Du 4/3 analogique au pseudo 4/3 numérique en passant par le DVD

Je lis dans de nombreux fils la mention de problèmes de transfert de cassettes analogiques en DV concernant des bandes sur les côtés ou en bas de l'image et je me permets de faire un rappel de l'origine de ces problèmes vu le nombre de supputations folkloriques que j'ai lues.

1/ Dans la diffusion analogique, l'image vue par le téléspectateur était parfaitement 4/3 mais celui-ci ne voyait pas qu'il y avait de chaque côté de l'image, des zones masquées par le cadre du téléviseur. Ceci parce que la diffusion hertzienne analogique n'était pas totalement fiable donc le principe était de centrer l'image et de masquer les bords. En outre, les lignes perdues (voir message #5 de St Kro) permettaient de faire passer des infos spécifiques comme le télétexte.

2/ Lors du passage partiel au numérique avec le DVD lu sur des écrans analogiques, il a été conservé le même principe : un cadre de 720x576 pixels rectangles, légèrement plus large que le 4/3 visible contenu dans 704x576 pixels rectangles: il y avait toujours des bandes noires mais le téléspectateur ne les voyait toujours pas. Ainsi, un DVD en mpeg2 contenait une image 4/3 sur 704 x 576 pixels rectangles.

A noter que la norme DV-PAL faisait en réalité 702 pixels avec un pixel 59/54 mais les concepteurs de logiciel grand public ont arrondi à 704 qui est divisible par 16 avec un pixel 12/11 car les matrices d'encodage en avaient besoin. Ce chiffre de 702 n'est généralement retenu que par le professionnel ou le graphiste qui voudrait qu'un carré diffusé en DV-PAL et enregistré sur magnétoscope reste strictement carré en vidéo numérique.

3/ Lors de l'apparition des écrans plats, le téléspectateur a pu voir du jour au lendemain la totalité des 720 pixels rectangles. Du coup, les caméscopes DV, notamment, ont filmé en utilisant ces 720x576 pixels ce qui a produit une image légèrement plus large que le 4/3 de 704x576.



Il en est résulté plusieurs problèmes lors du travail de montage sur un écran de PC :

a) Lors du transfert de cassettes Vidéo8 vers le DV, les bandes noires correspondant aux 16 pixels manquant sont devenues visibles, avec en général une bande noire plus large à droite qu'à gauche. Au surplus, les lignes qui servaient à l'alignement des têtes de lecture (voir message #4 ci-dessous) en bas de l'image analogique (et au transport d'informations supplémentaires comme la localisation du time-code et d'autres infos qui était différente entre le VHS, SVHS, Video8 et Hi8) sont devenues des lignes brouillées en bas de l'image analogique encodée en DV. Tout cela est normal et ne résulte ni d'un problème de couleur ni de liaison analogique ou firewire ni d'un mauvais logiciel.

b) Lors de l'encodage d'un format numérique utilisant les 720x576 pixels vers le mpeg2 compatible DVD, les 720 pixels sont rétrécis en strict 4/3 car le DVD ne connaît que ce strict 4/3. Par ailleurs, le DV est d'une qualité supérieure au mpeg2 même si le spectateur peut voir une image DVD qui lui apparaît aussi agréable que le DV. En réalité, le passage du DV au DVD fait perdre beaucoup d'info et le DVD ne peut pas être un format d'archivage du DV.

c) Lors de la lecture d'une image 720x576 issue d'un caméscope numérique, les lecteurs se trompent presque tous et affichent une image strictement 4/3 soit 768x576 pixels carrés au lieu de 784 ou 786 comme il se devrait (le bon chiffre aurait été 785.45 car les pixels sont 12/11 mais les logiciels d'encodage arrondissent à 784 ou 786 selon leur concepteur). A noter que VirtualDub propose le bon format DV à choisir dans les options.

d) le pire est que les lecteurs habituels ne connaissent pas le DV et l'affichent en 720x576 pixels carrés vraiment rétréci.

e) Encore pire: pas mal de logiciels n'ont pas prévu de devoir encoder une image strictement 4/3 et l'ont fait en élargissant les 704 pixels à 720

f) Encore plus rigolo, un jour les logiciels sont passé du mpeg2 compatible DVD (704x576) au mpeg2 numérique (720x576) : on a donc pu encoder du 704x576 4/3 en 720x576 DV puis ce DV en 704x576 mpeg2 puis ce mpeg2 strictement 4/3 en mpeg2 numérique soit en 720x576. Vous suivez ?


Solutions :

a) la plus simple : ne pas encoder de DV en mpeg2 mais dans un format moderne tel que l'AVCHD 576i ou n'importe quel format HD qui connaissent tous le DV et le mpeg2 en 720x576.

b) la fainéante : ne rien faire, les dames se trouveront plus mince lors du passage 720 vers 704, ou trop grosses pour ceux qui ont tenté 704 vers 720 car ils n'aimaient pas les bandes noires.

c) la bonne pour encoder du DV en mpeg2 : faire un crop de 16 pixels à répartir à droite et à gauche suivant ce qu'on voit.

PS : pour les lignes brouillées en bas de l'image prise par un caméscope analogique, il est conseillé de les masquer plutôt que de les couper, sauf à savoir exactement ce qu'on fait.

Les pixels:

Pour ceux qui aiment les chiffres sur les ratios de pixels, voici un résumé:

Le cadre de l'image numérique dite "4/3" a en réalité un rapport Largeur sur Hauteur de 15/11 et non de 4/3 à imaginer comme un cadre de tableau dans un salon.

Dans ce cadre, l'image du DV est composée avec des puzzles qui sont des rectangles de rapport largeur/hauteur de 12/11 en nombre de 720x576.

L'image strictement 4/3 issue de l'analogique occupe 704x576 pixels de 12/11 avec des bandes noires correspondant aux pixels non "peints".

Lors du passage sur un écran plat, l'image strictement 4/3 doit faire 768x576 pixels carrés et l'image du DV doit faire 784 ou 786 pixels carrés.

En résumé:

- le cadre de l'image c'est : 576x15/11 = 785.45 de largeur arrondi à 784 ou 786 suivant les codecs

- l'image DV c'est : 720x12/11 =785.45 pixels carrés en largeur arrondi à 784 ou 786 suivant les codecs et

- l'image 4/3 c'est 704x12/11 = 768 pixels carrés en largeur qui n'a pas à être arrondi


Le principe est le même en 16/9 anamorphique mais avec les bandes noires en haut et en bas car l'image 16/9 du DVD est plus large que le strict 16/9. je vous passe les chiffres car le cas est rare.

Il y a également le 848x480 du.MOV des APN qui lui est moins large que le strict 16/9 et aura donc des bandes noires à gauche et à droite.

Conclusion:

Il suffit de ne plus jamais encoder en mpeg2/DVD, vos images issues du 4/3 analogique ou du pseudo 4/3 numérique, mais le faire avec n'importe quel codec moderne pour ne pas avoir de problème ni à l'encodage ni à la lecture.

Idem avec le 848x480 ou tous les autres formats approximatifs.

PS: tout ce que je rappelle ici a été dit éparpillé sur ce forum, j'en fait une synthèse de mémoire sans citer tous les messages des experts qui se reconnaîtront mais pour citer une expérience personnelle : à l'été 1991 Sony a installé pour Canal+ le premier circuit de diffusion numérique en France : les cassettes étaient en analogique mais tout le reste était en numérique jusqu'aux antennes (norme 4:2:2).

 

Beau travail...

 

Pour les bandes en bas de l'écran la question est en effet différente suivant le hertzien et les caméscopes :

Pour le hertzien et le télétexte :

Dans les systèmes de télévision à 625 lignes, chaque image est découpée en deux demi-images ou trames de 312,5 lignes, l’une composée des lignes paires, l’autre des lignes impaires. Sur ces 625 lignes, seules 575 sont dédiées à l’image en analogique ; on dit qu’elles sont actives. En effet, les 25 premières lignes de chaque trame ne contiennent pas d’informations visibles. Elles sont utilisées pour transporter soit des signaux de service – synchronisation trame, identification couleur –, soit des informations annexes comme le télétexte. PS : Avec la conversion en numérique la suppression trame numérique s’étend sur 24 lignes dans la première trame et sur 25 lignes dans la deuxième trame d'où 576 lignes actives. Trois lignes de suppression sur chaque trame sont réservées au transport de données auxiliaires.

Pour les caméscopes : les caméscopes analogiques utilisent des lignes non visibles sur un écran cathodique en bas de l'écran pour des informations de synchronisation, notamment, qui permettent aux têtes de lectures de bien travailler. Ces lignes deviennent visibles lors de la conversion en numérique et sur un écran de PC, mais pas forcément sur un écran plat qui overscan l'image (entre 3.5% et 5% environ). Sur un PC, cela donnent quelques lignes brouillées. Il convient de laisser ces lignes ou éventuellement de les masquer mais pas de les couper. Si on les coupe, il faut re-encoder avec le nombre de lignes après le crop mais cela fait sortir la vidéo des standards TV. Cela peut avoir de l'intérêt sur internet. (Ce texte remplace un lien que j'avais initialement mis sur un fil du forum, afin de simplifier la lecture).



Pour la diffusion "hertzienne analogique" pas fiable, il faut en effet préciser que c'est le hertzien qui est soumis aux aléas météo, aux arbres et autres accidents de terrain, ce qui avait des conséquences un peu différentes en analogique (image brouillée) et en numérique (saut d'image) : je fais un edit pour éviter le quiproquo.

 

Merci de la relecture

PS:

Pour comprendre la remarque de StKro il faut préciser que les lignes sont numérotées depuis le haut et qu'avec l' entrelacement, la numérotation (en analogique) recommence en haut à mi parcours, de sorte que les lignes 10 et 323 sont en haut.

Avec la conversion en numérique la suppression trame numérique s’étend sur 24 lignes dans la première trame et sur 25 lignes dans la deuxième trame. Trois lignes de suppression sur chaque trame sont réservées au transport de données auxiliaires.