通过MXF协同工作

2002-06-02 本刊编辑部依马狮网

编者注：在NAB 2002的Pro-MPEG论坛新闻发布会上，主要新闻是“素材交换格式”（MXF）标准化工作已发展到第9版本，将提交给SMPTE。MXF的设计是由Pro-MPEG论坛发起以满足与格式无关交换节目的要求，它可处理从MPEG到DV压缩的一切素材。目前，Avid、JVC、Leitch、Matrox、史诺伟思都已承诺在其今后产品中采用MXF。本刊为此特摘编此文，以飨读者。

不断变化的电视制作和数字服务技术对观众来说意味着，在演播室内传输节目视频和音频的方式也在改变。不仅大量使用计算机和与IT有关的产品，如服务器，而且还依赖于自动化，而素材的再利用也大大增加。除了需要传输元数据，还需要文件传送以适应计算机操作，要适应实时操作，文件还要被码流化。

素材交换格式（MXF）是厂商之间和主要组织如Pro-MPEG、EBU和AAF协会之间合作的巨大进展。它建立电视制作链中各种应用之间的内容互操作性，这产生一种统一的网络环境下的工作效率和创造自由性。

MXF是一种文件传送格式，有关各方均可以公开获得。它并非压缩方案特有，它简化采用MPEG和DV以及未来的压缩策略之系统的集成。这意味着这些不同文件的转送将与内容无关，不规定必须采用指定厂商的设备。所需的任何处理都可以通过自动地求助于适当的软件或硬件编解码器来实现。不过，MXF设计用于操作用途，因而所有的操作过程对于用户而言都是无缝的。

除了提供更好的互操作性—在不同的设备和不同的应用之间处理视频和音频—MXF另外的贡献是传送元数据。从一开始就把MXF作为一种新文件格式来开发，因此对实施和元数据应用加以大量的关注。这不仅对MXF文件的恰当运行非常重要，而且还将导致功能强大的新型媒体管理工具的出现。

MXF是什么？

MXF是一种在服务器、数据流磁带机和数字档案之间交换节目素材的文件格式。其内容可能为完整的节目以及整套广播电视节目或片段。可获得基本的设备用于在片段和音频叠化之间剪辑。片段可按照这种方式组合成为节目。MXF可自成体系运用，无需外部素材即可保存完整的内容。

MXF把统称为实体的视频、音频和节目数据（如文本）与元数据捆绑在一起，并将它们置于一个包内。其主体基于码流并携带实体和某些元数据。它保存视频帧的一个片段，每个片段辅之于有关的音频和数据实体以及基于帧的元数据。后者一般包含时间码和每个视频帧的文件格式信息。此经过排列或整理的事物也称为交织媒体文件。

主体可基于若干不同类型的素材（实体），包括MPEG、DV和非压缩视频/音频，它还使用SMPTE KLV数据编码系统，这使之具有成为公认标准的优势。

目标

1999年，在Pro-MPEG论坛内开始确立一种在文件服务器和工作站之间交换节目素材的工作。尽管联网和文件传送在广播中已很普遍，但它们主要基于专有格式，这些格式功能可能有局限性并且不能完全互操作。典型地，虽然保存了视频和音频，但元数据在很大程度上没有被携带，它被忽略或丢失。

对于用户，新格式的目标应当是：易于理解和应用；开放并在适当时标准化；与压缩无关；可在主要平台操作系统和网络上使用。

MXF针对专业视频和广播应用，这在一头是把消费者应用排斥在外，在另一头则是把复杂编辑和创作排斥在外。其设计是传输连续节目素材和元数据。典型的应用是正在传输新拍的素材和已完成的节目。由于此目标避免了复杂性及编辑和创作所需的开支，使MXF相当简单和有效。不过，其设计宗旨还是与这些领域互操作。因此，Pro-MPEG和AAF（高级创作格式）已经并正在继续联合工作以确保其格式兼容。

流式传送和文件传送

图1

    传统上，广播电视基于流式视频和音频。在原始的场景画面和观众期望为连续实时视频和音频（由连续流式传送支持）时，这是合乎逻辑的。PAL和NTSC模拟复合视频、数字SDI和SDTI全为流动的。但计算机系统通过文件传送交换数据。
    流式媒体：在所有文件被传送前，在传送期间是可见的；实况画面有最少的延迟；不带瓶颈的点对点传送，可靠、连续工作。
    联网媒体：采用低价、标准的IT部件；可以存储在广泛的设备上，如磁盘和磁带；提供灵活的数据交换、共享和分配。
    实时流式和文件传送各有优势，今后将继续使用。因此，它们具有某种程度的兼容性从而能共存并在其间交换素材是有必要的。考虑到这点，MXF设计成为“能流动”的文件格式—在两种传送之间建立一座无缝的桥梁。从运作上来说，除了要求传送外，没有牵涉到任何工作。因此，例如可以利用后期制作中AAF的灵活性并通过“看不见的”简单文件转换，使MXF适用于数据流磁带机或服务器存储器的成品播出。注意，如果压缩方案没有变化，文件转换对视频和音频来说是无损的。

同样，操作和创作人员希望集中注意力于其任务上，不用在压缩问题上费心。但这也是确实的，即没有一种压缩格式适合所有的应用，将继续使用各种方案。因此，MXF与压缩无关，不管使用什么压缩都提供相同的服务。这允许厂商提供带多种压缩编解码器的设备，从而可以在如MPEG和DV基系统等之间无缝工作。

开放格式和标准化

MXF是一种开放解决方案，因此已经提交到SMPTE进行标准化。Pro-MPEG论坛和AAF协会已经得到来自行业跨部门的大力支持。此外，与用户集团如EBU等的紧密合作，确保包含了用户的需求。同时，许多厂商和软硬件提供商热心于尽快实施MXF。

为了尽早标准化，MXF已经遵循SMPTE KLV准则。

互操作性

Pro-MPEG和MXF的主要目标是实现互操作性。这已经在三个领域实施。

跨平台：它将跨不同网络协议和跨操作系统如Windows, Mac, OS, Unix, Linx工作。

与压缩无关：它不在压缩格式间转换；它没有使管理一个环境中一种以上压缩格式更容易。它能处理非压缩视频。