Je vais vous parler un peu technique, spécifiquement les différences entre les formats vidéos car on s’y perd un peu…..Les bases de la HD
Définition spatiale & définition temporelle
A l’origine, la télévision en Europe, fonctionne avec un total de 625 lignes par image.En numérique, la partie visible de chaque image se compose de 720 points sur 576 lignes. Ce nombre total de points détermine la définition spatiale, c’est à dire la finesse des détails visibles à l’écran. Le deuxième paramètre important d’une image animée est la définition temporelle, définie par le nombre d’images par seconde. Il influe sur l’analyse et la restitution des mouvements.
Les trois fréquences images principales dans le monde sont : 25 i/s pour la télévision européenne, 30 i/s aux Amériques & au Japon, tandis que le cinéma fonctionne � 24 i/s dans le monde entier et ce, depuis plus de 80 ans ! Plus ces paramètres (nombre de pixels par image et nombre d’image par seconde) sont élevés, meilleure est la qualité du résultat. Mais il faut veiller à ne pas aboutir à un système trop lourd et coûteux. La définiton d’un standard pratique et viable économiquement est un compromis qualité / complexité technique, fait en fonction de l’état de la technologie à une époque données.
Depuis les débuts de la télévision (les années 1930), la définition s’est améliorée par palier. Les industriels japonais et la NHK avaient fait une première tentative pour imposer la HD dans les années 1983 – 1990. Mais le véritable démarrage, est issu du choix - pour le monde entier - d’un même format d’image HD, le HD-CIF (common page format) en 1995,. Ce format HD-CIF détermine ainsi une image de 1 920 pixels sur 1080 lignes. De ce fait, la HD 1920×1080 représente une définition spatiale 4 fois plus élevée que la télévision actuelle, dans une image plus large, puisque le ratio d’aspect 16/9 a été universellement choisi. Ainsi, la HD, c’est une image comportant 5,5 fois plus d’informations, de pixels, que l’image vidéo actuelle, appelée SD (standard definition). Par contre, pour s’adapter aux différentes normes de télévision en usage dans le monde, il existe pour la HD plusieurs cadences image possibles : 25, 30, 50, 60 i/s, mais aussi 24.En Europe, la télévision fonctionne à 25 i/s, aux Amériques, c’est 30 i/s. Pour le cinéma numérique, la cadence image est de 24 i/s.
Entrelacé ou progressif ?
L’entrelacé a été un excellent moyen de combiner définition spatiale et temporelle, à moindre coût. Mais l’entrelacé donne un “ look télévision “, à l’opposé du “ look film “plus valorisant et plus esthétique, selon les canons actuels. Les américains se sont divisés au moment de l’établissement de leur norme de TVHD, certains voulant seulement transférer en haute définition le fonctionnement traditionnel entrelacé, d’autres pronant la suppression de l’entrelacé par analogie avec l’image informatique et pour simplifier les traitements numériques.Le débat n’a pas été tranché. La TVHD américaine se divise ainsi en deux formats principaux : le 1080i et le 720P.Le 1080i (i = interlaced) conserve l’entrelacé à 30 i/s (en fait 60 trames de 540 lignes chacune). Le 720P fonctionne à 60 i/s en mode progressif, il n’y a plus de division des image en deux trames. Mais ce passage à 60 images entières par seconde implique un doublement du débit numérique. Donc, il a fallu choisir une définition spatiale un peu moins élevée, de 1280 points par ligne sur 720 lignes. Le 1080i est donc mieux défini spatialement avec 1920 pixels horizontaux. Le 720P ne comporte “que” 1280 pixels par ligne, mais reproduits 60 fois par seconde : sa définition temporelle est donc meilleure.Les grands constructeurs japonais ont adopté le format choisi par leurs clients diffuseurs américains. Panasonic a choisi le 720P tandis que Sony défend plutôt le 1080i. Cependant, de nombreux appareils HD fournissent des images à l’un ou l’autre format. Certains camescopes fonctionnent en 1920×1080 et en progressif, à 24 i/s. On approche alors de très près une qualité ” cinéma numérique “. Quand les progrès techniques permettront de faire du 1920x 1080P, c’est à dire progressif, alors tout lemonde sera réconcilié !
Les formats d’enregistrement vidéo numériques
Enregistrer les images (analogiques) diffusées lors des débuts de la télévision (vers 1938 en France) a longtemps été un défi technique impossible à relever. C’est ainsi que les fictions, mais aussi les actualités, ont été filmées en 16 mm pendant de longues années. Les fictions le sont encore majoritairement (aujourd’hui en super 16 mm) mais il s’agit d’un choix technique et non d’une obligation. Il faudra attendre 1956 pour que soit commercialisé le premier magnétoscope noir et blanc, alors que les émissions couleurs ont commencé en 1953 aux Etats-Unis. Cette situation vaudra aux télécinémas d’être utilisés comme machine de diffusion des films jusque dans les années 80.
Les grandes étapes de l’évolution des magnétoscopes : de l’analogique au numérique
Quelques inventions de base ont marqué l’évolution des magnétoscopes et ont permis d’obtenir les formats compacts et peu coûteux que l’ont connaît aujourd’hui.
La cassette
La cassette permet une manipulation facile des enregistrements et le déchargement de la bande sans qu’il soit nécessaire de rembobiner au début. La difficulté technique dans la conception des magnétoscopes à cassettes réside dans la réalisation du mécanisme de chargement qui devra sortir la bande pour l’enrouler autour du tambour. Plus cet enroulement est important et plus le mécanisme de chargement devient compliqué. Dans certains cas, comme l’enroulement où la bande fait un tour complet autour du tambour, l’usage des cassettes est impossible. Le choix, à l’origine, de deux têtes et d’un enroulement à 180° permet un chargement facile.
L’azimut incliné alterné : Dans les vieux formats analogiques comme le 2″ Quad, le 1″B et le 1″C, les têtes vidéo ont un azimut perpendiculaire aux pistes et il faut ménager un espace de garde entre les pistes pour éviter la diaphonie. Pour les formats qui ont un nombre de têtes pair, l’azimut de chaque tête est incliné de quelques degrés (en général 15° maximum) en inversant le sens une tête sur deux, de manière à ce que deux pistes jointives aient des azimuts “croisés”. Ce procédé réduit suffisamment la diaphonie pour qu’il soit possible de supprimer l’espace de garde entre les pistes. Il en résulte une économie importante de la consommation de bande et une autonomie d’enregistrement accrue. Cette technique est toujours utilisée par les magnétoscopes numériques. L’azimut alterné incliné: Les composantes analogiques, apparues en 1982, ont été un progrès significatif qui a permis de réaliser des effets de plus en plus complexes, mélanges, incrustations sur fond bleu, etc. La norme technique N10 de l’UER définit les trois signaux des composantes analogiques qui sont obtenus à partir des signaux primaires Rouge Vert et Bleu précorrigés en Gamma.
Y : signal de luminance (avec synchro)
R-Y : signal de différence de couleur rouge (sans synchro)
B-Y : signal de différence de couleur bleue (sans synchro)
Les formats qui enregistrent ces signaux, le Betacam, le Betacam SP et le MII ont connu un très grand succès, autant dans le studio que dans le domaine du reportage.
Le numérique
Les composantes numériques : le 4:2:2
Si les signaux en composantes analogiques ont été un progrès notable et un moyen efficace de dépasser les problèmes de compatibilité entre les standards composites PAL et SECAM en Europe, ils restent sensibles aux dégradations comme tous les signaux analogiques.
C’est pourquoi une norme de télévision numérique composante a été définie sur une base internationale en 1981. Cette norme, compatible avec les systèmes 625/50 et 525/60, est décrite par la recommandation BT 601 de l’UIT-R (Union Internationale des Télécommunications). Ce document définit les fréquences d’échantillonnage des signaux pour plusieurs niveaux de qualité. Le niveau standard, utilisé par la majorité des équipements vidéo, est le 4:2:2. Il est transporté par l’interface numérique série à 270 Mbits/s, (voir le § suivant). La dénomination 4:2:2 indique avec quel multiple d’une fréquence unitaire seront échantillonnés les signaux de luminance et de chrominance. Cette fréquence unitaire commune aux systèmes 625 et 525 lignes est de 3,375 MHz.
Le multiplexage des signaux Y, Cr et Cb aux fréquences d’échantillonnage de 13.5 MHz, 6.75 MHz et 6.75 MHz donne une fréquence d’horloge de 27 MHz pour chacun des 8 ou 10 bits. Le taux de transfert total est donc de 270 Mbits/s en 10 bits (27 x 10) et de 216 Mbits/s en 8 bits (27 x 8). Le débit utile, qui ne considère que la partie affichable de l’image, est de 207 Mbits/s en 10 bits et de 166 Mbits/s en 8 bits. Il faut remarquer que cette norme a été définie bien avant qu’il n’existe un magnétoscope capable d’enregistrer un tel débit. Il faudra attendre 6 ans pour voir la première machine D1 enregistrer ce signal et en 8 bits uniquement.
Le 4:2:2
Système à 525 lignes
60 trames / s
Système à 625 lignes
50 trames / sNombre d’échantillons par ligne complètePour la luminance Y
Pour chaque signal de chrominance Fréquence d’échantillonnage. Pour la luminance Y 13,5 MHz
Pour chaque signal de chrominance 6,75 MHz Nombre d’échantillons par ligne active numériquePour la luminance Y
Pour chaque signal de chrominance : quantification 8 ou 10 bits linéaire,Ã partir des signaux précorrigés en gamma Débit numérique Total 270 Mbits/s
Afin de réduire le débit d’information à diffuser et à enregistrer, il existe deux formats sous échantillonnés : le 4:2:0 et le 4:1:1. Ces formats sont notammentutilisés par les magnétoscopes DV et comportent moins d’information de chrominance. Ils correspondent aux choix historiques du NTSC (4:1:1) et du PAL-SECAM (4:2:0). Fréquences d’échantillonnage et répartition des pixels pour les niveaux les plus courants. L’interface numérique série SDI (Serial Digital Interface) Sous la forme parallèle, avec 11 paires blindées pour un seul signal vidéo, il n’est pas possible d’envisager le câblage d’un studio en 4:2:2 d’une manière rationnelle. Il a donc été décidé de normaliser le signal numérique sous une forme série. Il peut alors être transporté dans un simple câble coaxial de 75 ohms au débit de 270 Mbits/s et sur une distance de 300 m. L’interface série est compatible avec les signaux codés sur 8 ou 10 bits. Les données parallèles sont stockées dans un registre à décalage. Les mots, codés sur 10 bits, sont ensuite relus à 270 Mbits/s. Le signal obtenu est embrouillé en utilisant un générateur pseudo-aléatoire qui va disperser les transitions pour assurer une bonne transmission de l’horloge.
Il existe une version 16/9 de l’interface SDI avec 960 pixels par ligne, pour conserver une résolution identique au 4/3. Cette version avec un débit de 360 Mbits/s peut être enregistrée sans compression, en 8 bits, par le magnétoscope D5.
Le SDTI (Serial Data Transport Interface) ; C’est une évolution de la norme SDI, permettant de transporter des données numériques compressées, sur un support SDI et avec un débit de 270 Mbits/s. Les données sont mises en forme de manière à assurer une compatibilité descendante avec les grilles de commutations SDI. Les données transportées peuvent représenter un ou plusieurs flux vidéo numérique compressé, transmis en temps réel ou en accéléré. Le SDTI est normalisé par la SMPTE sous la référence 305 M.
Le composite numérique
Peu utilisé aujourd’hui, le composite numérique a permis d’intégrer des enregistreurs numériques (D2 et D3) dans un environnement composite analogique, sans modifier le câblage du studio ou les habitudes de travail. Ces machines ont remplacé avantageusement les 1″C avec des fonctionnalités plus modernes, comme l’automation de la diffusion à partir de robots changeurs de cassettes. Pour les formats composites numériques, il a été décidé d’échantillonner le signal à une fréquence égale à 4 fois la sous-porteuse chrominance, en PAL ccomme en NTSC, d’ou l’appellation de 4 Fsc. Le débit obtenu est de 143 Mbits/s en NTSC et de 177 Mbits/s en PAL. Le ” brassage des données ” et les corrections d’erreurs. L’une des principales qualité des magnétoscopes numériques est l’absence de drop out ou parasites dans l’image. Ces parasites sont dus à un défaut lors de la lecture, poussière sur la tête, défaut de magnétisation du support ou rayure de la bande magnétique. Dans les magnétoscopes numériques, les informations qui correspondent � des zones voisines de l’image sont enregistrées à des endroits différents pour fractionner et répartir dans l’image un éventuel défaut. C’est le brassage des données ou ” shuffli”