L'industrie du broadcast recherche activement des solutions à un défi majeur de la production définie par logiciel : rationaliser le transfert de vidéo, d'audio et de métadonnées entre différentes applications. L'objectif est d'éliminer les goulets d'étranglement, de minimiser la latence et de surmonter les limitations des fournisseurs qui ont traditionnellement affecté ces processus. La couche d'échange de médias, plus connue sous le nom de MXL, est une initiative industrielle conçue pour s'attaquer de front à ce problème, en utilisant l'accès à la mémoire partagée plutôt que les protocoles de streaming conventionnels.

Lancé en avril 2025 par la Linux Foundation, en partenariat avec l'European Broadcasting Union (EBU) et la North American Broadcasters Association (NABA), le projet a recueilli le soutien d'éminents diffuseurs tels que la BBC, CBC/Radio-Canada, France TV et SVT. Des fournisseurs de technologies tels que AWS, NVIDIA, Grass Valley, Intel et Lawo participent également.

« La promesse de MXL est que les utilisateurs pourront éviter le verrouillage des fournisseurs sur des serveurs génériques où les applications de traitement de différents fournisseurs fonctionnent non seulement côte à côte, mais échangent également des données via une couche dite de mémoire partagée, afin d'éviter les problèmes de latence », a déclaré Chris Scheck, responsable du contenu marketing chez Lawo.

Miroslav Jeras, CTO chez Pebble, a ajouté : « L'adoption d'infrastructures logicielles plus larges et l'adoption du cloud ont été freinées par le manque de normes ouvertes pour l'interopérabilité. Des initiatives comme MXL devraient permettre aux architectes de systèmes de construire des plateformes multi-fournisseurs dans des environnements virtualisés sans avoir besoin d'un travail d'intégration sur mesure. »

MXL permet aux applications s'exécutant sur le même serveur ou l'infrastructure connectée de partager des trames vidéo, des échantillons audio et des données de synchronisation directement en mémoire. Ceci contraste avec les méthodes existantes comme SMPTE ST 2110 ou NDI, qui impliquent la mise en paquets des médias, leur transmission sur un réseau et leur reconstruction à la destination. L'avantage clé réside dans l'efficacité des ressources. Les protocoles de streaming traditionnels nécessitent des ressources CPU importantes pour la mise en paquets et la mise en mémoire tampon, ce qui entraîne une latence à chaque étape de traitement. Les premières implémentations de MXL ont démontré des latences inférieures à une milliseconde par transfert, contre environ 20 millisecondes par appareil avec ST 2110.

L'initiative est née des besoins pratiques identifiés par les diffuseurs planifiant de nouvelles installations et de nouveaux flux de travail. CBC, par exemple, a commencé à développer le concept lors de la conception de son siège social à Toronto, dans le but de créer une infrastructure capable de s'adapter aux divers besoins de production sans limitations matérielles.

François Legrand, directeur principal de l'ingénierie, CBC/Radio-Canada, a déclaré dans l'annonce de MXL : « La production de diffusion basée sur logiciel est l'avenir, et l'échange de médias en temps réel est un élément essentiel de cette évolution. Le projet MXL est une étape cruciale vers un écosystème ouvert et interopérable qui permet aux diffuseurs de maximiser l'efficacité tout en réduisant la complexité de l'infrastructure. Nous nous attendons à ce que commencer par le logiciel plutôt que par la rédaction d'un document accélère considérablement le processus de développement de la solution. »

La BBC a rencontré des défis similaires avec des ressources réparties sur plusieurs sites au Royaume-Uni. Jatin Aythora, directeur, BBC Research & Development, a noté : « Alors que les diffuseurs transfèrent leur production en direct et leurs opérations médiatiques vers une infrastructure basée sur logiciel inspirée des architectures cloud, les concepts de l'initiative Dynamic Media Facility de l'EBU fourniront l'évolutivité, la flexibilité et l'efficacité nécessaires pour répondre aux besoins futurs. »

Les deux organisations ont reconnu l'interopérabilité des fournisseurs comme un obstacle persistant. La plupart des solutions de partage de mémoire existantes sont propriétaires, ce qui limite la flexibilité de la conception du système et crée une dépendance à l'égard de fournisseurs de technologie spécifiques. Le système utilise des tampons circulaires dans la mémoire partagée où les applications écrivent et lisent les données multimédias. La bibliothèque MXL offre des API qui facilitent le partage sans surcharge via un modèle lecteur/écrivain, plutôt qu'une architecture émetteur/récepteur. Cela élimine le besoin de mise en paquets ou de copie de mémoire, ce qui économise la bande passante et réduit la charge du CPU. Les médias sont organisés en flux et en grains, termes dérivés des spécifications NMOS IS-04. Les données de synchronisation indexent chaque grain par rapport à l'époque PTP, ce qui est crucial lorsque les systèmes s'étendent sur plusieurs hôtes. Les fournisseurs de cloud offrent des services de synchronisation temporelle que MXL peut utiliser pour maintenir l'alignement entre l'infrastructure distribuée.

L'implémentation technique utilise également les permissions de fichiers UNIX pour contrôler l'accès aux niveaux du domaine et du flux, assurant ainsi la sécurité sans ajouter de surcharge au chemin de données. La phase de développement initiale se concentre sur des formats vidéo et audio non compressés spécifiques, un choix délibéré pour répondre aux cas d'utilisation courants pendant que la technologie de base mûrit. La vidéo à fréquence d'images variable et les formats de compression complexes ne sont pas actuellement pris en charge. Les implémentations actuelles fonctionnent dans des environnements à hôte unique, mais des technologies comme Remote Direct Memory Access (RDMA), en particulier RoCEv2, permettent l'échange de mémoire sur des zones plus larges en permettant aux serveurs d'accéder à la mémoire des autres sur les réseaux IP, en contournant le noyau et en évitant la surcharge du CPU.

Au lieu des processus de normalisation traditionnels, le projet a adopté un modèle open source. MXL ne remplace pas SMPTE ST 2110, qui continuera d'être utilisé aux limites du réseau et entre les installations. Cette division des rôles place ST 2110 à la périphérie pour l'ingestion et la sortie, tandis que MXL gère l'échange de médias interne au sein des clusters de calcul, permettant aux diffuseurs de maintenir la compatibilité avec l'infrastructure existante tout en améliorant l'efficacité au sein des environnements de production basés sur logiciel.

En octobre 2025, l'EBU a annoncé un partenariat avec l'Advanced Media Workflow Association pour créer le Joint Taskforce on Dynamic Media Facilities. Ce groupe abordera les problèmes du plan de contrôle, y compris la découverte et la connexion des applications, et l'orchestration du système à travers l'infrastructure distribuée. Le projet vise une version un prête pour la production d'ici le début de 2026, les organisations participantes prévoyant d'intégrer MXL dans les produits commerciaux dans ce délai.

En réduisant la surcharge de l'échange de médias, MXL permet à davantage de fonctions de s'exécuter sur le même matériel, réduit la latence dans les flux de travail en plusieurs étapes et élimine les dépendances d'interconnexion spécifiques au fournisseur. La migration des fonctions médiatiques de base vers une architecture basée sur MXL offre des avantages opérationnels. Avec les conteneurs remplaçant le matériel à fonction fixe, les environnements de production deviennent plus faciles à mettre à l'échelle sur les serveurs sur site ou l'infrastructure cloud. Cet approvisionnement logiciel remplace le modèle de dépenses en capital de l'expansion matérielle. La nature agnostique du fournisseur du SDK open source permet aux diffuseurs de créer des flux de travail à partir de composants internes, de fournisseurs ou open source. MXL assure l'interopérabilité entre ces éléments sans tests préalables approfondis ni travail d'intégration personnalisé pour chaque combinaison d'outils.

La messagerie de la couche mémoire simplifie également le dépannage. Les flux de travail IP traditionnels nécessitent le traçage des paquets à travers les réseaux pour identifier les problèmes. Avec MXL, les informations de diagnostic sont immédiatement disponibles au niveau de la couche mémoire, offrant une visibilité claire sur la santé du flux multimédia. L'architecture prépare également les diffuseurs aux technologies émergentes telles que les fonctions médiatiques basées sur l'IA, l'analyse en temps réel et le traitement en périphérie en fournissant une base pour l'intégration de ces capacités de manière modulaire et composable. La technologie permet également des flux de travail asynchrones où le traitement peut se produire plus rapidement que le temps réel, permettant aux fonctions de se terminer et de rendre les résultats disponibles immédiatement lorsque la capacité de calcul dépasse les contraintes de lecture en temps réel. Cela profite aux organisations qui gèrent des charges de travail variables ou plusieurs productions simultanées, permettant une allocation dynamique des ressources en fonction de la demande plutôt que des configurations matérielles fixes.

D'autres développements sont nécessaires dans des domaines tels que le dimensionnement des grains audio, la couche de contrôle pour la découverte et l'établissement de la connexion des applications, et les systèmes d'orchestration pour la gestion des flux de travail basés sur MXL à travers une infrastructure complexe. Le projet est également confronté au défi pratique de l'adoption par l'industrie. Bien que les principaux diffuseurs et fournisseurs se soient engagés envers MXL, son succès dépend de sa capacité à faire ses preuves dans les environnements de production avant de devenir une norme. L'objectif immédiat reste de compléter le modèle de synchronisation et de finaliser les spécifications de la couche de contrôle, qui sont essentielles pour que MXL fonctionne de manière fiable à travers une infrastructure distribuée et de multiples implémentations de fournisseurs.

MXL est une solution technique qui s'attaque à l'échange inefficace de médias entre les applications logicielles. Son adoption généralisée dépendra de ses performances dans les environnements de production et de la mise en œuvre cohérente des fournisseurs. L'approche open source et la large participation de l'industrie suggèrent une base solide pour l'un ou l'autre résultat.