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1 Comprendre la vidéo numérique Pierre Vernel Décembre 2010.

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1 1 Comprendre la vidéo numérique Pierre Vernel Décembre 2010

2 2 Autrefois De la prise de vue A la visualisation Un seul support

3 3 Aujourd’hui… Une multitude de supports (invisibles !)

4 4 Plan Le problème Le problème Généralités Généralités Prise de vue: caméscope Prise de vue: caméscope Montage, postproduction: ordinateur Montage, postproduction: ordinateur Archivage, diffusion Archivage, diffusion Conclusions Conclusions Questions ? Questions ?

5 5 Le problème Film … … Suite de bits C’est un problème de codage

6 6 Un film ? images sons sous titres Codec vidéoCodec audioCodec Conteneur

7 7 Codec ? Chaise (FR) Stuhl (DE) Chair (EN) Silla (ES) Sedia (IT) …. langues … … … codecs Il existe plusieurs centaines de codecs ! (K-Lite Codec Pack Full)K-Lite Codec Pack Full

8 8 Un film autrefois Format: Format: 35 mm 35 mm 16 mm 16 mm 9,5 mm 9,5 mm Super 8 Super 8 8 mm 8 mm N & B N & B Couleur Couleur Son Son Optique Optique magnétique magnétique Support Support Kodack Kodack Fuji Fuji Agfa Agfa ….. …..

9 9 Caractéristiques d’un film vidéo

10 10 Mediainfo: un outil indispensable

11 11 La vision Des imperfections Des imperfections Persistance rétinienne Persistance rétinienne Pouvoir séparateur Pouvoir séparateur Sensibilité aux couleurs Sensibilité aux couleurs Temps d’analyse d’une image Temps d’analyse d’une image …….. …….. Qui rendent possible cinéma et vidéo ! Qui rendent possible cinéma et vidéo ! +

12 12 Quelques illusions d’optique

13 13 Vidéo numérique Généralités Généralités Un ensemble de pixels Un ensemble de pixels Gestion de la couleur Gestion de la couleur Compression Compression Spatiale Spatiale Temporelle (films) Temporelle (films) Entrelacée ou progressive Entrelacée ou progressive Convergence télévision informatique Convergence télévision informatique

14 14 Un ensemble de pixels Pixel Luminosité couleurs Nombre de lignes Nombre de points par lignes constantes

15 15 Caractérisation d’un pixel Un pixel peut être Un pixel peut être Carré Carré Rectangulaire Rectangulaire Représenté par un nombre (image en N&B) Représenté par un nombre (image en N&B) De 8bits (256 nuances – le plus fréquemment) De 8bits (256 nuances – le plus fréquemment) De 10 bits (1024 nuances) De 10 bits (1024 nuances) Représenté par 3 nombres (image en couleur) Représenté par 3 nombres (image en couleur) Intensité du rouge (R) Intensité du rouge (R) Intensité du vert (G) Intensité du vert (G) Intensité du bleu (B) Intensité du bleu (B)

16 16 Gestion de la couleur Origine: télévision couleur Origine: télévision couleur La télévision couleur doit être compatible avec télé N&B La télévision couleur doit être compatible avec télé N&B Oeil humain moins sensible à la chrominance qu’à la luminance Oeil humain moins sensible à la chrominance qu’à la luminance Conséquences: Conséquences: On ne transmet pas l’intensité R, G et B On ne transmet pas l’intensité R, G et B Mais Y (luminance), U et V Mais Y (luminance), U et V Formules (empiriques) Formules (empiriques) Y = 0,30R + 0,59G + 0,11B (l’ oeil est plus sensible dans le vert) Y = 0,30R + 0,59G + 0,11B (l’ oeil est plus sensible dans le vert) U = R - Y U = R - Y V = B - Y V = B - Y

17 17 Sous échantillonnage de la chrominance Conséquences pour l’image numérique: Conséquences pour l’image numérique: La chrominance n’est pas systématiquement prise en compte pour chaque pixel ! La chrominance n’est pas systématiquement prise en compte pour chaque pixel ! Pixel échantillonné Pixel non échantillonné 4:2:0 Le plus souvent 4:4:4 En théorie 4:2:2 En studio

18 18 Conséquences: Une image N&B peut paraître plus nette qu’une image couleur ! Une image N&B peut paraître plus nette qu’une image couleur ! Une caméra tri-capteur ne donne pas forcément de plus belles couleurs qu’une caméra mono-capteur ! (sauf très haut de gamme) Une caméra tri-capteur ne donne pas forcément de plus belles couleurs qu’une caméra mono-capteur ! (sauf très haut de gamme)

19 19 La compression (1) Objectif: représenter une image, un son avec un minimum de bits (stockage, transmission) Objectif: représenter une image, un son avec un minimum de bits (stockage, transmission) Deux types de compression: Deux types de compression: Sans pertes (lossless): Sans pertes (lossless): Exemples: fichiers.zip ou.rar Exemples: fichiers.zip ou.rar Avec pertes: en général pour l’image ou le son Avec pertes: en général pour l’image ou le son Exemple image:.jpg ou.jpeg Exemple image:.jpg ou.jpeg Exemple son:.mp3 Exemple son:.mp3 Exemple vidéo:.mpg ou.mpeg Exemple vidéo:.mpg ou.mpeg En général compression (et décompression) nécessitent des calculs importants En général compression (et décompression) nécessitent des calculs importants

20 20 La compression spatiale (image) On ne parlera que de la compression JPEG, la plus répandue On ne parlera que de la compression JPEG, la plus répandue Terme exact: ISO/IEC IS | ITU-T Recommendation T.81 (1991) Terme exact: ISO/IEC IS | ITU-T Recommendation T.81 (1991) Principe: Principe:

21 21 Exemple de compression jpeg (1) Exemples réalisés avec le logiciel JPEG Wizard Exemples réalisés avec le logiciel JPEG Wizard Taux de compression : 6,7 (appareil photo)

22 22 Exemple de compression jpeg (2) Taux de compression : 57,8

23 23 Exemple de compression jpeg (3) Taux de compression : 175

24 24 Exemple de compression jpeg (4) Taux de compression :175 Taux de compression : 6,7

25 25 La compression temporelle (vidéo) Principe: dans un film deux images successives diffèrent « assez » peu Principe: dans un film deux images successives diffèrent « assez » peu La deuxième image n’est pas encodée en totalité La deuxième image n’est pas encodée en totalité On ne transmet que les différences entre les deux images On ne transmet que les différences entre les deux images Ce principe a ses limites: au bout de quelques images on doit retransmettre la totalité d’une image Ce principe a ses limites: au bout de quelques images on doit retransmettre la totalité d’une image On utilise donc la notion de G.OP. (groupe of pictures) On utilise donc la notion de G.OP. (groupe of pictures) On peut ainsi obtenir une forte compression (avec pertes) On peut ainsi obtenir une forte compression (avec pertes)

26 26 Mpeg: principe de base

27 27 Encode et décodage mpeg Mpeg demande de très nombreux calculs surtout pour l’encodage

28 28 Constitution d’un G.O.P. Un G.O.P.: est constitué par 3 types d’images Un G.O.P.: est constitué par 3 types d’images I (–Frame): image complète, spatialement compressée I (–Frame): image complète, spatialement compressée P : image interpolée d’après 2 images « I » (celle qui précède et celle qui suit) P : image interpolée d’après 2 images « I » (celle qui précède et celle qui suit) B : image estimée (d’après image I ou P qui précède) B : image estimée (d’après image I ou P qui précède) Exemple G.O.P. du HDV: 12 images – près d’une demie seconde Exemple G.O.P. du HDV: 12 images – près d’une demie seconde G.O.P. I B B B B B P B B B B I B B B B P

29 29 Transmission de la DCT ? L’image n’est pas transmise directement, mais sa transformée DCT L’image n’est pas transmise directement, mais sa transformée DCT Par groupe de pixels (8X8), on transmet d’abord la valeur moyenne, puis détails de plus en plus fins Par groupe de pixels (8X8), on transmet d’abord la valeur moyenne, puis détails de plus en plus fins A l’émission, il est possible de régler le niveau de détails souhaités A l’émission, il est possible de régler le niveau de détails souhaités Entre deux images: Entre deux images: Si la transmission est incomplète Si la transmission est incomplète Si le décodage est lui aussi incomplet Si le décodage est lui aussi incomplet Une image est néanmoins affichée (moins nette!)

30 30 Conséquences: Un diffuseur peut choisir la qualité de sa transmission Un diffuseur peut choisir la qualité de sa transmission Si espace de stockage insuffisant (DVD), en réduisant la qualité de l’image une gravure reste possible Si espace de stockage insuffisant (DVD), en réduisant la qualité de l’image une gravure reste possible Diffusion par ADSL (débit fonction de la distance au central): une réception de l’image reste possible Diffusion par ADSL (débit fonction de la distance au central): une réception de l’image reste possible Décodage en réception: Décodage en réception: Tous les décodeurs ne se valent pas ! Tous les décodeurs ne se valent pas ! Différences de qualité entre téléviseurs, lecteurs DVD ou multimédia Différences de qualité entre téléviseurs, lecteurs DVD ou multimédia

31 31 Exemples de débits (mesurés) Arte HD (TNT)

32 32 En résumé: Utilisation du logiciel: biglab_dct_1.6.exe Utilisation du logiciel: biglab_dct_1.6.exe Trouvé sur le site: Trouvé sur le site:

33 33 Cas des panoramiques Posent de nombreux problèmes: Posent de nombreux problèmes: Si on filme en « entrelacé » : on obtient 2 trames différentes Si on filme en « entrelacé » : on obtient 2 trames différentes Si encodage « mpeg » : le principe de base du « mpeg » (peu de différences entre deux images) n’est plus vérifié, car il y a un décalage complet entre deux images Si encodage « mpeg » : le principe de base du « mpeg » (peu de différences entre deux images) n’est plus vérifié, car il y a un décalage complet entre deux images L’encodeur peut « saturer » et l’image obtenue être mauvaise L’encodeur peut « saturer » et l’image obtenue être mauvaise Dans ces conditions => éviter les panoramiques Dans ces conditions => éviter les panoramiques Sinon les réaliser (très) lentement Sinon les réaliser (très) lentement

34 34 Normes de compression vidéo Principalement le MPEG Principalement le MPEG MPEG: Moving Picture Experts Group, est le groupe de travail SC 29/WG 11 du comité technique mixte JTC 1 de l’ISO et de la CEI pour les technologies de l’information. Ce groupe d’experts est chargé du développement de normes internationales pour la compression, la décompression, le traitement et le codage de la vidéo, de l’audio et de leur combinaison, de façon à satisfaire une large gamme d’applications MPEG: Moving Picture Experts Group, est le groupe de travail SC 29/WG 11 du comité technique mixte JTC 1 de l’ISO et de la CEI pour les technologies de l’information. Ce groupe d’experts est chargé du développement de normes internationales pour la compression, la décompression, le traitement et le codage de la vidéo, de l’audio et de leur combinaison, de façon à satisfaire une large gamme d’applicationscomité technique mixteJTC 1ISOCEItechnologies de l’informationnormes internationales vidéoaudioapplicationscomité technique mixteJTC 1ISOCEItechnologies de l’informationnormes internationales vidéoaudioapplications Principales « normes »: Principales « normes »: MPEG 1: ISO/CEI pour mémoire (1993) MPEG 1: ISO/CEI pour mémoire (1993) MPEG 2: ISO/IEC (1995) MPEG 2: ISO/IEC (1995) MPEG 4: ISO/IEC (1898) MPEG 4: ISO/IEC (1898) Chaque norme se décline en de nombreuses recommandations ou directives en fonction des applications. Parfois les industriels utilisent des « quasi-normes » pour ne pas payer de royalties ! Chaque norme se décline en de nombreuses recommandations ou directives en fonction des applications. Parfois les industriels utilisent des « quasi-normes » pour ne pas payer de royalties ! Exemple: pour le MPEG 4, c’est la révision 10 dite aussi AVC pour Advance Video Coding qui est la plus utilisée. Elle est aussi très connue sous le nom de H264 Exemple: pour le MPEG 4, c’est la révision 10 dite aussi AVC pour Advance Video Coding qui est la plus utilisée. Elle est aussi très connue sous le nom de H264 Autres types de compression: sont souvent « propriétaires », comme par exemple le divx, mais les principes sont semblables Autres types de compression: sont souvent « propriétaires », comme par exemple le divx, mais les principes sont semblables

35 35 Image entrelacée (I) ou progressive (P) ? Un souvenir du tube cathodique ! Un souvenir du tube cathodique ! Image télé (25 im/s)= deux demi-images (50 1/2im/s) Image télé (25 im/s)= deux demi-images (50 1/2im/s) Lignes impaires Lignes impaires Puis lignes paires Puis lignes paires L’image est dite entrelacée ou I L’image est dite entrelacée ou I Moniteur informatique: toute l’image est affichée en totalité entre deux rafraichissements Moniteur informatique: toute l’image est affichée en totalité entre deux rafraichissements Elle est dite progressive ou P Elle est dite progressive ou P

36 36 Rappels sur l’image télévision analogique L’image est reconstituée par un point lumineux (spot) L’image est reconstituée par un point lumineux (spot) Le spot balaie l’écran de haut en bas, de gauche à droite Le spot balaie l’écran de haut en bas, de gauche à droite 625 lignes sont analysées et reproduites (Europe) 625 lignes sont analysées et reproduites (Europe) En fait seules 576 lignes sont visibles En fait seules 576 lignes sont visibles En GB, USA, Japon l’image n’a que 525 lignes dont 480 visibles En GB, USA, Japon l’image n’a que 525 lignes dont 480 visibles En fait l’image est transmise en 2 demie-images En fait l’image est transmise en 2 demie-images D’abord les lignes impaires(1-265-…) puis paires => trames D’abord les lignes impaires(1-265-…) puis paires => trames 50 trames par seconde 50 trames par seconde L’image est dite entrelacée (i) L’image est dite entrelacée (i)

37 37 Problème des images entrelacées Trame 1 Trame 2Image finale Image I Image P

38 38 Images vidéo et informatique Format DV: Format DV: 576 lignes de 720 points 576 lignes de 720 points 4/3 ou 16/9 (forme du pixel change) 4/3 ou 16/9 (forme du pixel change) Format HDV: Format HDV: 1080 lignes de 1440 points 1080 lignes de 1440 points Images amorphisme pour 16/9 Images amorphisme pour 16/9 Image entrelacée Image entrelacée Format HD: Format HD: 720 lignes de 1280 points (USA, Japon) 720 lignes de 1280 points (USA, Japon) Image « progressive) Image « progressive) 1080 lignes de 1920 points (Europe) 1080 lignes de 1920 points (Europe) Image entrelacée Image entrelacée Format UHD Format UHD 2160 lignes de 3840 points 2160 lignes de 3840 points Format 4K: (cinéma) Format 4K: (cinéma) 3072 lignes de 4096 points 3072 lignes de 4096 points VGA: 480 lignes de 640 points VGA: 480 lignes de 640 points SVGA: 600lignes de 800 points SVGA: 600lignes de 800 points XGA: 768 lignes de 1024 points XGA: 768 lignes de 1024 points WXGA: 800 lignes de 1280 points WXGA: 800 lignes de 1280 points SXGA: 1024 lignes de 1280 points SXGA: 1024 lignes de 1280 points WUXGA: 1200 lignes de 1920 points WUXGA: 1200 lignes de 1920 points Et bien, bien d’autres !

39 39 Le son numérique Principe: le son est « échantillonné » Principe: le son est « échantillonné »

40 40 Le son numérique (2) L’échantillonnage se fait: L’échantillonnage se fait: Avec une précision donnée (12 ou 16 bits) Avec une précision donnée (12 ou 16 bits) À une cadence constante: À une cadence constante: 44,1 KHz: CD numérique 44,1 KHz: CD numérique 48 KHz: DVD 48 KHz: DVD 96 ou 192 KHz: SACD (échec commercial) 96 ou 192 KHz: SACD (échec commercial) Certaines caméras: 32kHz Certaines caméras: 32kHz Plus ces chiffres sont élevés, meilleur sera le rendu sonore Plus ces chiffres sont élevés, meilleur sera le rendu sonore

41 41 Transmission du son numérique Transmission de chaque échantillon: Transmission de chaque échantillon: PCM ou fichier.wav PCM ou fichier.wav Transmission sans perte (lossles) Transmission sans perte (lossles) Le son peut aussi être compressé: Le son peut aussi être compressé:.mp3.mp3.wma (propriété de Micrososoft).wma (propriété de Micrososoft).ogg (vorbis) format libre.ogg (vorbis) format libre Le taux de compression peut être variable (souvent de l’ordre de 10) Le taux de compression peut être variable (souvent de l’ordre de 10)

42 42 Combien de canaux ? Son monophonique: 1 seul canal Son monophonique: 1 seul canal Son stéréophonique: 2 canaux droit et gauche Son stéréophonique: 2 canaux droit et gauche Son 5.1: 6 canaux, nécessite équipement spécial Son 5.1: 6 canaux, nécessite équipement spécial Avant stéréo Avant stéréo Voie centrale Voie centrale Arrière stéréo Arrière stéréo Voie des basses Voie des basses AC3: son 5.1 avec compression Dolby (très répandu) AC3: son 5.1 avec compression Dolby (très répandu)

43 43 Les conteneurs Manière d’associer des images, du son, du texte (sous titres) dans un même fichier Manière d’associer des images, du son, du texte (sous titres) dans un même fichier Les plus connus: Les plus connus:.avi format propriétaire Microsoft.avi format propriétaire Microsoft.mkv (Matroska) format libre.mkv (Matroska) format libre Il en existe beaucoup d’autres !! Il en existe beaucoup d’autres !! Le conteneur est souvent responsable d’un décalage entre l’image et le son

44 44 Décalage image – son, exemple : Encodage AVCH de Vegas pro  décalage son image après dizaine de minutes Encodage AVCH de Vegas pro  décalage son image après dizaine de minutes Traitement: ajouter un peu de « noir » après le film et remettre dans le conteneur !!! Traitement: ajouter un peu de « noir » après le film et remettre dans le conteneur !!!

45 45 A propos des suffixes … Bonne nouvelle: Bonne nouvelle: Un fichier donné peut avoir n’importe quel suffixe ! Un fichier donné peut avoir n’importe quel suffixe ! Mauvaise nouvelle: Mauvaise nouvelle: Le suffixe ne renseigne absolument pas sur la nature du fichier (type de codec par exemple) Le suffixe ne renseigne absolument pas sur la nature du fichier (type de codec par exemple) Certains logiciels et matériels (DD multimédia) se fondent sur le suffixe pour décider s’ils vont lire ou non un fichier …! Certains logiciels et matériels (DD multimédia) se fondent sur le suffixe pour décider s’ils vont lire ou non un fichier …! Exemple: fichier.vob (DVD) pas lisible Exemple: fichier.vob (DVD) pas lisible Fichier.vob  fichier.mpg Fichier.vob  fichier.mpg Fichier.mpg est devenu « lisible » !!! Fichier.mpg est devenu « lisible » !!!

46 46 Attention ! Mpg, mp4, etc sont aussi des conteneurs ! Mpg, mp4, etc sont aussi des conteneurs ! Autrement dit : Autrement dit : C’est le b……..

47 47 Remarque: PS ou TS ? Avant d’être encapsulé dans le conteneur, des bits supplémentaires sont ajoutés pour pouvoir: Avant d’être encapsulé dans le conteneur, des bits supplémentaires sont ajoutés pour pouvoir: Détecter d’éventuelles erreurs Détecter d’éventuelles erreurs Corriger d’éventuelles erreurs Corriger d’éventuelles erreurs On en rajoute plus ou moins suivant le taux de correction à atteindre On en rajoute plus ou moins suivant le taux de correction à atteindre Exemple format « mpeg » Exemple format « mpeg » Sur DVD: peu risque erreur -> peu de bits de contrôle -> Program Stream (PS) Sur DVD: peu risque erreur -> peu de bits de contrôle -> Program Stream (PS) Avec TNT plus de risque d’erreurs -> plus de bits de contrôle -> Transport Stream (TS) Avec TNT plus de risque d’erreurs -> plus de bits de contrôle -> Transport Stream (TS) Sur une camera: en général transport stream (TS) est utilisé Sur une camera: en général transport stream (TS) est utilisé Des logiciels gratuits permettent de passer de l’un à l’autre, comme HDTVtoMPEG2 Des logiciels gratuits permettent de passer de l’un à l’autre, comme HDTVtoMPEG2

48 48 Récapitulatif des codecs Codecs à utiliser de préférence en vidéo

49 49 Les caméras (1): Caméra mini DV: Caméra mini DV: Par défaut format 4/3, 576 lignes de 720 points Par défaut format 4/3, 576 lignes de 720 points Encodage vidéo: « motionjpeg » Encodage vidéo: « motionjpeg » Pas de compression temporelle Pas de compression temporelle Encodage spatial: chaque image est compressée (type jpeg), taux de l’ordre de 6 Encodage spatial: chaque image est compressée (type jpeg), taux de l’ordre de 6 Encodage son: PCM (sans perte) Encodage son: PCM (sans perte) taux d ’échantillonnage: 32 khz, 44,1 khz ou 48 kHz taux d ’échantillonnage: 32 khz, 44,1 khz ou 48 kHz Mono ou stéréo Mono ou stéréo Enregistrement: Enregistrement: Sur mini cassette DV Sur mini cassette DV débit constant: 25 Mbits/s débit constant: 25 Mbits/s Si format 16/9: Si format 16/9: Au mieux; pixel rectangulaire Au mieux; pixel rectangulaire Au pire: diminution du nombre de lignes Au pire: diminution du nombre de lignes

50 50 Exemple mini DV Général Nom complet : E:\Manu\irlande.avi Format : AVI Format/Info : Audio Video Interleave Format_Commercial_IfAny : DVCPRO Profil du format : OpenDML Taille du fichier : 7,35 Gio Durée : 36mn 32s Débit global moyen : 28,8 Mb/s Vidéo ID : 0 Format : DV Format_Commercial_IfAny : DVCPRO Durée : 36mn 32s Type de débit : Constant Débit : 24,4 Mb/s Largeur : 720 pixels Hauteur : 576 pixels Format à l'écran : 16/9 Type d'images/s : Constant Images par seconde : 25,000 Im/s Norme : PAL Sous-échantillonnage de la chroma : 4:2:0 Profondeur des couleurs : 8 bits Type d'image : Entrelacé Bits/(Pixel*Image) : Taille du flux : 7,35 Gio (100%) Paramètres d'encodage : ae mode=full automatic / wb mode=automatic / white balance= / fcm=manual focus Audio #1 ID : 0-0 Format : PCM Type de muxing : DV Type de muxing, plus d'info : Muxed in Video #1 Durée : 36mn 32s Type de débit : Constant Débit : 768 Kbps Canaux : 2 canaux Echantillonnage : 32,0 KHz Profondeur des couleurs : 12 bits Taille du flux : 0,00 Octet (0%)

51 51 Les caméras (2): Caméra HDV: Caméra HDV: obligatoirement format 16/9, 1080 lignes de 1920 points, (Europe) image entrelacée (format dit 1080i) obligatoirement format 16/9, 1080 lignes de 1920 points, (Europe) image entrelacée (format dit 1080i) En fait anamorphose de l’image: seuls 1440 points par lignes sont enregistrés En fait anamorphose de l’image: seuls 1440 points par lignes sont enregistrés Encodage vidéo: « mpeg2 » Encodage vidéo: « mpeg2 » GOP de 12 images (1/2 seconde) GOP de 12 images (1/2 seconde) En général format transport stream (TS) En général format transport stream (TS) Encodage son: Mpeg2 audio (avec perte) Encodage son: Mpeg2 audio (avec perte) taux d ’échantillonnage: 48 kHz taux d ’échantillonnage: 48 kHz Débit audio 384 kbits/s (stéréo) Débit audio 384 kbits/s (stéréo) Enregistrement: Enregistrement: Sur mini cassette DV Sur mini cassette DV débit constant: 25 Mbits/s débit constant: 25 Mbits/s

52 52 Exemple HDV Général ID : FF Nom complet : E:\Noel_Nancy_08\films\Clip 001.m2t Format : MPEG-TS Taille du fichier : 32,9 Mio Durée : 10s 680ms Heure de début : UTC :49:17 Débit global moyen : 25,8 Mb/s Débit global maximum : 33,0 Mb/s Date d'encodage : UTC :49:17 Vidéo ID : 2064 (0x810) ID de menu : 100 (0x64) Format : MPEG Video Version du format : Version 2 Profil du format : 1440 Paramètres du format, BVOP : Oui Paramètres du format, Matrice : Par défaut Paramètres du format, GOP : M=3, N=12 Durée : 10s 440ms Type de débit : Constant Débit : 25,0 Mb/s Largeur : pixels Hauteur : pixels Format à l'écran : 16/9 Images par seconde : 25,000 Im/s Norme : Component Espace de couleurs : YUV Sous-échantillonnage de la chroma : 4:2:0 Profondeur des couleurs : 8 bits Type d'image : Entrelacé Ordre des images : Ligne du haut d'abord Bits/(Pixel*Image) : Taille du flux : 30,0 Mio (91%) Audio ID : 2068 (0x814) ID de menu : 100 (0x64) Format : MPEG Audio Version du format : Version 1 Profil du format : Layer 2 Durée : 10s 296ms Type de débit : Constant Débit : 384 Kbps Canaux : 2 canaux Echantillonnage : 48,0 KHz Délai par rapport Vidéo : -80ms Taille du flux : 483 Kio (1%)

53 53 Les caméras (3): Caméras « full HD – AVCHD » Caméras « full HD – AVCHD » obligatoirement format 16/9, 1080 lignes de 1920 points, (Europe) obligatoirement format 16/9, 1080 lignes de 1920 points, (Europe) image entrelacée (format dit 1080i) image entrelacée (format dit 1080i) pas d’ anamorphose de l’image ! pas d’ anamorphose de l’image ! encodage vidéo: une version mpeg4 à partir d’ H264 (peut varier suivant les marques !) encodage vidéo: une version mpeg4 à partir d’ H264 (peut varier suivant les marques !) GOP de 26 images (~1 seconde) GOP de 26 images (~1 seconde) En général format transport stream (TS) En général format transport stream (TS) Encodage son: mp3 audio (avec perte) Encodage son: mp3 audio (avec perte) taux d ’échantillonnage: 48 kHz taux d ’échantillonnage: 48 kHz Débit audio 448 kbits/s (enregistrement 5.1) Débit audio 448 kbits/s (enregistrement 5.1) Enregistrement: Enregistrement: Sur disque dur Sur disque dur Sur carte mémoire Sur carte mémoire débit constant: le plus souvent 8, 16, 24 Mbits/s débit constant: le plus souvent 8, 16, 24 Mbits/s

54 54 Exemple AVCHD Général ID : 0 Nom complet : E:\walibi\video\01113.MTS Format : BDAV Format/Info : Blu-ray Video Taille du fichier : 51,8 Mio Durée : 25s 436ms Débit global moyen : 17,1 Mb/s Débit global maximum : 18,0 Mb/s Vidéo ID : 4113 (0x1011) ID de menu : 1 (0x1) Format : AVC Format/Info : Advanced Video Codec Profil du format : Paramètres du format, CABAC : Oui Paramètres du format, RefFrames : 2 images Paramètres du format, GOP : M=1, N=26 Durée : 25s 400ms Type de débit : Variable Débit : 15,9 Mb/s Débit maximum : 16,0 Mb/s Largeur : pixels Hauteur : pixels Format à l'écran : 16/9 Images par seconde : 25,000 Im/s Espace de couleurs : YUV Sous-échantillonnage de la chroma : 4:2:0 Profondeur des couleurs : 8 bits Type d'image : Entrelacé Ordre des images : Ligne du haut d'abord Bits/(Pixel*Image) : Taille du flux : 48,3 Mio (93%) Audio ID : 4352 (0x1100) ID de menu : 1 (0x1) Format : AC-3 Format/Info : Audio Coding 3 Extension du mode : CM (complete main) Durée : 25s 472ms Type de débit : Constant Débit : 448 Kbps Canaux : 6 canaux Position des canaux : Front: L C R, Side: L R, LFE Echantillonnage : 48,0 KHz Profondeur des couleurs : 16 bits Délai par rapport Vidéo : -80ms Taille du flux : 1,36 Mio (3%)

55 55 Logiciel fourni par constructeur du caméscope Logiciel fourni par constructeur du caméscope Logiciel de montage Logiciel de montage Transfert impérativement sans transcodage Transfert impérativement sans transcodage En général: En général: Format DV  fichier.avi (codec mjpeg) Format DV  fichier.avi (codec mjpeg) Format HDV  fichier mpeg (codec mpeg2) Format HDV  fichier mpeg (codec mpeg2) Format AVCHD: fichier.m2ts (codec H264) Format AVCHD: fichier.m2ts (codec H264) Transfert

56 56 Connectique pour transfert DV et HDV: DV et HDV: Connecteur firewire ou IEE1394 Connecteur firewire ou IEE1394 Logiciel indispensable Logiciel indispensable Durée de transfert long et en 1 seul fichier Durée de transfert long et en 1 seul fichier Connecteurs en voie de disparition Connecteurs en voie de disparition Rares sur PC portables Rares sur PC portables AVCHD AVCHD Connecteur USB Connecteur USB Caméscope vu comme DD, logiciel facultatif Caméscope vu comme DD, logiciel facultatif Transfert rapide en de nombreux fichiers Transfert rapide en de nombreux fichiers Possibilité de ne transférer que les fichiers valables Possibilité de ne transférer que les fichiers valables

57 57 Montage « natif » Principe: le montage s’effectue avec le codec du fichier issu du caméscope Principe: le montage s’effectue avec le codec du fichier issu du caméscope Exemples: Exemples: Mjpeg pour DV Mjpeg pour DV Mpg2 pour HDV Mpg2 pour HDV Avantage: conserve la qualité de l’image et son Avantage: conserve la qualité de l’image et son A utiliser de préférence ! A utiliser de préférence ! Inconvénient: Inconvénient: Peut demander de grosses ressources informatique (PC puissant) Peut demander de grosses ressources informatique (PC puissant) AVCHD demande une configuration « musclée » AVCHD demande une configuration « musclée »

58 58 Montage avec « proxy » Si puissance du processeur insuffisante Si puissance du processeur insuffisante Principe: création d’une copie du film avec des images de dimensions réduites(ex au ¼ en pixels) Principe: création d’une copie du film avec des images de dimensions réduites(ex au ¼ en pixels) Montage effectué au format réduit, avec cette copie Montage effectué au format réduit, avec cette copie Effets visualisés au format réduit… Effets visualisés au format réduit… Au rendu  passage aux dimensions réelles, avec images d’origine Au rendu  passage aux dimensions réelles, avec images d’origine Avis: solution « d’attente », peu pratique Avis: solution « d’attente », peu pratique

59 59 Montage avec codec intermédiaire Principe: le film est ré-encodé avec un codec performant, n’utilisant pas la compression temporelle Principe: le film est ré-encodé avec un codec performant, n’utilisant pas la compression temporelle Le montage et le rendu s’effectuent avec ce codec Le montage et le rendu s’effectuent avec ce codec Le film est ensuite ré-encodé avec le codec voulu Le film est ensuite ré-encodé avec le codec voulu Nécessite gros disques durs! Nécessite gros disques durs! En pratique un seul codec utilisé: « cineform » En pratique un seul codec utilisé: « cineform » Solution préférée des professionnels Solution préférée des professionnels Pour amateurs une solution à 129$ Pour amateurs une solution à 129$

60 60 Spécifications cineform

61 61 Aujourd’hui… Des processeurs plus puissants Intel core i7 ou AMD Phenom X6, des logiciels améliorés permettent le montage natif même en AVCHD Des processeurs plus puissants Intel core i7 ou AMD Phenom X6, des logiciels améliorés permettent le montage natif même en AVCHD Autres possibilités: utilisation des processeurs de la carte graphique (GPU) Autres possibilités: utilisation des processeurs de la carte graphique (GPU) Les nouveaux processeurs INTEL (arch. « sandy bridge » contiennent (en plus) des processeurs dédiés au codage et décodage vidéo, les logiciels devraient prochainement en tirer parti… Les nouveaux processeurs INTEL (arch. « sandy bridge » contiennent (en plus) des processeurs dédiés au codage et décodage vidéo, les logiciels devraient prochainement en tirer parti…

62 62 Le rendu (film terminé) Indispensable: faire une rendu avec le format et le codec d’origine Indispensable: faire une rendu avec le format et le codec d’origine Le sauvegarder, éventuellement sur cassette DV Le sauvegarder, éventuellement sur cassette DV Rendus pour diffusion: Rendus pour diffusion: En SD  DVD En SD  DVD En HD  DVD (mais en SD) En HD  DVD (mais en SD) Blue Ray ?? Blue Ray ?? fichier encodé en H264 pour DDmultimédia fichier encodé en H264 pour DDmultimédia

63 63 Création DVD Rappel: uniquement en SD (576 x 720) 4/3 ou 16/9 Rappel: uniquement en SD (576 x 720) 4/3 ou 16/9 Utilisation encodeur de qualité (ils ne se valent pas tous!) Utilisation encodeur de qualité (ils ne se valent pas tous!) Choisir option CBR (Constant Bit Rate), max 9Mbits/s Choisir option CBR (Constant Bit Rate), max 9Mbits/s Privilégier la qualité à la rapidité de conversion Privilégier la qualité à la rapidité de conversion Si espace insuffisant sur le DVD: Si espace insuffisant sur le DVD: Vérifier que le son est bien compressé (min de 128kbits/s) Vérifier que le son est bien compressé (min de 128kbits/s) Choisir option VBR (Variable Bit Rate), encodage plus lent, nécessite 2 passes Choisir option VBR (Variable Bit Rate), encodage plus lent, nécessite 2 passes Graver le DVD à la vitesse la plus lente possible Graver le DVD à la vitesse la plus lente possible N’utiliser que des DVD de marques reconnues (Maxcell, Verbatim,…) N’utiliser que des DVD de marques reconnues (Maxcell, Verbatim,…)

64 64 Diffusion en HD Codec à privilégier: H264 (TNT HD  pérennité) Codec à privilégier: H264 (TNT HD  pérennité) Gravure Blue Ray: ????????? Gravure Blue Ray: ????????? Solution personnelle: disques durs doublés (sécurité !) Solution personnelle: disques durs doublés (sécurité !) + lecteur multimédia + lecteur multimédia Rappel: 1 DD de 1 Tera octets permet de stocker plus de 80 heures de vidéo HD …. pour un coût < 300€ (2 DD) Rappel: 1 DD de 1 Tera octets permet de stocker plus de 80 heures de vidéo HD …. pour un coût < 300€ (2 DD)

65 65 En conclusion: Toujours connaître le codec utilise (mediainfo) Toujours connaître le codec utilise (mediainfo) Éviter les transcodages, utiliser le moins de codecs possibles Éviter les transcodages, utiliser le moins de codecs possibles N’utiliser que des codecs normalisés en vidéo N’utiliser que des codecs normalisés en vidéo En SD: motionjpeg (Mjpeg) En SD: motionjpeg (Mjpeg) En HDV: mpeg2 En HDV: mpeg2 En AVCHD: H264 En AVCHD: H264 Proscrire les codecs « informatiques »(dvix, real, wmv,…) Proscrire les codecs « informatiques »(dvix, real, wmv,…) Utiliser des outils performants et de qualité Utiliser des outils performants et de qualité Vous maintiendrez ainsi la qualité d’origine de vos films

66 66 Pour approfondir le sujet Internet: Internet: ( en anglais) ( en anglais) (en français) (en français) Bibliographie: Bibliographie: Les secrets de l’image vidéo de Ph Bellaïche Les secrets de l’image vidéo de Ph Bellaïche Editions Eyrolles

67 67 Vos questions…


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