專利名稱：視頻/音頻網(wǎng)絡(luò)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及視頻和/或音頻網(wǎng)絡(luò)，以及視頻和/或音頻網(wǎng)絡(luò)管理布置。
背景技術(shù)：
眾所周知，在演播室中利用交換裝置如通常采用的交叉點交換機將視頻和音頻設(shè)備鏈接在一起。常規(guī)交叉點交換裝置不靈活，需要將演播室設(shè)備的特定部分連接到交換機的特定物理端口。還需要交換結(jié)構(gòu)具有與輸入數(shù)量的平方成比例的容量。
實際中，對交叉點交換機的實際端口作了物理標記，以指示它們誰與其相連。網(wǎng)絡(luò)配置變更困難，且需要對網(wǎng)絡(luò)重新標記和重新配置。
因此，有需要提供了一種更為靈活的裝置。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一個基于包的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，包括一個基于包的網(wǎng)絡(luò)交換機；多個連接到所述網(wǎng)絡(luò)的包化數(shù)據(jù)源，所述包化數(shù)據(jù)包含音頻數(shù)據(jù)或視頻數(shù)據(jù)其中至少之一；至少一個目的站，即一個用于處理來自包化數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)且連接到所述網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)處理設(shè)備；
以及一個連接到所述網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)控制裝置，所述網(wǎng)絡(luò)控制裝置用于以如下方式提供經(jīng)所述網(wǎng)絡(luò)交換機將包化數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)源傳輸?shù)侥康恼镜奶撾娐方粨Q連接a)將組播組標識符賦予這些數(shù)據(jù)源，以便這些數(shù)據(jù)源將包化數(shù)據(jù)以組播數(shù)據(jù)包的形式發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上，所述組播數(shù)據(jù)由組播組標識符標識；以及b)指示目的站向所述網(wǎng)絡(luò)交換機發(fā)出請求，以加入數(shù)據(jù)源的組播組，以便從該數(shù)據(jù)源接收數(shù)據(jù)包。
因此，利用提供虛(仿真)電路交換連接的基于包的網(wǎng)絡(luò)，可以避免交叉點交換機的至少一些物理局限性，同時保持交叉點交換裝置的簡單概念。
網(wǎng)絡(luò)控制裝置最好對數(shù)據(jù)源和目的站節(jié)點進行監(jiān)督、控制和配置，以通過包交換技術(shù)提供虛電路交換連接。因為網(wǎng)絡(luò)控制裝置以包交換方式工作，所以無需將特定設(shè)備連接到特定物理端口。實際上，在本發(fā)明的實施例中，可能利用常規(guī)網(wǎng)絡(luò)交換機和網(wǎng)絡(luò)裝置，如(作為實例)第5類或第6類數(shù)據(jù)電纜。
最好所述網(wǎng)絡(luò)控制裝置提供圖形用戶界面，供用戶手動提供和/或查看與所述網(wǎng)絡(luò)的配置有關(guān)的數(shù)據(jù)。
本發(fā)明還提供了一種用于基于包的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)控制裝置，所述基于包的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)具有基于包的網(wǎng)絡(luò)交換機；多個連接到所述網(wǎng)絡(luò)、可生成包含音頻數(shù)據(jù)或視頻數(shù)據(jù)其中至少之一的包化數(shù)據(jù)的包化數(shù)據(jù)源；至少一個目的站，即一個用于處理來自包化數(shù)據(jù)源的包化數(shù)據(jù)且連接到所述網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)處理設(shè)備；所述網(wǎng)絡(luò)控制裝置用于以如下方式提供經(jīng)網(wǎng)絡(luò)交換機從數(shù)據(jù)源到目的站的虛電路交換連接a)將組播組標識符賦予這些數(shù)據(jù)源，以便這些數(shù)據(jù)源將包含音頻數(shù)據(jù)或視頻數(shù)據(jù)其中至少之一的包化數(shù)據(jù)以組播數(shù)據(jù)包的形式發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上，所述組播數(shù)據(jù)由組播組標識符標識；以及
b)指示目的站向所述網(wǎng)絡(luò)發(fā)出加入數(shù)據(jù)源的組播組的請求，以便從該數(shù)據(jù)源接收數(shù)據(jù)包。
本發(fā)明還提供了一種操作用于基于包的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)控制裝置的方法，其中所述基于包的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)具有基于包的網(wǎng)絡(luò)交換機；多個可生成包含音頻數(shù)據(jù)或視頻數(shù)據(jù)中的至少一項的數(shù)據(jù)包的包化數(shù)據(jù)源，所述包化數(shù)據(jù)源連接到所述網(wǎng)絡(luò)；至少一個目的站，即一個用于處理來自所述包化數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)且連接到所述網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)處理設(shè)備；所述方法包括以如下方式提供經(jīng)網(wǎng)絡(luò)交換機將包化數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)源傳輸?shù)侥康恼镜奶撾娐方粨Q連接的步驟a)將組播組標識符賦予這些數(shù)據(jù)源，以便這些數(shù)據(jù)源將包化數(shù)據(jù)以組播數(shù)據(jù)包的形式發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上，所述組播數(shù)據(jù)由組播組標識符標識；以及b)指示目的站向所述網(wǎng)絡(luò)發(fā)出加入數(shù)據(jù)源的組播組的請求，以便從該數(shù)據(jù)源接收數(shù)據(jù)包。
本發(fā)明的其它方面和特征在所附權(quán)利要求中定義。
下面參考附圖，以僅僅示例方式來說明本發(fā)明的實施例，附圖中


圖1是演播室中的網(wǎng)絡(luò)的示意框圖；圖2是說明網(wǎng)絡(luò)上數(shù)據(jù)流的簡化網(wǎng)絡(luò)圖；圖3A是網(wǎng)絡(luò)中所采用的音頻或視頻包格式的示意圖；圖3B是網(wǎng)絡(luò)中所采用的AVSCP或CNMCP包格式的示意圖；圖3C示意性地顯示了單播數(shù)據(jù)包；圖4是圖1的網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)接口的示意框圖；圖5A是網(wǎng)絡(luò)接口中所用數(shù)據(jù)包格式的示意圖；圖5B是一個當前流指配的示意性實例；
圖5C示意性地顯示了ENIC格式的數(shù)據(jù)流；圖6A和圖6B示意性地顯示了網(wǎng)絡(luò)接口的包化/去包化交換機；圖7是用于解釋網(wǎng)絡(luò)操作模式的示例性小型網(wǎng)絡(luò)的示意框圖；以及圖8是網(wǎng)絡(luò)接口的代理生成器的示意框圖；圖9是圖形用戶界面(GUI)的顯示畫面的一個實例的示意圖；以及圖10是圖形用戶界面(GUI)的顯示畫面的另一個實例的示意圖；圖11是說明該網(wǎng)絡(luò)配置的圖形界面的一個實例的示意圖；圖12是說明數(shù)據(jù)如何在網(wǎng)絡(luò)上路由的圖形界面的一個實例的示意圖；圖13示意性地顯示了用戶可據(jù)以輸入數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)管理器提供的用戶界面；圖14示意性地顯示了協(xié)議棧；以及圖15示意性地顯示了AVSCP首部。
具體實施例方式
概述和術(shù)語參考圖1，在例如演播室中安裝網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)包括多個由三個攝像機S1至S3組成的數(shù)據(jù)源組AV設(shè)備、三個磁帶錄像機(VTR)S4至S6、兩個數(shù)字信號處理器(DSP)S7、S8和兩個只生成序列數(shù)字音頻數(shù)據(jù)的其它數(shù)據(jù)源組S9和S10。該網(wǎng)絡(luò)還包括一個目的站組AV設(shè)備集合，包括一個視頻切換器D8、一對監(jiān)視器D2、一對音頻處理器D3和一個視頻處理器D9組成。以太網(wǎng)交換機2實現(xiàn)數(shù)據(jù)源組設(shè)備與目的站組設(shè)備之間的連接。所有組設(shè)備S1至S10和D1、D2、D3、D8、D9通過至少一個增強型網(wǎng)絡(luò)接口卡(ENIC)NI1至NI11連接到該網(wǎng)絡(luò)，所述增強型網(wǎng)絡(luò)接口卡(ENIC)不同于標準的網(wǎng)絡(luò)接口卡，其結(jié)構(gòu)和功能將在下文參考圖4予以說明。該網(wǎng)絡(luò)還包括一網(wǎng)絡(luò)控制裝置，其由第一交換與路由客戶機6和附加的交換與路由客戶機61以及網(wǎng)絡(luò)管理器4組成。用戶可以通過計算機軟件應(yīng)用生成的圖形用戶界面(GUI)請求變更該網(wǎng)絡(luò)的虛電路交換連接當前配置，該用戶界面在本布置中顯示在與交換與路由客戶機6相關(guān)聯(lián)的監(jiān)視器上。但是，在另一布置中，GUI顯示在與網(wǎng)絡(luò)管理器4相關(guān)聯(lián)的監(jiān)視器上。下文將參考圖9至12詳細說明GUI。
該網(wǎng)絡(luò)是包括以太網(wǎng)交換機2的以太網(wǎng)組播網(wǎng)絡(luò)，以太網(wǎng)交換機2是異步nGigabit(n千兆比特)以太網(wǎng)交換機2，其中n為例如1或10。連接到以太網(wǎng)交換機2的是包括數(shù)據(jù)源“組”S1至S10，目的站“組”D1、D2、D3、D8和D9的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點以及網(wǎng)絡(luò)控制裝置，本例中網(wǎng)絡(luò)控制裝置包括網(wǎng)絡(luò)管理器4和交換與路由客戶機6和61。
數(shù)據(jù)源組定義為可以生成或提供便于在該網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)囊纛l和/或視頻數(shù)據(jù)的攝像機S1或磁帶錄像機(VTR)54等AV設(shè)備，所述數(shù)據(jù)源組具有一個或多個輸入和/或一個或多個輸出端。AV設(shè)備的每個輸入/輸出端將連接到ENIC NI1至NI11中的一個端口上。但是，同一AV設(shè)備的不同端子可以連接到不同的ENIC，如圖1中數(shù)據(jù)源組S1的情況所示，其中第一輸出端連接到ENIC NI1，而第二輸出端連接到ENIC NI11。將目的站組定義為諸如視頻切換器D8、視頻處理器D9或音頻處理器D3的AV設(shè)備，其可以通過網(wǎng)絡(luò)接收包化的音頻和/或視頻數(shù)據(jù)，并對接收到的數(shù)據(jù)執(zhí)行處理操作。類似于數(shù)據(jù)源組，目的站組包括一個或多個輸入和/或一個或多個輸出，它們可以連接到同一ENIC的不同端口或不同的ENIC。
應(yīng)理解，對于網(wǎng)絡(luò)上不同的數(shù)據(jù)交換事件，目的站組也可以充當數(shù)據(jù)源，而數(shù)據(jù)源組也可以充當目的站。例如，VTR 54具有與之相關(guān)聯(lián)的音頻、視頻、狀態(tài)和代理數(shù)據(jù)源和/或目的設(shè)備，就涉及網(wǎng)絡(luò)上從VTR 54的視頻源設(shè)備至視頻處理器D9的數(shù)據(jù)輸出的數(shù)據(jù)交換事件而言，該VRT 54起數(shù)據(jù)源組的作用。不同的數(shù)據(jù)交換事件可能涉及VTR 54從攝像機S1接收數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)已經(jīng)網(wǎng)絡(luò)路由通過視頻處理器D9，一般隨后由VTR 54記錄，在此情況中，將在與VTR 54相關(guān)聯(lián)的目的設(shè)備(ENIC輸入端)從網(wǎng)絡(luò)接收經(jīng)處理的視頻數(shù)據(jù)，以便隨后以便于記錄的串行數(shù)字格式提供給VTR 54，因此，在此上下文中VTR 54充當目的站組。
當AV設(shè)備表示為數(shù)據(jù)源組S1至S10和目的站組D1、D2、D3、D8、D9時，其中每一組連接到一個或多個ENIC端口。ENIC端口表示為“數(shù)據(jù)源設(shè)備”和“目的設(shè)備”?！皵?shù)據(jù)源設(shè)備”定義為ENIC輸出端口，它將包化數(shù)據(jù)輸出到網(wǎng)絡(luò)上或?qū)⒋袛?shù)字數(shù)據(jù)輸出到目的站組AV設(shè)備，而“目的設(shè)備”定義為ENIC輸入端口，它從網(wǎng)絡(luò)接收包化數(shù)據(jù)或從數(shù)據(jù)源組AV設(shè)備輸出端口接收串行數(shù)字數(shù)據(jù)。ENIC的數(shù)據(jù)源設(shè)備和目的設(shè)備可以與它們從其接收要在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的數(shù)據(jù)源組(AV設(shè)備)相關(guān)聯(lián)，或與它們從網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳遞到的目的站組相關(guān)聯(lián)。網(wǎng)絡(luò)管理器4記錄ENIC端口和AV設(shè)備之間的映射。
網(wǎng)絡(luò)管理器4存儲對應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)各數(shù)據(jù)源組S1至S10的任意指配的表示為“標記文本”的字母數(shù)字標記。標記文本的示例有諸如可以賦予數(shù)據(jù)源S4的“VTR1”的名稱，或可以賦予數(shù)據(jù)源組攝像機S1的攝像人員的姓名、如“Jim”。標記文本記錄在網(wǎng)絡(luò)管理器中。連接到網(wǎng)絡(luò)的所有組均可以此方式命名。ENIC的數(shù)據(jù)源設(shè)備和目的設(shè)備可以用從相關(guān)數(shù)據(jù)源組或目的站組AV設(shè)備派生的標記文本來標記。為了實現(xiàn)與網(wǎng)絡(luò)的連接，每個數(shù)據(jù)源組S1-S6和每個目的站組D1、D2、D3、D8、D9通過至少一個網(wǎng)絡(luò)接口卡NI1至NI11連接到以太網(wǎng)交換機2。根據(jù)本發(fā)明技術(shù)，這些網(wǎng)絡(luò)接口卡特別適于在網(wǎng)絡(luò)上傳輸音頻和/或視頻數(shù)據(jù)，表示為ENIC(增強型網(wǎng)絡(luò)接口卡)。一個數(shù)據(jù)源組或目的站組可以連接到多個ENIC，例如，在圖1的裝置中，攝像機數(shù)據(jù)源組S1連接到兩個不同的ENIC即NI1和NI2。具體而言，數(shù)據(jù)源組的數(shù)據(jù)源設(shè)備(輸出端)和目的設(shè)備(輸入端)的一個子集連接到第一ENIC NI1，而另一個子集連接到第二ENIC NI2。每個ENIC NI1至NI8具有多個端口。ENIC NI1至NI7的第一子集的輸入端口直接從數(shù)據(jù)源組，例如攝像機SI1至SI3、VTR S4至S6以及DSPSI7和SI8接收數(shù)據(jù)，那些ENIC的輸出端口將包化數(shù)據(jù)傳送到網(wǎng)絡(luò)上，而ENIC NI1至NI11的第二子集的輸入端口通過網(wǎng)絡(luò)接收從其它數(shù)據(jù)源組得到的包化數(shù)據(jù)，而其輸出端口向目的站組(如視頻切換器D8和音頻處理器D3)提供串行數(shù)字音頻和/或視頻數(shù)據(jù)?？蛇x地，網(wǎng)絡(luò)還可包括主ENIC NIM 63(參見圖1)，下文將在“幀起始對齊(Frame Start Alignment)”一節(jié)中予以詳細說明。
在常規(guī)演播室中，數(shù)據(jù)源組(如攝像機)和目的站組(如視頻處理器)通過交叉點交換機連接。常規(guī)的交叉點交換機需要將特定的已知設(shè)備連接到交換機上對應(yīng)的特定的已知端口，以確保它們可以通過交換機連接在一起。作為對比，圖1的網(wǎng)絡(luò)(包括以太網(wǎng)交換機2)由網(wǎng)絡(luò)管理器4和交換與路由客戶機6配置為提供虛電路交換連接，其模擬交叉點交換機，以便至少達到任何一個或多個數(shù)據(jù)源組可以連接到任何一個或多個目的站組的效果。在圖1所示的設(shè)置中，通過實現(xiàn)采用已知協(xié)議IGMP(因特網(wǎng)組管理協(xié)議)的因特網(wǎng)協(xié)議(IP)組播網(wǎng)來促進虛電路交換連接。該組播網(wǎng)允許從一個數(shù)據(jù)源設(shè)備經(jīng)網(wǎng)絡(luò)向多個屬于預(yù)定組播組的目的設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)，而且IGMP提供了一種識別一個數(shù)據(jù)源設(shè)備或目的設(shè)備屬于哪一個組播組的方法。為每個數(shù)據(jù)源設(shè)備和目的設(shè)備分配一個標識符，且預(yù)定的數(shù)據(jù)源設(shè)備標識符和目的設(shè)備標識符與給定的組播組地址相關(guān)聯(lián)，以便定義虛連接。不同于常規(guī)交叉點交換網(wǎng)絡(luò)，在圖1的網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)源設(shè)備和目的設(shè)備所連接的因特網(wǎng)交換機2的實際物理端口是不相關(guān)的，因為利用標識符和組播地址及相關(guān)通信協(xié)議，可靈活指定連接。
應(yīng)該注意的是，在圖1的示例布置中，網(wǎng)絡(luò)以如下方式操作一個數(shù)據(jù)源設(shè)備應(yīng)該只屬于一個不為任何其它數(shù)據(jù)源共享的組播組。至少一個目的設(shè)備通過加入該數(shù)據(jù)源設(shè)備的組播組而從該數(shù)據(jù)源設(shè)備接收數(shù)據(jù)。給定目的設(shè)備通過發(fā)出組播組加入消息來加入一組播組，以便從相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)源設(shè)備接收數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)控制裝置4、6、61通過發(fā)送控制消息到目的設(shè)備(即發(fā)送到目的站組AV設(shè)備之一的輸入端或?qū)?yīng)的ENIC端)來發(fā)起每條虛電路交換連接，該消息指令設(shè)備向以太網(wǎng)交換機2發(fā)出請求，以加入適當數(shù)據(jù)源設(shè)備的組播組。多個目的設(shè)備可以加入一個給定的組播組，而以太網(wǎng)交換機2復(fù)制由該數(shù)據(jù)源設(shè)備發(fā)往該組播組的數(shù)據(jù)?？捎蓴?shù)據(jù)源設(shè)備傳送到組播組的多個目的設(shè)備的數(shù)據(jù)包括視頻數(shù)據(jù)、音頻數(shù)據(jù)、時間碼數(shù)據(jù)或狀態(tài)數(shù)據(jù)。
ENIC的概述下文將參考圖4對ENIC的功能予以詳細說明。ENIC允許在組播網(wǎng)中使用沒有專為在組播網(wǎng)中使用而設(shè)計的任何數(shù)據(jù)源組(如攝像機)和任何目的站組(如VTR)。ENIC是一個“啞”設(shè)備，可以請求其提供和接收音頻、視頻和控制數(shù)據(jù)流。ENIC無法查看或啟動對網(wǎng)絡(luò)配置的任何變更。而是由網(wǎng)絡(luò)管理器4控制給定ENIC可以預(yù)訂哪個組播組以及指示該ENIC向以太網(wǎng)交換機2發(fā)出加入那些組播組的請求。雖然在圖1的設(shè)置中，ENIC NI1至NI11是與它們所關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)源組和目的站組AV設(shè)備明顯不同的實體，但應(yīng)理解，在備選設(shè)置中，ENIC的功能可以集成到AV設(shè)備中。每個ENIC具有一個相關(guān)聯(lián)的以太網(wǎng)地址和IP地址。該以太網(wǎng)地址是一個4 8位的值，它指定LAN內(nèi)的一個物理地址，而該IP地址是(例如對于IPv4而言)一個32位的值，它標識因特網(wǎng)上基于包的信息的每個發(fā)送方或接收方。以太網(wǎng)地址通常不同于IP地址，但是這兩個地址可以彼此映射，例如利用地址解析協(xié)議(ARP)。要求IP地址允許以太網(wǎng)交換機2對往來于ENIC的數(shù)據(jù)進行路由。每個與ENIC相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)流利用組播地址和用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議(UDP)端口號來識別。UDP是傳輸層協(xié)議，它配合IP協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)通信。UDP提供端口號以區(qū)分不同的事物請求(IP并不提供此服務(wù))。在本實施例中，一個IP地址與一個ENIC相關(guān)聯(lián)。但是，在替代實施例中，可以將多個IP地址與一個ENIC相關(guān)聯(lián)。除以太網(wǎng)地址和IP地址外，ENIC還具有相關(guān)聯(lián)的ENIC標識符(ID)以及對應(yīng)于與該ENIC相關(guān)聯(lián)的各目的設(shè)備和數(shù)據(jù)源設(shè)備的多個端口ID。與每個ENIC相關(guān)聯(lián)的所有地址和ID都由網(wǎng)絡(luò)管理器4來記錄。數(shù)據(jù)源設(shè)備和目的設(shè)備(即網(wǎng)絡(luò)節(jié)點設(shè)備S1-S8和D1、D2、D3、D8、D9的各輸入和輸出)分別對應(yīng)于ENIC的一個或多個物理輸入和輸出之一。ENIC充當交換機，將從交換機2接收的數(shù)據(jù)交換到ENIC的指定物理輸出以及將來自指定物理輸入接收的數(shù)據(jù)交換到交換機2。
利用以太網(wǎng)交換機2實現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)是異步的。但是，視頻和音頻數(shù)據(jù)需要同步處理。ENIC提供跨網(wǎng)絡(luò)的同步操作，并為編輯目的將不同視頻流的幀進行對齊處理。連接到網(wǎng)絡(luò)的視頻和音頻設(shè)備(即數(shù)據(jù)源組和目的站組)對串行數(shù)字數(shù)據(jù)進行操作，例如利用用于分量數(shù)字視頻接口的數(shù)字標準串行數(shù)字接口(SDI)或用于音頻數(shù)據(jù)的音頻工程協(xié)會(AES)數(shù)字音頻標準。ENIC在發(fā)送端將來自數(shù)據(jù)源設(shè)備的數(shù)據(jù)從SDI或AES串行數(shù)字格式轉(zhuǎn)換成適合于在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)陌袷?，具體而言是轉(zhuǎn)換成組播UDP/IP數(shù)據(jù)包。在接收端，ENIC將從網(wǎng)絡(luò)上接收到的組播UDP/IP數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換成適合于傳遞給目的設(shè)備的串行數(shù)字數(shù)據(jù)格式。ENIC提供的另一功能是，基于全分辨率視頻流生成分辨率降低后的表示為“代理視頻”的視頻流。代理視頻是對應(yīng)的全分辨率視頻信息的帶寬減少了的版本，因此適合于由存儲容量有限和/或處理能力有限的網(wǎng)絡(luò)客戶機處理，或者用于預(yù)覽要通過網(wǎng)絡(luò)下載的信息內(nèi)容。
網(wǎng)絡(luò)管理器的概述網(wǎng)絡(luò)管理器4和交換與路由客戶機6和61協(xié)作，構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)控制裝置，它可以將組播組標識符指配給音頻和視頻源設(shè)備以及指示目的設(shè)備向以太網(wǎng)交換機2發(fā)出加入特定組播組的請求，以便從對應(yīng)的數(shù)據(jù)源設(shè)備接收數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)管理器4維護該網(wǎng)絡(luò)當前狀態(tài)的信息以及所有如下指令即啟動對設(shè)備配置或始發(fā)于網(wǎng)絡(luò)管理器4的網(wǎng)絡(luò)連接進行變更的所有指令。在圖1的設(shè)置中，網(wǎng)絡(luò)管理器是通過標準網(wǎng)絡(luò)接口卡鏈接到網(wǎng)絡(luò)的一臺個人計算機(PC)。在替代設(shè)置中，網(wǎng)絡(luò)管理器還可以是例如工作站，并且網(wǎng)絡(luò)控制裝置還可以包括多于一個的網(wǎng)絡(luò)管理器。
網(wǎng)絡(luò)管理器4維護指定網(wǎng)絡(luò)配置的數(shù)據(jù)庫。在圖1的設(shè)置中，數(shù)據(jù)庫存儲在該網(wǎng)絡(luò)管理器4與網(wǎng)絡(luò)管理器4相同的PC上，但在替代設(shè)置中，可以將數(shù)據(jù)庫存儲在至少一個不同的PC上。對于每個ENIC，數(shù)據(jù)庫記錄相關(guān)的以太網(wǎng)地址、IP地址、ENIC ID和當前通過該ENIC連接到網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)源設(shè)備和目的設(shè)備(網(wǎng)絡(luò)節(jié)點設(shè)備的輸入和輸出)。如下題為“網(wǎng)絡(luò)配置數(shù)據(jù)”的部分描述網(wǎng)絡(luò)管理器4為之存儲配置數(shù)據(jù)的四種不同類別的設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)管理器4還執(zhí)行如下功能將網(wǎng)絡(luò)資源分配給交換與路由客戶機6和61以及ENIC NI1至NI11；向目的設(shè)備發(fā)送命令指令其向以太網(wǎng)交換機2發(fā)出加入指定組播組的請求，由此變更網(wǎng)絡(luò)上的音頻和/或視頻虛電路交換連接；以及確保每個交換與路由客戶機6和61的網(wǎng)絡(luò)視圖是正確的。
網(wǎng)絡(luò)配置數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)管理器存儲和維護一組與網(wǎng)絡(luò)上許多不同類別設(shè)備的每一個相關(guān)的數(shù)據(jù)。因為控制消息從網(wǎng)絡(luò)控制管理器4發(fā)往ENIC NI1至NI11(不是向輸入/輸出)，每個ENIC端口被分類為屬于許多設(shè)備類型/類別之一。上文已經(jīng)討論過“數(shù)據(jù)源設(shè)備”和“目的設(shè)備”。
具體而言，網(wǎng)絡(luò)配置數(shù)據(jù)屬于與四種不同類型的設(shè)備(ENIC輸入/輸出端口)相關(guān)的四種基本類型以及與一組共同加以控制的設(shè)備相關(guān)聯(lián)的第五種數(shù)據(jù)類型。這四種基本設(shè)備類型是1.數(shù)據(jù)源設(shè)備來自數(shù)據(jù)源設(shè)備的視頻、音頻和狀態(tài)數(shù)據(jù)由ENIC適當?shù)馗袷交?，并傳送到網(wǎng)絡(luò)上的組播組。每個數(shù)據(jù)源設(shè)備還可以發(fā)送低帶寬視頻代理。
2.目的設(shè)備目的設(shè)備通過加入組播組接收來自網(wǎng)絡(luò)的視頻、音頻和狀態(tài)數(shù)據(jù)。
3.控制源設(shè)備控制命令由ENIC或網(wǎng)絡(luò)客戶機生成，并以單播形式傳送到預(yù)定的控制目的站。
4.控制目的設(shè)備它接收來自控制源的單播形式的控制命令。
交換與路由客戶機6無法直接訪問源和控制目的設(shè)備。這些設(shè)備屬于控制源組，即一個不能單獨控制的設(shè)備集合。例如，來自VTR的標準SDI視頻輸出和超SDI輸出都連接到一個ENIC，以便發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)2上。在網(wǎng)絡(luò)配置中，SDI輸入表示為四種數(shù)據(jù)源設(shè)備，包括兩個視頻源設(shè)備V0和V1(一個來自SDI輸出而另一個來自超SDI輸出)，以及兩個音頻源設(shè)備A0和A1。這四種數(shù)據(jù)源設(shè)備由同一個物理設(shè)備(該數(shù)據(jù)源組為VTR)生成。這四種數(shù)據(jù)源設(shè)備具有公共的時間碼和流狀態(tài)，即，停止、FF(快進)、rew(回放)等。因此，這四種數(shù)據(jù)源設(shè)備共同通過控制源組來控制，而不是單獨加以控制。
網(wǎng)絡(luò)管理器4存儲一組預(yù)定的信息(數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu))，該組預(yù)定信息涉及上述每種設(shè)備類型，即數(shù)據(jù)源、目的站、控制源、控制目的站以及控制源組相關(guān)，另外還有下文描述的ENIC數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
對于數(shù)據(jù)源設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)管理器存儲下列的數(shù)據(jù)一個32位ID，其最高有效16位指定ENIC ID，其最低有效16位指定UDP端口ID；一個8位值，指定數(shù)據(jù)類型(音頻、視頻或狀態(tài)數(shù)據(jù))；一個32位值，指定數(shù)據(jù)源設(shè)備所屬的控制源組；一個指定該源數(shù)據(jù)要發(fā)送到的目的設(shè)備的第一32位組播IP地址和一個指定視頻代理要發(fā)送到的目的設(shè)備的第二32位組播IP地址；64個字節(jié)的標記文本信息；一個32位的“鏈路”值，其指定與提供給定源(一個鏈接源是由一個通過網(wǎng)絡(luò)接收數(shù)據(jù)，然后將處理過的數(shù)據(jù)作為另一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的源輸出到網(wǎng)絡(luò)上的目的設(shè)備(如色度鍵(chroma keyer))提供的)的目的設(shè)備相關(guān)聯(lián)的目的設(shè)備ID；一個指定視頻源的要延遲傳輸?shù)囊曨l行的數(shù)量的32位值；以及一個指定當前是否允許源在網(wǎng)絡(luò)上傳送數(shù)據(jù)的8位狀態(tài)值。
對于目的設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)管理器存儲下列數(shù)據(jù)一個32位ID，其最高有效16位指定ENIC ID，而最低有效16位指定UDP端口ID；一個8位值，指定數(shù)據(jù)類型(音頻、視頻或狀態(tài)數(shù)據(jù))；一個32位值，指定實現(xiàn)目的設(shè)備的ENIC的IP地址；一個32位值MCAST_SRC_IP，指定目的設(shè)備據(jù)以接收數(shù)據(jù)的組播IP地址；一個32位值，指定向指配給目的設(shè)備的組播IP地址發(fā)送的數(shù)據(jù)源設(shè)備；一個8位的標記文本索引；一個32位值，指定與目的設(shè)備(一個鏈接的目的站是一個提供源數(shù)據(jù)的目的站)所提供的數(shù)據(jù)源設(shè)備相關(guān)聯(lián)的源設(shè)備ID；一個32位行延遲值，指定要延遲播放的視頻行的數(shù)量；以及一個8位狀態(tài)值，指定目的設(shè)備處于播放狀態(tài)、停播狀態(tài)或是受控狀態(tài)等。
對于控制源設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)管理器4存儲下列數(shù)據(jù)集一個32位ID，其最高有效16位指定ENIC ID，而最低有效16位指定UDP端口ID；一個32位值，指定消息要傳送到的控制目的設(shè)備的ID；實現(xiàn)指定控制目的設(shè)備的ENIC的32位IP地址和16位UDP端口地址；實現(xiàn)實際控制源設(shè)備的ENIC的32位IP地址和16位UDP地址。
對于控制目的設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)管理器4存儲下列數(shù)據(jù)集一個32位ID，其最高有效16位指定ENIC ID，而最低有效16位指定UDP端口ID；指定控制目的設(shè)備所屬控制源組的32位ID；控制目的站所連接的控制源的32位ID；實現(xiàn)相關(guān)聯(lián)的控制源的ENIC的32位IP地址和16位UDP地址；以及實現(xiàn)指定的控制目的站的ENIC的32位IP地址和16位UDP地址。
對于控制源組(與給定的源和控制目的設(shè)備相關(guān)聯(lián))，網(wǎng)絡(luò)管理器4存儲下列數(shù)據(jù)集一個32位ID，它唯一地標識指定的控制源組；一個16位值，指定屬于該源組的設(shè)備的數(shù)量；一個32位值，指定屬于該組的所有設(shè)備的ID(最多十個)；一個32位值，指定與該組相關(guān)聯(lián)的控制目的設(shè)備；一個32位源狀態(tài)值，指定發(fā)送該組設(shè)備(最多十個)中的每個設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù)的狀態(tài)源設(shè)備；64個字節(jié)，包含該組所有設(shè)備的標記文本；128字節(jié)的描述數(shù)據(jù)，用于存儲該組的多達十個描述；一個64字節(jié)控制源名稱和一個8位狀態(tài)值。
除以上網(wǎng)絡(luò)管理器4存儲的五個數(shù)據(jù)集類別外，對應(yīng)于每個ENICNI1至NI11，網(wǎng)絡(luò)管理器4還存儲下列數(shù)據(jù)以作為ENIC數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)唯一地標識ENIC的16位ID；與該ENIC相關(guān)聯(lián)的48位介質(zhì)存取控制(MAC)地址；32位ENIC IP地址；該ENIC的主時鐘的32位IP地址和指定供設(shè)備用于硬件映射的多個參數(shù)的32位字段。
ENIC數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)還將以上示例的四種源設(shè)備映射到ENIC卡上的物理端口，且包括限制上述理想模型的任何硬件限制。當ENIC初始化時，它將接收到有關(guān)設(shè)備連接到其UDP(RS422)端口的信息，以便可以使用正確的驅(qū)動程序。
因此，對于每個目的站組，網(wǎng)絡(luò)管理器4存儲該目的站組設(shè)備據(jù)以獲得數(shù)據(jù)的每個組播IP地址MCAST_SRC_IP。應(yīng)理解，給定目的站組的不同輸入/輸出端口可以從不同的IP組播地址接收數(shù)據(jù)。所接收的數(shù)據(jù)取決于該目的站組(AV設(shè)備)的輸入/輸出端口所連接的ENIC端口(即源/目的設(shè)備)。如上所述，就目的站數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)而言，對于每個目的站組，目的站組本身的ID和據(jù)以獲得數(shù)據(jù)的源組的ID均存儲在網(wǎng)絡(luò)配置數(shù)據(jù)庫中。源/目的站組ID包括該源/目的站組借以連接到網(wǎng)絡(luò)的ENIC的標識符和相關(guān)聯(lián)的源/目的站組連接到的ENIC端口的標識符。對于各個源組，也存儲了類似的信息集合。
交換與路由客戶機6的概述在圖1的設(shè)置中，類似于網(wǎng)絡(luò)管理器4，交換與路由客戶機6是一臺通過標準網(wǎng)絡(luò)接口卡鏈接到網(wǎng)絡(luò)的PC。交換與路由客戶機6可以查看和/或啟動對網(wǎng)絡(luò)配置的變更，即發(fā)起對源設(shè)備和目的設(shè)備之間的虛電路交換連接的變更。這種變更可以由用戶與GUI交互來發(fā)起，下文將參照圖9至12對此予以說明。在圖1的示例設(shè)置中，交換與路由客戶機6可以控制視頻切換器D8和相關(guān)聯(lián)的ENIC NI8，以及往來于網(wǎng)絡(luò)與ENIC NI8之間的視頻數(shù)據(jù)供給。交換與路由客戶機6還可以通過相關(guān)聯(lián)ENIC NI9、NI10以及NI11分別控制向其它目的設(shè)備D2、D3和D9的視頻或音頻數(shù)據(jù)供給。另一交換與路由客戶機61可以控制不同于交換與路由客戶機6所控制的目的設(shè)備及其ENIC子集。
如上所述，網(wǎng)絡(luò)管理器4維護指定當前網(wǎng)絡(luò)配置的數(shù)據(jù)庫，并協(xié)同交換與路由客戶機6來配置網(wǎng)絡(luò)。雖然網(wǎng)絡(luò)管理器4可以許可交換與路由客戶機6直接向ENIC發(fā)送某個命令，而不是通過網(wǎng)絡(luò)管理器4向該ENIC發(fā)送，但一般而言，所有可能危及網(wǎng)絡(luò)配置的請求必須通過網(wǎng)絡(luò)管理器來發(fā)送。不危及網(wǎng)絡(luò)配置并因此可以直接從交換與路由客戶機6發(fā)送到ENIC的特定命令實例有數(shù)據(jù)流控制命令，如播放、回放、快進。除存儲指定網(wǎng)絡(luò)配置的信息外，網(wǎng)絡(luò)控制器4還向ENIC和交換與路由客戶機6和61分配資源，控制可能危及網(wǎng)絡(luò)上音頻和/或視頻數(shù)據(jù)連接的所有命令，以及確保交換與路由客戶機6、61具有相關(guān)網(wǎng)絡(luò)連接的精確視圖。
協(xié)議和數(shù)據(jù)流，圖2圖1所示設(shè)置的以太網(wǎng)實現(xiàn)各種常規(guī)協(xié)議，包括UDP(用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議)/IP、TCP(傳輸控制協(xié)議)/IP以及IGMP(因特網(wǎng)組管理協(xié)議)。在該網(wǎng)絡(luò)中實施的其它協(xié)議包括已知的實時協(xié)議(RTP)和索尼公司的兩個專有協(xié)議第一個是AVSCP(音頻視頻切換控制協(xié)議)，它用于網(wǎng)絡(luò)管理器4和ENIC NI1至NI11之間的連接控制；第二個是CNMCP(客戶機網(wǎng)絡(luò)管理器通信協(xié)議)，它用于網(wǎng)絡(luò)管理器4與交換與路由客戶機6和61之間的通信。下文將參考圖2對這些協(xié)議予以詳細說明。
參考圖2，圖2是圖1所示網(wǎng)絡(luò)的簡化示意圖，只顯示了網(wǎng)絡(luò)管理器4、交換與路由客戶機6以及ENIC子集，具體來說，列舉了NI1(與攝像機1源組相關(guān)聯(lián))、NI2(同時與攝像機1和攝像機2源組相關(guān)聯(lián))和NI8(與視頻切換器D8目的站組相關(guān)聯(lián))。圖2說明網(wǎng)絡(luò)管理器4、交換與路由客戶機6和ENIC NI1、NI2和NI8如何通過LAN，利用多個不同的通信協(xié)議進行通信。如圖2所示，網(wǎng)絡(luò)管理器4利用AVSCP與ENIC NI1、NI2、NI8進行通信，而交換與路由客戶機6利用CNMCP與網(wǎng)絡(luò)管理器4進行通信。交換與路由客戶機6可以接收輸入的指定控制源組狀態(tài)的流狀態(tài)(SS)數(shù)據(jù)，接收AV代理數(shù)據(jù)P和將單播控制數(shù)據(jù)(UCD)輸出到網(wǎng)絡(luò)以控制源或目的設(shè)備。注意，在本設(shè)置中，只有交換與路由客戶機接收輸入的代理視頻P，雖然所有三個ENIC NI1、NI2和NI8向網(wǎng)絡(luò)輸出代理視頻。ENIC NI1、NI2和NI8各自可以輸出代理數(shù)據(jù)P，以在LAN上接收和發(fā)送SS狀態(tài)數(shù)據(jù)；發(fā)送和接收RTP通信；輸出指定源設(shè)備可以將數(shù)據(jù)傳送到哪個組播組的IGMP數(shù)據(jù)；通過網(wǎng)絡(luò)從交換與路由客戶機6和/或網(wǎng)絡(luò)管理器4接收UCD消息。注意ENIC NI2可以繞過網(wǎng)絡(luò)管理器4直接向另一ENIC NI8發(fā)送UCD消息。如上所述，僅對于不損害網(wǎng)絡(luò)連接的控制命令，才允許ENIC之間的這種直接通信。因為ENIC NI8與目的站組視頻切換器D8相關(guān)聯(lián)，所以它可以發(fā)送和接收SDI視頻流，而與攝像機相關(guān)聯(lián)的ENIC NI1和NI2只可以從那些攝像機的輸出接收SDI視頻，以便通過ENIC包化并在網(wǎng)絡(luò)上傳輸。
AVSCPAVSCP采用UDP(用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議)來承載它的消息。UDP是非連接的傳輸協(xié)議，這意味著由發(fā)送設(shè)備發(fā)送單向數(shù)據(jù)包，而無需通知接收設(shè)備數(shù)據(jù)在途中。接收到每個數(shù)據(jù)包時，接收設(shè)備不向發(fā)送設(shè)備返回狀態(tài)信息。該數(shù)據(jù)格式在下文“數(shù)據(jù)格式”部分和圖3B中描述。
AVSCP用于網(wǎng)絡(luò)管理器和每個ENIC之間的通信，以便實現(xiàn)連接控制和監(jiān)視ENIC和AV(音頻和視頻)端口的操作狀態(tài)。例如，如果希望將磁帶錄像機(VTR)目的設(shè)備連接到攝像機源設(shè)備以接收AV數(shù)據(jù)，則交換與路由客戶機6必須向與該目的設(shè)備(本實例中為VTR)相關(guān)聯(lián)的ENIC發(fā)送指令，以將該VTR所連接的ENIC的端口加入到源自該攝像機的特定組播組中。在ENIC和交換控制服務(wù)器6之間的該指令通過AVSCP協(xié)議來發(fā)送。
AVSCP協(xié)議消息具有五個主要功能，它們是1)監(jiān)視ENIC的工作狀態(tài)；2)發(fā)現(xiàn)ENIC的配置；3)停止和啟動音頻和視頻源傳輸；4)指導(dǎo)ENIC及其相關(guān)音頻和視頻設(shè)備加入組播組；以及5)建立和刪除用于在網(wǎng)絡(luò)上傳送控制數(shù)據(jù)的路徑。
在可以向ENIC發(fā)送任何指令之前，網(wǎng)絡(luò)管理器4應(yīng)知道其工作狀態(tài)。相應(yīng)地，AVSCP協(xié)議需要ENIC定期發(fā)送狀態(tài)消息到網(wǎng)絡(luò)管理器4。網(wǎng)絡(luò)管理器4只能控制AV流的傳輸和工作時ENIC的接收。作為從ENIC周期性生成的消息中獲得網(wǎng)絡(luò)配置信息的替代方案，網(wǎng)絡(luò)管理器4可以通過向ENIC發(fā)送配置請求消息來主動獲取其當前配置。ENIC通過返回指定當前配置的消息來響應(yīng)該請求。
AVSCP消息的實例如下STOP_TX和START_TX這些是命令消息，允許網(wǎng)絡(luò)管理器4指令ENIC停止和啟動特定AV數(shù)據(jù)流(由ENIC的AV輸入端口指定)的發(fā)送。
SWITCH_AV和SWITCH_AUDIO這些是命令消息，允許網(wǎng)絡(luò)管理器4指令ENIC在特定組播組中分別添加或刪除AV數(shù)據(jù)流或音頻數(shù)據(jù)流。
SET_CTRL_TX和SET_CTRL_RX這些是命令消息，用于建立AV數(shù)據(jù)流控制路徑的發(fā)送(TX)和接收(RX)端。如果應(yīng)用發(fā)送SET_CTRL_TX消息到一個ENIC，則該ENIC通常會向位于控制路徑另一端的ENIC發(fā)送SET_CTRL_RX消息，以建立完整的AV控制路徑。
UPDATE_TALLY這是命令消息，用于請求與ENIC端口相關(guān)聯(lián)的源/目的設(shè)備，以更新標記文本信息的顯示。此命令通常用于AV源改變了其顯示信息時。
ACK此消息在ENIC從網(wǎng)絡(luò)管理器4接收到命令消息時，由該ENIC向網(wǎng)絡(luò)管理器4發(fā)送。經(jīng)確認的命令消息通過會話ID值識別，確認本身可以是肯定的或否定的。AVSCP的ACK消息之所以必需，是因為UDP不是保證送達的協(xié)議。如果消息在預(yù)定時間內(nèi)未得到確認，則網(wǎng)絡(luò)管理器可以重傳它們最大次數(shù)。
圖14示意性地顯示了AVSCP是如何與圖1所示ENIC網(wǎng)絡(luò)中的其它功能模塊相關(guān)聯(lián)的。圖14所示的設(shè)置顯示了兩個不同ENIC的完全相同的協(xié)議棧1100A和1100B，以及網(wǎng)絡(luò)管理器4的協(xié)議棧1120。ENIC協(xié)議棧包含AVSCP層1104，它位于UDP/IP/以太網(wǎng)層1102的頂部。其它協(xié)議1106也可以實現(xiàn)于與AVSCP相同的協(xié)議棧層次上。AVSCP層通過AVSC請求命令和AVSC指示命令與包括ENIC應(yīng)用的更高層1108通信。ENIC協(xié)議棧1100A的最上層表示網(wǎng)絡(luò)的本地配置1110。網(wǎng)絡(luò)管理器協(xié)議棧1120與ENIC協(xié)議棧1100A、1100B類似，因為它也包含一個位于UDP/IP/以太網(wǎng)層1122頂層的AVSCP層1124。但是，服務(wù)器應(yīng)用層1128位于AVSCP層1124之上，這兩個層之間的通信通過AVSC請求命令和AVSC指示命令來協(xié)調(diào)。服務(wù)器應(yīng)用層1128與網(wǎng)絡(luò)配置數(shù)據(jù)庫1130所對應(yīng)的較高層進行通信。ENIC的AVSCP協(xié)議層1104可以將AVSCP協(xié)議消息發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)管理器4的對應(yīng)AVSCP協(xié)議層1124，以及從其接收消息。
AVSCP請求是從ENIC 1108的應(yīng)用層或從網(wǎng)絡(luò)管理器1128發(fā)送到對應(yīng)的AVSCP協(xié)議層1104、1124的基本命令。一個應(yīng)用發(fā)起AVSCP請求，是為了發(fā)送AVSCP消息到另一個AVSCP實體。AVSCP請求具有如下參數(shù)消息目的站(通常是ENIC)的IP地址；AVSCP消息類型(例如停止傳輸、交換等)；以及消息所需的一些信息元素。
一個或多個遠程客戶機控制設(shè)備(未顯示)可以通過客戶機控制接口(未顯示)訪問網(wǎng)絡(luò)管理器4的服務(wù)器應(yīng)用層1120。網(wǎng)絡(luò)管理器4的客戶機控制器接口允許客戶機控制器以遠程方式連接并對一個ENIC設(shè)備子集執(zhí)行一個控制功能子集。
圖15示意性地顯示了應(yīng)用于所有AVSCP消息的AVSCP首部的結(jié)構(gòu)。AVSCP首部具有32位的固定長度。第一個八比特組(0位至7位)用作協(xié)議標識符。它具有值0xCC。協(xié)議ID的目的在于檢測碰巧使用相同端口號時與其它協(xié)議可能的沖突。第二個八比特組(8位至15位)用于攜帶該協(xié)議的版本號。第三個八比特組(16位至23位)為未來用途保留。第四個八比特組(24位至31位)指示消息類型。AVSCP首部的最后4個八比特組是會話ID，即由命令消息發(fā)起者選擇的隨機數(shù)，用于將響應(yīng)者返回的確認消息與原始命令消息捆聯(lián)系起來。
CNMCP如上所述，網(wǎng)絡(luò)管理器4和交換與路由客戶機6利用CNMCP彼此進行通信。CNMCP消息由TCP(有關(guān)數(shù)據(jù)格式說明，參見“數(shù)據(jù)格式”部分和圖3B)承載，TCP是一種面向連接的協(xié)議，這意味著在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間傳送任何數(shù)據(jù)之前，發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備必須協(xié)作建立雙向通信信道。隨后，本地網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送的每個數(shù)據(jù)包接收一個確認，由發(fā)送設(shè)備記錄狀態(tài)信息以確保正確接收每個數(shù)據(jù)包。
CNMCP允許從交換與路由客戶機6到網(wǎng)絡(luò)管理器4的控制消息，如注冊請求、交換請求或許可更新，還允許從網(wǎng)絡(luò)管理器4到交換與路由客戶機6的控制消息，如注冊響應(yīng)、交換響應(yīng)、更新指示(指定設(shè)備配置)和許可響應(yīng)。通過向交換與路由客戶機6發(fā)送CNMCP消息，網(wǎng)絡(luò)管理器4把與連接到網(wǎng)絡(luò)的ENIC相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)以及與通過這些ENIC連接到網(wǎng)絡(luò)的源設(shè)備和目的設(shè)備相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)告知交換與路由客戶機6。進而，通過從網(wǎng)絡(luò)管理器4將CNMCP發(fā)送到交換與路由客戶機6，網(wǎng)絡(luò)管理器4告知交換與路由客戶機6它可據(jù)以接收代理視頻流、音頻流和狀態(tài)流的組播IP地址。網(wǎng)絡(luò)管理器4可以判斷是否有足夠的帶寬可用于為交換與路由客戶機6發(fā)出的在源設(shè)備和目的設(shè)備之間添加連接的請求服務(wù)，并相應(yīng)地協(xié)調(diào)對網(wǎng)絡(luò)資源的訪問。但是，對于交換與路由客戶機6，還可以允許ENIC源/目的設(shè)備直接加入組播組，而無需通過網(wǎng)絡(luò)管理器4請求訪問。例如，此情況可能適合于只需要低數(shù)據(jù)率的連接。
作為CNMCP的替代，可以采用諸如簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議(SNMP)等已知協(xié)議。交換與路由客戶機6可使網(wǎng)絡(luò)將音頻和視頻流從源設(shè)備連接到目的設(shè)備，二者均由交換與路由客戶機6指定；以及通過發(fā)送CNMCP或SNMP消息到網(wǎng)絡(luò)管理器4來指定控制數(shù)據(jù)路由。
音頻和視頻數(shù)據(jù)(RTP)為將音頻和視頻數(shù)據(jù)流從源設(shè)備發(fā)送到目的設(shè)備，所用傳輸層是UDP組播。在UDP包內(nèi)采用實時協(xié)議(RTP)格式承載音頻和視頻數(shù)據(jù)。此方式適用于音頻數(shù)據(jù)、全分辨率視頻和低分辨率代理視頻。(有關(guān)數(shù)據(jù)格式的說明，請參見下文的“數(shù)據(jù)格式”部分和圖3A)。RTP提供支持實時業(yè)務(wù)量(traffic)(即在目的站應(yīng)用處要求時間敏感再現(xiàn)的業(yè)務(wù)量)的功能。RTP提供的服務(wù)包含有效荷載類型標識符(例如視頻業(yè)務(wù)量)、序列編號、時間戳和交付監(jiān)視。RTP支持通過組播分發(fā)(如果底層網(wǎng)絡(luò)提供)向組播目的站傳送數(shù)據(jù)。RTP序列號允許接收方重建原始包序列號。序列號還可用于確定包的正確位置。RTP不提供任何機制來確保及時交付，也不提供其它的服務(wù)質(zhì)量保證。
當ENIC從網(wǎng)絡(luò)管理器4收到AVSCP交換請求時，該ENIC向以太網(wǎng)交換機2發(fā)送IGMP加入消息，以加入它需要接收的數(shù)據(jù)的組播組。
單播控制數(shù)據(jù)(UCD)控制數(shù)據(jù)可以只以單播傳輸方式直接從一個ENIC發(fā)送到另一個ENIC。就可能危及網(wǎng)絡(luò)上虛電路交換連接的控制數(shù)據(jù)而言，控制數(shù)據(jù)必須通過交換與路由客戶機6和/或網(wǎng)絡(luò)管理器4發(fā)送，以控制設(shè)備。但是，對于某個特定的控制數(shù)據(jù)子集，連接到一個ENIC的控制器可以繞過網(wǎng)絡(luò)管理器4和交換與路由客戶機6直接控制連接到另一個ENIC的設(shè)備。例如，諸如播放、暫停、錄制、逐幀移動等命令可以從控制器經(jīng)網(wǎng)絡(luò)直接發(fā)送到源/目的站組，如VTR?？刂菩诺朗抢肁VSCP來建立的。在本實施例中，在UDP消息中承載控制數(shù)據(jù)本身。但是，可選擇用TCP來承載控制數(shù)據(jù)。
流狀態(tài)(SS)因為狀態(tài)數(shù)據(jù)可能是低帶寬的，所以采用CNMCP，以便不需要網(wǎng)絡(luò)管理器的干預(yù)就允許交換與路由客戶機6接收狀態(tài)信息SS。如果控制器經(jīng)第一ENIC連接到網(wǎng)絡(luò)并控制經(jīng)第二ENIC連接到網(wǎng)絡(luò)的一組，則第一ENIC需要知道該受控組的狀態(tài)。為此，可以通過網(wǎng)絡(luò)將狀態(tài)數(shù)據(jù)SS從受控組發(fā)送到控制器。交換與路由客戶機6可以選擇接收SS數(shù)據(jù)以監(jiān)視數(shù)據(jù)流的當前狀態(tài)。
AV代理流(P)AV代理流利用基于UDP組播的RTP在網(wǎng)絡(luò)上傳送。交換與路由客戶機6可以為監(jiān)視目的選擇接收代理視頻并作出有關(guān)虛電路交換連接的交換決定。在圖2的設(shè)置中，交換與路由客戶機6接收代理視頻流，但ENIC NI1(與“攝像機1”S1源組相關(guān)聯(lián))、NI2(與“攝像機2”S2源組相關(guān)聯(lián))以及NI8(與視頻切換器D8目的站組)都可以輸出代理視頻數(shù)據(jù)流。源組和目的站組設(shè)備，如攝像機、VTR和視頻處理器的用戶可能想要根據(jù)音頻和/或視頻數(shù)據(jù)流的內(nèi)容作出編輯決定，并可為此而生成AV代理流。雖然多種已知視頻格式在網(wǎng)絡(luò)上利用RTP流式傳送視頻數(shù)據(jù)，但這些已知方法涉及對視頻數(shù)據(jù)進行高度壓縮。引入顯著延遲期(即，大于一場)的視頻壓縮方法不適用于其中可能部署了根據(jù)本發(fā)明技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)的演播室制作環(huán)境。此外，在制作環(huán)境中，可能需要在一個屏幕上基本上同時顯示多個AV源，這會為數(shù)據(jù)處理器施加不適當?shù)呢摀?，以便將多個數(shù)據(jù)流解壓，可能需要硬件加速。由此，所產(chǎn)生的視頻代理的形式為未經(jīng)壓縮的二次抽樣數(shù)據(jù)流，而不是壓縮數(shù)據(jù)流(如QCIF(176×144)；16位RGB；每秒25幀；帶水平和垂直濾波的二次抽樣；每秒15.2兆比特的速率)。
數(shù)據(jù)格式-圖3A、3B和3C音頻和視頻數(shù)據(jù)參考圖3A，音頻和視頻數(shù)據(jù)格式依次包含以太網(wǎng)首部、IP組播首部、UDP首部、RTP首部、指定有效荷載類型的字段、有效荷載以及CRC(循環(huán)冗余校驗)字段。以太網(wǎng)首部包含源以太網(wǎng)地址和目的站組播以太網(wǎng)地址。IP組播首部包含源ENIC IP地址和目的設(shè)備組播IP地址。有幾種不同的IP地址類，例如A類將前8位分配給網(wǎng)絡(luò)ID，將其余24位分配給主機ID，而B類將前16位分配給網(wǎng)絡(luò)ID，而將其余16位分配給主機ID。D類IP地址用于組播。D類網(wǎng)絡(luò)地址的最左邊四位始終以二進制模式1110開頭，對應(yīng)于十進制數(shù)224至239，其余28位分配給組播組ID。IGMP與組播和D類IP地址配合使用。
偵聽特定IP組播地址的主機(即源和/或目的設(shè)備)集稱為主機組。主機組可以跨多種網(wǎng)絡(luò)，主機組的成員關(guān)系是動態(tài)的。D類IP地址映射到以太網(wǎng)地址，以便將組播組ID(28位)的低階23位復(fù)制到以太網(wǎng)地址的低階23位。因此，組播組ID的5位未用于形成以太網(wǎng)地址。因此，IP組播地址與以太網(wǎng)地址之間的映射不是唯一的，即32個不同的組播組ID映射到同一以太網(wǎng)地址。
UDP首部包含源和目的站端口號，它們通常與目的設(shè)備上的特定應(yīng)用相關(guān)聯(lián)。注意，就組播消息而言UDP是冗余的，因為在此情況下組播組地址標識流/內(nèi)容。音頻/視頻流采用RTP協(xié)議來傳輸。對于某些數(shù)據(jù)流(例如全分辨率視頻流)，可以采用前向糾錯(FEC)，以提供對網(wǎng)絡(luò)差錯所致數(shù)據(jù)破壞一定程度的保護。采用提供FEC的已知RTP有效載荷格式來提供FEC。FEC是基于奇偶校驗的差錯保護方案。
已知的對RTP協(xié)議的擴展允許在RTP有效荷載首部中指定視頻掃描線數(shù)量。RTP首部還包含指定是否存在8位或10位視頻的字段。雖然已知的RTP和RTP/FEC協(xié)議格式提供在IP網(wǎng)絡(luò)上傳輸音頻和視頻數(shù)據(jù)必需的數(shù)據(jù)包字段，但可能還需要傳輸其它附加信息，如源狀態(tài)和源時間碼信息。例如，如果源設(shè)備是VTR，則應(yīng)該通過網(wǎng)絡(luò)傳送存儲在磁帶上的時間碼。源狀態(tài)信息可以指示例如VTR當前是否在播放、已停止或處于逐幀移動/前后移動模式。此狀態(tài)信息允許用戶從遠程網(wǎng)絡(luò)位置操作VTR。因為每場只需要一次時間碼數(shù)據(jù)和源狀態(tài)信息，所以該信息在標記為垂直消隱的RTP包中傳送。為使音頻和視頻可以重新同步，RTP時間碼基于27MHz時鐘。有效荷載類型字段包含指示有效荷載類型(視頻或音頻數(shù)據(jù))的數(shù)據(jù)。有效荷載字段包含要傳輸?shù)囊曨l或音頻數(shù)據(jù)。CRC是現(xiàn)有技術(shù)中已知的循環(huán)冗余校驗。
AVSCP和CNMCPAVSCP和CNMCP消息由圖3B所示的數(shù)據(jù)格式承載。該格式依次包含以太網(wǎng)首部、IP首部(非組播首部)、UDP首部或TCP首部、有效載荷以及CRC字段。以太網(wǎng)首部包含源和目的以太網(wǎng)地址。IP首部包含源ENIC IP地址和目的ENIC IP地址。UDP用于AVSCP而TCP用于CNMCP。有效荷載字段包含AVSCP或CNMCP消息數(shù)據(jù)。CRC是現(xiàn)有技術(shù)中已知的循環(huán)冗余校驗。
流狀態(tài)格式如圖3A所示，對于音頻數(shù)據(jù)流和視頻數(shù)據(jù)流，除有效載荷部分的內(nèi)容以外，流狀態(tài)(SS)格式完全相同該幀包含以太網(wǎng)首部、IP組播首部、UDP首部、RTP首部、有效荷載類型標識符、流狀態(tài)數(shù)據(jù)有效載荷以及CRC字段。
單播控制數(shù)據(jù)格式圖3C中顯示了單播控制數(shù)據(jù)格式，它包含以太網(wǎng)首部、標準的IP首部(非組播)、UDP首部、指定給單播控制數(shù)據(jù)的有效載荷部分以及CRC字段。
IGMP是一種已知協(xié)議。超出一個網(wǎng)絡(luò)之外的組播會很復(fù)雜，因為因特網(wǎng)路由器必須確定給定物理網(wǎng)絡(luò)上的任何主機是否屬于給定的組播組。IGMP通常用于建立此信息。IGMP讓物理網(wǎng)絡(luò)的所有節(jié)點知道主機與組播組的當前關(guān)聯(lián)關(guān)系。IGMP消息在IP數(shù)據(jù)報中傳輸，它具有固定的8字節(jié)IGMP消息大小，與20字節(jié)的IP首部級聯(lián)。IGMP消息包含32位D類IP地址。
組播路由器(例如圖1所示因特網(wǎng)交換機2)利用若干IGMP查詢和報告來記錄哪個網(wǎng)絡(luò)接口具有至少一個與組播組相關(guān)聯(lián)的主機(源/目的設(shè)備或組)。當因特網(wǎng)交換機2從源設(shè)備接收組播消息以進行轉(zhuǎn)發(fā)時，它只將該消息轉(zhuǎn)發(fā)到當前具有與該組播組相關(guān)聯(lián)的目的設(shè)備的接口。
ENIC，圖4ENIC通過向異步因特網(wǎng)交換機2發(fā)送IGMP加入消息來加入組播組。ENIC可以以圖3A所示的音頻/視頻格式、以圖3B所示的AVSCP/CNMCP格式或以圖3C所示的UCD數(shù)據(jù)格式發(fā)送和/或接收數(shù)據(jù)。注意，ENIC不發(fā)送或接收CNMCP數(shù)據(jù)(該數(shù)據(jù)只在網(wǎng)絡(luò)管理器4和交換與路由客戶機6之間傳遞)。
參考圖4，ENIC包含網(wǎng)絡(luò)處理器20、緩沖器和包交換機22、包化/去包化器24、控制處理器CPU 26、外圍部件互聯(lián)PCI 28、時鐘202、時鐘同步電路204和幀同步電路205。在共同未決的英國專利申請0204242.2中描述了時鐘同步電路204。在共同未決的專利申請0307459.8中描述了幀步化電路。
包化/去包化器具有用于接收相應(yīng)SDI視頻流的三個視頻輸入218、用于接收相應(yīng)SDI音頻流的三個音頻輸入220?；蛘?，可以提供三個輸入端口來接收組合的SDI音頻/視頻流，隨后可以將音頻流和視頻流分離，以在ENIC內(nèi)形成三個音頻流和三個視頻流。在另一個替代實施例，可以提供AES數(shù)字音頻流，以作包化/去包化器的輸入。包化/去包化器24同樣具有三個視頻輸出222和三個音頻輸出224。
CPU 26具有三個控制數(shù)據(jù)輸入226和三個控制數(shù)據(jù)輸出228，這里表示為“RS422”，因為它們提供與常規(guī)演播室中RS422所提供的控制類似的控制。三個視頻輸入218分別連接到下面將會描述的生成低分辨率版本視頻流的三個基本實時代理視頻發(fā)生器212之一。提供代理生成器的輸出和SDI視頻輸入218作為包化器和多路復(fù)用器214的輸入，它將來自輸入218的全分辨率串行視頻以及來自代理生成器212的代理視頻轉(zhuǎn)換成適合于在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)陌?。然后將這些包提供給緩沖器和包交換機22。包化/去包化器24具有一個去包化器216和解復(fù)用器，用于從包交換機22接收表示SDI視頻和音頻信道的包。它將視頻和音頻去包化并解復(fù)用成3個串行視頻流和3個串行音頻流，以提供給三個視頻輸出222和三個音頻輸出224中相應(yīng)的一個輸出。因此，包化/去包化器24實現(xiàn)將以包化形式從網(wǎng)絡(luò)上接收的視頻和音頻通過包交換機22以串行數(shù)字格式路由到輸出222和224，而且還實現(xiàn)將源設(shè)備接收的串行數(shù)字視頻和音頻數(shù)據(jù)通過輸入218和220路由到緩沖器和交換機22，以便以包化形式在網(wǎng)絡(luò)上傳輸。包化/去包化器24還結(jié)合時鐘同步電路204提供不同視頻和音頻流的同步，以及結(jié)合幀同步電路205實現(xiàn)不同視頻流的視頻幀的幀對齊。
緩沖器和包交換機22根據(jù)一系列標記對從網(wǎng)絡(luò)處理器20接收的視頻、音頻和控制包進行路由，所述一系列標記是在網(wǎng)絡(luò)處理器20中加到包上的。網(wǎng)絡(luò)處理器20根據(jù)所接收的包中的首部數(shù)據(jù)生成標記。有兩類標記“流”標記，它定義通過包交換機22的數(shù)據(jù)路由以及“類型”標記，它定義包化/去包化器24所提供包的最終輸出。視頻和音頻包路由到去包化器216，而控制包路由到CPU 26。
網(wǎng)絡(luò)處理器20包括UDP/IP過濾器208、它利用包首部信息檢測從網(wǎng)絡(luò)接收到的同步、音頻、視頻、狀態(tài)和控制數(shù)據(jù)包。所接收的時鐘同步包由網(wǎng)絡(luò)處理器20直接引導(dǎo)到時鐘同步電路204，以使ENIC時鐘202與主參考時鐘同步，如共同未決的英國專利申請0204242.2所述。幀同步包由網(wǎng)絡(luò)處理器20引導(dǎo)到時鐘同步電路204，然后通過ENIC時鐘202引導(dǎo)到幀同步電路205。網(wǎng)絡(luò)處理器20將同步包直接導(dǎo)向到時鐘同步電路204以及幀同步電路205，以減少可能以某種方式降低同步精確度的時間延遲。過濾器208不識別的其它包，如AVSCP包被引導(dǎo)到CPU 26(雖然在替代配置中)，可以為此設(shè)置多個過濾器。
網(wǎng)絡(luò)處理器20根據(jù)接收到的帶帶標記首部數(shù)據(jù)為音頻和視頻包附帶標記。帶帶標記視頻和音頻包提供給包交換機22，包交換機22再將它們路由到去包化器216或PCI 28計算機接口。帶帶標記控制數(shù)據(jù)包被緩沖器和包交換機22引導(dǎo)到CPU 26。緩沖器和包交換機22在下文予以詳細說明。
在ENIC中對數(shù)據(jù)進行路由1.從網(wǎng)絡(luò)收到的數(shù)據(jù)ENIC可以從網(wǎng)絡(luò)接收如下數(shù)據(jù)如圖3A所示的音頻和視頻數(shù)據(jù)包；如3B所示的AVSCP數(shù)據(jù)包；流狀態(tài)數(shù)據(jù)包(與如圖3A所示的格式基本相同)；以及如圖3C所示的單播控制數(shù)據(jù)包。因特網(wǎng)首部提供ENIC的物理地址，以便包可以由網(wǎng)絡(luò)以已知的方式傳送到該ENIC。
該ENIC的網(wǎng)絡(luò)處理器20(參見圖4)具有UDP/IP濾波器208，它提取IP和UDP首部，將這些首部中的地址信息譯碼以及根據(jù)有效荷載類型字段(參見圖3A)檢測有效荷載數(shù)據(jù)類型。網(wǎng)絡(luò)處理器20隨后將包首部置換為標記標識符，它指明包有效荷載數(shù)據(jù)通過ENIC到目標數(shù)據(jù)處理節(jié)點(如視頻或音頻處理器)的數(shù)據(jù)處理路由。圖5A示意性地顯示了了帶標記包的數(shù)據(jù)格式。帶標記數(shù)據(jù)包為32位寬，具有不定長度，即該有效荷載具有可變長度。帶標記包的前32位包含8位“流”數(shù)據(jù)字段、8位“類型”數(shù)據(jù)字段和16位“大小”字段。隨后的32位目前保留未用。未用字段之后是有效荷載字段。對于音頻和視頻數(shù)據(jù)，帶標記包有效荷載除了包含圖3A所示音頻或視頻數(shù)據(jù)有效荷載之外，還包含RTP首部和有效荷載類型數(shù)據(jù)。就AVSCP/CNMCP數(shù)據(jù)包和單播控制數(shù)據(jù)包(參見圖3B和3C)而言，帶標記包有效荷載均為消息數(shù)據(jù)。
圖5A的帶標記包數(shù)據(jù)格式的流數(shù)據(jù)字段定義包交換機22的輸出(圖4)，該包交換機22對應(yīng)于帶標記包有效荷載最終到達的目標數(shù)據(jù)處理節(jié)點。類型數(shù)據(jù)字段確定目標處理器對該數(shù)據(jù)作何種處理，而大小數(shù)據(jù)字段指定有效荷載的大小。
圖5B示意性地顯示了流分配實例。在本實例中，流0對應(yīng)于不會傳遞給任何目標處理設(shè)備的數(shù)據(jù)，例如未帶標記數(shù)據(jù)；流1和4對應(yīng)于包化/去包化器24的視頻輸入和輸出端口218、222(參見圖4)；流2和5對應(yīng)于往來于網(wǎng)絡(luò)的CPU數(shù)據(jù)流；而流3和6對應(yīng)于往來于網(wǎng)絡(luò)的PCI 28數(shù)據(jù)流。
圖5C示意性地顯示了視頻數(shù)據(jù)、PCI數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)和CPU數(shù)據(jù)如何經(jīng)復(fù)用器(MUX)和解復(fù)用器映射到定義的六條流路徑中的的每一條路徑。圖5B所示的每個數(shù)據(jù)流與一個FIFO相關(guān)聯(lián)。在本示例設(shè)置中，沒有直接的方法判斷寫入FIFO的包的大小或數(shù)量，因為沒有這種必要。與包相關(guān)聯(lián)的標記指定了包大小，所以MUX只需要FIFO的“非空”指示即可執(zhí)行讀操作。MUX模塊是可編程的(通過外部裝置如CPU)，以便它們只對特定的流敏感。這允許在圖4所示的緩沖器和包交換機22上建立虛擬流路徑。同樣地，為了避免競用，只有一個DEMUX模塊可以寫入任何一個數(shù)據(jù)流。該映射也可以通過編程方式由外部裝置控制。
參考圖6A，其中顯示了包化/去包化器24的視頻部分。它包括解復(fù)用器2401，復(fù)用器2401響應(yīng)于附加于視頻包的標記中的“類型”數(shù)據(jù)，將視頻包饋送到這些類型數(shù)據(jù)表示的三個信道V0、V1和V2。每個信道包括RTP/FEC解碼器2402、2403和2404，隨后的分別是各自對應(yīng)的幀存儲器2405、2406和2407。RTP解碼器2402從接收包中刪除標記，并將該包寫入位于RTP包首部確定的地址(具體來說是行號數(shù)據(jù))上的幀存儲器中，從而創(chuàng)建具有順序正確的視頻數(shù)據(jù)的視頻幀。
第一操作實例音頻數(shù)據(jù)的組播在本實例中，最好形成一條數(shù)據(jù)通信路徑，以通過網(wǎng)絡(luò)將AES音頻數(shù)據(jù)從源組S9傳送到音頻處理器D3。AES音頻數(shù)據(jù)要先由ENICNI6包化，通過網(wǎng)絡(luò)傳送并由ENIC NI10接收并去包化，之后才以串行數(shù)字格式傳送到音頻處理器D3。用戶可以通過與參照圖9至11所述并由交換與路由客戶機6顯示的GUI交互，促成音頻源S9與音頻處理器之間的連接。
為了建立音頻源組S9和音頻處理器D3之間的通信，交換與路由客戶機6向網(wǎng)絡(luò)管理器4的預(yù)定端口發(fā)送CNMCP交換請求消息，以啟動對虛電路交換連接的當前配置進行變更。網(wǎng)絡(luò)管理器4向交換與路由客戶機6發(fā)送CNMCP消息，提供有關(guān)可供它使用的源設(shè)備和目的設(shè)備(以及相關(guān)聯(lián)的源組和目的站組)的信息。這使交換與路由客戶機6可以導(dǎo)出一個指明網(wǎng)絡(luò)當前配置和狀態(tài)的視圖。每個源設(shè)備和目的設(shè)備具有與交換與路由客戶機6通信時由網(wǎng)絡(luò)管理器指配的相關(guān)ID，此設(shè)備ID由交換與路由客戶機6用于隨后與網(wǎng)絡(luò)管理器進行的通信。響應(yīng)于用戶將S9連接到D3的請求，交換與路由客戶機6向網(wǎng)絡(luò)管理器4發(fā)送CNMCP消息，其中包含相關(guān)源設(shè)備ID和目的設(shè)備ID。
如果不允許交換與路由客戶機6執(zhí)行此操作(例如，如果沒有足夠的網(wǎng)絡(luò)帶寬來形成可靠的連接)，則網(wǎng)絡(luò)管理器4向交換與路由客戶機6發(fā)送NACK(否定確認)CNMCP消息，以響應(yīng)該連接請求。另一方面，如果網(wǎng)絡(luò)管理器4允許建立該連接，則以如下方式處理連接請求。
首先，網(wǎng)絡(luò)管理器4查詢其網(wǎng)絡(luò)配置數(shù)據(jù)庫，以確定來自源組S9的AES音頻數(shù)據(jù)目前正發(fā)往哪個組播IP地址。然后由網(wǎng)絡(luò)管理器4創(chuàng)建含有S9所發(fā)往的組播IP地址的AVSCP交換消息，并將其發(fā)送到ENIC NI10的相關(guān)端口(設(shè)備)，該ENIC NI10將音頻處理器D3連接到網(wǎng)絡(luò)。ENIC NI10上的嵌入式軟件向S9發(fā)送的音頻數(shù)據(jù)的目的組播IP地址發(fā)送IGMP加入消息，然后向網(wǎng)絡(luò)管理器4回送AVSCPACK消息。這使ENIC NI10可以在其目的設(shè)備之一上接收音頻源S9的輸出，ENIC NI9將接收到的音頻數(shù)據(jù)路由到與音頻處理器D3相連的源設(shè)備(ENIC AES輸出端口)。同時，網(wǎng)絡(luò)管理器4在從ENIC NI10收到確認已接收加入指定組播IP地址指令的AVSCP ACK消息時，將更新網(wǎng)絡(luò)配置數(shù)據(jù)庫中的路由信息，以反映新形成連接的存在。最后，網(wǎng)絡(luò)管理器4向交換與路由客戶機6發(fā)送CNMCP ACK消息，以指示成功建立所請求的S9與D3之間的音頻數(shù)據(jù)連接。
第二操作實例AV數(shù)據(jù)的組播在本例操作中，圖1的兩個源組連接到一個目的站組。具體來說，“攝像機1”S1和“攝像機2”S2的輸出作為輸入提供給視頻切換器D8。為了發(fā)起S1與D8以及S2與D8之間的連接，交換與路由客戶機6向網(wǎng)絡(luò)管理器4發(fā)送CNMCP交換消息，該消息包含與“攝像機1”S1和“攝像機2”S2和視頻切換器D8相關(guān)聯(lián)的ID值。
如上所述，網(wǎng)絡(luò)管理器4的網(wǎng)絡(luò)配置數(shù)據(jù)庫還存儲了有關(guān)每個ENIC設(shè)備類別的數(shù)據(jù)。具體而言，該網(wǎng)絡(luò)配置數(shù)據(jù)庫存儲指示每個源設(shè)備是否鏈接，數(shù)據(jù)流傳輸要延遲的視頻行數(shù)量以及源設(shè)備的當前傳輸狀態(tài)。網(wǎng)絡(luò)管理器4還從數(shù)據(jù)庫獲得有關(guān)目的設(shè)備的信息，包括實現(xiàn)該設(shè)備的ENIC的IP地址和要延遲播放的視頻行數(shù)量。
從網(wǎng)絡(luò)配置數(shù)據(jù)庫，網(wǎng)絡(luò)管理器4可以確定每個攝像機源組S1和S2將數(shù)據(jù)發(fā)往哪些組播IP地址。由此，為了建立兩個攝像機S1和S2與視頻切換器D8之間的連接，網(wǎng)絡(luò)管理器4向ENIC NI8發(fā)送AVSCP消息，指明“攝像機1”傳送AV數(shù)據(jù)的目的組播IP地址和“攝像機2”傳送AV數(shù)據(jù)的目的組播IP地址。來自網(wǎng)絡(luò)管理器4的每個AVSCP消息由ENIC NI8的網(wǎng)絡(luò)處理器20(圖4)檢測，并被饋送到ENIC NI8的CPU 26，由該CPU 26向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送IGMP加入消息。兩個攝像機中的每個攝像機的AV包輸出由ENIC NI8的網(wǎng)絡(luò)處理器20接收。每個收到的視頻包在其首部數(shù)據(jù)中指定目的IP地址，根據(jù)該IP地址導(dǎo)出該AV包最終發(fā)往的組播組。ENIC NI8根據(jù)組播組確定去包化的AV數(shù)據(jù)應(yīng)該路由到ENIC NI8的哪一個輸出端口(源設(shè)備)。如上所述，組播組確定數(shù)據(jù)包應(yīng)該路由到哪個目的設(shè)備子集。在ENICNI8中，網(wǎng)絡(luò)處理器20從AV包中移去首部，并以標記替換(如以上參照圖4所述)。包交換機22根據(jù)標記中的流數(shù)據(jù)將這些視頻包路由到解復(fù)用器2401(參考圖6A)。解復(fù)用器2401將該數(shù)據(jù)去包化，而后將其路由到執(zhí)行解碼并重建視頻幀的RTP/FEC解碼器2402和2403(作為示例)。解碼器2402和2403的輸出隨后分別提供給幀存儲器2405和2406。此外，ENIC NI8的幀同步電路205(參見圖4)將存儲在網(wǎng)絡(luò)管理器4的網(wǎng)絡(luò)配置數(shù)據(jù)庫中的行延遲信息納入考慮，使兩個視頻流的幀對齊。視頻切換器D8(圖1)從ENIC NI8接收這兩個AV SDI流。
除在“攝像機1”和“攝像機2”與視頻切換器D8之間建立數(shù)據(jù)通信信道外，還必須建立控制信道，這兩個控制信道由網(wǎng)絡(luò)配置數(shù)據(jù)庫中的CONTROL_SOURCE和CONTROL_DESTINATION數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)指定。通過從交換和控制服務(wù)器6向確定控制路徑的兩個端點的兩個ENIC發(fā)送兩個“CREATE_STREAM_CTRL”AVSCP消息，從而建立AV流控制路徑。每個“CREATE_STREAM_CTRL”在一個ENIC上建立控制路徑的一端。一旦建立了控制路徑，就可以向ENIC NI8發(fā)送UCD數(shù)據(jù)包，例如指示視頻切換器D8將其源自“攝像機1”的數(shù)據(jù)輸出改為源自“攝像機2”的數(shù)據(jù)輸出。
因此，除來自“攝像機1”和“攝像機2”的AV數(shù)據(jù)流以外，視頻切換器D8還從ENIC NI8的CPU 26(圖4)接收控制數(shù)據(jù)。交換與路由客戶機6(圖1)以單播控制數(shù)據(jù)的形式發(fā)送控制數(shù)據(jù)，該控制數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)以包化形式被ENIC NI8的網(wǎng)絡(luò)處理器20(圖4)接收。該單播控制數(shù)據(jù)具有將其標識為控制包的首部，由此(如參照圖4所述的那樣)，這些控制包被路由到ENIC NI8的CPU 26?？刂茢?shù)據(jù)可以指示視頻切換器D8將其輸出從AV流之一切換為另一AV流，即從“攝像機1”切換到“攝像機2”。
第三操作實例將標記文本數(shù)據(jù)的變更傳遍網(wǎng)絡(luò)圖7示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)配置的簡化示意圖。所示網(wǎng)絡(luò)包括兩個攝像機“攝像機1”和“攝像機2”、數(shù)字多效處理(DME)單元、AB切換器和可以顯示這兩個攝像機中任一攝像機的輸出AV流的監(jiān)視器(具體顯示哪一個AV流取決于AB切換器的當前配置)。圖7針對與各網(wǎng)絡(luò)設(shè)備相關(guān)聯(lián)的ENIC對網(wǎng)絡(luò)進行說明。因此，網(wǎng)絡(luò)包括連接到源設(shè)備“攝像機1”的ENIC_1 710、連接到源設(shè)備“攝像機2”的ENIC_2 720、連接到DME單元的ENIC_DME 730、連接AB切換器的ENIC_AB_SWITCH 740以及連接到監(jiān)視器的ENIC_AIR750。
ENIC_1 710接收“攝像機1”輸出的SDI數(shù)據(jù)，將其包化，并通過ENIC_DME 730經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳送到DME，以便進行數(shù)字多效處理，而DME的SDI輸出回饋給ENIC_DME 730以進行包化以及通過ENIC_AB_SWITCH 740經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)紸B切換器?！皵z像機2”的輸出由ENIC_2 720包化，并以包形式通過ENIC_AB_SWITCH 740經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)紸B切換器。根據(jù)AB切換器的當前配置，將“攝像機1”或“攝像機2”的經(jīng)DME處理過的輸出提供給ENIC_AIR 750，以便轉(zhuǎn)換到SDI格式并在監(jiān)視器上顯示。圖7中ENIC之間的虛線表示始自ENIC的網(wǎng)絡(luò)連接，而實線表示至一個ENIC的SDI連接。如上所述，SDI數(shù)據(jù)作為輸入提供給ENIC端口以便包化，而后經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)侥康脑O(shè)備，而ENIC從網(wǎng)絡(luò)接收的包數(shù)據(jù)經(jīng)去包化處理，然后以串行數(shù)字數(shù)據(jù)流(如SDI數(shù)據(jù)流或AES音頻數(shù)據(jù)流)的形式提供給AV設(shè)備。
如上所述，網(wǎng)絡(luò)管理器4存儲的網(wǎng)絡(luò)配置數(shù)據(jù)包括含參數(shù)“LINK(鏈路)”的“源”數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，LINK＝1的源是由目的設(shè)備提供的源。每個攝像機的視頻源設(shè)備的參數(shù)LINK＝0，所以是一個“純粹”的源，即它直接生成它輸出的數(shù)據(jù)。每個攝像機具有一個稱為“制作人”的用戶組，制作人將標記文本設(shè)置為攝像師的姓名，即分別將“FRED”或“JIM”用于“攝像機1”和“攝像機2”。ENIC_1 710與“攝像機1”相關(guān)聯(lián)，ENIC_2與“攝像機2”相關(guān)聯(lián)，網(wǎng)絡(luò)上的三個其它ENIC為ENIC_DME 730、ENIC_AB_SWITCH 740和ENIC_AIR 750。ENIC_DME 730對來自“攝像機1”的視頻執(zhí)行數(shù)字多效(DME)處理。此ENIC在網(wǎng)絡(luò)管理器4存儲的網(wǎng)絡(luò)配置數(shù)據(jù)庫中具有兩個設(shè)備項，這兩個設(shè)備項標為“DME In”和“DME Out”?！癉ME In”是目的設(shè)備，它通過網(wǎng)絡(luò)從“攝像機1”接收包化數(shù)據(jù)，以便提供給DME單元，并具有至同一ENIC上的源設(shè)備“DME Out”的視頻鏈路，通過此鏈路，來自“攝像機1”的包化的經(jīng)DME處理的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳送到ENIC_AB_SWITCH 740。DME Out”也具有標記項E1(指示效果1)。ENIC_AB_SWITCH 740在“DME Out”源設(shè)備與輸出“攝像機2”數(shù)據(jù)的ENIC 2720的關(guān)聯(lián)源設(shè)備之間進行無縫切換。此ENIC 740在網(wǎng)絡(luò)配置數(shù)據(jù)庫中將有三個設(shè)備項，標記為“Switch A In”、“Switch BIn”和“Switch Out”?！癝witch Out”是將會鏈接到“Switch A In”或“Switch B In”的一個源設(shè)備，具體取決于選擇了哪一個視頻源(即來自“攝像機1”的經(jīng)處理的AV流或來自“攝像機2”的AV流)。ENIC_AIR 750具有一個設(shè)備，即一個標為“監(jiān)視器”(具有標記顯示的監(jiān)視器)?！氨O(jiān)視器”是一個“純”目的設(shè)備(LINKED＝0)，因為它不向另一個源設(shè)備提供數(shù)據(jù)?！氨O(jiān)視”設(shè)備經(jīng)ENIC_AB_SWITCH740從AB切換器接收視頻，且具有顯示來自其源設(shè)備的METADATA(元數(shù)據(jù))的標記，即ENIC_AB_SWITCH 740的“Switch Out”源設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明技術(shù)，首先考慮如何實現(xiàn)將源設(shè)備標記文本數(shù)據(jù)的變化通過網(wǎng)絡(luò)連接傳播到最終目的設(shè)備。例如，考慮AB切換器正在顯示信道A和攝像機1的METADATA的變化。如果對應(yīng)于當值攝像師的變更，“攝像機1”的標記文本從“FRED”變?yōu)椤癛OB”，則ENIC_1710將向網(wǎng)絡(luò)管理器4發(fā)送請求，以將與源設(shè)備“攝像機1”相關(guān)聯(lián)的標記數(shù)據(jù)從“FRED”變更為“ROB”。網(wǎng)絡(luò)管理器將查詢網(wǎng)絡(luò)配置數(shù)據(jù)庫，并檢查每個預(yù)訂傳送攝像機1源數(shù)據(jù)的組播組的目的設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)管理器4將更新正在顯示ENIC_1源設(shè)備的標記文本數(shù)據(jù)的任何客戶機的視圖。如果這些目的設(shè)備中的任何一個是鏈接的設(shè)備(即如果它將收到的數(shù)據(jù)進一步提供給另一個源設(shè)備)，則它會導(dǎo)航到對應(yīng)的鏈接源設(shè)備，并更新其所有目的站，依此類推。在圖7所示的配置中，ENIC_DME 730的目的設(shè)備“DME In”鏈接到同一ENIC的源設(shè)備“DME Out”(即，鏈接到同一ENIC上的不同端口)。源設(shè)備“DME Out”的標記文本(E1)與ROB級聯(lián)而形成ROB_E1，必須通知當前正從“DME Out”接收數(shù)據(jù)的所有目的站。ENIC_AB_SWITCH 740的唯一目的設(shè)備是“Switch A In”。因為該切換器當前設(shè)為從信道A接收數(shù)據(jù)(即從攝像機1)，所以“Switch A In”(而非“SwitchB In”)是當前的鏈接目的設(shè)備，因為它為ENIC_AB_SWITCH 740(同一ENIC)的“Switch Out”源設(shè)備提供輸入，從而更新“Switch Out”的所有目的站。在本實例中，“Switch Out”只有一個目的設(shè)備，即ENIC_AIR 750上的純目的“監(jiān)視器”。因此，標記“監(jiān)視器”更新為“ROB_E1”(替換“FRED_E1”)。由此，將標記文本的變化有效地傳播通過網(wǎng)絡(luò)中的相關(guān)節(jié)點。
接著考慮執(zhí)行AB切換，使得在監(jiān)視器上顯示“攝像機2”的輸出，而非“攝像機1”的輸出。在這種情況下，向網(wǎng)絡(luò)管理器4發(fā)送一個請求，以在ENIC_AB_SWITCH 740上的目的設(shè)備“Switch A In”與“Switch B In”之間執(zhí)行無縫AB切換。網(wǎng)絡(luò)管理器4查詢網(wǎng)絡(luò)配置數(shù)據(jù)庫以確定與所建議的切換相關(guān)聯(lián)的ENIC的當前狀態(tài)，如果網(wǎng)絡(luò)配置正確，網(wǎng)絡(luò)管理器就會開始改變在兩個源設(shè)備之間實現(xiàn)切換所必需的虛電路交換連接。ENIC_AB_SWITCH 740上的目的“SwitchB In”從其獲得數(shù)據(jù)的ENIC_2 720上的源設(shè)備與“攝像機2”相關(guān)聯(lián)。利用網(wǎng)絡(luò)管理器4的網(wǎng)絡(luò)配置數(shù)據(jù)庫，可以導(dǎo)航到“攝像機2”并將其狀態(tài)更新為*在播*狀態(tài)。同樣地，當改變切換器AB配置，使得至“Switch A In”的連接再次有效時，通過從“Switch A In”反向?qū)Ш酵ㄟ^設(shè)備，可以將“攝像機1”指定為*停播*。正確的標記文本與“攝像機2”相關(guān)聯(lián)的標記文本即“JIM”現(xiàn)在可以如上所述傳播到“監(jiān)視器”，以替換當前顯示的與“攝像機1”相關(guān)聯(lián)的標記文本“FRED_E1”或“ROB_E1”。
2.向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)，圖6B和圖6C參考圖6B，緩沖器2408從一個SDI源(如攝像機)接收一個SDI視頻信道。緩沖器2408臨時存儲該視頻，同時由RTP/FEC編碼器2410將其包化，并發(fā)送到緩沖器2412以進行臨時存儲。標記生成器241為RTP包加上標記，該標記包括如圖5A和5B所示的流和類型數(shù)據(jù)。復(fù)用器2416從標記生成器接收帶標記包，并將該視頻包與來自類似視頻信道的其它視頻包進行多路復(fù)用。標記由CPU 26響應(yīng)從網(wǎng)絡(luò)控制器4接收的AVSCP消息而生成的數(shù)據(jù)來定義。如圖5C所示，包交換機根據(jù)該標記中的流數(shù)據(jù)將視頻包引導(dǎo)向網(wǎng)絡(luò)處理器(網(wǎng)絡(luò))或PCI28。音頻包以類似方式進行處理和路由。
如果包要路由到網(wǎng)絡(luò)，則首部生成器210(圖4)將從包剝離標記，并根據(jù)流和類型標記生成附加到該包上的網(wǎng)絡(luò)首部的適當部分。
代理視頻參考圖8，以如下方式由SDI視頻生成代理視頻。水平濾波器70對SDI輸入數(shù)據(jù)應(yīng)用低通FIR濾波器。水平濾波器的輸出作為輸入提供給水平二次抽樣器71，水平二次抽樣器71在水平方向上對該SDI視頻進行二次抽樣，以降低水平方向的分辨率。垂直二次抽樣器72降低從水平二次抽樣器71接收的數(shù)據(jù)的垂直分辨率。所得的代理視頻隨后由編碼器74編碼，以形成RTP包。每個視頻信道對應(yīng)一個代理視頻發(fā)生器。包化器24、包交換機22和網(wǎng)絡(luò)處理器20以對SDI視頻同樣的方式處理代理視頻?？偸菍⒋硪曨l導(dǎo)向交換與路由客戶機6，或交換與路由客戶機6和61之一。因此，一個代理視頻流是客戶機6和/或61所加入的第一組播組中的一個組播，而SDI視頻(從中得到代理視頻)是第二組播組中的一個組播。組播組由標識該數(shù)據(jù)流的D類IP地址定義。在一個替代實施例中，可以將代理視頻流或較高分辨率的SDI視頻流的交替場(alternate field)分配給不同的組播組。
在本發(fā)明目前的優(yōu)選實例中，代理視頻包括180個樣本×144行(PAL)或180個樣本×120行(NTSC)以及每秒25或30幀，采用水平或垂直濾波。每個樣本的比特數(shù)可以是24比特(即，3種顏色，每種顏色8個比特)或16比特(3種顏色，每種顏色5個比特)。
交換與路由客戶機6參考圖9和圖10，其中顯示了圖形用戶界面(GUI)實例。在本實例中，GUI由交換與路由客戶機6提供，該交換與路由客戶機6是具有監(jiān)視器、鍵盤和鼠標的PC。但是，GUI也可以由網(wǎng)絡(luò)管理器4來提供，或者由網(wǎng)絡(luò)管理器4和交換與路由客戶機6二者來提供。GUI是與底層軟件的接口，所述底層軟件對用戶利用GUI執(zhí)行的操作(例如單擊鼠標或鍵盤輸入)作出反應(yīng)。
數(shù)據(jù)流GUI顯示網(wǎng)絡(luò)管理器4提供給它的有關(guān)網(wǎng)絡(luò)配置的信息。如上所述，該信息利用CNMCP協(xié)議來提供。GUI還顯示ENIC利用上述的實時傳輸協(xié)議(RTP)提供的代理視頻。代理視頻是生成源組(generatingsource group)通過ENIC在網(wǎng)絡(luò)上進行的組播，要接收它，交換和路由交換機6要加入該代理視頻流的組播組。數(shù)據(jù)路由利用IGMP消息命令來建立。GUI可用于啟動對可控源組(如VTR)或目的站組(如視頻處理器)的控制。交換與路由客戶機6響應(yīng)于經(jīng)GUI采取的操作，直接向與控制源組相關(guān)聯(lián)的ENIC單播控制數(shù)據(jù)。單播控制數(shù)據(jù)如上所述。交換與路由客戶機6在加入傳送狀態(tài)流數(shù)據(jù)的組播組時接收如上所述的組播的狀態(tài)流數(shù)據(jù)。
當把GUI用于啟動將來自源設(shè)備的視頻路由到目的設(shè)備時，它向網(wǎng)絡(luò)管理器4發(fā)送一個CNMCP消息。網(wǎng)絡(luò)管理器隨后向與該目的設(shè)備相關(guān)聯(lián)的ENIC發(fā)送AVSCP消息，以便使其將該目的設(shè)備加入到所需的組播組中。
交換與路由客戶機6可以向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送IGMP加入消息。但是，交換與路由客戶機6還可以自我預(yù)訂一個組播組，僅用于傳送狀態(tài)、音頻和代理數(shù)據(jù)流。網(wǎng)絡(luò)管理器控制對與一個視頻流對應(yīng)的組播組的客戶訪問。
GUI如下說明假定使用至少一個指示設(shè)備(如鼠標和/或鍵盤)以常規(guī)方式來操作GUI?；蛘?，可以采用具有映射到特定GUI命令的“熱鍵”的鍵盤接口或觸摸屏界面來發(fā)出命令。圖9所示的GUI具有三個主要顯示區(qū)域A1、A2和A3。
區(qū)域A1是網(wǎng)絡(luò)管理區(qū)域，它顯示各組(如攝像機CAM1等和VTRVTR1等)及其源設(shè)備(例如CAM1的輸出CAM V1)。這些組的圖形表示帶有標記文本(如CAM1)，而源設(shè)備的圖形表示帶有附屬標記文本(如CAM V1)。用于在區(qū)域A1中創(chuàng)建顯示畫面的數(shù)據(jù)是從網(wǎng)絡(luò)管理器維護的數(shù)據(jù)庫中獲得的，這些數(shù)據(jù)利用CNMCP消息提供給交換與路由客戶機。
區(qū)域A2是具有多個代理視頻顯示區(qū)域或窗口W1至W10的源內(nèi)容檢查區(qū)域。在本例中，有10個這樣的窗口，當然窗口數(shù)量可以是任何合適的數(shù)量。窗口W1至W10顯示代理視頻。在本實例中，選擇要在窗口中顯示的代理視頻是通過從網(wǎng)絡(luò)管理區(qū)域A1拖曳源設(shè)備并將其放于所選窗口中來完成的。顯示窗口還具有指示當前所示代理視頻的關(guān)聯(lián)源組的標識符。此拖放事件使底層軟件向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送一個IGMP加入消息，以便交換與路由客戶機6加入傳送與所選源設(shè)備相關(guān)聯(lián)的代理視頻的組播組。
這些窗口具有各自的標簽區(qū)域L1至L10，其中GUI顯示與該源設(shè)備相關(guān)聯(lián)的適當?shù)臉擞浳谋竞?或附屬標記文本。
區(qū)域A3是路由檢查區(qū)域，其中包括充當開關(guān)的按鈕B。在本實例中有兩行按鈕一行與源組和/或源設(shè)備相關(guān)聯(lián)，且標有對應(yīng)于該源的相應(yīng)標記文本的按鈕，以及一行標有對應(yīng)于相關(guān)目的站的標記文本的目的站按鈕。用戶可以在GUI區(qū)域A3上(通過鼠標單擊事件、鍵盤輸入或觸摸觸摸屏的適當區(qū)域)來選擇源按鈕和一個或多個目的站按鈕，并響應(yīng)這種選擇建立通信路徑，以便所選源按鈕所表示的源通過網(wǎng)絡(luò)鏈接到所選目的站。在圖9所示的實例中，高亮顯示的按鈕顯示CAM1鏈接到MON1、VTR2和DSP2，以及與CAM1相關(guān)聯(lián)的音頻數(shù)據(jù)鏈接到AU OUT 3。
為了作進一步的解釋，假定源CAM1要連接到MON1。當交換與路由客戶機6啟動時，它連接到網(wǎng)絡(luò)管理器的已知端口4上，網(wǎng)絡(luò)管理器4發(fā)送有關(guān)可供利用的源設(shè)備的信息。網(wǎng)絡(luò)的這一視圖將在GUI顯示畫面中反映給用戶。傳遞給客戶機的每個設(shè)備均有一個ID，客戶機將在隨后與網(wǎng)絡(luò)管理器的通信中用它來描述該設(shè)備。例如，目的設(shè)備可以是監(jiān)視器。如果客戶機希望對來自源組(例如VTR)的視頻進行路由，則它會向網(wǎng)絡(luò)管理器4發(fā)送一個CNMCP交換消息，其中含有目的設(shè)備和源設(shè)備的ID。
如果該客戶機未獲準執(zhí)行此操作，則網(wǎng)絡(luò)管理器將在響應(yīng)時向客戶機發(fā)送CNMCP NAK消息。否則，它將按如下方式處理該請求。
網(wǎng)絡(luò)管理器4將檢查網(wǎng)絡(luò)配置數(shù)據(jù)庫并確定視頻正向哪個組播IP地址發(fā)送。將會創(chuàng)建AVSCP交換消息，其中含有此IP地址，然后將此消息發(fā)送到與監(jiān)視器相連的ENIC。ENIC嵌入式軟件向此IP地址發(fā)送IGMP加入消息，并向網(wǎng)絡(luò)管理器回送AVSCP ACK消息。ENIC應(yīng)該在接收期望的視頻數(shù)據(jù)，并會把它發(fā)送給連接監(jiān)視器的SDI輸出。同時，接收到AVSCP ACK消息的網(wǎng)絡(luò)管理器4將更新數(shù)據(jù)庫中的路由信息。網(wǎng)絡(luò)管理器4向該客戶機回送CNMCP ACK消息以指示成功。
圖9所示的GUI最好還包括所示的另外兩個顯示區(qū)域M1和M2，用于顯示播放監(jiān)視器MON 1和MON2上顯示的視頻。在本例中，MON2具有一個暗邊框，指示它顯示當前正從例如VTR1的LINE OUT 1上播放出來的視頻。具有淺色邊框的MON1顯示來自CAM1的視頻，它已經(jīng)預(yù)選用于后續(xù)播放?？梢酝ㄟ^從窗口W1將代理視頻拖放到MON1和MON2，從而選擇要在窗口MON1和MON2中顯示的視頻?？梢酝ㄟ^單擊MON1或MON2來選擇或切換要播放的視頻。
圖9所示的GUI具有音頻控制顯示區(qū)域AVD。
該GUI還具有與窗口W1至W10相關(guān)聯(lián)的虛擬用戶控件C1至C10，以及與MON1相關(guān)聯(lián)的用戶控件CM和2窗口。對這種用戶控件的操作使底層軟件通過網(wǎng)絡(luò)直接向產(chǎn)生關(guān)聯(lián)窗口中的視頻的源組發(fā)送單播控制數(shù)據(jù)UCD。作為一個替代方案或附加方案，C1至C10可以指示相關(guān)設(shè)備的當前狀態(tài)。
圖10所示的GUI與圖9所示的GUI有很小的差別。它具有代理視頻顯示區(qū)域W1至W8、與圖9中的完全相同的網(wǎng)絡(luò)管理區(qū)域A1(僅僅作了示意性的顯示)以及區(qū)域A5中的監(jiān)視顯示畫面“M1”和“M2”。圖10所示的GUI缺少與圖9中區(qū)域A3對應(yīng)的源按鈕和目的站按鈕行，但具有兩個按鈕M1和M2，類似于圖9所示按鈕，這兩個按鈕充當開關(guān)。按鈕M1和M2選擇與窗口M1和M2中的一個相關(guān)窗口相關(guān)聯(lián)的播放視頻。當前播放的視頻顯示在播放窗口PO中。
窗口“M1”和“M2”具有相關(guān)的音頻控件A1和A2，用于開關(guān)音頻監(jiān)視器，以允許用戶監(jiān)視與窗口M1和M2的視頻相關(guān)聯(lián)的音頻。
將要在窗口M1和M2中顯示的視頻從代理視頻窗口W1至W8拖放到那些窗口中。這種拖放事件促使全分辨率視頻(非代理視頻)由源通過ENIC NI8發(fā)送到全分辨率監(jiān)視器(如圖1中的MON1和MON2)以及視頻切換器(如圖1中的D8)。因此，降低帶寬的代理視頻可幫助用戶選擇在網(wǎng)絡(luò)中建立哪一條虛電路交換連接，而網(wǎng)絡(luò)管理器4存儲的數(shù)據(jù)將每個代理視頻源與從中獲得該代理視頻源的全分辨率數(shù)據(jù)流相關(guān)聯(lián)，從而允許響應(yīng)用戶引起的GUI事件而建立數(shù)據(jù)通信路徑。注意，生成代理視頻流的每個源組與至少兩個組播IP地址相關(guān)聯(lián)，第一個組播IP地址是傳輸全分辨率視頻數(shù)據(jù)的地址，而第二組播IP地址是傳輸較低分辨率的代理視頻數(shù)據(jù)的地址。操作按鈕M1或M2促使底層軟件通過ENIC NI8向視頻切換器發(fā)送單播控制數(shù)據(jù)UCD，以使視頻切換器在兩個不同源之間進行切換。
圖11示意性地顯示了向操作員展示網(wǎng)絡(luò)配置概貌的GUI。該GUI包括第一源屏面110，其中顯示屬于IP網(wǎng)絡(luò)的活動源和不活動源。呈示了諸如攝像機CAM1、CAM2、CAM3等源組。磁帶錄像機組VTR1具有與之相關(guān)的單獨音頻VTR A1/2、VTR A3/4和視頻VTR V1設(shè)備(即三個不同的輸入/輸出端)，它們也被顯示出來。源類型如第一麥克風的MIC1和指定音頻信道設(shè)備的源名稱MIC A1/2均表示于第一源屏面110中。源類型用圖標表示，而源名稱則未用圖標表示?？梢酝ㄟ^高亮顯示第一源屏面110上的期望源來選擇輸入，例如當前選擇了攝像機1(CAM1)。網(wǎng)絡(luò)檢查屏面112包括三個子屏面控制器子屏面114、源子屏面116和目的站子屏面?？刂破?、源和一個或多個目的站之間的連接以三個子屏面中各實體之間的彩色編碼的分支連接來表示。當前的配置顯示第一控制器CONT 1正在控制源組CAM1，而該源組CAM1正在向六個不同的目的設(shè)備，即兩個監(jiān)視器MON1、MON2、一個VTR1、一個音頻輸出AUDIO OUT 3、數(shù)字信號處理器DSP 2和輸出線路LINE OUT 1提供數(shù)據(jù)。源子屏面116提供對應(yīng)每個源的下拉菜單，該菜單提供有關(guān)設(shè)備的更詳細的信息，如與該源相關(guān)聯(lián)的音頻和視頻數(shù)據(jù)流。源和數(shù)字信號處理器(DSP)之間的關(guān)系由源子屏面116的左手空白中的顏色編碼來表示，例如在本例中，CAM1同時與DSP2和DSP3相關(guān)聯(lián)。諸如CAM1、VTR1、MIC1等信號源的名稱是從標記文本派生得到的。圖11所示的GUI可以顯示與網(wǎng)絡(luò)的源設(shè)備或目的設(shè)備相關(guān)聯(lián)的狀態(tài)信息(例如在播/停播)。此狀態(tài)信息由對應(yīng)的設(shè)備以狀態(tài)包的形式提供給網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)管理器4比較網(wǎng)絡(luò)配置數(shù)據(jù)庫中的狀態(tài)數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)庫中的更新信息定期更新GUI顯示。
圖12示意性地顯示了一種GUI，它提供指示網(wǎng)絡(luò)上源和目的站之間的連接的一種方法。區(qū)域123顯示組(如CAM1)以及相關(guān)聯(lián)的源設(shè)備(如V1、V2)，而區(qū)域122表示目的站。每個源組具有與其相關(guān)聯(lián)的彩條。區(qū)域121是一個利用彩條表示源和目的站之間的連接的矩陣。圖12中所示的GUI為用戶提供了一個概貌和界面，用于向操作員顯示數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中是如何進行路由的。該GUI包括位于屏幕頂端的路由檢查概貌屏面121以及包含源子屏面123和目的站子屏面124的主路由檢查屏面122。概貌路由檢查屏面121提供源和目的站之間關(guān)系的一種容易理解的概貌。這是通過經(jīng)顏色編碼的高亮顯示來實現(xiàn)的。該屏面121當前指示源CAM1連接到目的站MON1、MON2、MON3、VTR2和AUOUT3。通過單擊路由檢查概貌屏面121的給定源區(qū)域，會高亮顯示該源及與其相關(guān)聯(lián)的任何目的站。源子屏面123提供數(shù)據(jù)源的擴展視圖，其中以圖形方式顯示了數(shù)據(jù)源組如CAM1及其相關(guān)設(shè)備V1或V2。同樣地，目的站子屏面124提供目的站組的擴展視圖。例如，從源子屏面121和目的站子屏面124中的高亮顯示區(qū)域，顯而易見的是CAM1設(shè)備V1連接到MON1的設(shè)備V1和V2。目的站子屏面124還提供表示源-目的站連接的圖形顏色編碼的矩陣。
在具有根據(jù)圖9至圖11的實例的GUI的網(wǎng)絡(luò)配置中，假定用戶可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)管理器4存儲在網(wǎng)絡(luò)配置數(shù)據(jù)中的所有可用數(shù)據(jù)查看完整的網(wǎng)絡(luò)配置。但是，在替代配置中，網(wǎng)絡(luò)管理器4可以存儲用戶特定的簡要信息，據(jù)此為每個用戶指定有關(guān)可以查看的網(wǎng)絡(luò)配置部分以及用戶獲得授權(quán)建立或刪除的虛電路交換連接的特定訪問-許可等級。用戶特定的簡要信息所指定的允許的訪問-許可等級可由用戶的工作(如攝像師、編輯人員、導(dǎo)演、制作人)來確定，也可以僅通過與單獨用戶相關(guān)聯(lián)的唯一ID來確定。因此，例如，導(dǎo)演可以查看整個網(wǎng)絡(luò)的當前配置，但不具有改變虛電路交換連接的訪權(quán)限，而攝像師既可以查看又可以改變其操作的攝像機所屬網(wǎng)絡(luò)的配置或其子集。
圖13示意性地顯示了網(wǎng)絡(luò)管理器上提供的用戶界面，通過該用戶界面用戶可以手工輸入配置數(shù)據(jù)。當一個設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)時，用戶通過該用戶界面將此情況通知網(wǎng)絡(luò)管理器4。該界面包括ENIC ID對話框、端口ID對話框以及標記文本對話框。用戶在對話框中輸入管理器確定網(wǎng)絡(luò)配置所需的數(shù)據(jù)。ENIC ID項是用戶定義的標識符，如ENIC6，端口ID項指定該設(shè)備已經(jīng)連接到的ENIC端口，而標記文本項指定用作源/目的站標識符的可隨意指定的標簽(即上述的標記文本)。標記文本ID用于附加(而非替代)上述的源和目的站標識符ID上。
引用文獻1.RTP Payload Format for BT.656 Video Encoding，D.Tynan，(Claddagh Films)RFC2431，Oct.1998.
權(quán)利要求
1.一種音頻/視頻網(wǎng)絡(luò)，包含包交換網(wǎng)絡(luò)，在所述包交換網(wǎng)絡(luò)上可傳送包括音頻和/或視頻數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)；至少一個數(shù)據(jù)源，其連接到所述網(wǎng)絡(luò)并且可用于收集包含第一分辨率下和大于所述第一分辨率的第二分辨率下的音頻/視頻數(shù)據(jù)的包化數(shù)據(jù)以及通過組播網(wǎng)絡(luò)傳輸來傳輸數(shù)據(jù)包，所述數(shù)據(jù)包傳送第一分辨率下的多個音頻/視頻流；至少一個客戶機，其連接到所述網(wǎng)絡(luò)并且是用于處理包化音頻/視頻數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理設(shè)備，所述至少一個客戶機被布置成可加入所述組播組以便接收所述第一分辨率下的多個音頻/視頻流；所述客戶機與用于選擇音頻/視頻流的選擇部件相關(guān)聯(lián)，所述選擇部件被布置為可發(fā)出單播命令以便將所述第二分辨率下的所選擇的音頻/視頻流從所述源傳輸至所述客戶機。
2.如權(quán)利要求1所述的網(wǎng)絡(luò)，其中所述選擇部件可用于顯示所述第一分辨率下的所選擇的音頻/視頻流的表示。
3.如權(quán)利要求1或2所述的網(wǎng)絡(luò)，其中所述第二分辨率下的音頻/視頻數(shù)據(jù)通過組播網(wǎng)絡(luò)傳輸來傳送。
4.如權(quán)利要求1至3的任何一項所述的網(wǎng)絡(luò)，包含基于包的網(wǎng)絡(luò)交換機；以及連接到所述網(wǎng)絡(luò)交換機的網(wǎng)絡(luò)控制裝置，所述網(wǎng)絡(luò)控制裝置用于以如下方式提供經(jīng)所述網(wǎng)絡(luò)交換機將包化數(shù)據(jù)從源傳輸?shù)侥康恼镜奶撾娐方粨Q連接a)將組播組標識符賦予源，以便源將包化數(shù)據(jù)以組播數(shù)據(jù)包的形式發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上，所述組播數(shù)據(jù)包由組播組標識符標識；以及b)指示客戶機向所述網(wǎng)絡(luò)交換機發(fā)出請求，以加入源的組播組，以便從該源接收數(shù)據(jù)包。
5.如權(quán)利要求4所述的網(wǎng)絡(luò)，所述網(wǎng)絡(luò)控制裝置包含所述選擇部件。
6.如權(quán)利要求4或5所述的網(wǎng)絡(luò)，其中所述網(wǎng)絡(luò)控制裝置用于對應(yīng)于每個客戶機存儲其據(jù)以接收數(shù)據(jù)的所述組播組標識符。
7.如權(quán)利要求6所述的網(wǎng)絡(luò)，其中所述網(wǎng)絡(luò)控制裝置用于對應(yīng)于每個客戶機存儲其據(jù)以接收數(shù)據(jù)的所述源的一個標識符。
8.如權(quán)利要求7所述的網(wǎng)絡(luò)，其中所述網(wǎng)絡(luò)控制裝置用于存儲有關(guān)每個客戶機的標識符。
9.如權(quán)利要求8所述的網(wǎng)絡(luò)，其中每個標識符包括所述源或客戶機據(jù)以連接到所述網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)接口的標識符；以及所述源或客戶機據(jù)以連接的接口的端口的標識符。
10.如權(quán)利要求9所述的網(wǎng)絡(luò)，其中所述網(wǎng)絡(luò)控制裝置用于對應(yīng)于每個網(wǎng)絡(luò)接口存儲一個網(wǎng)絡(luò)地址。
11.如前述任何一項權(quán)利要求所述的網(wǎng)絡(luò)，其中所述網(wǎng)絡(luò)用于承載用于控制所述源和/或客戶機其中至少之一的控制數(shù)據(jù)包。
12.如前述任何一項權(quán)利要求所述的網(wǎng)絡(luò)，其中所述第一分辨率下的所述音頻/視頻流包含第一視頻分辨率下的視頻流。
全文摘要
一種基于包的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)包括一個基于包的網(wǎng)絡(luò)交換機；多個連接到所述網(wǎng)絡(luò)的包化數(shù)據(jù)源，所述包化數(shù)據(jù)包含音頻數(shù)據(jù)或視頻數(shù)據(jù)其中至少之一；至少一個目的站，即一個用于處理來自所述包化數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)且連接到所述網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)處理設(shè)備；以及一個連接到所述網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)控制裝置，所述網(wǎng)絡(luò)控制裝置用于以如下方式提供經(jīng)網(wǎng)絡(luò)交換機將包化數(shù)據(jù)從源傳輸?shù)侥康恼镜奶撾娐方粨Q連接a)將組播組標識符賦予所述源，以便所述源將包化數(shù)據(jù)以組播數(shù)據(jù)包的形式發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上，所述組播數(shù)據(jù)由組播組標識符標識；以及b)指示目的站向所述網(wǎng)絡(luò)發(fā)出請求，以加入一源的組播組，以便從該源接收數(shù)據(jù)包。
文檔編號H04L29/06GK101094090SQ20071010928
公開日2007年12月26日 申請日期2004年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月16日
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