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Le pourquoi!?
Aujourdhui, une nouvelle évolution technique va changer
totalement notre vision: la vidéo numérique. Lapparition
du numérique est associée à de nouvelles gammes de produits mais
également et surtout à une nouvelle façon de travailler,
augmentant ainsi la qualité et les possibilités de création.
Toutefois, le passage aux signaux numériques suppose le traitement
et la mémorisation dun grand nombre de données. Comme nous
le verrons plus loin dans ce document, le nombre dinformation
à traiter pour garantir un niveau de qualité irréprochable est énorme
et les équipements nécessaires très onéreux. Une seule voie permet
de miniaturiser et de simplifier les traitements: la compression
numérique des données décrivant limage et le son. Plusieurs
méthodes ont été mises au point avec plus ou moins de succès. Nous
verrons les avantages et inconvénients des principales.
Table des matières
La vidéo numérique *
Le pourquoi!? *
La théorie *
- Les signaux analogiques *
- La numérisation vidéo *
- Limage vidéo nom compressée *
- Les limitations techniques *
- La capacité de stockage *
- La rapidité de transmission *
- Les solutions pour réduire le débit *
- La compression des données *
- La compression avec perte dinformation *
- La compression sans perte dinformation (Lossless)
*
- Les standards actuels de compression *
- Le JPEG (Joint Photographic Experts Group) *
- Le Motion JPEG *
- Le MPEG (Moving Pictures Experts Group) *
- Quicktime *
- Vidéo pour Windows *
- Le Digital BETACAM *
- La Digital Video Cassette (DVC) *
- La technologie FireWire *
Lutilisation de la vidéo numérique *
- Les effets spéciaux *
- Les nouveaux magnétoscopes et caméscopes digital *
- Le Digital Video Disc (DVD) *
- La capacité de stockage *
- Lavenir *
- Mise en garde *
- La télévision numérique *
- Les avantages du numérique en matière de télévision
par satellite *
Références *
- Informations générales *
- Pages de liens *
- Méthodes de compressions *
- Digital Video Disk (DVD) *
- Les compagnies *
- La télévision digitale *
La théorie
Les signaux analogiques
En vidéo, cest la caméra qui se chargera de la transduction
de la lumière en courant électrique ou, plus simplement, qui convertira
une information optique en information électrique. À la sortie du
capteur de la caméra, nous nous trouvons en présence de trois signaux
fondamentaux: le rouge, le vert et le bleu (RGB). En effet, à partir
de ces trois signaux, il est possible de reconstituer toute image
en couleur. Les diverses combinaisons de ces trois signaux de base
donnent naissance à de nombreux formats de transmission et denregistrement:
Le format RGB: les trois informations de base à
savoir le vert, le rouge et le bleu sont véhiculées sur
des câbles séparés. Ce format assure un niveau de qualité optimal
mais a le désavantage de recourir à des appareils coûteux car
il doit traiter et enregistrer un volume dinformation élevé.
Le format composante: les informations de luminance (Y)
et les informations de chrominance (R-Y et B-Y) sont transmises
et enregistrées sur des pistes différentes. Lors de lenregistrement,
on diminue la quantité dinformation concernant la couleur
(R-Y et B-Y). Aucune perte de qualité ne sera visible puisque
la compression portera principalement sur les informations de
chrominance inutilisées par loeil humain. Ce format garantit
ainsi une qualité irréprochable.
Le format S-Video: composite, il transmet les informations
de luminance et de chrominance via deux câbles différents. Notons
que ces deux signaux seront, par la suite, enregistrés sur une
même piste sur la cassette (formats S-VHS, Hi8)
Le format composite: les informations de luminance et
de chrominance sont combinées en un seul signal (format VHS, 8
mm, U-Matic...). Les signaux de luminance et de chrominance seront
également enregistrés sur une même piste magnétique.
Une fois ces signaux créés, transmis et enregistrés, il faut pouvoir
les restituer de façon quils puissent être visibles par loeil
humain. Pour ce faire, on recourt à des moniteurs ou à des téléviseurs.
La numérisation
vidéo
Le principe de la numérisation dune image vidéo est assez
simple. La première étape consiste à sous-diviser chaque image vidéo
selon une résolution donnée (normalement 720 x 486 pixels pour une
image vidéo normale) et a associé une valeur numérique à chacun
des éléments qui forment la couleur de ce pixel (YUV ou RGB) en
utilisant une table de conversion de couleurs (normalement 24 bits
par pixels pour 16 millions de couleurs possibles en chaque point).
Ce procédé de conversion doit se faire très rapidement étant donné
quune image vidéo traditionnelle contient plusieurs milliers
de pixels et que la vidéo analogique NTSC défile à plus de 30 images
par seconde (25 images de 720 x 576 pixels par seconde en PAL)!
Heureusement, il existe actuellement sur le marché plusieurs puces
permettant daccomplir cette tâche en temps réel.
Limage vidéo
nom compressée
Si un signal vidéo de 720x486 pixels de résolution est numérisée
en utilisant la norme YUV 4:2:2, le fichier résultant sera de 683.44
Ko par image ou 20.02 Mo/sec. Cest ce quon appelle le
format non-compressé de ratio 1:1.
Ces valeurs sont calculées de la façon suivante:
Calculer le nombre doctets par image
720 pixels × 486 pixels × 16 bits/pixel = 699,840 octets/image
Conversion octets/image en Koctets/image 699,840 octets/image
× 1 Ko/1024 octets = 683.44 Ko
Conversion Kctets par image en Koctets par seconde
683.4 Ko/image × 30 images/sec. = 20502 Ko/sec.
Conversion Koctets par seconde en Moctets par seconde
20503.2 Ko/sec. × 1 Mo/1024 Ko = 20.02 Mo/sec.
Note:
Ces calculs sont valides pour le format NTSC. Pour le
PAL, les calculs donneront environ 19.78 Mo/sec. en se basant sur
la résolution 720 x 576 pixels à 25 images/sec.
Les limitations
techniques
La capacité de stockage
Avec un débit denviron 20 Mo/sec, la vidéo numérique non-compressée
exigerait donc plus de 1.2 Go despace disque pour capturer
1 seule minute de vidéo. On est loin des disques rigides de 30 Mo
dil y a pas si longtemps!
La rapidité de transmission
Lautre problème auquel on doit actuellement faire face avec
la vidéo numérique est le transfert de ces données digitales. Les
débits binaires actuellement disponibles sont les suivants:
Un modem sur une ligne téléphonique: 33.6 Kbits/sec
Une ligne ISDN: 128.0 Kbits/sec
Un réseau Ethernet: 10 Mbits/sec au maximum
Une liaison SCSI: 10 Moctets/sec au maximum
Une liaison Fast-SCSI: 20 Moctets/sec au maximum
On constate facilement que certaines technologies permettent actuellement
le transfert des données vidéo numériques non-compressées sauf quelles
ne sont pas toujours facilement accessibles. Pour les technologies
plus accessibles il faut donc penser a réduire le débit des données.
Les solutions
pour réduire le débit
Le problème est donc de diminuer au maximum le nombre de bits ou
doctets utilisés pour représenter une image et par là, de
réduire le débit binaire nécessaire pour la transmettre.
La première solution est de diminuer le nombre dimages
par secondes sauf quen dessous de 15 à 18 images par
secondes, notre oeil commencer a capter une saccade plutôt désagréables.
La deuxième possibilité est de réduire le nombre de points
de limage par 2 ou par 4 sauf que la qualité visuelle
de limage résultante sera passablement réduite, voire même
inacceptable.
La troisième possibilité est de coder moins dinformations
de couleur, sur 2 octets (16 bits) par pixel en 64 000 couleurs,
par exemple, ou encore sur un seul octet par pixel en palette
de 256 couleurs. Pour les application multimédia, cette solution
est acceptable et dailleurs très recommandée pour les présentations
multimédia, mais pas pour le montage vidéo, même amateur.
Toutes ces méthodes auront bel et bien pour effet de réduire le
débit des données, mais la dégradation de limage sera si importante
que même un amateur la rejetterait. La seule vraie solution au problème
de débit est apportée par la compression, aussi appelée Bit
Rate Reduction (Réduction du débit binaire). Plusieurs méthodes
ont été mises au point avec plus ou moins de succès.
La compression
des données
Tout dabord, il est important de savoir que les techniques
de compression du flux de données numériques sont principalement
basées sur une constatation: une image contient énormément dinformations
redondantes, redondance dont on peut distinguer deux types:
La redondance spatiale, lorsque des informations sont
similaires ou se répètent dans des zones de limage proches
lune de lautre (dans une image, deux points voisins
sont souvent similaires).
La redondance temporelle, lorsque des informations se
ressemblent ou se répètent dans le temps, même si leur position
dans limage a changé (deux images successives sont souvent
relativement similaires).
La compression va donc consister à déterminer ces redondances et
à les éliminer. La contrainte liée à la qualité de limage
nous oblige à être capables de reproduire limage originale
intacte ou, tout au moins, une image très proche de celle-ci. Cette
définition nous amène à envisager deux types de techniques pour
la compression:
La compression avec perte dinformation
Il existe différentes techniques permettant dobtenir des
facteurs de compression nettement plus élevés quavec les techniques
réversibles. Mais, avec de telles méthodes, limage reconstruite
après décompression, bien quelle reste proche de limage
originale, nest plus identique. On parlera alors de méthodes
de compression irréversibles.
Cependant, même si elles induisent des pertes dinformations
dans les images, en choisissant judicieusement le type dinformations
qui seront perdues ou dégradées, il est néanmoins possible de reconstruire
des images dune qualité telle que loeil humain ne pourra
les distinguer des images originales.
En effet, loeil est plus sensible à certaines notions quà
dautres. Ainsi, une dégradation des couleurs dans une scène
remplie dobjets en mouvement rapide passera inaperçue alors
quune faible perte de qualité dans une image fixe comportant
un dégradé de couleurs sera immédiatement perçue. Ces particularités
de loeil humain sont exploitées depuis le début de la vidéo.
La vidéo numérique utilise également au
maximum les particularités de loeil humain lorsquil
sagit de compression dimages. Nous obtenons ainsi une
compression visuellement sans perte dinformation. De ces constatations
sont nées plusieurs classes de méthodes de compression:
Le Variable Length Coding
Il se base sur la constatation que certaines
combinaisons de pixels sont plus fréquentes que dautres. Dès
lors, en recensant toutes les combinaisons possibles dun nombre
donné de pixels, il est possible den étudier leur fréquence
dapparition dans une image. On attribue alors à chaque combinaison
un code dont la longueur (nombre de bits) est dautant plus
faible que la combinaison apparaît souvent dans limage. La
première application de cette méthode est bien antérieure à la vidéo.
Le code morse rejoint la même idée.
Le Differential PulseCode Modulation
(DPCM)
Il se base sur la constatation que, dans
la plupart des images, les différences entre deux pixels adjacents
sont souvent faibles, les transitions franches (par exemple: un
rectangle noir sur un fond blanc) étant assez rares. Il est donc
envisageable, connaissant la valeur dun pixel, de prédire
la valeur de son voisin.
La Discrete Cosine Transform (DCT)
Elle se base sur la transformation dune
représentation spatiale dun bloc de pixels, cest-à-dire
position horizontale, verticale ainsi que lamplitude, en une
représentation sous forme mathématique différente. Cette représentation
plus compacte de limage requiert de traiter moins dinformation.
En effet, cette nouvelle représentation ne se base plus sur une
analyse spatiale (position horizontale, verticale et amplitude)
mais sur une analyse fréquentielle savamment calculée.
Cette technique est rendue possible grâce
à lutilisation dune variante des séries de Fourier.
Celles-ci vous permettent de reconstruire une fonction à partir
dune somme de sinusoïdes multipliées chacune par un certain
coefficient dit de Fourier. La DCT sapparente
à cette méthode.
La DCT, en elle même, ne comprime donc
pas limage. Elle la représente simplement sous une forme qui
se prête beaucoup mieux à la compression. Il ne reste alors plus
quà appliquer un codage intelligent des différents coefficients.
La compression sans perte dinformation
(Lossless)
Pour plusieurs personnes, rien ne peut rivaliser avec un original.
En fait, la compression Lossless supérieure à du vidéo
non-compressé parce que la qualité est identique et quen plus
on sauve de lespace disque étant donné que le signal est compressé.
Le problème est quétant donné quil y a très peu de redondance
dans une image vidéo, le gain nest seulement que de 50% en
moyenne.
Les standards
actuels de compression
Plusieurs standards de compression ont déjà été développés. Nous
vous proposons, ci-dessous, la liste non exhaustive des méthodes
de compression rencontrées le plus fréquemment ainsi que leurs champs
dapplications.
Le JPEG (Joint Photographic Experts Group)
Il sagit dun standard international pour la compression
dimages couleurs fixes stockées sous forme digitale. À la
base, ce standard fut conçu pour le monde de limpression et
de la photocomposition. Il accepte nimporte quelle définition,
tant verticale quhorizontale et autorise un nombre de bits
par pixel compris entre 1 et 32. La technique de compression utilisée
est basée sur la Discrete Cosine Transform (DCT). Cependant, conçu
pour les images fixes, il ne convient pas à la compression de séquences
vidéo.
Le Motion JPEG
Il sagit dune extension du JPEG qui permet de traiter
des séquences dimages. En réalité, il se contente de considérer
une séquence vidéo comme une succession dimages fixes, chacune
delles compressée séparément en utilisant le standard JPEG.
Puisque chaque image est compressée indépendamment des autres,
le Motion JPEG permet le montage à limage près. Tant que lon
se contente de facteurs de compression relativement faibles (de
2:1 à 4:1) il peut sappliquer à du travail de production ou
de postproduction de qualité et, optimisé, il est quasi transparent.
Toutefois, lorsque le facteur de compression devient plus important
(au delà de 10:1), la dégradation des images devient telle quelle
est aisément perceptible par loeil humain. En outre, ces dégradations
sadditionnent dune génération à lautre, jusquà
devenir rapidement inacceptables.
Le MPEG (Moving Pictures Experts Group)
Comme nous venons de le voir, tant que lon se contente de
compresser des séquences vidéo en considérant chaque image séparément,
le facteur de compression peut difficilement dépasser 4:1 si lon
souhaite conserver un niveau de qualité compatible avec un usage
professionnel. Pour atteindre des facteurs de compression supérieurs,
il faut se baser sur les similitudes existant entre plusieurs images
successives. Cette constatation a donné naissance au standard MPEG.
À lorigine, le standard MPEG prévoyait 4 niveaux:
MPEG-1: destiné aux applications multimédia
MPEG-2: extension de MPEG-1 permettant dobtenir une qualité
dimage supérieure
MPEG-3: destiné à la télévision haute définition. Cependant,
MPEG-2 sest révélé tellement performant quil a rendu
inutile le développement de MPEG-3
MPEG-4: destiné aux communications mobiles, il na rien
à voir avec le monde de la vidéo broadcast.
Le but du MPEG-1 était de produire des images de qualité équivalente
au VHS tout en parvenant à descendre à un débit binaire de lordre
de 1.2 Mbits/seconde (1.5 Mbits/seconde en incluant le son).
Le MPEG-2 fut conçu pour traiter des séquences dimages interlacées.
Le but était de produire des images de la qualité dun système
vidéo composite avec un débit binaire de lordre de 4 à 8 Mbits/seconde
ou des images de haute qualité avec un débit de 10 à 15 Mbits/seconde.
Les domaines dapplication principaux de MPEG-2 sont liés
à la distribution de programmes vidéo: diffusion par satellite,
télédistribution, Digital Video Disc.
Comme on peut le voir, le MPEG offre un vaste éventail de possibilités,
semble flexible et permet datteindre une bonne qualité dimage.
Dès lors, pourquoi ne pas lutiliser tout au long dune
chaîne de production vidéo professionnelle?
Les raisons sont multiples:
MPEG conduit à des systèmes fortement asymétriques: le processus
de compression est beaucoup plus complexe que le processus de
décompression. Il faut donc une puissance de calcul de loin supérieure
pour la compression que pour la décompression. Ceci ne pose pas
de problème lorsquil sagit de distribuer des images
car, par définition, on compresse à un seul endroit, lors de lémission,
puis lon diffuse les images qui sont décompressées sur de
multiples récepteurs.
Dans le cas dune chaîne de postproduction, il en va tout
autrement: il faut pouvoir compresser et décompresser à chaque maillon
de la chaîne. De plus:. Le système MPEG na pas été conçu pour
faire du montage à limage près, ce qui est un des prérequis
majeurs pour faire de la postproduction.
Des générations successives, entrecoupées de traitements (effets),
peuvent induire une perte de qualité qui savérera rapidement
inacceptable.
MPEG na pas été conçu pour permettre des opérations telles
que le chroma key.
Parallèlement aux travaux de MPEG, le secteur informatique a développé
ses propres solutions pour amener la vidéo sur les écrans des micro-ordinateurs.
Les possibilités d'affichage et de traitement permettaient, dès
la fin des années quatre-vingt, d'afficher des images (fixes) de
haute qualité, et de créer des animations élémentaires.
Quicktime
Apparu en 1991, Quicktime a été intégré au Système 7 des Macintosh.
Il s'agit d'un environnement de développement et d'exécution qui
permet d'associer à des données classiques des fichiers représentant
des séquences sonores ou vidéo.
Quicktime comprend essentiellement des formats de données standardisés,
des procédés decompression/décompression, et une interface utilisateur
spécifique. L'extension système utilisée est fondée sur le principe
du maintien de l'isochronie des données, et introduit donc le temps
comme élément principal du système d'exploitation.
Quicktime est surtout conçu comme un ensemble de spécifications
très ouvert, capable d'intégrer facilement un grand nombre d'évolutions
matérielles et logicielles, sans remettre en cause les applications
existantes.
Vidéo pour Windows
Vidéo pour Windows est un ensemble logiciel commercialisé par Microsoft
permettant la capture et la restitution de vidéo animée sur PC.
L'exécution de séquences vidéo est possible sans matériel spécifique,
alors que la capture doit être faite au moyen d'une carte de numérisation.
Une large compatibilité est permise grâce à la définition de spécifications
permettant d'intégrer des matériels aux fonctionnalités différentes.
Ainsi, à travers un ensemble de pilotes, Vidéo pour Windows sera
capable de supporter des périphériques aux fonctionnalités diverses,
tout en assurant, autant que possible, les fonctions manquantes
au niveau logiciel.
Pas plus que Quicktime, Vidéo pour Windows n'est pas un algorithme
de compression. Il s'agit plutôt d'une interface standardisée entre
le matériel et les procédés de codage et de compression, qui offre
des API (interfaces de programmation) relativement indépendantes
du matériel. Cependant, comme Apple, Microsoft a également défini
des algorithmes de compression adaptés à différentes situations
(Microsoft Vidéo 1, Microsoft RLE compressor), et intègre ceux proposés
par des sociétés tierces, comme Indeo d'Intel.
Plus qu'une technique de compression, Vidéo pour Windows fournit
en fait une plate-forme commune sur laquelle pourront s'articuler
divers procédés de codage.
Le Digital BETACAM
Proposé par Sony, il est dérivé de techniques JPEG qui ont été
soigneusement adaptées aux travaux de postproduction de haute qualité.
Il utilise des signaux vidéo 4:2:2 et leur applique un facteur de
compression faible de 2:1. Chaque trame étant compressée séparément,
il offre toutes les possibilités de montage requises pour un usage
professionnel. Son principal inconvénient majeur est son faible
facteur de compression. Il est principalement utilisé pour les applications
de type Broadcast.
La Digital Video Cassette (DVC)
Il sagit dun nouveau format de cassette vidéo digitale
développé par le HD Digital VCR Consortium formé à lorigine
par Sony, Matsushita, Philips, Thomson, Toshiba, Hitachi, JVC, Sanyo,
Sharp et Mitsubishi. Ces 10 sociétés ont uni leurs efforts pour
proposer, en juillet 1993, la première spécification du format DV.
Par la suite, de nombreuses autres sociétés se sont jointes au consortium
qui compte aujourdhui plus dune soixantaine de membres.
Ce nouveau format utilise certains éléments du standard
JPEG pour le codage de la vidéo. La compression DV ne
joue que sur les redondances spatiales à lintérieur de
limage complète. Elle ne cherche pas à réduire les
redondances temporelles comme le fait le MPEG. Elle
utilise un facteur de compression de 5:1. Elle permet donc
dobtenir une excellente qualité dimage en première
génération, ce qui est lidéal pour un usage grand public.
Une heure de vidéo numérique
en format composante (Y,
R-Y, B-Y) peut être
sauvegardé sur une
mini-cassette plus petite
quune cassette audio DAT. La qualité est considérée
comme supérieure au BetacamSP.
Une autre cassette DV légèrement plus grosse quune
cassette 8mm peut contenir jusquà 270 minutes
denregistrement numérique!
La technologie FireWire
La norme FireWire, aussi connue sous le nom de
IEEE-1394, a été introduite comme une interface
universelle pour la transmission des données séries à haute
vitesse entre différentes composantes électroniques tels les
disque rigides, les lecteurs CD-ROM, les scanners et les
cartes de capture vidéo.
La technologie FireWire supporte trois vitesses de transfert: 100,
200 et 400Mbits/sec. 16 périphériques peuvent sinterconnecter
avec une distance pouvant aller jusquà 4 mètres entre chaque
périphérique. Le branchement se fait grâce à un fil à 6 conducteurs
regroupés en paires. Deux paires transmettent les données et les
caractères de contrôle tandis que lautre paire se charge de
transporter lalimentation (max. 60 W). Il existe aussi des
connecteurs à quatre conducteurs dépourvus dalimentation.
Il est important de faire la distinction entre la technologie FireWire
et le DV. Les termes sont souvent interchangeables, mais ont une
fonction bien différente.
En gros on peut dire que la technologie Firewire est une affaire
de plomberie. C'est un standard de transmission. C'est une nouvelle
manière de transmettre des informations numériques à travers un
câble et une prise spéciaux entre des périphériques et un ordinateur.
Le DV, quant à lui, est un nouveau standard d'enregistrement. C'est
une nouvelle manière d'écrire un signal vidéo compressé sur la bande
magnétique.
Lutilisation
de la vidéo numérique
Les effets spéciaux
Ces dernières années, lavancement de la technologie
numérique a permis au producteurs de cinéma de créer des
objets, des personnages et des scènes qui nauraient jamais
pu être imaginables auparavant. Le film Jurrasic Park de
Steven Spielberg est un exemple de réalisation qui, grâce à la magie
du numérique a permis de regrouper dans une
même scène des créatures depuis longtemps disparues avec
des êtres humains des temps modernes.
Similairement, la technologie du compositing a permis
a
Tom Hanks dinteragir avec des personnages historiques
depuis longtemps décédés dans Forest Gump. Des millions
de spectateurs ne pouvant à peine distinguer limagerie
informatique du réel.
Plus récemment, le film Toy Story de la compagnie Pixar
est devenu le premier long métrage à être entièrement
produit en utilisant des scènes et des acteurs virtuels. Il ne
faudrait pas non plus oublier les films ID4 et Mars Attack
qui ont laissé très peu de spectateurs indifférents!
Même Georges Lucas na pu sempêcher
de remodeler la Trilogy Star Wars en
utilisant les dernières techniques
numériques afin de créer les
environnements quil avait dû laissés de côté il y a vingt
ans, faute de moyens techniques. Le secret derrière tout
celà: la vidéo numérique!
Même chose pour la publicité télévisée
un simple
visionnement du célèbre Superbowl, ou devrais-je plutôt
dire des formidables publicités télévisées pendant que
quelques gamins se disputent la possession dun ballon est
nécessaire pour comprendre limpact de la vidéo
numérique.
Les nouveaux magnétoscopes
et caméscopes digital
Plus près de nous, des compagnies
telles Sony et Panasonic offrent
maintenant des caméscopes à
enregistrement et lecture numérique pouvant même dans
certains cas se brancher directement à votre ordinateur pour
transférer ces images numériques afin de vous permettre de
réaliser vos propres montages sans avoir à faire face à
cette fameuse dégradation de limage due aux transferts
analogiques traditionnels.
Le Digital
Video Disc (DVD)
Une autre importante transition se prépare depuis quelques années
déjà et devrait voir le jour dans les prochaines semaines. Il sagit
de la technologie du Digital Video Disk (DVD), aussi appelé Digital
Versatil Disk qui devrait dici lan 2000 remplacer les
cassettes VHS présentement utilisées comme média pour le visionnement
de films à domicile. Un peu comme le CD a remplacé les disques de
vinyle dans les années 80.
Le DVD est le compromis auquel sont parvenues les principales sociétés
électroniques de consommation et du spectacle, un consortium incluant
Sony, Philips, Toshiba, Matsushita et un grand nombre de studios
cinématographiques d'Hollywood pour mettre au point un support dont
la capacité et la durée de déroulement conviendraient à la production
du matériel de divertissement et qui pourrait donner une image et
un son d'excellente qualité.
La capacité de stockage
On prévoit quatre degrés de capacité : 4,7 Go, 9,0 Go, 13 Go et
17 Go, soit une capacité de 8 à 15 fois supérieure à celle des disques
compacts courants. Ainsi, un DVD de 4,7 Go pourra contenir environ
7,5 heures de son de qualité «disque compact» ou 135 minutes de
vidéo compressée par MPEG- 2.
Un ordinateur autonome pourra, quant à lui, contenir environ 24
heures de vidéo compressée par MPEG-1. Le format du disque en soi
(120 mm) est le même que celui du disque optique compact actuel.
On estime pour l'instant que la qualité du DVD est supérieure à
celle du VHS.
Lavenir
Les lecteurs de DVD-ROM pour ordinateurs seront probablement lancés
vers le milieu de 1997 et leur prix variera entre 200 $ US et 500
$ US. Les logiciels et les technologies multimédias de pointe compteront
parmi les premiers éléments DVD mis en marché.
Une carte de décompression MPEG-2 pour ordinateur ou un décompresseur
MPEG-2 intégré permettra l'utilisation d'un lecteur de DVD-ROM comme
projecteur de film par le biais d'un ordinateur personnel. Le matériel
et les logiciels permettant actuellement l'utilisation du MPEG-2
par ordinateur sont extrêmement coûteux.
On prévoit que la vidéo DVD remplacera éventuellement le format
VHS. Mais il faudra pour cela que les prix des lecteurs et des disques
DVD baissent et que les disques DVD soient inscriptibles tout en
conservant un prix abordable. Très bientôt, on pourra se procurer
des lecteurs de DVD et plus de 200 enregistrements produits sur
DVD. Le prix des lecteurs atteindra approximativement 500 - 700
$ US. Le coût de production des nouveaux DVD sera relativement peu
élevé puisque les usines de CD actuelles peuvent être modifiées
pour s'orienter vers cette production.

Mise en garde
La presse a beaucoup parlé du DVD mais il reste encore beaucoup
à dire sur les produits eux-mêmes. Il faudra répondre à d'importantes
questions sur la qualité de la transmission (son et image), le prix
des lecteurs et la disponibilité des DVD inscriptibles avant que
l'acceptation du concept soit répandue chez les consommateurs.
Sur le marché de l'ordinateur de bureau, les lecteurs de DVD devront
accepter les CD-ROM courants à défaut de quoi l'adoption du nouveau
produit se fera très lentement. Les prix du matériel et des logiciels
MPEG-2 pourraient se révéler un obstacle important à l'adoption
du DVD-ROM sur le marché du multimédia.
La presse fait mention de certains désaccords au sein des membres
du consortium et de l'industrie du spectacle en ce qui concerne
la protection des données et la concession de licence, ce qui a
pour effet de retarder le lancement des produits de DVD.
Vous retrouverez en annexe à ce document plusieurs références internet
relatives à ce nouveau média numérique.

La télévision
numérique
La télévision numérique n'est plus dans le domaine du futur mais
elle devient une réalité dans le monde : aux États-Unis d'abord,
où des satellites offrent depuis maintenant deux ans plus des dizaines
de chaînes de télévision en numérique, en Europe ensuite, où on
assiste à une véritable mobilisation depuis les premières semaines
de l'année 1996.
Ce qui a permis la révolution numérique, ce sont les progrès réalisés
dans la compression des données et plus particulièrement les travaux
du groupe de normalisation MPEG (Moving Pictures Experts Group)
dont sont issues les deux normes MPEG -1 et MPEG 2.
Les avantages du numérique en matière
de télévision par satellite
Grâce à la technologie du numérique, il est aujourd'huipossible
de faire transiter simultanément plusieurs programmes dans un même
canal satellite, là où on ne pouvait en "loger" en analogique
qu'un seul et unique. Cette possibilité d'acheminer plusieurs chaînes
de télévision numériques sur un même répéteur de satellite va permettre
de diffuser non plus quelques dizaines, mais quelques centaines
de programmes sur chaque satellite.
Parmi les autres avantages du numérique, on peut également noter:
la qualité constante des images et des sons en termes de transmission:
le numérique est moins sujet aux perturbations extérieures que
l'analogique et offre une meilleure résistance au bruit, au brouillage
ou aux phénomènes d'écho.
la facilitation de la compatibilité entre tous les pays:
plus de standards disparates (SECAM, PAL...) et une compatibilité
accrue avec les équipements de productions qui sont déjà numériques
depuis longtemps.
la réduction des coûts: cette multiplicité des canaux
va de pair avec une réduction du coût de la retransmission des
programmes puisque en toute théorie on devrait pouvoir diviser
le prix actuel de la location de chacun des transpondeurs des
satellites par le nombre de programmes qui pourront y transiter.
Un grand pas en avant fût réalisé en décembre dernier alors que
le Federal Communications Commission a voté en faveur de lapprobation
dun standard pour la diffusion des signaux de télévision numériques
à haute définition. Celà devrait permettre aux grandes compagnies
de débloquer des budgets importants pour la fabrication et la mise
en marché des futurs postes de télévision numérique dès lan
prochain!
Patrick Beaulieu,
Étudiant en Génie Informatique,
Université Laval, Ste-Foy (Québec)
http://www.gel.ulaval.ca/~beauli03
beauli03@gel.ulaal.ca
Mars 1997
Références
Informations générales
Le repaire de la vidéo numérique, par Michel Rempenaux
http://www.repaire.net/

Pages de liens
Desktop Video Links, par Patrick Beaulieu
http://www.gel.ulaval.ca/~beauli03/DVLinks
Digital Video Resource Guide
http://edtech.sdcs.k12.ca.us/josh/dvrg/
Video & the Internet: A Bookmarked Introduction,
by Rich Young, July 1996
http://130.212.8.138/msp/Instructors/rey/netvidpg.htm
DVD Info, by Robert Lundemo Aas
http://www.unik.no/~robert/hifi/dvd/
Frequently Asked Questions About DVD, by Kilroy Hughes
http://www.cd-info.com/CDIC/Technology/DVD/dvd-faq.html
Méthodes de compressions
Les normes MPEG: Compression de la vidéo,
Le Conseil canadien des normes
http://www.scc.ca/consensu/mpeg2304f.html
MPEG Overview, C-Cube Microsystems
http://www.c-cube.com:80/tecno/mpeg.html
JPEG Overview, C-Cube Microsystems
http://www.c-cube.com/tecno/jpeg.html
La compression numérique appliqué à la vidéo, Sony Belgique
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