩＰパケットに分割し、前記第１の複数のＩＰパケットおよび前記第２の複数のＩＰパケットは、同一のペイロードを有し、
前記第２の複数のＩＰパケットを第２のＩＰパケットストリームとして、ＲＴＰに従って、第２の伝送経路を介して送信する第２の送信機と、
前記第１の送信機および前記第２の送信機とＩＰネットワークを介して接続された受信機と
を備え、
前記受信機は、
前記第１のＩＰパケットストリームのうちの映像フレーム境界を示す第１のＩＰパケットを判定し、
前記第２のＩＰパケットストリームのうちの映像フレーム境界を示す第２のＩＰパケットを判定し、
前記第１のＩＰパケットストリームのうちのいずれかのＩＰパケットのシーケンス番号と、前記第１のＩＰパケットのシーケンス番号との第１の比較を行い、
前記第２のＩＰパケットストリームのうちのいずれかのＩＰパケットのシーケンス番号と、前記第２のＩＰパケットのシーケンス番号との第２の比較を行い、
前記第１の比較と前記第２の比較との結果が一致したことに基づいて、前記第１のＩＰパケットストリームおよび前記第２のＩＰパケットストリームにおいてそれぞれ同一のペイロードを有する２つのＩＰパケットを含むＩＰパケット対を識別し、
前記ＩＰパケット対を受信する場合は前記ＩＰパケット対のうちのいずれかのＩＰパケットを選択して映像信号を再構築し、
前記ＩＰパケット対のうちの１つのＩＰパケットのみを受信する場合は、前記１つのＩＰパケットを使用して映像信号を再構築する
ことを特徴とする映像切替システム。 The video signal distributed from one video signal is used as the input.
The input video signal is divided into a first plurality of IP packets, and the video signal is divided into a plurality of first IP packets.
A first transmitter that transmits the first plurality of IP packets as a first IP packet stream through a first transmission path according to RTP.
Using the distributed video signal as an input
Dividing the input video signal to a second plurality of IP packets, the first plurality of IP packets and the second plurality of IP packets have the same payload,
A second transmitter that transmits the second plurality of IP packets as a second IP packet stream via a second transmission path according to RTP.
The first transmitter and the second transmitter are provided with a receiver connected via an IP network.
The receiver
The first IP packet indicating the video frame boundary in the first IP packet stream is determined, and the result is determined.
The second IP packet indicating the video frame boundary in the second IP packet stream is determined and determined.
A first comparison is made between the sequence number of any IP packet in the first IP packet stream and the sequence number of the first IP packet.
A second comparison is made between the sequence number of any IP packet in the second IP packet stream and the sequence number of the second IP packet.
Based on the agreement between the results of the first comparison and the second comparison, the first IP packet stream and the second IP packet stream include two IP packets having the same payload. Identify IP packet pairs and
When receiving the IP packet pair, one of the IP packet pairs is selected to reconstruct the video signal.
A video switching system characterized in that a video signal is reconstructed using the one IP packet when receiving only one IP packet out of the IP packet pair.
第１のＩＰパケットストリームを、ＲＴＰに従って、第１の伝送経路を介して受信し、
第２のＩＰパケットストリームを、ＲＴＰに従って、第２の伝送経路を介して受信し、
前記第１のＩＰパケットストリームのうちの映像フレーム境界を示す第１のＩＰパケットを判定し、
前記第２のＩＰパケットストリームのうちの映像フレーム境界を示す第２のＩＰパケットを判定し、
前記第１のＩＰパケットストリームのうちのいずれかのＩＰパケットのシーケンス番号と、前記第１のＩＰパケットのシーケンス番号との第１の比較を行い、
前記第２のＩＰパケットストリームのうちのいずれかのＩＰパケットのシーケンス番号と、前記第２のＩＰパケットのシーケンス番号との第２の比較を行い、
前記第１の比較と前記第２の比較の結果が一致したことに基づいて、前記第１のＩＰパケットストリームおよび前記第２のＩＰパケットストリームにおいてそれぞれ同一のペイロードを有する２つのＩＰパケットを含むＩＰパケット対を識別し、
前記ＩＰパケット対を受信する場合は前記ＩＰパケット対のうちのいずれかのＩＰパケットを選択して映像信号を再構築し、
前記ＩＰパケット対のうちの１つのＩＰパケットのみを受信する場合は、前記１つのＩＰパケットを使用して映像信号を再構築する
ことを特徴とする映像受信機。 Connected to the first and second transmitters via an IP network,
The first IP packet stream is received via the first transmission path according to RTP.
The second IP packet stream is received via the second transmission path according to RTP.
The first IP packet indicating the video frame boundary in the first IP packet stream is determined, and the result is determined.
The second IP packet indicating the video frame boundary in the second IP packet stream is determined and determined.
A first comparison is made between the sequence number of any IP packet in the first IP packet stream and the sequence number of the first IP packet.
A second comparison is made between the sequence number of any IP packet in the second IP packet stream and the sequence number of the second IP packet.
Based on the agreement between the results of the first comparison and the second comparison, an IP containing two IP packets having the same payload in the first IP packet stream and the second IP packet stream, respectively. Identify packet pairs and
When receiving the IP packet pair, one of the IP packet pairs is selected to reconstruct the video signal.
A video receiver characterized in that, when receiving only one IP packet out of the IP packet pair, the video signal is reconstructed using the one IP packet.
入力された前記映像信号を第１の複数のＩＰパケットに分割し、
前記第１の複数のＩＰパケットを第１のＩＰパケットストリームとして、ＲＴＰに従って、第１の伝送経路を介して送信する第１の送信機と、
前記分配された映像信号を入力とし、
入力された前記映像信号を第２の複数のＩＰパケットに分割し、
前記第２の複数のＩＰパケットを第２のＩＰパケットストリームとして、ＲＴＰに従って、第２の伝送経路を介して送信する第２の送信機であって、前記第１の複数のＩＰパケットおよび前記第２の複数のＩＰパケットは、同一のペイロードを有する、第２の送信機と、
前記第１の送信機および前記第２の送信機とＩＰネットワークを介して接続された受信機と
を備え、
前記受信機は、
前記第１のＩＰパケットストリームのうちの映像フレーム境界を示す第１のＩＰパケットを判定し、
前記第２のＩＰパケットストリームのうちの映像フレーム境界を示す第２のＩＰパケットを判定し、
前記第１のＩＰパケットストリームのうちのいずれかのＩＰパケットのシーケンス番号と、前記第１のＩＰパケットのシーケンス番号との第１の比較を行い、
前記第２のＩＰパケットストリームのうちのいずれかのＩＰパケットのシーケンス番号と、前記第２のＩＰパケットのシーケンス番号との第２の比較を行い、
前記第１の比較と前記第２の比較の結果が一致したことに基づいて、前記第１のＩＰパケットストリームおよび前記第２のＩＰパケットストリームにおいてそれぞれ同一のペイロードを有する２つのＩＰパケットを含むＩＰパケット対を識別し、
前記ＩＰパケット対を受信する場合は、前記ＩＰパケット対のうちのいずれかのＩＰパケットを選択して第３のＩＰストリームを構築し、
前記ＩＰパケット対のうちの１つのＩＰパケットのみを受信する場合は、前記１つのＩＰパケットを使用して前記第３のＩＰストリームを構築する
ことを特徴とする映像切替システム。 The video signal distributed from one video signal is used as the input.
The input video signal is divided into a first plurality of IP packets, and the video signal is divided into a plurality of first IP packets.
A first transmitter that transmits the first plurality of IP packets as a first IP packet stream through a first transmission path according to RTP.
Using the distributed video signal as an input
The input video signal is divided into a second plurality of IP packets, and the video signal is divided into a plurality of second IP packets.
A second transmitter that transmits the second plurality of IP packets as a second IP packet stream in accordance with RTP via a second transmission path , the first plurality of IP packets and the first plurality of IP packets. The second plurality of IP packets have the same payload, and the second transmitter and
The first transmitter and the second transmitter are provided with a receiver connected via an IP network.
The receiver
The first IP packet indicating the video frame boundary in the first IP packet stream is determined, and the result is determined.
The second IP packet indicating the video frame boundary in the second IP packet stream is determined and determined.
A first comparison is made between the sequence number of any IP packet in the first IP packet stream and the sequence number of the first IP packet.
A second comparison is made between the sequence number of any IP packet in the second IP packet stream and the sequence number of the second IP packet.
Based on the agreement between the results of the first comparison and the second comparison, an IP containing two IP packets having the same payload in the first IP packet stream and the second IP packet stream, respectively. Identify packet pairs and
When receiving the IP packet pair, one of the IP packet pairs is selected to construct a third IP stream.
A video switching system characterized in that when only one IP packet out of the IP packet pair is received, the third IP stream is constructed by using the one IP packet.
第１のＩＰパケットストリームを、ＲＴＰに従って、第１の伝送経路を介して受信し、
第２のＩＰパケットストリームを、ＲＴＰに従って、第２の伝送経路を介して受信し、
前記第１のＩＰパケットストリームのうちの映像フレーム境界を示す第１のＩＰパケットを判定し、
前記第２のＩＰパケットストリームのうちの映像フレーム境界を示す第２のＩＰパケットを判定し、
前記第１のＩＰパケットストリームのうちのいずれかのＩＰパケットのシーケンス番号と、前記第１のＩＰパケットのシーケンス番号との第１の比較を行い、
前記第２のＩＰパケットストリームのうちのいずれかのＩＰパケットのシーケンス番号と、前記第２のＩＰパケットのシーケンス番号との第２の比較を行い、
前記第１の比較と前記第２の比較の結果が一致したことに基づいて、前記第１のＩＰパケットストリームおよび前記第２のＩＰパケットストリームにおいてそれぞれ同一のペイロードを有する２つのＩＰパケットを含むＩＰパケット対を識別し、
前記ＩＰパケット対を受信する場合は、前記ＩＰパケット対のうちのいずれかのＩＰパケットを選択して第３のＩＰストリームを構築し、
前記ＩＰパケット対のうちの１つのＩＰパケットのみを受信する場合は、前記１つのＩＰパケットを使用して前記第３のＩＰストリームを構築する
ことを特徴とする映像受信機。 Connected to the first and second transmitters via an IP network,
The first IP packet stream is received via the first transmission path according to RTP.
The second IP packet stream is received via the second transmission path according to RTP.
The first IP packet indicating the video frame boundary in the first IP packet stream is determined, and the result is determined.
The second IP packet indicating the video frame boundary in the second IP packet stream is determined and determined.
A first comparison is made between the sequence number of any IP packet in the first IP packet stream and the sequence number of the first IP packet.
A second comparison is made between the sequence number of any IP packet in the second IP packet stream and the sequence number of the second IP packet.
Based on the agreement between the results of the first comparison and the second comparison, an IP containing two IP packets having the same payload in the first IP packet stream and the second IP packet stream, respectively. Identify packet pairs and
When receiving the IP packet pair, one of the IP packet pairs is selected to construct a third IP stream.
A video receiver characterized in that when only one IP packet out of the IP packet pair is received, the third IP stream is constructed by using the one IP packet.
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