Passage de la SDTV à la HDTV

 

On qualifie un signal de Haute Définition à partir du moment ou la définition de l'image HD est au supérieure ou égale au double de la définition SD; en HDTV 1920x1080, nous avons 5 fois plus de pixels à traiter qu'en SDTV, donc un poids numérique multiplié par 5.

 

 Poids numérique

Le passage de la SD à la HD a ainsi multiplié par 5 le poids numérique de nos flux vidéo:

• SDTV 576: 414 720 pixels sur 8 bits/pixel = 1,3 Mo / image !
• HDTV 720: 921 600 pixels / 8 bits = 2,8 Mo / image !
• HDTV 1080: 2 073 600 pixels / 8 bits = 6,2 Mo / image !

En débit, cela donne:

• HDTV 720: 2,8 Mo x 25 = 70 Mo/sec en RVB soit 560 Mbps.
• HDTV 1080: 6,2 Mo x 25 = 156 Mo/sec en RVB soit 1,3 Gbps.

On va donc utiliser les même recettes de réduction de débit que pour la SDTV.

 

Réduction de débit

Sous Echantillonnage

• SDTV: de 768 pixels à 720 pixels H (pixel non carré 1,067)
• HDTV 720: de 1280 à 960 pixels H (pixel non carré 1,33)
• HDTV 1080: de 1920 à 1440 pixels H (pixel non carré 1,33)

Ratio Luma/Chroma

Le passage du format RGB au format Y Db Dr en HD est normalisé sous l'appellation CCIR 709:

Y = 0,213 R + 0,715 G + 0,072 B

La haute définition utilise ensuite le même principe de réduction du ratio Luma/chroma que la SD, mais sur 1080 lignes:

 

Rappelons maintenant le poids numérique en fonction du ratio Luma/chroma employé.

 

HD pixels carrés sur 8 bits	HD pixels rectangulaires sur 8 bits
4:4:4	4:4:4	4:2:2	4:1:1
6,2 Mo	4,67 Mo/image	3,2 Mo/image	2,4 Mo/image
156 Mo/s 1,3 Gbps	117 Mo/seconde 936 Mbps	80 Mo/s 640 Mbps	60 Mo/s 480 Mbps

 

La compression spatio-temporelle va ensuite s'applique à la HD comme à la SD.

Compression spatio-temporelle

Considérons maintenant le tableau de formats HD suivant, sur la même base de calcul que la SDTV:

 

Évolution du débit numérique HD
	Image HD 8 bits	Image HD 8 bits	Image HD 8 bits	Image HD 8 bits	Image HD 8 bits
Composantes	RGB	RGB	Y Cb Cr	Y Cb Cr	Y Cb Cr
Ratio pixel	Pixel carré	Pixel rectangulaire	Pixel rectangulaire	Pixel rectangulaire	Pixel rectangulaire
Ratio Luma/chroma	4:4:4	4:4:4	4:1:1	4:1:1	4:1:1
Ratio Compression Spatiale	1:1	1:1	1:1	5:1	5:1
Ratio Compression temporelle	1:1	1:1	1:1	1:1	3,3:1
Ratio compression spatio-temporel cumulé	1:1	1:1	1:1	5:1	16,5:1
GOP	I frames only	I frames only	I frames only	I frames only	I B P Long GOP 12
Débit numérique	156 Mo/s 1,3 Gbps	117 Mo/s 936 Mbps	60 Mo/s 480 Mbps	12 Mo/s 96 Mbps	3,6 Mo/s 30 Mbps

Nous sommes donc passé d'un débit HD de 1,3 Gbps en 8 bits/pixel carré non compressé, à un débit de 30 Mbps en pixels rectangulaires compressé à un taux de 5:1 en intra, et avec un Long GOP de 12 images, tout en conservant un haut niveau qualitatif.

 

  {include_content_item 1489}  

  {include_content_item 1016}