Ін дустрія мовлення активно шукає рішення для ключової проблеми у програмно-визначеному виробництві: оптимізація передачі відео, аудіо та метаданих між різними додатками. Мета полягає в тому, щоб усунути вузькі місця, мінімізувати затримку та подолати обмеження постачальників, які традиційно переслідували ці процеси. Media Exchange Layer, більш відомий як MXL, є галузевою ініціативою, розробленою для вирішення цієї проблеми, використовуючи спільний доступ до пам’яті, а не звичайні протоколи потокового передавання.

Запущений у квітні 2025 року Linux Foundation у партнерстві з European Broadcasting Union (EBU) та North American Broadcasters Association (NABA), проєкт отримав підтримку від відомих телерадіомовних організацій, таких як BBC, CBC/Radio-Canada, France TV та SVT. Технологічні постачальники, зокрема AWS, NVIDIA, Grass Valley, Intel і Lawo, також беруть участь.

«Обіцянка MXL полягає в тому, що користувачі зможуть уникнути залежності від постачальника на звичайних серверах, де програми обробки від різних постачальників не лише працюють паралельно, але й обмінюються даними через так званий рівень спільної пам’яті, щоб уникнути проблем із затримкою», — сказав Chris Scheck, керівник відділу маркетингового контенту в Lawo.

Miroslav Jeras, технічний директор Pebble, додав: «Існувала перешкода для впровадження ширшої програмної інфраструктури та впровадження хмари: відсутність відкритих стандартів для сумісності. Такі ініціативи, як MXL, повинні дозволити системним архітекторам створювати платформи від кількох постачальників у віртуалізованих середовищах без необхідності спеціальної інтеграції».

MXL дозволяє програмам, які працюють на одному сервері або підключеній інфраструктурі, обмінюватися відеокадрами, аудіозразками та даними синхронізації безпосередньо в пам’яті. Це контрастує з існуючими методами, як-от SMPTE ST 2110 або NDI, які передбачають пакетування медіа, передавання його через мережу та відновлення в місці призначення. Ключова перевага полягає в ефективності використання ресурсів. Традиційні протоколи потокового передавання вимагають значних ресурсів ЦП для пакетування та буферизації, що призводить до затримки на кожному етапі обробки. Ранні реалізації MXL продемонстрували затримки менше однієї мілісекунди на передавання, порівняно з приблизно 20 мілісекундами на пристрій із ST 2110.

Ініціатива виникла з практичних потреб, визначених телерадіомовниками, які планують нові об’єкти та робочі процеси. Наприклад, CBC почала розробляти концепцію під час проєктування своєї штаб-квартири в Торонто, прагнучи до інфраструктури, яка могла б адаптуватися до різноманітних виробничих потреб без апаратних обмежень.

François Legrand, старший директор з інженерії CBC/Radio-Canada, заявив в оголошенні MXL: «Програмно-кероване мовлення — це майбутнє, а обмін медіа в реальному часі є критично важливою частиною цієї еволюції. Проєкт MXL є ключовим кроком до відкритої, інтероперабельної екосистеми, яка дозволяє телерадіомовникам максимально підвищити ефективність, одночасно зменшуючи складність інфраструктури. Ми очікуємо, що початок роботи з програмним забезпеченням, а не написання документа, значно пришвидшить процес розробки рішення».

BBC зіткнулася з подібними проблемами з ресурсами, розподіленими по кількох місцях у Великобританії. Jatin Aythora, директор відділу досліджень і розробок BBC, зазначив: «Оскільки телерадіомовники переносять свої прямі виробничі та медіаоперації на програмну інфраструктуру, натхненну хмарною архітектурою, концепції ініціативи EBU Dynamic Media Facility забезпечать масштабованість, гнучкість та ефективність, необхідні для підтримки майбутніх потреб».

Обидві організації визнали інтероперабельність постачальників як постійну перешкоду. Більшість існуючих рішень для спільного використання пам’яті є запатентованими, що обмежує гнучкість проєктування системи та створює залежність від конкретних постачальників технологій. Система використовує кільцеві буфери в спільній пам’яті, де програми записують і зчитують медіадані. Бібліотека MXL пропонує API, які полегшують обмін без додаткових витрат через модель читання/запису, а не архітектуру відправника/отримувача. Це усуває потребу в пакетуванні або копіюванні пам’яті, заощаджуючи пропускну здатність і зменшуючи навантаження на ЦП. Медіа організовано в потоки та зерна, терміни, отримані зі специфікацій NMOS IS-04. Дані синхронізації індексують кожне зерно відносно епохи PTP, що має вирішальне значення, коли системи охоплюють кілька хостів. Хмарні провайдери пропонують послуги синхронізації часу, які MXL може використовувати для підтримки узгодження в розподіленій інфраструктурі.

Технічна реалізація також використовує дозволи файлів UNIX для контролю доступу як на рівні домену, так і на рівні потоку, забезпечуючи безпеку без додавання накладних витрат на шлях даних. Початковий етап розробки зосереджено на конкретних нестиснених форматах відео та аудіо, що є свідомим вибором для вирішення типових випадків використання, поки основна технологія дозріває. Відео зі змінною частотою кадрів і складні формати стиснення наразі не підтримуються. Поточні реалізації працюють в однохостовому середовищі, але такі технології, як Remote Direct Memory Access (RDMA), зокрема RoCEv2, забезпечують обмін пам’яттю на ширших площах, дозволяючи серверам отримувати доступ до пам’яті один одного через IP-мережі, обходячи ядро та уникаючи накладних витрат ЦП.

Замість традиційних процесів стандартизації проєкт прийняв модель відкритого коду. MXL не замінює SMPTE ST 2110, який і надалі використовуватиметься на межах мережі та між об’єктами. Такий розподіл ролей розміщує ST 2110 на периферії для приймання та виведення, а MXL обробляє внутрішній обмін медіа в обчислювальних кластерах, дозволяючи телерадіомовникам підтримувати сумісність з існуючою інфраструктурою, одночасно підвищуючи ефективність у програмних виробничих середовищах.

У жовтні 2025 року EBU оголосила про партнерство з Advanced Media Workflow Association для створення Об’єднаної оперативної групи з динамічних медіаоб’єктів. Ця група займатиметься питаннями площини керування, зокрема виявленням і підключенням програм, а також оркеструванням системи в розподіленій інфраструктурі. Проєкт має на меті випустити готову до виробництва версію один до початку 2026 року, а організації-учасниці планують інтегрувати MXL у комерційні продукти протягом цього терміну.

Зменшуючи накладні витрати на обмін медіа, MXL дозволяє запускати більше функцій на одному апаратному забезпеченні, зменшує затримку в багатокрокових робочих процесах і усуває залежності від міжз’єднань, специфічних для постачальника. Перенесення основних медіафункцій на архітектуру на основі MXL пропонує експлуатаційні переваги. Завдяки контейнерам, які замінюють апаратне забезпечення з фіксованою функцією, виробничі середовища стає легше масштабувати на локальних серверах або в хмарній інфраструктурі. Це гнучке забезпечення замінює модель капітальних витрат на розширення обладнання. Незалежний від постачальника характер відкритого коду SDK дозволяє телерадіомовникам створювати робочі процеси з власних, постачальницьких або компонентів відкритого коду. MXL забезпечує сумісність між цими елементами без ретельного попереднього тестування або спеціальної інтеграції для кожної комбінації інструментів.

Обмін повідомленнями на рівні пам’яті також спрощує пошук і усунення несправностей. Традиційні IP-робочі процеси вимагають відстеження пакетів у мережах, щоб визначити проблеми. За допомогою MXL діагностична інформація одразу доступна на рівні пам’яті, забезпечуючи чітку видимість стану потоку медіа. Архітектура також готує телерадіомовників до нових технологій, як-от медіафункції на основі ШІ, аналітика в реальному часі та обробка на периферії, надаючи основу для інтеграції цих можливостей у модульний, компонований спосіб. Технологія також дає змогу використовувати асинхронні робочі процеси, де обробка може відбуватися швидше, ніж у реальному часі, що дає змогу функціям завершуватися та негайно надавати результати, коли обчислювальна потужність перевищує обмеження відтворення в реальному часі. Це приносить користь організаціям, які керують змінними робочими навантаженнями або кількома одночасними виробництвами, дозволяючи динамічно розподіляти ресурси на основі попиту, а не фіксованих конфігурацій обладнання.

Подальша розробка необхідна в таких сферах, як визначення розміру зерна аудіо, рівень керування для виявлення та встановлення з’єднання програми, а також системи оркестрування для керування робочими процесами на основі MXL у складній інфраструктурі. Проєкт також стикається з практичним викликом впровадження в галузі. Хоча великі телерадіомовники та постачальники взяли на себе зобов’язання щодо MXL, його успіх залежить від підтвердження себе у виробничих середовищах, перш ніж стати стандартом. Основна увага зосереджена на завершенні моделі синхронізації та завершенні специфікацій рівня керування, які необхідні для надійної роботи MXL у розподіленій інфраструктурі та реалізаціях кількох постачальників.

MXL — це технічне рішення, яке розв’язує проблему неефективного обміну медіа між програмними програмами. Його широке впровадження залежатиме від його продуктивності у виробничих середовищах і послідовної реалізації постачальником. Підхід з відкритим вихідним кодом і широка участь галузі свідчать про міцну основу для будь-якого результату.