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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 19

Publié par jcf le 18 Février 2008 dans Autres articles
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  1. jcf

     

    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:

     

    dcinema_rvb_yuv.jpg


    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.

     

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