一种信号流报文处理方法及装置、电子设备及存储介质与流程

本技术实施例涉及时间同步，尤其涉及一种信号流报文处理方法及装置、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、当前制播网ip化系统逐渐普及，一些新的场景也随之出现。媒体终端在产生音视频信号并进行ip封装时，会将信号生成时刻的ptp时间封装进ip报文的rtp头的ptp时戳字段(ptp时戳与rtp时戳相同)，下游媒体终端在进行信号处理时会参考这个时戳，保障信号处理的正确。媒体终端在进行信号处理时会比较不同信号的时戳，当不同信号的时戳相差较大时会可能会造成问题，譬如：有的设备在进行视频净切换时就会比较切入、切出两个视频信号的ptp时戳，时戳差超过容许范围时会造成净切换失败。因此，产生了将不同信号间ptp时戳对齐的需求，这在一个限定范围内可以依靠制播网网络的ptp时钟同步能力来解决，即使用ip化的制播网逐级传递ptp时钟给不同的产生媒体信号的终端设备，保持这些终端设备的ptp时钟同步在一定范围内，这样一个制播网域内的不同终端设备在同一个时刻产生的信号的ptp时戳差也就能够保持在一定范围内了。而又由于一个制播域的范围有限，所以不同信号到达同一台处理终端设备时ptp时戳差也能够保持在合理范围内。

2、ip网络支持数据的远距离传输，而数据在网络的传输过程中会因为传输距离的增长，中间经过设备的增多，造成时延的增加，如：数据在光纤中传输时每公里传输时延大概是5微秒，ip网络设备每一跳时延假定是10微秒，那么在距离1000公里的两地间进行数据传输时，假定需要经过5跳ip网络设备，则ip网络产生的时延就会达到5*1000+5*10＝5050微秒＝5.05毫秒(这里没有计算经过传输设备产生的时延)。这样远端制播域产生的信号即使和本端制播网域ptp是同步的(如ptp的时钟源都来自于北斗卫星)，同一个时刻产生的信号依然会存在比较大的ptp时戳差。而如果远端制播域和本端制播域ptp没有同步，那么ptp时戳差可能会更大。

3、参见图1，当一个ip化制播网系统处理的不同信号(信号a和信号b)的时戳出现不同步(不在一定误差范围内，如1/4帧时长)的情况时，这个ip化制播网系统无法正常工作，其中，信号a和信号b的时戳出现不同步的情况包括以下2种：第一，a信号和b信号产生的ptp域不一致，两个域ptp时间不一致；第二，a信号和b信号产生的ptp域一致，但是信号b经过长途传输，时延原因造成到达ptp域a后，报文时戳已经落后本地信号时戳很多。

4、另一方面，ip传输可能出现的偶发性丢包、突发时延陡增等问题，损害制播业务的可靠性。为解决该问题，制播网ip化后遵循smpte st.2022-7(seamless protectionswitching of smpte st2022 ip datagrams)的无缝保护切换技术作为基本的保护方案。其规定了制播信号依靠1+1(a路和b路)双发选收机制在ip网络传输时的冗余保护机制。一般要求a路和b路信号要经过的ip网络路径不重合，避免单点故障造成冗余机制的失效。

5、参见图2，无缝保护切换技术要求制播网一个信号流在源端通过复制完成内容相同但ip头部特征不同的a、b两路ip流进行传输。a、b两路信号的ip 5元组不同(主要是目的ip地址，即组播组地址一定不同)，但负荷和rtp层的时戳、序列号a、b两路需要保持同步；a、b两路在网络传输时一般要求路径不重合，经过的节点不重合，防止出现单点故障时a、b路同时中断；a、b两路不区分主备，同时有效；媒资终端设备会同时接收a、b两路信号，在最终合成成视频帧前会根据规则从a、b路抽选其具体负荷内容；而抽选规则不同终端实现是不一样的，但很可能就根据报文中的rtp时戳信息再加上预期序列号的对应报文在a、b路中那一路先收到，在a、b两路rtp时戳一致的情况下，a路先收到预期序列号的报文就选取a路，同样b路先收到就选取b路；根据这个抽选规则就可以防止a、b路中任一路故障时最终输出信号可以保持稳定，完成无缝的保护切换。

6、相关技术中，由于一个ip化制播网系统中处理的不同信号的rtp时戳要求同步，而从外系统接收的信号却非常可能由于传输时延或本身ptp未和本系统同步等原因，造成这部分信号rtp时戳没有和本系统自身产生的信号同步。所以在本系统真正处理这个外系统信号前需要提前将其rtp时戳和本地ptp时间对齐。

7、参见图3，通过单独增加一个ip转换设备(ipg)的方式完成外部信号到本地信号的转换。这个转换的原理是在ipg进行信号的重新生成：将外来ip信号还原成sdi基带信号，再从sdi基带信号重新封装为本地ip信号，而在重新封装的过程中根据本制播域的ptp重新生成ptp时戳。

8、然而，相关技术有如下缺点，增加了系统建设成本、维护成本：需要额外的ipg终端设备进行ptp时戳的重新生成，设备采购成本增加，空间、功耗、环境、人员等维护成本也相应增加；显著增大了信号传输时延：将ip信号转换成sdi基带信号，再根据sdi基带信号重新封装ip信号的过程增大了信号传输的端到端时延：一般转换设备最少会缓存一帧信号，则时延需要增加1帧的时间，50p信号就是20ms；破坏了smpte st.2022-7的无缝保护切换技术的双路径传输思想，出现了单点故障点。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本技术实施例提供了一种信号流报文处理方法及装置、电子设备及存储介质。

2、第一方面，本技术实施例提供了一种信号流报文处理方法，包括：

3、将目标制播域内ip矩阵设备与该目标制播域的ptp时钟完成ptp同步；

4、响应于ip矩阵设备接收到信号流报文且所述信号流报文的时间戳状态为未同步，根据ip矩阵设备的ptp时间，计算设备当前时间戳与信号流报文时间戳之间的时戳偏移值，并将所述信号流报文的时间戳状态更改为已同步；

5、响应于ip矩阵设备接收到信号流报文且所述信号流报文的时间戳状态为已同步，根据时戳偏移值更新信号流报文时间戳，并对更新后时间戳的信号流报文进行转发。

6、在一种可能的实施方式中，所述信号流报文的时间戳状态通过以下步骤确定：

7、响应于ip矩阵设备接收到信号流报文，为ip矩阵设备配置信号流报文的时间戳刷新功能，并将信号流报文的时间戳状态从初始状态更改为未同步；

8、在得到ip矩阵设备的ptp时间与信号流报文时间戳之间的时戳偏移值的情况下，将信号流报文的时间戳状态从未同步更改为已同步。

9、在一种可能的实施方式中，在信号流报文的时间戳状态为已同步的情况下，响应于接收到重新计算时戳偏移值的请求，删除信号流报文的时间戳刷新功能，将信号流报文的时间戳状态从已同步更改为初始状态；

10、为ip矩阵设备重新配置信号流报文的时间戳刷新功能，并将信号流报文的时间戳状态从初始状态更改为未同步；

11、在重新计算得到ip矩阵设备的ptp时间与信号流报文时间戳之间的时戳偏移值的情况下，将信号流报文的时间戳状态从未同步更改为已同步。

12、在一种可能的实施方式中，所述根据ip矩阵设备的ptp时间，计算设备当前时间戳与信号流报文时间戳之间的时戳偏移值，包括：

13、在目标制播域内信号流为单路信号流的情况下，根据ip矩阵设备的ptp时间计算设备当前时间戳；

14、将设备当前时间戳与信号流报文时间戳之间的差值作为时戳偏移值。

15、在一种可能的实施方式中，所述根据ip矩阵设备的ptp时间，计算设备当前时间戳与信号流报文时间戳之间的时戳偏移值，包括：

16、在目标制播域内信号流为双路信号流的情况下，对于每一路信号流，根据当前路信号流对应ip矩阵设备的ptp时间计算设备当前时间戳，将设备当前时间戳与信号流报文时间戳之间的差值作为时戳偏移值；

17、从双路信号流的时戳偏移值中选择一个作为双路信号流共同的时戳偏移值。

18、在一种可能的实施方式中，所述方法还包括：

19、响应于预设时长内，接收到双路信号流中其中一路信号流的时戳偏移值，将接收到的时戳偏移值作为双路信号流共同的时戳偏移值。

20、在一种可能的实施方式中，所述根据时戳偏移值更新信号流报文时间戳，包括：

21、将信号流报文时间戳与时戳偏移值的加和值作为更新后的信号流报文时间戳。

22、在一种可能的实施方式中，所述方法还包括：

23、响应于ip矩阵设备接收到信号流报文且所述信号流报文的时间戳状态为未同步，在ip矩阵设备处于重启恢复阶段或故障恢复阶段的情况下，丢弃所述信号流报文；在ip矩阵设备处于信号流检测阶段的情况下，对信号流报文直接进行转发。

24、第二方面，本技术的实施例提供了一种信号流报文处理装置，包括：

25、同步模块，用于将目标制播域内ip矩阵设备与该目标制播域的ptp时钟完成ptp同步；

26、计算模块，用于响应于ip矩阵设备接收到信号流报文且所述信号流报文的时间戳状态为未同步，根据ip矩阵设备的ptp时间，计算设备当前时间戳与信号流报文时间戳之间的时戳偏移值，并将所述信号流报文的时间戳状态更改为已同步；

27、更新模块，用于响应于ip矩阵设备接收到信号流报文且所述信号流报文的时间戳状态为已同步，根据时戳偏移值更新信号流报文时间戳，并对更新后时间戳的信号流报文进行转发。

28、第三方面，本技术的实施例提供了一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器、通信接口和存储器通过通信总线完成相互间的通信；

29、存储器，用于存放计算机程序；

30、处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现上述的信号流报文处理方法。

31、第四方面，本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的信号流报文处理方法。

32、本技术实施例提供的上述技术方案与现有技术相比至少具有如下优点的部分或全部：

33、本技术实施例所述的信号流报文处理方法，将目标制播域内ip矩阵设备与该目标制播域的ptp时钟完成ptp同步；响应于ip矩阵设备接收到信号流报文且所述信号流报文的时间戳状态为未同步，根据ip矩阵设备的ptp时间，计算设备当前时间戳与信号流报文时间戳之间的时戳偏移值，并将所述信号流报文的时间戳状态更改为已同步；响应于ip矩阵设备接收到信号流报文且所述信号流报文的时间戳状态为已同步，根据时戳偏移值更新信号流报文时间戳，并对更新后时间戳的信号流报文进行转发，通过信号流量转发调度的ip矩阵与制播域的ptp时钟同步，并且在rtp时戳不同步的信号流通过ip矩阵转发过程中，ip矩阵设备根据已经同步后的ptp时间信息对信号流报文时间戳字段进行修改，无需额外的ipg设备也能够实现ip矩阵设备中信号流报文的rtp时戳刷新。