JP6796234B2 - Video transmission system - Google Patents

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Description

本発明は、映像伝送システムに関し、特に、冗長化された送信機間で同一のペイロードを有するIPパケットに対し同一のRTPシーケンス番号を設定する映像伝送システムに関する。 The present invention relates to a video transmission system, and more particularly to a video transmission system in which the same RTP sequence number is set for IP packets having the same payload between redundant transmitters.

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 IP network 3 exists between the transmitter 1 and the receiver 2, and both are connected via a transmission path 4 (active system) and a transmission path 5 (spare system). The transmitter 1 that has received the input video signal (SDI signal, DVB-ASI signal, or video and audio information contained in the payload in the IP packet received via Ethernet) transmitted from a broadcasting station or the like receives the input video signal. Encapsulate in a series of IP packet groups (hereinafter referred to as "IP packet stream"), and further duplicate each IP packet (this replication produces two IP packet streams having the same payload data) and two. The IP packet stream is transmitted via each of the transmission path 4 and the transmission path 5. The same RTP sequence number is set for the two duplicated IP packets. However, since the two IP packets are transmitted through the transmission path 4 and the transmission path 5, different values are set for some or all of the IP header, MAC header, and VLAN tag if necessary. Will be done. The receiver 2 receives the two IP packet streams transmitted on the transmission path 4 and the transmission path 5, respectively, and usually reconstructs the video signal based on the IP packet stream received from the transmission path 4.

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 transmission path 4, it is necessary to switch to the IP packet received from the transmission path 5. At the time of this switching, the IP packet stream received from the transmission path 4 and the IP packet stream received from the transmission path 5 are buffered by the buffer memories (delay buffers) 2a and 2b for adjusting the delay time in the receiver 2, respectively. , Adjust so that the delays of both systems at the switching point are the same. This makes it possible to switch the video output at the time of switching without disturbing it.

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 transmission path 4 when the receiver 2 receives an IP packet in which the RTP sequence number is set to “2”. In this case, the receiver 2 cannot receive the IP packet in which the RTP sequence number is set to "3" or "4" from the transmission path 4. On the other hand, the receiver 2 receives the IP packets having the RTP sequence number “2” and the IP packets “3” and “4” from the transmission path 5. At the stage of constructing one IP packet stream from the two received IP packet streams, the receiver 2 detects that the IP packet having the RTP sequence number "3" does not exist in the delay buffer of the transmission path 4. , Switching to the transmission path 5. Then, by using the IP packets whose RTP sequence numbers "3" and "4" output by the delay buffer of the transmission path 5 are used for constructing the IP packet stream, no packet loss occurs and the resulting reconstruction is output. It does not disturb the finished video signal. As a result, seamless switching of the video signal is realized.

Application note DT-AN-IP-3, SMPTE 2022-7 “Seamless Protection Switching” for DekTec network adapter、[online]、インターネット(URL:http://www.dektec.com/products/PCIe/DTA-2162/downloads/DT-AN-IP-3%20SMPTE%202022-7.pdf)Application note DT-AN-IP-3, SMPTE 2022-7 “Seamless Protection Switching” for DekTec network adapter, [online], Internet (URL: http://www.dektec.com/products/PCIe/DTA-2162/ downloads / DT-AN-IP-3%20SMPTE%202022-7.pdf)

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.

冗長化した送信機間でRTPシーケンス番号を合わせる方法として、例えば、複数の送信機が相互にRTPシーケンス番号を交換することが考えられる。しかしながら、このような方法は、SMPTE2022−6に規定されている高速な非圧縮映像データの伝送に使用するには、シーケンス番号の交換に多大な時間を要し、相対的にプロトコル処理のオーバヘッドも大きくなり現在のテクノロジーでは現実的ではない。 As a method of matching RTP sequence numbers between redundant transmitters, for example, it is conceivable that a plurality of transmitters exchange RTP sequence numbers with each other. However, in order to use such a method for transmitting high-speed uncompressed video data specified in SMPTE2022-6, it takes a lot of time to exchange sequence numbers, and there is a relative overhead of protocol processing. It has grown and is not realistic with current technology.

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シーケンス番号を交換する必要なく、各々の送信機が同一のペイロードを有するIPパケットに対して同一のRTPシーケンス番号を設定して、IPネットワーク上で送信することができる映像伝送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 exchange RTP sequence numbers between a plurality of transmitters, and each transmitter has the same RTP for an IP packet having the same payload. It is an object of the present invention to provide a video transmission system capable of setting a sequence number and transmitting it on an IP network.

上記の課題を解決するために、本発明に係る映像伝送システムは、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パケットに分割し、前記PTPに従って時刻同期されたPTPタイムスタンプに基づいて、RTPシーケンス番号の初期値を算出し、前記初期値から連続したシーケンス番号を、前記分割した複数のIPパケットのそれぞれのRTPシーケンス番号フィールドに設定し、前記第1の送信機は、前記RTPシーケンス番号が設定された前記複数のIPパケットを第1の複数のIPパケットとして、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RTPシーケンス番号が設定された前記複数のIPパケットを第2の複数のIPパケットとして、RTPに従って、第2の伝送経路を介して前記受信機に送信することを特徴とする。 In order to solve the above problems, the video transmission system according to the present invention has a first method in which the PTP ground master and the PTP ground master and the PTP are time-synchronized according to PTP, and a video signal distributed from one video signal is input. The first transmitter and the second transmitter are provided with a transmitter, a second transmitter, a receiver connected to the first transmitter and the second transmitter via an IP network, and the first transmitter and the second transmitter. Each of the transmitters of the above divided the distributed video signal into a plurality of IP packets, calculated the initial value of the RTP sequence number based on the PTP time stamp time-synchronized according to the PTP, and calculated the initial value of the RTP sequence number from the initial value. Consecutive sequence numbers are set in the RTP sequence number fields of the plurality of divided IP packets, and the first transmitter sets the plurality of IP packets in which the RTP sequence numbers are set in the first plurality. As the IP packet of the above, the second transmitter transmits the plurality of IP packets in which the RTP sequence number is set to the receiver via the first transmission path according to the RTP. As an IP packet, it is transmitted to the receiver via a second transmission path according to RTP.

上記の課題を解決するために、本発明に係る別の映像伝送システムは、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パケットに分割し、前記第1の送信機は、入力された前記映像信号から第1の映像フレーム境界を判定し、前記判定した第1の映像フレーム境界から所定の時間が経過した後に前記第2の送信機にRTPシーメンス番号の初期化命令を発行するのと並行して、入力された前記映像信号から第Nの映像フレーム境界を判定し、前記第Nの映像フレーム境界に基づき、RTPシーケンス番号を初期化し、前記第2の送信機は、前記初期化命令を受信したことに応答して、入力された前記映像信号から第2の映像フレーム境界を判定し、前記第2の映像フレーム境界に基づき、RTPシーケンス番号を初期化することを特徴とする。 In order to solve the above problems, another video transmission system according to the present invention includes a first transmitter, a second transmitter, and the first transmitter, which input a video signal distributed from one video signal. The transmitter includes the transmitter 1 and the second transmitter and a receiver connected via an IP network, and each of the first transmitter and the second transmitter receives the distributed video signal. Divided into a plurality of IP packets, the first transmitter determines a first video frame boundary from the input video signal, and after a predetermined time has elapsed from the determined first video frame boundary. In parallel with issuing the RTP seamens number initialization command to the second transmitter, the Nth video frame boundary is determined from the input video signal, and based on the Nth video frame boundary, the Nth video frame boundary is determined. The RTP sequence number is initialized, and the second transmitter determines the second video frame boundary from the input video signal in response to receiving the initialization command, and the second video It is characterized in that the RTP sequence number is initialized based on the frame boundary.

本発明に係る映像伝送システムによれば、冗長化された複数の送信機が相互にRTPシーケンス番号を交換する必要なく、各々が独立してRTPに従ってRTPシーケンス番号を設定して、IPパケットを送信することができる。 According to the video transmission system according to the present invention, a plurality of redundant transmitters do not need to exchange RTP sequence numbers with each other, and each independently sets the RTP sequence number according to the RTP and transmits an IP packet. can do.

SMPTE2022−7に従った映像信号を伝送する方式の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the method of transmitting a video signal according to SMPTE2022-7. 本発明の第1の実施形態に係る映像伝送システムが使用するPTPの処理を示す図である。It is a figure which shows the processing of PTP used by the video transmission system which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係る映像伝送システムの構成の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the structure of the video transmission system which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係る送信機の構成の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the structure of the transmitter which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施形態に係るRTPシーケンス番号の具体的な設定方法を示す図である。It is a figure which shows the specific setting method of the RTP sequence number which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係る送信機の構成の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the structure of the transmitter which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態に係るRTPシーケンス番号の具体的な設定方法を示す図である。It is a figure which shows the specific setting method of the RTP sequence number which concerns on the 2nd Embodiment of this invention.

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 grand master 201 and the PTP slave 202 is established by the PTP grand master 201 transmitting an Unknown message to the PTP slave 202 (step S201).

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 grand master 201 transmits a Sync message to the PTP slave 202 (step S202). The Sync message includes a message transmission time (t1), and when the PTP slave 202 receives it, an arrival time (t2) is recorded.

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 PTP slave 202 transmits a Delay_Req message to the PTP grandmaster 201 (step S203). In the Delay_Req message, the actual value (t3) of the message transmission time is recorded.

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 grand master 201 transmits a Delay_Resp message to the PTP slave 202 (step S204). The actual arrival time (t4) of the Delay_Req message is recorded in the Delay_Resp message.

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 202 uses t1, t2, t3, and t4 to calculate the offset (time difference) between the round-trip delay time, the time of the PTP grand master 201, and the time of the PTP slave 202. Assuming that the one-way delay time is half the round-trip delay time, the offset of the PTP slave 202 is calculated by the following equation.
PTP slave clock offset = (t2-t1)-(one-way delay time)
(One-way delay time) = {(T2-T1) + (T4-T3)} / 2
Equation 1
The PTP slave 202 repeats the above processing a plurality of times per second, smoothes the offset value of the processing result, and feeds it back to the time information, so that the time synchronization with the PTP grand master 201 is maintained.

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伝送システムの構成の例を説明する。本実施形態に係る映像伝送システムは、SMPTE2022−2(IPネットワーク上での固定ビットレート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 transmission system according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The video transmission system according to the present embodiment includes SMPTE2022-2 (which defines the transmission of a constant bit rate MPEG-2 transport stream (TS) on an IP network) and SMPTE2022-6 (a high bit rate medium on an IP network). It is assumed that the protocol specified in SMPTE2022, such as (regulating signal transmission), 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伝送システムは、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、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 transmission system according to the first embodiment of the present invention includes a distributor 11, a PTP ground master 12, a transmitter 13a, a transmitter 13b, and a receiver 14. The transmitter 13a, the transmitter 13b, and the receiver 14 are connected to each other via the IP network 15. A transmission path 16 exists between the transmitter 13a and the receiver 14, and a transmission path 17 exists between the transmitter 13b and the receiver 14.

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り、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 distributor 11 receives the input video signal transmitted from a broadcasting station or the like, the distributor 11 distributes the input video signal to the transmitters 13a and 13b. That is, the distributor 11 duplicates the input video signal. If the video signal is an SDI signal or DVB-ASI signal, the distributor 11 is a distributor with a coaxial cable or fiber optic cable connector, and if the video signal is received via Ethernet, the distributor 11 is Ethernet. It is a switch of.

PTPグランドマスタ12は、図2で説明したグランドマスタとして機能し、送信機13aおよび13bとPTP時刻同期を行う。PTPグランドマスタ12は、受信機14ともPTP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 ground master 12 functions as the ground master described with reference to FIG. 2 and synchronizes the PTP time with the transmitters 13a and 13b. The PTP ground master 12 may also perform PTP time synchronization with the receiver 14, but time synchronization with the receiver 14 is not essential.

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をIPパケットに分割し、そのIPパケットをIPネットワーク15上で受信機14に送信する。送信機13aは、入力映像信号から分割およびIPパケット化されたIPパケット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、入力映像信号分割およびIPパケット化されたIPパケット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、別個の伝送経路上で送信する。ここで、同一のペイロードを有するIPパケットには同一のRTPシーケンス番号が設定されるが、その詳細は後述する。 The transmitters 13a and 13b each divide the input video signal distributed by the distributor 11 into IP packets, and transmit the IP packets to the receiver 14 on the IP network 15. The transmitter 13a transmits the IP packet A divided and IP-packetized from the input video signal to the receiver 14 on the transmission path 16 according to the RTP. The transmitter 13b transmits the input video signal divided and the IP packet B converted into an IP packet to the receiver 14 on the transmission path 17 according to the RTP. That is, each of the transmitters 13a and 13b transmits IP packets having the same payload on separate transmission paths. Here, the same RTP sequence number is set for IP packets having the same payload, the details of which will be described later.

送信機13aおよび13bは、PTPスレーブとしても機能し、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。ここでの時刻はSMPTE Epoch(エポック)、つまり協定世界時(UTC)での1970年1月1日真夜中(午前0時0分0秒)の時刻からの時間として表される数値である。つまり、送信機13aおよび13bは、ナノ秒レベルの誤差精度を有する、エポックからの特定の時点での経過時間を有する。 The transmitters 13a and 13b also function as PTP slaves and perform time synchronization with the PTP ground master 12 according to PTP. The time here is a numerical value expressed as the time from the time of SMPTE Epoch (epoch), that is, the time at midnight (0:00:00 am) on January 1, 1970 in Coordinated Universal Time (UTC). That is, the transmitters 13a and 13b have an elapsed time from the epoch at a particular point in time with nanosecond level error accuracy.

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, transmitters 13a and 13b are used for redundancy, but the number of transmitters to be configured is not limited to two, and the transmitters are configured by any number. May be good. In this case, the transmission path is also composed of the number corresponding to the number of 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 PTP ground master 12 may be mounted on any of the transmitters 13a and 13b, or may be mounted on a third transmitter (not shown) other than the transmitters 13a and 13b. For example, when the PTP ground master 12 is mounted on the transmitter 13a, the transmitter 13b synchronizes the time with the transmitter 13a. When the PTP ground master 12 is mounted on the third transmitter, the transmitters 13a and 13b synchronize the time with the third transmitter.

受信機14は、伝送経路16上で送信されたIPパケットA、および伝送経路17上で送信されたIPパケット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Aのみに基づいて映像信号を再構築する(IPパケットBは破棄される)。 The receiver 14 receives both the IP packet A transmitted on the transmission path 16 and the IP packet B transmitted on the transmission path 17. Here, under the normal state, the receiver 14 reconstructs the video signal based only on the IP packet A, for example (the IP packet B is discarded).

一方、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からのIPパケットBに基づいて再構築するように切り替える必要がある。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内の遅延バッファでIPパケットAおよびBのバッファリングを行うことによって、切り替え時に同一のペイロードを有するIPパケットのタイミングを合わせる。IPパケットBがIPパケットAと同一のペイロードを有するか否かは、双方に設定されたRTPシーケンス番号を参照することによって判定される(SMPTE2022−7によって規定)。 On the other hand, when any of the transmitter 13a and the transmission path 16 (hereinafter referred to as the active system) fails, the receiver 14 needs to be switched to reconstruct based on the IP packet B from the transmission path 17. Here, in order to switch the output video signal without being disturbed, the IP packets A and B are buffered in the delay buffer in the receiver 14, so that the timing of the IP packets having the same payload is adjusted at the time of switching. Whether or not the IP packet B has the same payload as the IP packet A is determined by referring to the RTP sequence numbers set in both (specified by SMPTE2022-7).

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、フレーム境界判定部135、シーケンス番号設定部136、送信部137、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 transmitters 13a and 13b (collectively, “transmitter 13” in FIG. 4) described with reference to FIG. 3 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 4, the transmitter 13 includes a video signal receiving unit 131, an IP packet generating unit 132, a PTP control unit 133, a PTP time stamp counter 134, a frame boundary determination unit 135, a sequence number setting unit 136, and a transmitting unit 137. , Data network interface unit 138, and control network interface unit 139.

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。RTPヘッダ、UDPヘッダ、IPヘッダ、およびMACヘッダを付加して、IPパケットを生成する。 The video signal receiving unit 131 receives the video signal distributed by the distributor 11. The IP packet generation unit 132 generates an IP packet defined by the RTP / UDP / IP protocol from the received video signal in order to transmit the video signal by IP. An IP packet is generated by adding an RTP header, a UDP header, an IP header, and a MAC header.

PTP制御部133は、PTPグランドマスタ12から制御ネットワークインタフェース部139を介してPTPのメッセージを受信し、PTPグランドマスタ12とPTP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 PTP control unit 133 receives a PTP message from the PTP grand master 12 via the control network interface unit 139, and synchronizes the PTP time with the PTP grand master 12. The PTP time stamp counter 134 is counted up based on the time synchronization.

フレーム境界判定部135は、映像信号受信部131に入力される映像信号の映像フレーム境界を判定する。映像信号が非圧縮の映像信号である場合には、SMPTE424MSMPTE292M、またはSMPTE259Mなどの規定に従い、映像フレーム境界を判定する。映像信号がDVB−ASIの場合には、TSヘッダ内の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、映像フレーム境界を判定する。映像信号の入力インタフェースがイーサネットであり、IPパケットにより映像信号が入力され、IPパケットのフォーマットがSMPTE2022−6に準拠している場合には、IPパケットのRTPヘッダ内のM(マーカ)ビットを参照し、映像フレーム境界を判定する。映像信号の入力インタフェースがイーサネットであり、IPパケットにより映像信号が入力され、IPパケットのフォーマットがSMPTE2022−2に準拠している場合には、TSヘッダ内の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、映像フレーム境界を判定する。上記の映像フレーム境界の判定は、標準規格に基づいており、現状でも多くの映像機器に実装されている従来技術なので、本明細書では、これ以上の詳細な説明は行わない。 The frame boundary determination unit 135 determines the video frame boundary of the video signal input to the video signal receiving unit 131. When the video signal is an uncompressed video signal, the video frame boundary is determined according to regulations such as SMPTE424MSMPTE292M or SMPTE259M. When the video signal is DVB-ASI, the value of the payload unit start indicator (when the input video signal conforms to SMPTE2022-2) in the TS header is referred to to determine the video frame boundary. If the input interface of the video signal is Ethernet, the video signal is input by the IP packet, and the format of the IP packet conforms to SMPTE2022-6, refer to the M (marker) bit in the RTP header of the IP packet. Then, the video frame boundary is determined. When the input interface of the video signal is Ethernet, the video signal is input by the IP packet, and the format of the IP packet conforms to SMPTE2022-2, the payload unit start indicator in the TS header (the input video signal is SMPTE2022). Refer to the value of (when conforming to -2) to determine the video frame boundary. Since the above-mentioned determination of the video frame boundary is based on the standard and is a conventional technique that is still implemented in many video devices, no further detailed description will be given in this specification.

シーケンス番号設定部136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に基づいて、RTPシーケンス番号を算出する。算出された値は、フレーム境界判定部135によって判定されたフレーム境界を基準に映像フレームの最初のIPパケットのRTPヘッダ内のRTPシーケンス番号フィールド(RTPによって規定)に設定する。ここで、図5を参照して、RTPシーケンス番号の具体的な設定方法を説明する。 The sequence number setting unit 136 calculates the RTP sequence number based on the time stamp counted up by the PTP time stamp counter 134. The calculated value is set in the RTP sequence number field (specified by RTP) in the RTP header of the first IP packet of the video frame with reference to the frame boundary determined by the frame boundary determination unit 135. Here, a specific method for setting the RTP sequence number will be described with reference to FIG.

図5は、横軸を時間軸として、送信されるIPパケットのフレーム境界と時間との関係を示す。図5に示すように、1つの映像フレームは、所定の数のIPパケットを有する。 FIG. 5 shows the relationship between the frame boundary of the transmitted IP packet and the time with the horizontal axis as the time axis. As shown in FIG. 5, one video frame has a predetermined number of IP packets.

まず、シーケンス番号設定部136は、カウントアップされたPTPタイムスタンプカウンタ134のタイムスタンプを参照し、1秒が経過したとき、つまり、秒単位で時刻が更新されたときに(「秒の境界」時(図5では、「秒の境界1」を示す)、式1に従って算出した値の整数部分の下位16ビットをサンプリングする。
サンプリング値(SV)=((32CV−PSV)×VFN×IPN)
式1
32CVは、更新後のPTPタイムスタンプカウンタの秒以上の32ビットカウント値であり、PSVは、事前に設定した所定の時間の秒以上の値であり、VFNは、毎秒の映像フレーム数であり、IPNは、映像1フレーム当たりのIPパケット数である。ここで、「事前に設定した所定の時間」とは送信機13aと13bの間で共通の値であり、図5の実施例においてはSMPTE2059−1で規定されているSMPTE Epochからの時間である。SMPTE Epochからの通算の映像フレーム数をそのままRTPシーケンス番号の算出に使用する場合には、「事前に設定した所定の時間」は0となる。なお、上記の演算が通常の組み込みプロセッサ、あるいは論理回路において容易に実現できることは自明である。
First, the sequence number setting unit 136 refers to the time stamp of the PTP time stamp counter 134 that has been counted up, and when one second elapses, that is, when the time is updated in seconds (“second boundary””. At the hour (in FIG. 5, "second boundary 1" is shown), the lower 16 bits of the integer part of the value calculated according to Equation 1 are sampled.
Sampling value (SV) = ((32CV-PSV) x VFN x IPN)
Equation 1
32CV is a 32-bit count value of seconds or more of the updated PTP time stamp counter, PSV is a value of seconds or more of a predetermined time set in advance, and VFN is the number of video frames per second. IPN is the number of IP packets per frame of video. Here, the "predetermined time set in advance" is a value common to the transmitters 13a and 13b, and in the embodiment of FIG. 5, it is the time from the SMPTE Epoch defined by SMPTE2057-1. .. When the total number of video frames from the SMPTE Epoch is used as it is for calculating the RTP sequence number, the "predetermined time set in advance" is 0. It is obvious that the above calculation can be easily realized in an ordinary embedded processor or a logic circuit.

次に、シーケンス番号設定部136は、フレーム境界判定部135によって判定された映像フレーム境界(フレーム境界IPパケット)を基準に、映像フレームの開始となるIPパケット(フレーム開始IPパケット)に、上記算出したRTPシーケンス番号を初期値として設定する。ここで、映像フレーム境界IPパケットは、1映像フレームの最後のIPパケットを意味する。 Next, the sequence number setting unit 136 calculates the IP packet (frame start IP packet) that is the start of the video frame based on the video frame boundary (frame boundary IP packet) determined by the frame boundary determination unit 135. The RTP sequence number is set as the initial value. Here, the video frame boundary IP packet means the last IP packet of one video frame.

図5の例で説明すると、映像フレームN−1の中の所定の数のIPパケットが生成される間に秒の境界に到達する。この時点でPTPタイムスタンプの秒カウンタの値がSMPTE Epochより16,890日(46年と100日)と1時間と2分と3秒進んでいるとする。この場合、32CVが、1,459,299,723秒である。送信される映像信号のフォーマットを1080Pとすると、1映像フレームのサイズは6,187,500バイトであり、SMPTE2022−6で規定されるペイロード長1376バイトのIPパケットを使用する場合、IPNは、4497である。映像フレームの周波数を59.94Hzとする場合、VFNは、(60Hz×1000/1001)である。PSVを0とすると、図5の秒の境界でのサンプリング値の基となる整数値は、式1に従って、
1,459,299,723×(60×1000/1001)×4497
であり、式1の計算結果より小数点以下を切り捨て、下記の値が得られる。
393,354,896,363,496(16進数では0x165C112DE4FE8)
この算出したサンプリング値の下位16ビットは0x4FE8である。
In the example of FIG. 5, the boundary of seconds is reached while a predetermined number of IP packets in the video frame N-1 are generated. At this point, it is assumed that the value of the second counter of the PTP time stamp is 16,890 days (46 years and 100 days), 1 hour, 2 minutes, and 3 seconds ahead of SMPTE Epoch. In this case, 32 CV is 1,459,299,723 seconds. Assuming that the format of the transmitted video signal is 1080P, the size of one video frame is 6,187,500 bytes, and when using an IP packet with a payload length of 1376 bytes specified by SMPTE2022-6, the IPN is 4497. Is. When the frequency of the video frame is 59.94 Hz, the VFN is (60 Hz × 1000/1001). Assuming that PSV is 0, the integer value that is the basis of the sampling value at the second boundary in FIG. 5 is according to Equation 1.
1,459,299,723 x (60 x 1000/1001) x 4497
Therefore, the following value is obtained by rounding down the decimal point from the calculation result of Equation 1.
393,354,896,363,496 (0x165C112DE4FE8 in hexadecimal)
The lower 16 bits of the calculated sampling value are 0x4FE8.

映像フレームNと映像フレームN−1の境界が判定されると、映像フレームNのフレーム開始IPパケットのRTPシーケンス番号に、初期値として「0x4FE8」が設定される。引き続いて送信するIPパケットには次の「秒の境界」(図5では、「秒の境界2」を示す)まで順次1加算したRTPシーケンス番号を設定する。 When the boundary between the video frame N and the video frame N-1 is determined, "0x4FE8" is set as an initial value in the RTP sequence number of the frame start IP packet of the video frame N. For the IP packet to be subsequently transmitted, an RTP sequence number in which 1 is sequentially added up to the next "second boundary" (indicated by "second boundary 2" in FIG. 5) is set.

送信機13aと13bはナノ秒のレベルでの誤差精度を有するPTPにより時刻同期しており、分配器11より両方の送信機に配信される映像信号の遅延時間の差は、配信するケーブルの長さと分配器11内の遅延時間の差を合計した程度である。従って、「秒の境界」時と映像フレーム境界のタイミングとの差が上記の遅延時間の差より大きければ、伝送経路16および17のそれぞれを介して送信される同一のペイロードを有するIPパケットAおよびIPパケットBに関して、式1の計算結果は同一となり、両方のIPパケットは同一のRTPシーケンス番号を有することとなる。 The transmitters 13a and 13b are time-synchronized by PTP having an error accuracy at the nanosecond level, and the difference in the delay time of the video signal delivered from the distributor 11 to both transmitters is the length of the cable to be delivered. It is about the sum of the difference between the delay time and the delay time in the distributor 11. Therefore, if the difference between the "second boundary" time and the timing of the video frame boundary is larger than the above delay time difference, the IP packet A having the same payload transmitted via the transmission paths 16 and 17, respectively, and For IP packet B, the calculation result of Equation 1 is the same, and both IP packets have the same RTP sequence number.

一方で、「秒の境界」時と映像フレーム境界のタイミングとの差が上記の遅延時間の差より小さい、すなわち「秒の境界」時と映像フレーム境界のタイミングとの差がほぼ同じ場合には、伝送経路16および17のそれぞれを介して送信される同一のペイロードを有するIPパケットAおよびIPパケットBに関して、上記の計算結果は同一とならない可能性がある。この場合、次の「秒の境界」時(図5では、「秒の境界1」を基準に「秒の境界2」)にサンプリング値をRTPシーケンス番号に設定せず、RTPシーケンス番号に順次1を加算することを継続してもよい。代わりに、サンプリング値を算出するタイミングを「秒の境界」より一定のタイミングで遅延させることによって、上述したIPパケットAおよびIPパケットBに関して、式1の計算結果が同一となり、両方のIPパケットが同一のRTPシーケンス番号を有することができる。 On the other hand, when the difference between the "second boundary" time and the video frame boundary timing is smaller than the above delay time difference, that is, when the "second boundary" time and the video frame boundary timing difference are almost the same. , IP packet A and IP packet B having the same payload transmitted via the transmission paths 16 and 17, respectively, the above calculation results may not be the same. In this case, the sampling value is not set to the RTP sequence number at the next "second boundary" (in FIG. 5, "second boundary 2" with reference to "second boundary 1"), and the sampling value is sequentially 1 to the RTP sequence number. May continue to be added. Instead, by delaying the timing of calculating the sampling value by a certain timing from the "second boundary", the calculation result of Equation 1 becomes the same for the above-mentioned IP packet A and IP packet B, and both IP packets are displayed. They can have the same RTP sequence number.

このような構成によって、「秒の境界」時にRTPシーケンス番号を算出し、算出されたRTPシーケンス番号が、映像フレームの開始時点で設定される。その後は次の秒の境界まで、引き続いて送信するIPパケットには次の「秒の境界」時まで順次1を加算したRTPシーケンス番号を設定する。このような構成によって、送信機13aおよび13bはそれぞれ、相互にRTPシーケンス番号を合わせることなく独立して、同一のペイロードを有するIPパケットに対して同一のシーケンス番号を設定することができる。 With such a configuration, the RTP sequence number is calculated at the "second boundary", and the calculated RTP sequence number is set at the start time of the video frame. After that, the RTP sequence number in which 1 is sequentially added until the next "second boundary" is set for the IP packet to be continuously transmitted until the next second boundary. With such a configuration, the transmitters 13a and 13b can independently set the same sequence number for IP packets having the same payload without matching the RTP sequence numbers with each other.

なお、本実施形態では、サンプリング値を算出し、RTPシーケンス番号を設定するタイミングを、1秒ごと、つまり、「秒の境界」時としているが、これは例示にすぎず、例えば、0.5秒、2秒などの所定の時間間隔であってもよい。また、周期的に時間間隔でサンプリング値を算出し、RTPシーケンス番号を設定するのではなく、送信機13aおよび13bの制御ネットワークインタフェース部139を介して、GUIあるいはコマンドライン入力を経由しての人手による指令、またはソフトウエアプログラムによる指令に基づきサンプリング値を算出し、RTPシーケンス番号を設定する実施形態も可能である。 In the present embodiment, the timing for calculating the sampling value and setting the RTP sequence number is set to every second, that is, at the "second boundary", but this is only an example, for example, 0.5. It may be a predetermined time interval such as seconds or 2 seconds. In addition, instead of periodically calculating the sampling value at time intervals and setting the RTP sequence number, it is manually performed via the GUI or command line input via the control network interface unit 139 of the transmitters 13a and 13b. It is also possible to calculate the sampling value based on the command by the software program or the command by the software program and set the RTP sequence number.

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 transmission unit 137 transmits the IP packet generated by the IP packet generation unit 132 to the IP network 15 via the data network interface unit 138 in packet units.

このようにして、送信機13aおよび13bの各々は、相互にRTPシーケンス番号を合わせることなく、同一のペイロードを有するIPパケットに対して同一のRTPシーケンス番号を設定してIPパケットを受信機14に送信することができる。 In this way, each of the transmitters 13a and 13b sets the same RTP sequence number for the IP packet having the same payload without matching the RTP sequence numbers with each other, and sends the IP packet to the receiver 14. Can be sent.

受信機14は、現用系に障害が発生したことを検出した場合に、伝送経路16を介して送信されたIPパケットAから、伝送経路17を介して送信されたIPパケットBに切り替える。この切り替えを行う際に、従来通りにSMPTE2077−7に従って、IPパケットAおよびIPパケットBに設定されたRTPシーケンス番号の値から同一ペイロードを有するそれぞれのIPパケットを判定し、受信機14内部でバッファリングすることによって同一ペイロードを有する両方のIPパケットのタイミングを合わせ、切替え発生時に再構築済み映像信号に瞬断(ヒット)が発生しないようにする。(瞬断(ヒット)が発生しないことを一般的にシームレスまたはヒットレスと呼ぶ。)なお、受信機のIPパケットから映像信号を再構築する処理の詳細は、SMPTE2022−7の仕様に従い、従来通りの技術に基づいて容易に実現できるので、本明細書における詳細な説明は省略する。 When the receiver 14 detects that a failure has occurred in the working system, it switches from the IP packet A transmitted via the transmission path 16 to the IP packet B transmitted via the transmission path 17. When this switching is performed, each IP packet having the same payload is determined from the values of the RTP sequence numbers set in IP packet A and IP packet B according to SMPTE 2077-7 as in the conventional case, and the buffer is buffered inside the receiver 14. By ringing, the timing of both IP packets having the same payload is adjusted so that the reconstructed video signal does not experience a momentary interruption (hit) when switching occurs. (It is generally called seamless or hitless that no momentary interruption (hit) occurs.) The details of the process of reconstructing the video signal from the IP packet of the receiver are the same as before according to the specifications of SMPTE2022-7. Since it can be easily realized based on the above technique, detailed description in this specification is omitted.

なお、第1の実施形態では、現用系の伝送経路に障害が発生し、待機系に切り替える例を説明したが、そのようなケースに限定されない。例えば、現用系の伝送経路に障害が発生していないが(つまり、伝送経路の切り替えは行われない)、IPパケットAの一部が消失(ロスト)したケースにも第1の実施形態で説明した方式を適用することができる。この場合、RTPシーケンス番号に基づいて、伝送経路17を介して送信されたIPパケットBのうち、消失したIPパケットAと同一のペイロードを有するIPパケットBを識別することができる。その識別されたIPパケットBは、消失したIPパケットAの代替として使用される。消失したIPパケットと同一のペイロードを有するIPパケットと識別することができるので、バッファリングによって一定時間を遅延させることによって、シームレスに映像信号を再構築することができる(以下、第2の実施形態も同様)。 In the first embodiment, an example in which a failure occurs in the transmission path of the active system and the system is switched to the standby system has been described, but the present invention is not limited to such a case. For example, a case where a failure has not occurred in the transmission path of the active system (that is, the transmission path is not switched) but a part of the IP packet A is lost (lost) is also described in the first embodiment. The above method can be applied. In this case, among the IP packets B transmitted via the transmission path 17, the IP packet B having the same payload as the lost IP packet A can be identified based on the RTP sequence number. The identified IP packet B is used as a substitute for the lost IP packet A. Since it can be identified as an IP packet having the same payload as the lost IP packet, the video signal can be seamlessly reconstructed by delaying a certain period of time by buffering (hereinafter, the second embodiment). The same applies).

<第2の実施形態>
次に、図6を参照して、本発明の第2の実施形態を説明する。図6は、第2の実施形態に従った送信機の例を示す。第2の実施形態では、送信機13aは、所定のタイミングで送信機13bに対して初期化命令を発行し、送信機13bは、初期化命令に応じて、送信機13aと同一タイミングでRTPシーケンス番号を初期化する。
<Second embodiment>
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 shows an example of a transmitter according to the second embodiment. In the second embodiment, the transmitter 13a issues an initialization command to the transmitter 13b at a predetermined timing, and the transmitter 13b responds to the initialization command and performs an RTP sequence at the same timing as the transmitter 13a. Initialize the number.

第2の実施形態に係る映像伝送システムは、送信機以外の構成要素については、第1の実施形態に係る構成要素と同一である。図6に示すように、第2の実施形態に係る送信機は、第1の実施形態に係る送信機が含むPTP制御部133およびPTPタイムスタンプカウンタ134に代えて、初期化命令部140を含む。 The video transmission system according to the second embodiment is the same as the components according to the first embodiment in terms of components other than the transmitter. As shown in FIG. 6, the transmitter according to the second embodiment includes an initialization command unit 140 in place of the PTP control unit 133 and the PTP time stamp counter 134 included in the transmitter according to the first embodiment. ..

初期化命令部140は、フレーム境界判定部135によって映像フレーム境界が判定されると、一定の時間を待って別の送信機(送信機13aの場合には送信機13b)に初期化命令を発行する。初期化命令は、例えば専用のUDPパケットまたはMACフレームを使用して発行してもよい。代わりに、2つの送信機13aと13bの間にTCP/IPのセッションを確立しておき、所定のメッセージを使用して発行してもよい。その他の従来の通信技術を使用しても容易に実現可能なのは自明である。ここで、図7を参照して、RTPシーケンス番号の具体的な設定方法を説明する。 When the video frame boundary is determined by the frame boundary determination unit 135, the initialization command unit 140 issues an initialization command to another transmitter (transmitter 13b in the case of the transmitter 13a) after waiting for a certain period of time. To do. The initialization instruction may be issued using, for example, a dedicated UDP packet or MAC frame. Alternatively, a TCP / IP session may be established between the two transmitters 13a and 13b and issued using a predetermined message. It is self-evident that it can be easily realized by using other conventional communication technologies. Here, a specific method for setting the RTP sequence number will be described with reference to FIG. 7.

図7は、横軸を時間軸として、送信されるIPパケットのフレーム境界と時間との関係を示す。図7の上部は、送信機13aの処理を示しており、図7の下部は、送信機13bの処理を示す。 FIG. 7 shows the relationship between the frame boundary of the transmitted IP packet and the time with the horizontal axis as the time axis. The upper part of FIG. 7 shows the processing of the transmitter 13a, and the lower part of FIG. 7 shows the processing of the transmitter 13b.

送信機13aと13bとの間でRTPシーケンス番号を合わせる必要がある場合、送信機13aでは、フレーム境界判定部135によって映像フレーム境界(図7では映像フレーム1と映像フレーム2の境界)が判定されると、初期化命令部140が所定の時間(初期化命令発行禁止時間)待ってから初期化命令を送信機13bに対して発行する。 When it is necessary to match the RTP sequence number between the transmitters 13a and 13b, the frame boundary determination unit 135 determines the video frame boundary (the boundary between the video frame 1 and the video frame 2 in FIG. 7) in the transmitter 13a. Then, the initialization command unit 140 waits for a predetermined time (initialization command issuance prohibition time), and then issues the initialization command to the transmitter 13b.

送信機13aでは、初期化命令発行禁止期間が経過した後(または、初期化命令を発行した後)、フレーム境界判定部135によって次の映像フレーム境界が判定されたときに、初期化命令部140がRTPシーケンス番号を所定の番号に初期化する。一方、送信機13bでは、送信機13aよりの初期化命令を受信すると、フレーム境界判定部135によって次の映像フレーム境界が判定されたときに、送信機13bの初期化命令部140がRTPシーケンス番号を所定の番号に初期化する。ここで、送信機13aと送信機13bで初期化に使用する所定の番号は同一の番号である。 In the transmitter 13a, after the initialization command issuance prohibition period has elapsed (or after the initialization command is issued), when the frame boundary determination unit 135 determines the next video frame boundary, the initialization instruction unit 140 Initializes the RTP sequence number to a predetermined number. On the other hand, when the transmitter 13b receives the initialization command from the transmitter 13a and the frame boundary determination unit 135 determines the next video frame boundary, the initialization command unit 140 of the transmitter 13b has an RTP sequence number. Is initialized to the specified number. Here, the predetermined numbers used for initialization in the transmitter 13a and the transmitter 13b are the same numbers.

本実施形態で送信機13aの初期化命令部140が初期化命令の発行まで所定の時間(初期化命令発行禁止時間)待つ理由は、映像フレーム境界の判定後、即時に送信機13bに対して初期化命令を発行すると、送信機13aおよび送信機13bに入力する映像信号の遅延時間差によっては、送信機13bがRTPシーケンス番号の初期化を行う映像フレーム境界を誤る可能性があるからである。例えば図7において、送信機13bで映像フレーム1と映像フレーム2との境界の検出が初期化命令の受信より遅い場合には、RTPシーケンス番号の初期化される対象は映像フレーム3の最初のIPパケットではなく、映像フレーム2の最初のIPパケットとなり、送信機13aと不一致となる。送信機13aの初期化命令発行禁止時間を送信機13aと送信機13bの入力映像信号の遅延時間差より大きくしておけば、この事象を回避することができる。 In the present embodiment, the reason why the initialization command unit 140 of the transmitter 13a waits for a predetermined time (initialization command issuance prohibition time) until the issuance of the initialization command is to the transmitter 13b immediately after determining the video frame boundary. This is because when the initialization command is issued, the video frame boundary in which the transmitter 13b initializes the RTP sequence number may be erroneous depending on the delay time difference between the video signals input to the transmitter 13a and the transmitter 13b. For example, in FIG. 7, when the transmitter 13b detects the boundary between the video frame 1 and the video frame 2 later than the reception of the initialization command, the target for which the RTP sequence number is initialized is the first IP of the video frame 3. It is not a packet but the first IP packet of the video frame 2, and does not match the transmitter 13a. This event can be avoided by setting the initialization command issuance prohibition time of the transmitter 13a to be larger than the delay time difference between the input video signals of the transmitter 13a and the transmitter 13b.

このようにして、送信機13aおよび13bは、次の同一の映像フレーム境界を判定した直後に同一のタイミングでRTPシーケンス番号を初期化することができる。その後引き続いて送信するIPパケットには順次1を加算したRTPシーケンス番号を設定する。これにより、送信機13aおよび13bはそれぞれ、同一のペイロードを有するIPパケットに対して同一のシーケンス番号を設定することができる。 In this way, the transmitters 13a and 13b can initialize the RTP sequence number at the same timing immediately after determining the next same video frame boundary. After that, the RTP sequence number to which 1 is sequentially added is set for the IP packet to be continuously transmitted. Thereby, the transmitters 13a and 13b can set the same sequence number for the IP packets having the same payload, respectively.

第2の実施形態では、送信機13aが一定のタイミングで送信機13bに対して初期化命令を発行することのみによって、PTPを実装しないでRTPシーケンス番号を合わせることができる。よって、第1の実施形態での方式と比較して、送信機13aおよび13bを簡易な構成で実現することができる。 In the second embodiment, the RTP sequence number can be matched without mounting the PTP only by issuing the initialization instruction to the transmitter 13b at a fixed timing by the transmitter 13a. Therefore, the transmitters 13a and 13b can be realized with a simple configuration as compared with the method in the first embodiment.

なお、本実施形態では、映像フレームの境界を判定してから次の映像フレーム境界までの所定の期間を、初期化命令発行禁止期間としているが、このような例に限定されない。例えば、映像フレームの境界を判定してから、所定の数のIPパケットが送信されるまで、初期化命令を発行することを待ってもよい、 In the present embodiment, the predetermined period from the determination of the boundary of the video frame to the boundary of the next video frame is set as the initialization command issuance prohibition period, but the present invention is not limited to such an example. For example, after determining the boundary of a video frame, it may wait for an initialization command to be issued until a predetermined number of IP packets are transmitted.

以上のように、本発明に係る映像伝送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 transmission 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
B IPパケット
16 伝送経路
17 伝送経路
A IP packet B IP packet 16 Transmission path 17 Transmission path

Claims (6)

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に従って時刻同期されたPTPタイムスタンプに基づいて、RTPシーケンス番号の初期値を算出し、
前記初期値から連続したシーケンス番号を、前記分割した複数のIPパケットのそれぞれのRTPシーケンス番号フィールドに設定し、
前記第1の送信機は、前記RTPシーケンス番号が設定された前記複数のIPパケットを第1の複数のIPパケットとして、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RTPシーケンス番号が設定された前記複数のIPパケットを第2の複数のIPパケットとして、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、
ことを特徴とする映像伝送システム。
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 receives a video signal distributed from one video signal as an 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.
The initial value of the RTP sequence number is calculated based on the PTP time stamp time-synchronized according to the PTP.
A sequence number consecutive from the initial value is set in each RTP sequence number field of the plurality of divided IP packets.
The first transmitter transmits the plurality of IP packets in which the RTP sequence number is set as the first plurality of IP packets to the receiver via the first transmission path according to the RTP.
Said second transmitter, said plurality of IP packets RTP sequence number is set as the second plurality of IP packets, and transmitted in accordance with RTP, to the receiver via a second transmission path, wherein The first plurality of IP packets and the second plurality of IP packets have the same payload.
A video transmission system characterized by this.
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、
所定の周期でPTPタイムスタンプを取得し、
前記取得したタイムスタンプの値から、前記RTPシーケンス番号の前記初期値を算出する
ことを特徴とする請求項1に記載の映像伝送システム。
Each of the first transmitter and the second transmitter
Obtain a PTP time stamp at a predetermined cycle and
The video transmission system according to claim 1, wherein the initial value of the RTP sequence number is calculated from the acquired time stamp value.
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、
入力された前記映像信号から映像フレーム境界を検出し、
前記算出した初期値を、前記検出した映像フレーム境界に基づいた所定の位置のIPパケットのRTPシーケンス番号フィールドに設定する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の映像伝送システム。
Each of the first transmitter and the second transmitter
The video frame boundary is detected from the input video signal,
The video transmission system according to claim 1 or 2, wherein the calculated initial value is set in the RTP sequence number field of the IP packet at a predetermined position based on the detected video frame boundary.
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第1の複数のIPパケットに分割し、前記分割した第1の複数のIPパケットを第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、前記入力された映像信号を第2の複数のIPパケットに分割し、前記分割した第2の複数のIPパケットを第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、
前記第1の送信機は、連続したシーケンス番号を、前記分割した第1の複数のIPパケットのそれぞれのRTPシーケンス番号フィールドに、第1のRTPシーケンス番号として設定し、
前記第1のRTPシーケンス番号が設定された前記第1の複数のIPパケットを、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、
所定のタイミングで初期化命令を前記第2の送信機に発行し、
前記第1のRTPシーケンス番号を初期化し、
前記第2の送信機は、連続したシーケンス番号を、前記分割した第2の複数のIPパケットのそれぞれのRTPシーケンス番号フィールドに、第2のRTPシーケンス番号として設定し、
前記第2のRTPシーケンス番号が設定された前記第2の複数のIPパケットを、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、
前記発行された初期化命令を受信し、
前記初期化命令を受信したことに応答して、前記第2のRTPシーケンス番号を初期化する
ことを特徴とする映像伝送システム。
The video signal distributed from one video signal is used as an input, the input video signal is divided into a first plurality of IP packets, and the divided first plurality of IP packets are transmitted via a first transmission path. The first transmitter to transmit
The distributed video signal is used as an input, the input video signal is divided into a second plurality of IP packets, and the divided second plurality of IP packets are transmitted via the second transmission path. The second transmitter and the second transmitter , wherein the first plurality of IP packets and the second plurality of IP packets have the same payload .
The first transmitter and the second transmitter are provided with a receiver connected via an IP network.
The first transmitter sets a continuous sequence number as a first RTP sequence number in each RTP sequence number field of the divided first plurality of IP packets.
The first plurality of IP packets in which the first RTP sequence number is set are transmitted to the receiver via the first transmission path according to the RTP.
An initialization command is issued to the second transmitter at a predetermined timing,
Initialize the first RTP sequence number and
The second transmitter sets a continuous sequence number as a second RTP sequence number in each RTP sequence number field of the divided second plurality of IP packets.
The second plurality of IP packets in which the second RTP sequence number is set are transmitted to the receiver via the second transmission path according to the RTP.
Upon receiving the issued initialization instruction,
A video transmission system characterized in that the second RTP sequence number is initialized in response to receiving the initialization instruction.
前記第1の送信機は、前記入力された映像信号から第1の映像フレーム境界を判定し、
前記判定した第1の映像フレーム境界から所定の時間が経過した後に前記初期化命令を発行することを特徴とする請求項4に記載の映像伝送システム。
The first transmitter determines the first video frame boundary from the input video signal, and determines the boundary of the first video frame.
The video transmission system according to claim 4, wherein the initialization command is issued after a predetermined time has elapsed from the determined first video frame boundary.
前記第1の送信機は、前記入力された映像信号から、前記判定した第1の映像フレーム境界から起算して第Nの映像フレーム境界を判定し、
前記判定した第Nの映像フレーム境界に基づき、前記第1のRTPシーケンス番号を初期化し、
前記第2の送信機は、
前記初期化命令を受信したことに応答して、前記入力された映像信号から第2の映像フレーム境界を判定し、前記判定した第2の映像フレーム境界に基づき、前記第2のRTPシーケンス番号を初期化することを特徴とする請求項5に記載の映像伝送システム。
The first transmitter determines the Nth video frame boundary from the input video signal by counting from the determined first video frame boundary.
The first RTP sequence number is initialized based on the determined Nth video frame boundary.
The second transmitter is
In response to receiving the initialization command, the second video frame boundary is determined from the input video signal, and the second RTP sequence number is assigned based on the determined second video frame boundary. The video transmission system according to claim 5, wherein the video transmission system is initialized.
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