MXF: Qu'est-ce que c'est, comment cela fonctionne-t-il et pourquoi n'a-t-il pas encore résolu les problèmes du monde?

Le MXF n'est pas seulement un format de fichier, mais un outil pour créer de grands workflows en fonction des fichiers dont le succès dépendra de la façon dont nous l'utilisons. Bruce Devlin, directeur de la technologie Amberfin et co-auteur des spécifications MXF, examine la situation actuelle du format et sa projection de l'avenir.

Dans les années 1990, un groupe d'ingénieurs, représentant un certain nombre de fins et de fabricants, a rencontré une mission: développer un format de fichier ouvert qui facilite l'échange de vidéo, d'audio, de données et de métadonnées associées dans un flux de travail basé sur un fichier. Cette initiative a conduit au développement du MXF (matériel de format d'échange) approuvé par le SMPTE, en 2004.

Lorsque nous avons initialement conçu le MXF, nous avions une série d'exigences de conception fondamentales: nous voulions que les utilisateurs utilisent et travaillent avec les fichiers, même lorsqu'ils ont été créés, avant qu'ils ne soient complètement transférés sur un disque, NEL ou un serveur de lecture. Il semblait qu'il était important de permettre la synchronisation des composants séparément et de fournir la récupération aérée avant une interruption, garantissant qu'il y aurait suffisamment d'informations contenues dans ce fichier, pour lui permettre de se remettre facilement d'une éventuelle corruption. Et, bien sûr, il devait être ouvert, standardisé et indépendant du format de compression. Mais surtout, cela devait être simple et flexible.

Avec les exigences de conception fondamentale, nous avions également un objectif opérationnel principal pour le MXF: nous voulions qu'il soit applicable à une grande variété de flux de travail, pour porter fidèlement les métadonnées et l'essence, pendant tout le cycle de vie d'un programme, d'un film ou d'un clip de presse.

Objectif opérationnel

Au cours de son cycle de vie, un morceau de contenu accumule de plus en plus de bits d'essence, et de plus en plus de métadonnées, jusqu'à ce qu'il soit finalement prêt à être envoyé à un système de lecture ou à un autre type de réseau de distribution ou de publication.

Le MXF est conçu pour transporter des matériaux tout au long de la chaîne de production, collectant des métadonnées et différentes versions du matériau, au fur et à mesure que le projet progresse, dans le but de distribuer enfin le contenu à plusieurs destinations avec des exigences différentes des taux de bits, de la résolution et de la qualité de service.

Parce que le MXF est conçu en pensant aux flux de travail, tous les processus de manipulation sont parfaits pour l'utilisateur. Travaillez simplement en silence, en arrière-plan. Les métadonnées restent unies à l'essence de la vidéo et de l'audio, à travers le processus de production, de déclenchement et d'archive, il n'est donc pas nécessaire de rétrroduire les métadonnées.

La vue des métadonnées et la vue physique de MXF

Pour aider à des objectifs opérationnels, le MXF est conçu pour être vu de deux manières différentes:

La vue de métadonnées d'un fichier représente le type de film ou d'émission de télévision que le fichier essaie de représenter, tandis que la vue physique d'un fichier représente comment les octets sont organisés, sur la zone du disque dur.

Le diagramme montre la vue de métadonnées d'un fichier MXF sur le côté gauche et la vue physique de la façon dont ces octets sont placés sur le disque, sur le côté droit.

Dans la vue de métadonnées, il existe deux types différents de packages: un package de matériau (matériel de package), qui décrit la chronologie du fichier MXF et ce qui se passera lorsque le bouton «Play» est appuyé sur le package de fichiers (package de fichiers), qui décrit la vidéo et l'audio stockées physiquement dans le fichier.

Il est possible d'avoir deux fichiers MXF qui ont des métadonnées identiques, mais sont organisées physiquement de deux manières différentes, pour optimiser un élément d'un flux de travail. Dans un fichier avec un emballage de trame de type OP1A, par exemple, tout dans ce fichier est un trame entrelacée par table. Le même actif peut être organisé physiquement comme un ensemble de fichiers de composants synchronisés par un fichier de version MXF AS-02. Étant donné que le MXF permet de séparer les vues des métadonnées et de la vue physique, permet un échange parfait de moyenne et de métadonnées d'importance vitale qui l'accompagnent, et permet la création de différents types de MXF, optimisés pour des flux de travail spécifiques.

Les différents types de MXF

Le MXF a été développé avec une énorme quantité de contributions de la communauté des utilisateurs, pour s'assurer que le format allait vraiment répondre à ses besoins. La flexibilité qui en résulte a également permis aux fournisseurs de développer leur propre interprétation de la norme pour leurs codecs, en tant que différenciateur compétitif. Cette flexibilité inhérente a conduit à la mise en œuvre d'une série de différents types de MXF, chacun avec des métadonnées MXF similaires, mais en appliquant différentes vues physiques, optimisées pour différentes applications.

Commençons par l'OP1A générique: OP1A est une simple implémentation «semblable à une bande» du format MXF, qui stocke des données audio et vidéo dans un seul fichier MXF entrelacé. Il est flexible et ne contient pas de restrictions réelles sur les normes de construction de fichiers. Cela rend son application vraiment très simple. Mais il a l'inconvénient de souffrir de problèmes d'interopérabilité lorsque différents fournisseurs interagissent à ce sujet.

Un proche parent d'OP1A est le format XDCAM HD. Conçu par Sony, le XDCAM HD est beaucoup plus restreint qu'OP1A. Il a une bien meilleure interopérabilité et a tendance à être utilisé principalement dans les flux de travail qui nécessitent de faibles taux binaires, tels que la HD à 50 Mbps. Le côté négatif est qu'il est spécifié d'avoir un maximum de 8 canaux audio mono AES, et même avec ces limitations, les problèmes d'interopérabilité persistent. Il existe actuellement un groupe de travail, au sein de l'Advanced Media Workflow Association (AMWA) examinant l'interopérabilité du XDCAM et définissant une variante encore plus limitée appelée AS-10.

Así que, ahora vamos a echar un vistazo a una de las versiones en componentes más comunes de MXF, el OP-Atom.

Avid fue uno de los principales contribuyentes para el estándar MXF y, como tal, patrocinó la creación de una variante particular de MXF, el denominado Op-Atom. Es altamente restringido, sólo permite un componente, y toda la sincronización de los componentes se realiza en el archivo AAF. Sin embargo, los archivos OP-Atom generados por el Media Composer de Avid, tienen a menudo metadatos no-MXF en ellos. Esto se conoce como “metadatos oscuros” y puede llevar a problemas de interoperabilidad, en el intercambio de archivos entre diferentes fabricantes.

El sistema P2 de Panasonic también utiliza OP-Atom para grabar la esencia real de vídeo y de audio. El formato P2 es muy limitado, con buena interoperabilidad y uso extensible de metadatos. Sin embargo, hay ciertos límites en el tamaño del archivo P2, que pueden causar problemas operacionales. Por otra parte, el diseño P2 ha optado por un formato XML y no MXF, para sincronizar el audio y el vídeo. A pesar de que el archivo de sincronización XML hace referencia a la media almacenada MXF, la estructura del XML puede perder metadatos en la ida y vuelta, con un archivo MXF genérico.

Il existe une autre variété de MXF avec des composants, utilisés par le cinéma numérique, qui utilise à nouveau, une manière différente de synchroniser les fichiers, appelé CPL (Liste de lecture de composition). Ce fichier XML a une structure différente du XML de P2 et de l'AAF de Avid. Bien qu'il s'agisse d'un format très, très limité, qui s'adapte très bien à tous les aspects de la livraison de cinéma numérique, est limité aux couleurs colorimy RVB et JPEG 2000, ce qui le rend trop restreint pour un format d'échange à usage général, et ne convient pas aux flux de travail télévisés.

Como estamos empezando a ver, a pesar de los esfuerzos del estándar MXF para asegurar el funcionamiento sin fisuras entre los diversos proveedores, los distintos ‘tipos’ de MXF siguen dando lugar a problemas de incompatibilidad. Y, mientras la interoperabilidad está mejorando, a medida que los fabricantes están aprendiendo a implementar mejor los estándares, los usuarios siguen teniendo algunas frustraciones creadas por los sistemas incompatibles, que no pueden leer las versiones ajenas de los archivos MXF.

Ce problème a abouti à une collaboration renouvelée entre les sociétés de médias, notamment Amberfin et une douzaine de fournisseurs via AMWA, pour l'élaboration de certaines spécifications d'application comme base d'une interopérabilité simple et facile.

Les spécifications de l'application ne sont pas particulières pour aucun fournisseur. Ils définissent un ensemble de restrictions sur la façon dont le fichier est construit, afin qu'il coïncide avec les exigences techniques et opérationnelles à un point particulier du flux de travail.

Si des restrictions encore plus strictes sont nécessaires, par exemple, pour les pratiques techniques d'une diffusion, un programme particulier ou un canal de distribution, ceux-ci peuvent être définis comme des «coins», un ensemble de restrictions spécifiques à l'installation, qui sont définies par la société et rédigées dans un document de version gérée et contrôlée.

Les AS-02 et AS-03 de MXF, par exemple, ont été conçus pour optimiser les flux de fichiers en fonction des fichiers au sein des organisations et entre les organisations.

AS-02 est un outil de maîtrise; Il est conçu pour répondre aux besoins des créateurs et des distributeurs de contenu, qui sont confrontés aux défis du programme de contrôle des versions. Avec AS-02, l'audio, la vidéo et les données sont stockés dans des fichiers multimédias indépendants, pour permettre un contrôle efficace des programmes, pour la distribution. AS-02 est un format de fichier «composant», ce n'est pas un fichier unique, mais un ensemble d'éléments ensemble sous le concept d'un package, collecté dans un dossier. Un package est entièrement autonome et a tous les actifs et métadonnées nécessaires pour générer plusieurs versions d'un programme, pour une utilisation dans un environnement de multi-verse, multi-diome et multicentrique moyen.

Aujourd'hui, nous avons un très bon support de "lecture" pour ce format, mais celui de "l'écriture" est en retard. La structure de l'AS-02 peut rendre les flux de travail multi-version très rapidement et produire une certaine charge dans l'infrastructure réseau d'une installation.

Le MXF AS-03 est destiné à la livraison du contenu fini, directement sur un serveur de lecture. AS-03 force la boîte à outils MXF à transporter efficacement, les résultats finaux dans un format compact, robuste et reproductible directement. Un fichier AS-03 est toujours un seul fichier, pour un seul programme. Le contenu de ces fichiers n'est pas destiné au traitement, mais à la lecture directe de tout serveur. Le fichier contient un programme ou un segment de programme fini, avec ses métadonnées associées, et inclut généralement la vidéo, l'audio et les sous-titres, les métadonnées plus techniques et spécifiques de l'AS-03, décrivant le fichier. Les fichiers AS-03 contiennent des ensembles de métadonnées définies, pour l'identification et la vérification du contenu par rapport aux métadonnées du trafic livrées.

El AS-03 funciona a la perfección para la entrega de contenido MPEG2 a servidores de playout, pero necesita algunas modificaciones, si desea utilizar el mismo formato para contribución entre broadcasters y empresas de post-producción. Para hacer frente a estas diferencias de aplicación, la AMWA está desarrollando el AS-11, un formato de archivo para la entrega de la programación finalizada, de productores de programa para estaciones de broadcast, o instalaciones de creación de programas. Sobre la base del AS-03, el AS-11 debe permitir códecs que sean MPEG (o no MPEG) con mayores tasas de bits, para fines de contribución. Una primera implementación del AS11 está siendo propuesta por la UK Digital Production Partnership del Reino Unido, basada en el códec AVCIntra.

Ce fut une visite très rapide de certains des formats MXF les plus courants. Lorsque vous planifiez votre flux de travail, il convient de considérer lorsque vous pouvez utiliser chacun d'eux: si vous êtes dans un environnement où vous souhaitez effectuer des flux de contrôle des versions audio, ou dans un environnement où vous devez stocker différents composants pour différents bits de flux de travail, quelque chose comme As-02 a beaucoup de sens. Mais si ce que vous essayez de faire est de déplacer plus d'essences de métadonnées par exemple, par exemple, lorsque vous passez de A à B, un format tel qu'As-03 ou AS-11 peut être plus approprié. Après tout, ces spécifications d'application ont été spécifiquement définies, pour aider la communauté des utilisateurs à obtenir une plus grande interopérabilité et à avoir un travail facile lors du choix du format MXF correct au bon moment et au bon endroit.

Si vous travaillez avec MXF et que vous souhaitez contribuer à son développement continu, vous pouvez vous rendre sur le site Web de SMPTE, http://smpte.org et rejoindre la communauté des normes. Le site Web contient une liste de tous les groupes auxquels il peut rejoindre. Il y a aussi le livre de MXF, qui vous donnera une bonne ressource de lecture sur ce que la norme MXF est destinée. Surtout, n'oubliez pas que MXF n'est pas seulement un format de fichier. Il s'agit simplement d'un outil pour créer de grands workflows en fonction des fichiers. Le succès du MXF dépendra de la façon dont nous utilisons cet outil.

Bruce Devlin

Directeur de la technologie Ambrefin et co-auteur de la spécification MXF par laquelle, la SMPTE (Society of Motion Picture and Television Engineers) a récemment décerné la médaille d'or 2011 David Sarnoff