KR101261123B1

KR101261123B1 - 신호 동기화를 위한 개선된 방법, 시스템 및 장치

Info

Publication number: KR101261123B1
Application number: KR1020117012155A
Authority: KR
Inventors: 폴 브리스코; 리 앨빈 마일즈 휘트콤; 미셸 앙드레 폴랭
Original assignee: 해리스 코포레이션
Priority date: 2008-11-05
Filing date: 2009-11-05
Publication date: 2013-05-06
Also published as: US20100115047A1; JP2012511267A; CA2684227C; EP2187619A1; CA2684227A1; JP5497051B2; KR20110082588A; WO2010054030A1; US8095615B2

Abstract

미디어 및 방송에서 사용된 현재의 '젠락' 기준 신호 및 분배 아키텍처가 IP 네트워크의 사용 및 ISO/IEC 61588/IEEE1588과 같은, 분배된 타임키핑 서비스에 의해 대체됨으로써 시스템이 여기서 개시된다. 그러한 시스템에서, 하나의 마스터 및 복수의 슬레이브 장치는 장비 및 시스템을 동기화하기 위해 정밀 시간 및 위상 정보를 분배하기 위해 사용된다. 종래적으로 이것은 특화된 타이밍 파형의 하드 와이어드 분배를 통해 행해진다. 사용에서 오디오 및 비디오 포맷 및 표준의 수 때문에서, 복수의 분배 시스템 및 장비가 종종 요구된다. 여기서 설명된 방법은 단일 분배 시스템을 갖는 임의 신호 표준 및 포맷의 발생을 허용한다. 부가적으로, 방법은 그러한 네트워크의 비결정적 수행에도 불구하고, 이러한 분배가 IP 네트워크에 대해 수행되도록 허용한다. 방법은 또한 슬레이브 장치에서 신호의 결정적 발생을 허용한다.

Description

신호 동기화를 위한 개선된 방법, 시스템 및 장치{IMPROVED METHOD, SYSTEM AND APPARATUS FOR SYNCHRONIZING SIGNALS}

여기서 설명되는 방법, 시스템 및 장치는 신호의 프로세싱에 관한 것이다. 특히, 그것들은 가능하게 지리적으로 다른 위치에서 및/또는 다른 포맷으로, 두개 또는 그이상의 소스로부터 비롯되는 정보 신호(예, 비디오 또는 오디오 신호)와 관련된 기준 신호와 비관련된 동기화에 관한 것이다. 이러한 문제에 관해 알려진 접근은 미국 특허 제 6,191,821호(Kupncki)에서 개괄된다.

FR 2007/050918은 두개 또는 그 이상의 스테이션을 갖는 패킷 네트워크에서 동기화 신호를 전송하는 것에 관해 설명한다. 이미지 큐(cue)는 동기화 신호로부터 추출된다. 제 1 계수기(counter)는 이미지 큐에 기반해서 초기화된다. 프로그램 클록 기준 계수기는 매초 마다 또는 제 1 계수기를 교차해서 0보다 높게 초기화된다. 프로그램 클록 기준 계수기는 모든 테크(Tech) 기간을 샘플링한다. 테크는 모든 네트워크 스테이션 상에 동기화된 시간 베이스로부터 유도된다. 샘플을 포함하는 패킷은 네트워크에서 전송된다. 동기화 신호는 젠락(genlock) 신호이다. 모든 네트워크 스테이션 상에 동기화된 시간 베이스는 IEC 1588 시간 베이스이다.

FR 2007/050919는 패킷 네트워크에서 동기화 신호의 전송을 위한 시큐어 메커니즘에 관한 것을 설명한다. 이 장치는 두개 또는 그 이상의 스테이션을 포함하는 패킷 커뮤니케이션 네트워크에서 패킷을 전송한다. 이 장치는 신호 수신기를 갖고 수신된 신호를 사용하여 계수기를 제어할 수 있다. 계수기는 매 테크 기한 마다 샘플링한다. 테크는 네트워크의 모든 스테이션 상의 동기화된 시간 베이스로부터 유도된다. 계수기의 적어도 다음 샘플 값을 예측하는 증분 값이 계산된다. 샘플 값 및 관련된 증분 값은 패킷에서 전송된다. 모든 네트워크 스테이션 상에 동기화된 시간 베이스는 IEC 1588 시간 베이스이다. 수신된 신호는 젠락(동기화 락) 신호이다. 커뮤니케이션 네트워크는 IP(인터넷 프로토콜) 네트워크이다.

FR 2007/050914는 패킷 네트워크에서 동기화 신호를 전송하기 위한 더블 템퍼럴 디스크립터를 발생시키고 작동시키는 것에 관해 설명한다. 패킷은 두 개 또는 그 이상의 스테이션을 포함하는 패킷 커뮤니케이션 네트워크에서 전송된다. 신호 수신기는 수신된 신호로부터 주파수 및 위상을 유도하도록 구성된다. 마스터 계수기는 유도된 주파수 및 위상에 의해 제공되고 초기화된다. 샘플링 장치는 일정한 간격에서 마스터 계수기의 값을 샘플링한다. 마스터 계수기의 샘플 값으로부터, 제 1 템퍼럴 디스크립터가 발생된다. 마스터 계수기의 샘플링이 발생할 때, 제 2 계수기가 동시에 모든 네트워크 스테이션 상에 동기화된다. 제 2 템퍼럴 디스크립터가 제 2 계수기의 샘플 값으로부터 발생된다. 두 개의 템퍼럴 디스크립터가 네트워크에서 함께 전송된다. 패킷 커뮤니케이션 네트워크는 IP 네트워크이다. 제 2 계수기는 IEC 1588 표준의 수단에 의해 모든 네트워크 스테이션 상에 동기화된다. 수신된 신호는 젠락 신호이다.

US 2008/0122986 A1은 패킷화된 네트워크에 대해 전달된 비디오 신호 상의 라이브 비디오 프로덕션을 위한 방법 및 시스템을 설명한다. 각각의 시스템은 패킷화된 네트워크에 패킷화된 시간 코드 신호를 제공하는 마스터 클록, 및 마스터 클록으로부터 패킷화된 시간 코드 신호에 기반해 마스터 클록으로 동기화된 소스 클록을 갖는 비디오 소스를 포함한다.

EP 1 513 044 A1은 네트워크 시간 프로토콜을 사용하여 클록 드리프트 보상을 설명한다. 시스템은 절대 시간을 발생시키는 네트워크 시간 프로토콜 시간 서버를 포함한다. 이들 절대 시간은 인터넷 프로토콜 게이트웨이에 대해 레지듀얼 보이스에 의한 네트워크 시간 프로토콜 요청에 대한 응답에서 발생된다. 인터넷 프로토콜 게이트웨이에 대한 레지덴셜 보이스는 주기적으로 절대 시간을 요청하고 조정 파라미터를 발생시킨다.

비디오/오디오/멀티미디어 신호 전달의 모드를 위한 선택의 계획된 증가의 관점에서, 방송/멀티미디어 장비의 기능성 및 능력을 유지하거나 또는 개선하기 위한 요구가 있다.

여기서 개시된 바와 같은 시스템은 두개 또는 그이상의 방송/멀티미디어 장비 소스에서 비롯된 비관련된 정보 및/또는 기준 신호를 동기화하기 위해 적합화되고, 신호는 다른 신호 포맷에서 존재할 수 있고 그리고/또는 수신하는 장치에서 다른 지연이 될 수 있다. 시스템은 하나 또는 그이상의 네트워크 시간 서비스를 포함하는 데이터 네트워크를 포함한다. 복수의 슬레이브 정보 및/또는 기준 신호 발생기가 제공되고, 여기서 그것은 정보 및/또는 기준 신호를 발생시키기 위한 입력으로서 언급된 네트워크 시간 서비스로부터 타임키핑 데이터를 수용하도록 구성되는 언급된 복수의 슬레이브 정보 및/또는 기준 신호 발생기 중 적어도 하나이다. 정보 및/또는 기준 신호의 위상은 최초 시간점 이후로 경과된 시간에 기반해서 계산된다. 언급된 복수의 슬레이브 정보 및/또는 기준 신호 발생기 중 하나는 언급된 최초 시간점으로부터 경과된 시간 테이터를 발생시키기 위한 기준 시간 계수기를 포함한다. 기준 시간 계수기는 네트워크 분배된 시간 데이터의 소스에 연결된다.

언급된 기준 시간 계수기 중 적어도 하나는 로컬 타임 베이스에 의해 클록킹(clock)되고, 및/또는 언급된 기준 시간 계수기는 언급된 기준 시간 계수기를 인커밍 네트워크 시간 및 로컬로(locally) 작동하는 슬레이브 시간 데이터를 사용하여 락킹(lock)하는 위상 고정 루프(phase locked loop) 회로의 일부이다.

마스터 기준 시간 발생기는 두개 또는 그이상의 방송/ 멀티미디어 장비 소스에서 비롯된 비관련된 정보 신호를 동기화하기 위해 신호를 전달하기 위한 것일 수 있고, 언급된 신호는 다른 신호 포맷일 수 있고 그리고/또는 수신하는 장치에서 다른 지연이 될 수 있다. 네트워크 분배된 타임키핑 서비스는 마스터 기준 시간 발생기가 되도록 배열되는 마스터 발생기에 의해 제공된다.

슬레이브 정보 신호 발생기는 언급된 네트워크 분배된 타임키핑 서비스, 마스터 기준 시간 발생기에 의해 전달되는 언급된 시간을 수신하기 위한 데이터 네트워크에 연결될 수 있다. 슬레이브 정보 신호 발생기는 바람직하게 위상 고정 루프의 수단에 의해, 마스터 기준 발생기 시간 계수기의 카운팅을 재발생시키도록 구성된다. 슬레이브 정보 신호 발생기는 최초 시간점 이후 경과된 시간에 기반해서 정보 기준 신호의 위상을 계산하도록 구성된다.

설명된 방법은 단일 분배 시스템을 갖는 임의 신호 표준 및 포맷의 발생을 허용한다. 부가적으로, 방법은 그러한 네트워크의 비결정적 수행에도 불구하고, 이러한 분배가 IP 네트워크에 대해 수행되도록 허용한다. 방법은 또한 슬레이브 장치에서 신호의 결정적 발생을 허용한다.

도 1은 분배 정밀 네트워크 시간 서비스를 슬레이브 기준 신호 발생기 장치로 제공하는 마스터 발생기로 복수의 슬레이브 장치에서 신호의 동기화를 위한 모드를 도시한다.
도 2는 슬레이브 기준 및/또는 정보 신호 발생 장치를 도시한다.
도 3a는 동기화 요소의 하드웨어 및 소프트웨어 구성요소를 나타낸다.
도 3b는 개별 층의 상호작용을 나타낸다.

본 발명의 방법 및 장치는 비디오 카메라, 텔레비전 카메라 및 비디오테이프 머신과 같은, 그러나 그것에 한정되지 않는, 두 개 또는 그 이상의 비디오/오디오/멀티미디어 소스의 동기화를 허용한다. 이 동기화 없이, 모니터 또는 다른 장비가 새로운 신호에 대해 스스로를 락킹하도록 노력하는 동안, 소스 사이의 스위칭은 예를 들어, 이미지 안정성의 순간적인 손실을 초래할 것이다. 이와 유사한 예는 TV 쇼 상의 장면 사이의 부드러운 트랜지션과는 반대로, 하나의 스테이션에서 또 다른 스테이션으로 스위칭할 때, TV 이미지의 순간적인 브레이크업이다.

예를 들어, 새틀라이트 피드 또는 마이크로웨이브 리피터 리레이 네트워크로부터 수신된 비디오 신호가 (텔레폰) 랜드 라인에 대해 방송 설비로 전송되는 그것의 관련된 오디오 신호를 가질 수 있는, 예를 들어, 비디오 신호 및 그것의 관련된 오디오 신호와 같이, 다른 위치에서 소스로부터 신호가 집적되고 결합되어야만 하는, 많은 스테이션이 있다. 다른 경우에서 원격 비디오 피드는 예를 들어, 방송 설비 및 원격지 사이의 뉴스 방송에서 또는 라이브 인터뷰에서 로컬 비디오 신호로 집적화될 수 있다.

일반적으로, 비디오 및 오디오 또는 멀티미디어 장비는 동기화를 위해 외부 "젠락" 기준 신호를 사용한다. 젠락은 비디오(포스트-) 프로덕션, 비선형 에디팅, 및 방송 스튜디오 등에서 일반적으로 사용된다. 그것의 사용은 비디오 및 오디오 또는 멀티미디어 장비의 정보 출력이 스튜디오의 장치(카메라, 비디오테이프 레코더, 캐릭터 또는 타이틀 발생기 등)가 바르게 함께 작동하는 것을 보증하는, 외부적으로 발생된 (GEN) 신호에 대해 락킹된 것(LOCK)을 보장한다. 젠락을 통해, 정보 출력은 외부 소스로 동기화될 수 있다. 젠락 기준 신호는 일반적으로 어떠한 프로그램 컨텐트도 없는, 정상 비디오/오디오 정보 신호의 형태를 취한다.

젠락 기준 신호는 정보 신호에 영향을 줄 수 있는 주파수 드리프트 또는 시간 베이스 오류를 대상으로 하지 않는 정보 신호로서, 그러나 정확한 타이밍 신호를 갖는 동일한 주파수의 신호를 발생시키는 동기화 발생기에 의해 생성된다. 아날로그 컬러 비디오 신호에서, 예를 들어, 동기화 발생기는 프로세스되는 특정 신호의 포맷을 위한 공칭 규격에 상응하는 정확한 간격에서, 일반적으로 컬러 블랙 기준 신호로서, 수평 동기화, 수직 동기화, 컬러 레퍼런스, 버스트 플래그 및 블랭킹 펄스를 발생시킨다.

NTSC 표준을 따르거나 또는 PAL 표준을 따르는 신호가 오늘 그리고 예측가능한 미래에서 여전히 사용되는 동안, 디지털 테크놀로지의 출현은 기저대역 및 압축된(MPEG-2,-4 등) 도메인 둘 모두에서 표준 품위 및 고품위 텔레비전의 폭넓은 사용을 가능하게 해왔다. 모든 이들 새로운 디지털 TV 표준은 동기화를 요구하는 디지털 방송/멀티미디어 장비를 사용한다.

방송 설비로부터 비롯되는 그리고 그것 내의 비디오 신호는 다른 신호를 배열하기 위해 공통 타이밍 레퍼런스를 제공하는 마스터 발생기에 의해 발생된 기준 신호에 대해 젠락킹된다.

비디오 유형의 두개 정보 신호의 페이징은 배열의 다중 레벨을 포함한다. 일차로, 가장 근접한 수직 동기화 펄스에 대한 수직 배열이 요구된다. 그때, 정확한 수평 라인이 배열되어야만 한다. 다른 레벨에서, 각 픽처는 공간적으로(수평 및 수직) 동기화된다. 아날로그 복합 시스템에서, 부반송파의 부가 페이징은 정확한 컬러 재생산을 획득하기 위해 최종적으로 수행된다.

현대 디지털 시스템에서, 부반송파의 개념은 더이상 존재하지 않고 단지 수평 및 수직 페이징이 요구된다. 수직 및 수평 배열을 나타내는 두개 신호(만일 적용가능하다면, 부반송파)는 동기식으로 불려지고, 스위칭, 믹싱, 수퍼임포지션 등과 같은 프로덕션 프로세스에서 또 다른 타이밍 조정 없이 함께 사용될 수 있다.

문제는 다른 위치에서 소스로부터 비롯되는 정보 신호를 결합하는 것이 필요할 때 발생한다. 신호 경로의 길이는 예를 들어, 비디오 신호가 새틀라이트를 통해 리레이되고 그것의 관련된 오디오 신호가 랜드 라인에 대해 전송되는 곳에서 다를 수 있고, 그것은 공통 이벤트와 관련된 정보를 포함하는 신호, 또는 독립적인 비디오 신호 사이의 차등 지연을 야기하며, 만일 신호 경로가 다르다면, 예를 들어, 원거리에서 사람을 인터뷰하는 로컬 인터뷰어, 또는 다른 도시에서의 패널리스트 간의 패널 토론은 다른 시간에 방송 설비에 도달할 것이다. 각 원격 신호 소스는 다른 비관련된 기준 신호 또는 방송 설비에 의해 사용된 기준 신호를 갖는 정확한 배열에 있지 않을 수 있는, 독립적인 기준 신호에 락킹될 수 있다.

미국 영화 텔레비전 기술인 협회(SMPTE) 및 유럽 방송 연맹(EBU)은 방송 인프라스트럭처 동기화에서의 발전을 연구하고 있다(예를 들어, www.ebu-acip.org 참조). IP(인터넷 프로토콜) 터미널에 대한 오디오는 원격 사이트 또는 로컬 오피스로부터 메인 스튜디오 센터로의 IP 네트워크에 대한 라디오 프로그램의 스트리밍을 위한 라디오 작동에서 증가적으로 사용되고 있다. 인터넷 역시 특히, 보다 먼 거리에 대해 비디오/오디오/멀티미디어 기여의 다양한 시나리오를 위해 증가적으로 사용되고 있다. 뉴스 특파원은 그들의 리포트를 전달하기 위해 ISDN 또는, ADSL 또는 다른 이용가능한 IP 네트워크를 통한 인터넷 중 어느 하나를 사용하도록 그들의 장비에서 선택권을 가질 것이다. 매우 적은 기대를 갖고, 하나의 제조자로부터의 IP 장비는 지금까지 독립적으로 동기화가능했고 다른 제조자의 유닛과 호환가능하지 않았다. 비디오/오디오/멀티미디어 신호 전달의 모드를 위한 선택의 계획된 증가의 관점에서, 방송/멀티미디어 장비의 기능성 및 능력을 유지하거나 또는 개선하기 위한 요구가 있다.

언급된 기준 시간 계수기 중 적어도 하나는 로컬 타임 베이스에 의해 클록킹되고, 및/또는 언급된 기준 시간 계수기는 언급된 기준 시간 계수기를 인커밍 네트워크 시간 및 로컬로 작동하는 슬레이브 시간 데이터를 사용하여 락킹하는 위상 고정 루프 회로의 일부이다.

시간 네트워크 분배된 타임키핑은 IP 네트워크 상의 IEEE1588/ ISO/IEC 61588의 예에 의해 제공된다.

방법은 두개 또는 그이상의 방송/ 멀티미디어 장비 소스에서 비롯된 비관련된 정보 및/또는 기준 신호를 동기화하기 위해 제안되고, 언급된 신호는 다른 신호 포맷으로 존재할 수 있고 및/또는 수신하는 장치에서 다른 지연이 될 수 있으며,

하나 또는 그이상의 네트워크 시간 서비스를 포함하는 데이터 네트워크를 제공하는 단계를 포함하고,

복수의 슬레이브 정보 및/또는 기준 신호 발생기로서, 여기서

언급된 복수의 슬레이브 정보 및/또는 기준 신호 발생기 중 적어도 하나는 정보 및/또는 기준 신호를 발생시키기 위한 입력으로서 언급된 네트워크 시간 서비스로부터 타임키핑 데이터를 허용하도록 구성되고,

기준 시간 계수기를 포함하는 언급된 복수의 슬레이브 정보 및/또는 기준 신호 발생기 중 하나에 의해 언급된 최초 시간점에서 경과된 시간 데이터를 발생시키고, 다시 여기서

네트워크 분배 시간 데이터의 소스에 언급된 기준 시간 계수기를 연결한다.

최초 시간점에서 그것의 위상에 기반한 임의 기준 및/또는 정보 신호의 위상을 계산하며

그 방법은 또한

언급된 데이터 네트워크에 하나 또는 그이상의 마스터 기준 시간 발생기를 연결하는 단계를 포함하고, 여기서 언급된 마스터 기준 시간 발생기는 네트워크 상의 모든 장치로 하나 또는 그 이상의 분배된 시간 서비스를 제공하고, 그리고;

데이터 네트워크에 하나 또는 그이상의 복수의 슬레이브 장치를 연결하는 단계를 포함하고, 여기서 언급된 슬레이브 장치의 각각은 기준 신호, 최초 시간점 이후에 경과된 시간에 기반해서 계산된 것의 위상을 발생시키기 위한 입력으로서 분배된 시간 데이터를 허용하는 것이 가능하도록 한다.

그 방법은 또한

언급된 마스터 기준 시간 발생기에서 마스터 기준 시간 발생기의 시간을 장전하고 클록킹하기 위해 외부적으로 제공되는 시간, 또는 임의적인 시간 베이스 중 어느 하나이거나, 또는 그 시간 및 시간 베이스가 언급된 마스터 기준 시간 발생기에 대해 로컬인, 입력으로서 절대 시간 기준을 허용하는 단계를 포함하며, 그리고

그 방법은 또한

로컬 시간 베이스에 의해 기준 시간 계수기를 언급된 슬레이브 기준 신호 발생기 중 적어도 하나에서 클록킹하는 단계, 및/또는

인커밍 네트워크 분배 시간 및 로컬로 작동하는 슬레이브 기준 시간 데이터를 사용하여 슬레이브 기준 시간 계수기를 락킹하기 위해 위상 고정 루프를 실행하는 단계, 및/또는

대개 최근에 수신된 기준 시간 카운트와 함께 언급된 슬레이브 기준 신호 발생기에서 언급된 계수기를 장치 시작에서 로딩하는 단계를 포함한다.

그 방법은 또한

서브마이크로세컨드 범위, TV/라디오/멀티미디어 정보 데이터 역시 전달하는 동일한 네트워크를 사용하여 방송/ 멀티미디어 장치에서 동기화하기 위해 IP 네트워크에 대해 시간 기준 신호를 분배하는 단계를 포함한다.

시간에서 임의의 지점이 모든 정보 및/또는 기준 신호와 비관련된 최초 시간점에서, 최초 시간점(t=0)(에포크)으로 선택되고, 그것들의 클록 에지 및 그것들의 위상 관계는 정렬된 것으로 간주된다. 슬레이브 시간 계수기는 에포크 배열된 신호를 결정론적으로 더 발생시키도록 프로세스된다. 네트워크 분배된 타임키핑 서비스는 네트워크 상의 마스터 기준 시간 발생기 및 슬레이브 기준 신호 발생기로 제공된다. 마스터 기준 시간 발생기는 마스터 기준 시간 발생기의 계수기를 장전하고 클록하기 위해 외부적으로 제공되는 시간, 또는 임의적인 시간 베이스 중 어느 하나이거나, 또는 그 시간 및 시간 베이스가 마스터 기준 시간 발생기에 대해 로컬인, 입력으로서 절대 시간 기준을 허용하도록 구성된다.

정밀 시간 계수기는 GPS와 같은, 시간의 외부적인 소스로 락킹될 수 있다. 마스터 발생기는 그때 여기서 설명된 바와 같은 마스터로 그것들의 계수기를 락킹할 수 있는, 복수의 슬레이브 장치로 이 정밀 시간 계수기의 타임 키핑 정보를 전달한다. 따라서, 마스터 및 슬레이브 모두는 싱크로니즘에서 작동하는 시간 계수기를 포함한다. 이들 시간 계수기는 방송/멀티미디어 장비 소스의 임의의 (정보) 신호를 동기화하기 위해 사용된다. 이것은 IEEE1588/ISO/IEC61588과 같은 네트워크 타임키핑 서비스를 사용하여 수행된다.

인터넷의 모든 기준 신호의 위상은 시간에서 일부 이전 지점("에포크")에서 정의되고, 그러므로 임의의 기준 신호의 위상은 시간에서 다음 지점에서 계산될 수 있다. 슬레이브 발생기는 절대 시간에 대해 알려진 관계를 갖는 임의의 소망된 기준 신호를 발생시키고, 따라서 복수의 슬레이브 발생기는 동일한 신호의 동기 카피들을 독립적으로 발생시킬 수 있다. 이들 배열된 기준 신호는 독립적인 정보 신호를 배열하기 위해 그때 사용된다. 이 접근은 시간이 외부 글로벌 소스에서 유도되고 마스터 발생기에서 예시되는 것을 제공한다.

젠락 신호와 같은 기준 신호는 종래적으로 정보 신호의 형태를 취한다. 슬레이브 장치는 정보 신호의 형태로 레거시 기준 젠락 신호를 생성하는 젠락 기준 신호 유형을 사용하는 두개의 유형 중 하나일 수 있고, 다른 유형은 정보 신호를 직접적으로 발생시키는 실제 컨텐트 (미디어) 프로세싱 장치이다. 과거에, 이 장치는 기준 젠락 신호에 락킹될 수 있었다. 여기서 설명된 장치/방법은 결과적으로 (정보 신호로서 컨텐트를 핸들링하는) 다른 장비를 락킹하도록 사용되는 (슬레이브 발생기에서 정보 신호로서) 기준 신호를 발생시키기 위해 사용될 수 있다. 그 장비의 출력은 정보 신호의 형태로 있다. 이 방법 역시 중간 기준 신호의 사용 없이 출력 정보 신호를 직접적으로 발생시키기 위해 장치를 컨텐트가 핸들링하도록 직접적으로 허용하기 위해 사용될 수 있다.

(비결정론적) IP 네트워크에 대해 젠락 기준 신호를 분배하는 것은 방송/ 멀티미디어 장비의 동기화를 허용한다. (n IP) 네트워크 시간 분배 시스템을 사용하는 것은 젠락되기 위한 각 수신 (슬레이브) 장치에 동기화된 시간을 제공한다. 마스터로부터 슬레이브로의 시간 베이스 (주파수)의 직접적인 전달은 없고, 단지 정밀 (절대) 시간만이 있을 뿐이다. 슬레이브 장치 및 여기서 제안된 바와 같은 '피드'된 슬레이브 장치에서 작동하는 정밀 타임키핑 계수기를 통해, 슬레이브 타임 베이스 주파수는 PLL 또는 다른 기법을 사용하여 마스터의 것으로 락킹될 수 있다.

본 시스템/ 방법으로 해결된 기술적 문제는 일정하지 않은 전송 시간으로 패킷 교환 방식의 네트워크를 교차하는 하나 또는 그 이상의 비관련된 기준 신호의 결정론적 발생이다. FR 2007/050918과 같은 선행 기술 개념이 비디오로부터 '이미지 큐'를 산출하고 특정 주파수(즉, 27 MHz)에서 프로그램 클록 기준(PCR) 계수기를 작동하는 반면, 본 시스템/ 방법은 비결정론적 패킷 지향 네트워크를 통한 고정밀 시간 분배를 사용하고, 슬레이브를 마스터로 동기화하기 위해 소망되는 주파수가 무엇이든 그 주파수에서 시간 계수기를 작동한다. 본 시스템/ 방법은 젠락 동기화 데이터/신호를 제공하기 위해 패킷에서 정밀 시간의 분배를 위한 IP 네트워크의 사용에 기반한다.

IEEE 1588과 같은 정밀 시간 프로토콜(PTP)은 (n IP) 네트워크 또는 이더넷과 같은 또 다른 비결정론적 패킷 지향 네트워크를 통해 매우 정밀한 시간 동기화를 허용한다. 이 프로토콜은 서브 마이크로세컨드 범위에서 방송/역시 TV를 전달하는 동일한 (이더넷) 네트워크를 사용한 멀티미디어 장치/ 라디오/ 멀티미디어 데이터를 동기화하는 것을 허용한다. NTP 및 SNTP와 같은 유사한 시간 동기화 프로토콜은 요구되는 동기화 정확성 또는 수렴 속도를 획득할 만큼 잘 적합화되지 않는다.

IP 네트워크 상의 프라이빗 트래픽을 사용하여 분배된 시간 서비스를 제공하는 IEEE 1588과 같은 타임키핑 서비스가 특화된 스위치의 사용을 통해 최적화된다.

본 방법/시스템에서 시간 카운트 및 시간 베이스는 (GPS와 같은) 글로벌 소스또는 동기화 및 측정 목적 다운스트림(=시간 베이스)을 위해 그 자신만의 타이밍 신호를 생성하는 임의 다른 정밀한 전자 클록으로부터 유도될 수 있다. 본 방법/시스템에 따라 임의 신호 위상은 일부 에포크(t=0)에서 정해지고, 임의 그러한 신호는 (만일 서로 독립적인) 이들 슬레이브의 출력 신호가 동기될, 임의 하나 또는 그이상의 슬레이브에 의해 결정론적으로 재발생될 수 있다.

시간에서 임의 지점이 최초 시간점(t=0), 정보 및/또는 기준 신호가 모두 비관련된 최초 시간 시점에서 에포크로 선택되고, 그것들의 클록 에지 및 위상 관계가 정렬되는 것이 고려된다. 네트워크 분배 타임키핑 서비스는 '마스터' 기능성을 제공한다. 언급된 마스터 기준 시간 발생기에서, 절대 시간 기준은 외부적으로 제공되는 시간, 또는 마스터 기준 시간 발생기의 계수기를 장전하고 클록킹하기 위한 임의적인 시간 베이스 중 어느 하나인, 입력으로 수용될 수 있고, 또는 시간 및 시간 베이스는 언급된 마스터 기준 시간 발생기에 대해 로컬이다.

슬레이브 기준 신호 발생기 중 적어도 하나는 로컬 시간 베이스에 의해 기준 시간 계수기를 클록킹할 수 있다. 위상 고정 루프는 인커밍 마스터 기준 시간 및 로컬로 작동하는 슬레이브 기준 시간 데이터를 사용하여 슬레이브 기준 시간 계수기를 락킹하기 위해 실행될 수 있다. 장치 시작에서 슬레이브 기준 신호 발생기에서 계수기는 대개 최근 수신된 기준 시간 카운트로 장전될 수 있다.

계속적으로, 슬레이브는 네트워크 분배 시간을 수신한다. 내부 시간 카운트를 인커밍 시간과 비교하는 것에 의해, 시간 베이스는 마스터 타임 카운트로 동기 작동을 획득하도록 조정된다.

클록 상의 시간 측정 및 마스터 장치 상의 시간 측정 사이의 오프셋을 결정하는 슬레이브 장치의 집합을 갖기 위해, 다음의 절차가 사용될 수 있으나, 그러나 그것은 작동의 예시적인 모드일 뿐이다. 다수의 다른 모드 역시 본 시스템/방법에 적합화된다.

슬레이브에서 작동 시간 카운트는 정보 및/또는 기준 신호를 유도하기 위해 그때 사용된다.

변수 t는 물리적 시간을 나타낸다. 주어진 슬레이브 장치에 있어서, 시간 t에서 오프셋 o(t)는 o(t)=s(t)-m(t)에 의해 정의되고, s(t)는 물리적 시간 t에서 슬레이브 장치의 클록 상에 측정된 시간을 나타내고, m(t)는 물리적 시간 t에서 마스터 장치의 클록 상에 측정된 시간을 나타낸다. 마스터 장치는 각 슬레이브 클록이 클록 및 마스터 클록 사이의 오프셋을 재계산하는 것을 허용하도록 슬레이브 장치로 메시지의 교환을 주기적으로 론칭한다.

메시지의 교환은 너무 작아서 이 오프셋이 안전하게 상수로 간주될 수 있는 시간의 주기에 대해 발생하는 것을 가정한다. 또 다른 가정은 마스터에서 슬레이브로 가는 메시지의 트랜싯 시간이 슬레이브에서 마스터로 가는 메시지의 트랜싯 시간과 동일하다는 것이다. 마스터 및 슬레이브 모두 메시지를 보내거나 또는 수신하는 시간을 측정할 수 있다는 것 역시 가정된다. 이들 가정이 강제되는 정도는 슬레이브 장치에서 측정되는 오프셋의 정확성을 조절한다.

각 메시지 교환은 청취 중인 모든 슬레이브로 마스터 클록에 의해 보내진 SYNC 메시지로 시작한다. 마스터 시간은 그것이 이 메시지를 보낼 때 그것의 클록 상에 측정된 시간 T1을 스탬핑한다.

이 SYNC 메시지를 수신하는 슬레이브는 이 SYNC 메시지를 수신할 때 그것의 클록 상에 측정된 시간 T2를 기록한다. 만일 d가 SYNC 메시지의 트랜싯 시간이라면,

는 이 트랜잭션 동안 상수 오프셋이고, 그때

다음, 마스터는 SYNC 메시지를 보냈을 때, 마스터가 측정한 시간을 슬레이브에게 통지하기 위해 멀티캐스트 시간 T1 메시지를 보낸다. 각 슬레이브는 이제 T1 및 T2를 인식한다.

각 슬레이브는 이제 응답 메시지를 마스터에게 되돌려 보낸다. 슬레이브는 슬레이브가 이 응답 메시지를 보내는 시간 T3를 측정하고, 마스터는 마스터가 이 응답 메시지를 수신하는 시간 T4를 측정한다.

마스터는 그때 슬레이브에게 몇 시에 마스터가 응답 메시지를 수신했는지 통지하기 위해 지시된 멀티캐스트 시간 T1 메시지를 슬레이브로 되돌려 보내고; 여기서,

슬레이브는 이제 시간 T1, T2, T3, 및 T4를 인식한다. 위의 두 수학식 (1) 및 (2)를 결합해서, 이 트랜잭션 동안 오프셋

은 슬레이브에서 적합한 계산 장치에서 계산될 수 있다. 슬레이브는 이제 트랜잭션 동안 오프셋

을 인식한다. 이 오프셋이 시간과 함께 드리프팅할 수 있는 반면에, 그것은 트랜잭션의 이 교환이 수행되는 다음 시간에 수정될 것이다.

매우 안정적인 시간 소스로부터 절대 시간 입력을 갖는 마스터 기준 발생기, 예를 들어 원자 클록 또는 위성 위치확인 시스템(GPS)은 마스터 기준 신호를 발생시킨다. 피코세컨드의 오더로 해결될 수 있는, 시간 계수기가 최초 시간점에서 실행되고, 최초 시간점에서 경과된 시간은 예를 들어 최초 시간점 이후 경과된 초의 수를 나타내는 정수 부분 및 프랙셔널 초의 수를 나타내는 소수 부분으로 구성되는 복수의 비트 단어와 같은 시간 코드 데이터로서 마스터 기준 신호로 주기적으로 인코딩된다.

각 정보 신호와 관련된 슬레이브 발생기는 마스터 기준 신호로 젠락되고, 다양한 정보 신호가 각각 슬레이브 기준 출력으로 락킹된다. 각 동기화 이벤트는 동기화 이벤트의 (최초 시간점과 관련된) 절대 시간을 구체화하는 시간 코드 데이터와 관련된다. 두개의 신호는 따라서 관련된 슬레이브 기준 신호의 이전 프레임으로 인코딩된 바와 같이 신호의 위상 오프셋을 나타내는 지연 상수를 따르는 신호 중 하나를 지연시키는 것에 의해 배열될 수 있다. 따라서, 신호 타이밍은 동기화 이벤트에 앞서서 검출된다. 이 접근은 NTSC, PAL, AES, MPEG-2, 타임코드, 타임 오브 데이, ATSC, 및 HDTV를 포함하나 그러나 그것에 한정되지 않는, 다수의 포맷에서 기준 신호를 동기화하도록 적용될 수 있다.

가능하게 지리학적으로 다른 위치에서, 두개의 TV 스튜디오가 GPS 시스템 또는 또 다른 정밀한 시간 소스를 사용하여 인터넷을 통해 정확하게 동기화될 수 있고, 그래서 하나에서 다른 하나로의 전달은 동기일 수 있고 신호 타이밍은 앞서 알려진 바일 수 있다.

도 1은 분배 정밀 네트워크 시간 서비스를 슬레이브 기준 신호 발생기 장치로 제공하는 마스터 발생기로 복수의 슬레이브 장치에서 신호의 동기화를 위한 모드를 도시한다.

도 2는 슬레이브 기준 및/또는 정보 신호 발생 장치를 도시한다.

도 3a는 동기화 요소의 하드웨어 및 소프트웨어 구성요소를 나타낸다.

도 3b는 개별 층의 상호작용을 나타낸다.

도 1은 복수의 슬레이브 장치에서 신호의 동기화를 제공하기 위한 장치를 도시한다. 이 시스템에서, 예시의 방법에 의해, 마스터 네트워크 시간 발생기는 IEEE 1588과 같은 서비스를 사용하여 마스터 및 모든 슬레이브 발생기 장치에 분배 정밀 네트워크 시간 서비스를 제공한다. 슬레이브 장치는 비디오 및 오디오 정보 및/또는 기준 신호를 결정론적으로 발생시키기 위해 네트워크 분배 시간을 수신하고 이 정보를 사용한다. 독립적인 슬레이브 발생기는 서로 시간 정렬되고 동기인 신호를 모두 생성할 것이다. 마스터 발생기는 예를 들어, 원자 클록 또는 위성 위치확인 시스템(GPS) 같은 매우 안정된 기준, 시간 소스로부터 바람직하게 입력을 수용한다. 대안적으로, 마스터 발생기는 최근에 알려진 시간 정보를 사용하여 내부 발진기 상에 작동할 수 있다. 이 발생기는 방송 시스템의 실행으로 구체화될 수 있고, 또는 관리 네트워크 인프라스트럭처 상의 로컬 '하우스 타임'을 단순화할 수 있다.

본 개념을 이용가능하게 하기에 적합화된 메커니즘은 IP 네트워크 상의 프라이빗 트래픽을 사용하여 분배 시간 서비스를 제공하는 IEEE 1588, IEC/ISO 61588과 같은 네트워크 타임키핑 서비스이고, 특화된 스위치의 사용을 통해 최적화될 수 있다. 특화된 스위치를 사용하는 이유는 프로토콜의 정밀도 역시 기저 네트워크 토폴로지의 지연 지터에 따라 결정되기 때문이다. 포인트투포인트 연결은 매우 작은 네트워크 지터를 부과하는 허브로, 최고 정밀도를 제공한다. 매우 낮은 또는 전혀 없는 네트워크 장전 하에서, ISO 레이어 2 스위치는 일반적으로 2㎲ 내지 10㎲ 플러스 패킷 수신 시간, 매우 낮은 프로세싱 시간을 가진다. 0.4㎲ 지연 지터를 갖는 스위치 역시 이용가능하다. 그러나, 스위치는 큐와 함께 작동하고 저장하며 전진하고, 그래서 단지 하나의 큐된 최대 길이 패킷이 100㎲ 범위에서 다음 패킷에 대해 지연을 부과하며, 고 장전 조건 하에서, 하나 이상의 패킷이 큐에 있을 것이다. 프로토콜의 정밀도에 대한 또 다른 요소는 지연이 마스터에서 슬레이브로 그리고 그 반대로 두 방향 모두에 대해 전체적으로 대칭이라는 것이다.

기준 신호가 기준 신호와 관련된 정보 신호를 정렬하기 위해 동기화된다. 정보 신호는 다른 포맷으로 있을 수 있고 및/또는 다른 위치에서 비롯될 수 있다. 여기서 사용된 바와 같은 "정보 신호" 또는 "정보 데이터"는 예를 들어, NTSC, PAL, SDI, MPEG-2, MPEG-4, 및 ATSC와 같은 최근에 표준 비디오 신호 및/또는 AES 디지털 오디오, MP3, MP4 등과 같은 오디오 신호와 같은 아날로그 또는 디지털 형태로된 정보를 포함하는 임의 신호를 포함한다. 본 접근은 방송 설비, 편집 시설 또는 그와 유사한 것에 의한 수퍼임포지션, 컴비네이션, 인테그레이션(integration) 등을 위해 정렬되어야 하는 정보 신호에 적용될 수 있다.

마스터 발생기는 절대 시간 입력으로부터 시간 정보를 읽고 그것의 IEEE 1588 발생기를 그것으로 동기화한다. (예를 들어 GPS로부터) 관련된 외부 시간 베이스의 사용에 의해, IEEE 1588 마스터 발생기는 슬레이브 장치에 매우 정확한 시간 분배를 제공할 수 있다.

시간에서 임의의 지점이 최초 기준 지점(t=0)으로 선택되고, 모든 비관련 타이밍 신호, 클록 에지 및 위상 관계는 최초 기준 지점에서 라인에 있는 것으로 간주된다. 젠락 타임 데이터는 정보 신호가 집적화되거나 또는 결합되고, 따라서 보상 지연이 적용될 수 있도록 다른 것들과 관련된 각 신호의 위상 오프셋을 계산해야만 하는 시간의 임의 지연 지점에서 각 정보 신호의 위치를 계산하기 위해 사용될 것이다.

슬레이브 발생기는 IEEE 1588 네트워크 시간으로 각각 락킹된다. IEEE 1588 프로토콜 내의 보상 절차는 마스터와 각 슬레이브 사이에 지연 보상을 제공하고, 따라서 각 슬레이브는 시간에서 임의 순간에 동일한 절대 시간 데이터를 포함하는 것을 보장한다. 시간 데이터를 사용하여, 슬레이브는 출력 신호 및 시간 베이스를 동기화할 수 있다. 시간에서 일부 앞선 지점에서 위상에서 이전에 정의된 임의 신호에 대해, 시간에서 임의 다른 지점에서 그 신호의 위상을 소프트웨어 수단에 의해 계산하는 것이 가능하다. 슬레이브는 온고잉(ongoing) 타임키핑 데이터로부터 그것의 출력 신호에 대한 요구된 위상을 유도하기 위해 필요한 계산을 사용한다.

도 2에서 도시된 슬레이브 기준 발생기 장치는 예를 들어 온고잉 시간 카운트를 제공하는 IEEE 1588 과 같은 네트워크 분배 시간 서비스를 수신한다. 부가적으로, 기준 시간 계수기가 실행되고, 로컬 시간 베이스로 클록킹된다. 이 시간은 수신 네트워크 시간과 비교되고 오류값이 생성된다. 이 오류는 로컬 기준 시간 계수기와 네트워크 분배 시간 사이의 시간 차를 나타낸다. 이 오류 값은 만일 로컬 계수기가 비교의 시간에서 마스터 계수기보다 더 이른 카운트 값이라면, 시간 베이스 주파수가 로컬 계수기의 카운트율을 증가시키도록 상승되는, 로컬 시간 베이스의 주파수를 스티어링(steer) 하기 위해 사용된다. 반대로, 만일 로컬 계수기가 마스터보다 더 큰 카운트 값을 갖는다면, 시간 베이스 주파수는 감소된다.

이제까지의 비교에서, 슬레이브에서 로컬 타임 베이스의 주파수 오류는 타임키핑에서 오류로서 측정될 수 있고 이 정보는 루프 필터링 기법을 사용하여 시간에 대해 정확한 주파수로 로컬 시간 베이스로 스티어링하기 위해 사용될 수 있다.

결과적으로 슬레이브 젠락 시간 계수기는 마스터에서 젠락 시간 계수기로 동기될 것이고 각 슬레이브에서 유도된 신호는 서로 동기될 것이다.

독립형 작동의 일부 시간 후에 네트워크로의 시작 또는 재연결에서, 슬레이브 젠락 계수기는 특정 주파수 신호 표준에 의해 허용된 시간 베이스 오프셋에서의 한계 때문에 로컬 시간 베이스를 오프셋하는 것에 의해 과도한 시간에서 카운트를 동기화하도록 요구될 수 있는 마스터 카운트와 매우 다를 수 있다. 이 이벤트에서, 루프 매니지먼트 알고리즘은 패스트 락(fast lock)을 획득하기 위해 마스터 샘플 값으로 로컬 젠락 계수기를 장전하는 것을 시작할 것이다. 위상 락킹은 그런 후에 시작될 것이다.

이제 마스터 계수기로 동기화에서 작동할 때, 슬레이브 계수기는 젠락 기준 신호를 합성하도록 사용될 수 있다.

마스터 발생기의 아키텍처는 하드웨어 및 프로토콜에서 실행되는 시간 임계적 부분을 분리하기 위한 개념에 기반하고, 하드 리얼타임 컨디션-소프트웨어 파트로부터 분리된다. 따라서 프로토콜은 낮은 수행 요구를 갖는 낮은 우선순위 프로세스 및/또는 프로세서에서 실행될 수 있다. 마스터 발생기는 시간 스탬프를 발생시기키 위해 고정밀 실시간 클록 및 시간 스탬프 유닛(TSU)을 가진다. 소프트웨어 부분은 실시간 클록 및 하드웨어 시간 스탬프 유닛에 대한 인터페이스로 실제 IEEE 1588 프로토콜을 실행한다. 도 3a는 IEEE 1588 동기화 요소의 하드웨어 및 소프트웨어의 동시 작동을 도시한다.

이 아키텍처의 의도는 소프트웨어 구성요소의 대개의 운영체제(OS) 독립적인 모델링을 지지한다. 다른 추상화 레벨을 갖는 세개의 층이 제공된다. 프로토콜 층은 운영체제 독립적인 정밀 시간 프로토콜(PTP)을 실행한다. OS 추상화 층은 PTP와 선택된 운영체제 사이에 인터페이스를 형성한다. 운영체제-태스크/프로세스, 세마포어(semaphore), 타이머, 소켓 등에 의해 이용가능하도록 구성된 기능은 OS 층에 대해 병합된다. 도 3b는 개별적인 층의 상호작용을 도시한다.

OS 독립적인 프로토콜 층은 네트워크에서 IP 네트워크에서 장치의 동기화를 위한 PTP를 실행한다. 개별적인 커뮤니케이션 요소를 동기화하기 위한 실제 프로세싱이 여기 위치된다. 프로토콜 층 내에서, 프로토콜 디스패처는 개별 프로세스 동안 기능의 원자 실행을 보장한다. 프로토콜 및 OS 추상화 층 사이의 커뮤니케이션은 큐 및 세개의 인터페이스에 의해 실행된다.

중간 층 즉, OS 추상화 층은 네트워크에서 실제로 존재하는 장치로 구성되어야만 하는, 운영 체제 독립적인 기능을 포함한다. 타임스탬프 인터페이스는 동기화 및 지연 요청 메시지의 점유된 시간 스탬프로 정밀 시간 프로토콜을 제공한다. 그러나 정밀 요구의 스테이지에 따라, 하드웨어 유닛, 즉, TSU, 또는 소프트웨어 중 하나는 타임 스탬프를 발생시킨다. "소프트웨어 시간 스탬프"를 발생시키기 위한 하나의 가능성은 전송 매체에 가능한 가까운 운영체제 독립적인 NIC 드라이버(RX-ISR, 프로세스를 보냄)에 있다. 로컬 클록은 클록 인터페이스를 통해 판독되고 수정된다.

하드웨어 실시간 클록을 갖지 않는 실행은 운영체제의 시스템 클록 또는 예를 들어 유닉스 데리버티브(UNIX derivative) 하의 나노커넬과 같은 최적화된 솔루션을 사용할 수 있다. 로컬 클록을 설정하는 것과 별도로, 이 인터페이스는 시간 동기화의 질[정확성, 안정성, 과도 거동 등]을 책임지는 제어 알고리즘을 포함한다. 포트 인터페이스는 PTP 메시지를 디스패치 및/또는 수신하기 위해 사용된다. IEEE 1588 텔레그램은 UDP/IP 멀티캐스트 패킷을 배제하여 사용하고 따라서 IP 프로토콜 스택의 소켓 인터페이스에 대해 그것들을 보내고 수신하는 것이 가능하게 한다.

클록 또는 타이머는 정의된 에포크 이후 시간의 통과의 측정을 제공하는 장치이다. 클록의 두개의 유형이 있을 수 있다: 바운더리(boundary) 클록 및 오디너리(ordinary) 클록. 바운더리 클록은 개별 PTP 커뮤니케이션 경로에 대한 액세스를 제공하는 각 PTP 포트와 함께, 단일 PTP 포트 이상을 갖는 클록이다. 바운더리 클록은 라우터 및 유사한 네트워크 요소에 의해 생성되는 변동을 제거하기 위해 사용된다. 이 타임스탬프가 발생되는 아웃바운드 및 인바운드 프로토콜 스택에서 지점은 클록 타임스탬프 지점으로 불린다.

아무런 개입하는 바운더리 클록이 없는 두개의 PTP 클록 사이의 PTP 정보의 커뮤니케이션은 직접 커뮤니케이션이다. 예를 들어, UTC 시간 베이스를 확립하기 위한 GPS 시스템과 같은, 시간의 외부 소스로 단일 클록을 동기화하는 것이 종종 소망된다. 이 동기화는 외부 동기화로 언급된다. 타임 스케일의 원점을 정의하는 기준 시간은 에포크로 불린다. 클록의 컬렉션 내에서, 그랜드마스터 클록은 모든 다른 것들이 결국 동기화되는 시간의 중요한 소스로 기능할 것이다. 각 영역 내에서 시간의 중요한 소스로 기능하는, 단일 클록, 마스터 클록이 있을 것이다. 마스터 클록은 차례차례 다른 마스터 클록으로 그리고 결국 그랜드마스터 클록으로 동기화할 것이다. 동기화 및 지연 요청 메시지는 이들 메시지에서 기준 지점으로 기능하는, 구별되는 특성, 메시지 타임스탬프 지점을 포함한다. 메시지 타임스탬프 지점이 클록 타임스탬프 지점을 통과할 때, 타임스탬프는 로컬 클록에 대한 필요한 정정을 계산하도록 발생되고 사용된다. 오디너리 클록은 단일 PTP 포트를 갖는 클록이다.

PTP는 정밀 시간 프로토콜에 대한 약어이다. PTP 도메인은 하나 또는 그 이상의 PTP 서브도메인의 컬렉션이다. 다섯개의 지정된 메시지 유형이 있다: 동기화, 지연 요청, 팔로우-업(follow-up), 지연 응답, 및 관리. PTP 메시지는 멀티캐스트를 통해 커뮤니케이트될 수 있다. 커뮤니케이션의 이 유형에서 임의 노드는 메시지를 보낼 수 있고 모든 노드는 이 메시지를 수신할 것이다.

PTP 포트는 포트를 포함하는 클록에 대한 커뮤니케이션을 위한 논리 액세스 지점이다. 두개의 클록이 만일 그것들이 단지 구체화된 불확실성에 의해 구분되는 두 클락 모두에 의해 임의 시간 간격의 동일한 에포크와 측정을 갖는다면 구체화된 불확실성으로 동기화된다. 동일한 이벤트 동안 두개의 동기화된 클록에 의해 발생되는 타임스탬프는 단지 구체화된 불확실성에 의해 구분될 것이다.

Claims

두 개 또는 그 이상의 방송/멀티미디어 장비 소스로부터 비롯되고 수신 장치에서 다른 신호 포맷이거나 다른 지연이 실행될 수 있는 정보 또는 기준 신호를 동기화하기 위한 시스템으로서,

마스터 발생기가 상기 정보 또는 기준 신호를 동기화하기 위해 신호를 전송하도록 구성되는 마스터 기준 시간 발생기에 할당되는 하나 또는 그 이상의 데이터 네트워크 타임키핑 서비스(들)를 포함하는 데이터 네트워크,

복수의 슬레이브 정보 또는 기준 신호 발생기들을 포함하고,

상기 복수의 슬레이브 정보 또는 기준 신호 발생기들 중 적어도 하나의 슬레이브 정보 또는 기준 신호 발생기는, 위상이 최초 시간점 이후 경과된 시간에 기반해서 계산되는 상기 정보 또는 기준 신호를 발생시키기 위해 입력으로서 상기 네트워크 타임키핑 서비스로부터 타임키핑 데이터를 수용하도록 구성되며, 그리고

상기 복수의 슬레이브 정보 또는 기준 신호 발생기들 중 상기 적어도 하나의 슬레이브 정보 또는 기준 신호 발생기는 상기 마스터 발생기와 상기 적어도 하나의 슬레이브 정보 또는 기준 신호 발생기 사이에 교환된 동기화 및 응답 트랜잭션들에 기반해서 상기 최초 시간점에서 경과된 시간 데이터를 발생시키기 위해 기준 시간 계수기를 포함하고,

상기 기준 시간 계수기는 네트워크 분배 시간 데이터의 소스에 연결되고, 상기 네트워크 분배 시간 데이터의 소스는 상기 마스터 기준 시간 발생기이며, 그리고

상기 기준 시간 계수기 중 적어도 하나는 로컬 타임 베이스에 의해 클록킹되고,

상기 복수의 슬레이브 정보 또는 기준 신호 발생기들 중 상기 적어도 하나의 슬레이브 정보 또는 기준 신호 발생기는, 위상 고정 루프의 수단에 의해, 마스터 기준 발생기 시간 계수기의 카운팅을 재발생시키도록 구성되며,

상기 기준 시간 계수기는 인커밍 네트워크 시간 및 로컬로 작동하는 슬레이브 시간 데이터를 사용하여 상기 기준 시간 계수기를 락킹하는 위상 고정 루프 회로의 일부이고, 그리고

데이터 네트워크 분배 타임키핑 서비스는 IP 네트워크에 대해 제공되고,

상기 데이터 네트워크 분배 타임키핑 서비스는 PTP(정밀 시간 프로토콜; Precision Time Protocol) 프로토콜에 의해 제공되고,

상기 마스터 발생기는 타임 스탬프들을 발생시키기 위한 ISO 레이어 2 특화 스위치로서 하드웨어 타임 스탬프 유닛을 가지는 것을 특징으로 하는 신호 동기화 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 마스터 발생기는 운영 체제를 실행하는 것을 특징으로 하는 신호 동기화 시스템.
제 2항에 있어서,
상기 PTP는 상기 운영 체제로부터 독립적인 프로토콜 레이어에서 실행되는 것을 특징으로 하는 신호 동기화 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 마스터 발생기는 GPS 시스템으로부터 입력을 허용하는 것을 특징으로 하는 신호 동기화 시스템.
제 1항에 있어서,
상기 마스터 발생기는 그것의 자체 발진기를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 동기화 시스템.
서브마이크로세컨드 범위에서 두 개 또는 그 이상의 방송/멀티미디어 장비 소스에서 비롯되며, 동일한 네트워크가 동기화 데이터 및 TV/라디오/멀티미디어 정보 데이터를 전달하기 위해 사용되고 수신 장치에서 다른 신호 포맷이거나 다른 지연들이 실행될 수 있는 정보 또는 기준 신호들을 동기화하기 위한 방법으로서,

하나 또는 그 이상의 마스터 기준 시간 발생기가 상기 네트워크 상의 장치에 분배 시간 서비스(들)를 제공하는, 하나 또는 그 이상의 네트워크 시간 서비스(들)를 포함하는 데이터 네트워크를 제공하는 단계,

시간 및 시간 베이스가 상기 마스터 기준 시간 발생기에 대해 로컬이거나, 외부적으로 제공된 시간이거나 상기 마스터 기준 시간 발생기의 시간을 장전하고 클록킹하기 위한 임의적인 시간 베이스인 입력으로서, 상기 마스터 기준 시간 발생기에서, 절대 시간 기준을 수용하는 단계,

데이터 네트워크 시간 서비스를 분배하는 단계,

정보 또는 기준 신호를 발생시키기 위해, 복수의 슬레이브 정보 또는 기준 신호 발생기들 중 하나 또는 그 이상이 상기 데이터 네트워크에 연결되고 상기 복수의 슬레이브 정보 또는 기준 신호 발생기들의 각각이 분배 시간 데이터를 입력으로서 수용하는 것이 가능한 상기 복수의 슬레이브 정보 또는 기준 신호 발생기들을 제공하는 단계,

슬레이브 기준 신호 발생기들 중 적어도 하나에서, 로컬 시간 베이스에 의해 기준 시간 계수기를 클록킹하는 단계,

마스터 발생기 및 적어도 하나의 슬레이브 정보 또는 기준 신호 발생기 사이에 교환된 동기화 및 응답 트랜잭션들에 기반해 최초 시간점 이후 경과된 시간에 기반한 하나 또는 그이상의 정보 또는 기준 신호들의 위상을 계산하는 단계,

인커밍 네트워크 분배 시간 및 로컬로 작동하는 슬레이브 기준 시간 데이터를 사용하여 슬레이브 기준 시간 계수기를 락킹하기 위해 위상 고정 루프를 실행하는 단계,

계산된 위상 정보로부터 상기 정보 또는 기준 신호들을 발생시키는 단계, 및

상기 장치의 시작에서, 슬레이브 기준 신호 발생기에서 상기 계수기에 가장 최근에 수신된 기준 시간 카운트를 장전하는 단계를 포함하고,

상기 데이터 네트워크 분배 서비스(들)는 PTP(정밀 시간 프로토콜; Precision Time Protocol) 프로토콜에 의해 제공되고,

상기 마스터 발생기는 시간 스탬프들을 발생시키기 위한 ISO 레이어 2 특화 스위치로서 하드웨어 타임 스탬프 유닛을 가지는 것을 특징으로 하는 신호 동기화 방법.