Le multimédia

Origines • Terme apparu fin des années 1980, lorsque les supports de stockage se sont développés comme les CD-ROM. • Applications pouvant utiliser plusieurs médias distincts simultanément : – Texte, – Musique, son, voix, – Images fixes ou animées, – Vidéos, – Interface homme-machine interactive. • Désigne aussi un PC avec des composants multimédia : – Écran, carte son, webcam, etc.

L’usage adjectival est alors strictement conforme à son étymologie : À l’origine « Multimédia » est un adjectif qui appartient au vocabulaire de la publicité ;  Une « compagne multimédia » désigne alors le recours complémentaires à plusieurs médias (presse écrite, affiches, radio et télévision) pour assurer la promotion auprès du grand public d’un nouveau produit, d’un événement culturel, politique, etc. ; L’usage adjectival est alors strictement conforme à son étymologie :  multus (latin) = pluralité  media (latin, sing. medium) = milieu.

Composants du multimédia

Applications/Outils • Graphisme : – Infographie, dessin bitmap ou vectoriel, images de synthèse ; • Vidéo : – Dessins animés, montage assisté par ordinateur ; • Jeux vidéo • Web • PAO, CAO, etc. • Enseignement assisté par ordinateur • VoIP, Visio-conférence, etc.

Média passif Présentation indépendante des aspects temporels (entiers, réels, chaînes de caractères, textes ou images) • En pratique, les données passives engagent des retardements pour leur présentation • La temporalité (propriété mineure) n’a pas besoin d’être ajoutée au niveau modèle de données

Média actif Le temps détermine plusieurs propriétés du média. – Données actives (son ou vidéo) nécessitent des intervalles de temps pour leur présentation (ex. un temps de lecture pour sa restitution) – Références croisées qui portent sur un intervalle temporel valide (ex. sur une vidéo l’apparition et la disparition d’un personnage de la scène) – Contraintes temporelles pour la récupération des données pour l’affichage du média (ex. sur des données de type son, la récupération de deux échantillons consécutifs doit se faire à un certain seuil pour ne pas percevoir de distorsions lors de la restitution sur un haut parleur)

Média adressable Possibilité de soumettre des requêtes sur son contenu. • Interface homme-machine, accès non séquentiel – Recherche de mots dans un document texte, – Avancer, reculer, aller à un endroit précis, etc. sur un document vidéo, – Sur une image cela n’a pas de sens (média non adressable). • Hypermédia : désigne l’utilisation de liens hypertextes dans le contenu.

Comment lire du multimédia • CD-ROM multimédia • Téléphones 3G, PDA, etc. • Télévision interactive • Le web prend une place de plus en plus importante : – HTML permet déjà du multimédia/hypermédia – Norme HTML 5.0 en cours de rédaction (draft disponible) – Utilisation de Flash, SMIL permet d’incorporer vidéos, sons, interactivité.

Numérisation

Numériser Créer un produit multimédia, c’est traiter, Structurer, Synchroniser sur un même support des Textes Sons Images (fixes ou animées), etc. tout en accordant au futur utilisateur de réelles possibilités d’interaction (chemin, rythme de consultation) Rassembler et synchroniser sur un même support des médias aussi différents Discrets et continus Sonores et visuels Fixes et animés implique nécessairement qu’ils partagent le même mode de représentation

Dans le multimédia, tous les médias (texte, son, image F/A, animations 2D/3D, vidéo…) partagent la même représentation numérique Cette représentation est susceptible d’être interprétée par le même support/appareil de restitution : Ordinateur Assistant personnel PDA (SmartPhone, photo num., etc.) i-Mode (mail, Windows Live, télécharger Vdo./MP3, etc.) Téléphone mobile 3G Télévision interactive ( Video on Demand) Etc.

Pourquoi une représentation numérique ? Un ordinateur n’étant capable que de manipuler des nombres (chiffres) Les seules données qu’il est susceptible d’accepter et de traiter doivent être représentées sous une forme numérique La numérisation préalable des données (texte, image, son) est la 1ère des conditions de possibilité du multimédia À partir du moment où les documents sont numérisés (digitalisés), ils peuvent être manipulés, stockés et modifiés par :  un système apte à gérer les nombres (l’ordinateur), associé à son SE. et à sa panoplie d’outils logiciels

En quoi consiste la numérisation ? Les techniques de numérisation sont complexes, le principe général est relativement simple : Puisqu’il s’agit de transformer une variation continue (sons, niveaux de gris, couleurs, etc.) en une succession d’éléments discontinus, dont on pourra représenter ensuite numériquement (les caractéristiques quantifiables) Une représentation numérique binaire

Transmission de signaux numériques Trois nouvelles fonctions – Echantillonnage, – Conversion A/N – Conversion N/A Un convertisseur analogique numérique (CAN) est un appareil permettant de transformer en valeurs numériques un phénomène variant dans le temps. Lorsque des données numériques peuvent être stockées et manipulées sous forme binaire (donc par un ordinateur), on parle de données multimédia. • Les principaux périphériques comportant des convertisseurs analogique numérique sont : – les cartes d'acquisition vidéo – les scanners – les cartes de capture sonore (la quasi-totalité des cartes-sons) – la souris, l'écran et tout mécanisme de pointage – les lecteurs (optiques comme le lecteur de CD-ROM, magnétiques comme le disque dur) – les modems (à la réception) Les Convertisseurs numérique analogique permettent de restituer un signal numérique en signal analogique. En effet, si une donnée numérique est plus facile à stocker et à manipuler, il faut tout de même pouvoir l'exploiter. A quoi servirait un son numérique si l'on ne pouvait pas l'entendre... Ainsi, sur un ordinateur multimédia on trouve des convertisseurs numérique analogique pour la plupart des sorties : sorties audio des cartes-sons synthétiseur musical imprimante modem (à l'émission)

Numérisation : – Transformation d’une grandeur électrique continue en une suite de nombres.

Principe d’échantillonnage

La numérisation d’un signal consiste à sa discrétisation dans le domaine des amplitudes. Dans le cas d’image fixe l’ échantillonnage consiste à déterminer la résolution spatiale qui correspond au nombre de pixel par unité numérique.

Définition : Le son est une onde produite par la vibration mécanique d'un support fluide ou solide et propagée grâce à l'élasticité du milieu environnant sous forme d'ondes longitudinales. Par extension physiologique, le son désigne la sensation auditive à laquelle cette vibration est susceptible de donner naissance. • Question : Comment permettre à un ordinateur d’enregistrer et de reproduire ce phénomène ? • Rappel : Un ordinateur ne manipule que des ensembles de données numériques. Il ne s’agit que de 0 et de 1.

Échantillonner un signal audio analogique revient à prélever ses valeurs de tension électrique un certain nombre de fois par seconde. La fréquence de ces prélèvements est appelée fréquence d’échantillonnage .La fréquence d’échantillonnage est fixée avant l’opération de numérisation et ne varie pas pendant la numérisation. Les fréquences d’échantillonnage couramment utilisées en audio sont 44100Hz et 48000Hz. Elles sont souvent imposées par des contraintes technologiques. Par exemple, la norme du disque compact audio (CD audio) impose une fréquence d’échantillonnage de 44100Hz. L’échantillonnage est effectué par découpage temporel du signal audio analogique. Ce découpage temporel permet de reconstruire en données chiffrées la forme d’onde du signal numérisé. La numérisation ne repose que sur des séries de 0 et de 1 : il s’agit d’un codage binaire. Un signal audio analogique est un signal électrique. Les valeurs de tension du courant électrique (mesurées en volt) rende compte de l’amplitude du signal audio. Un signal audio numérique traduit en chiffres les valeurs d’amplitude du signal analogique. La discrétisation du signal analogique est obtenue grâce à ce que l’on nomme « l’échantillonnage », effectuée par un convertisseur analogique/numérique (en anglais ADC pour Analog/Digital Converter)

Quantification La seconde étape de numérisation est la quantification, qui consiste à effectuer à chaque échantillon analogique la valeur numérique la plus proche. Le paramètre le plus important de la quantification est le nombre binaire par echantillon

l’opération de quantification crée une échelle de valeurs discrètes permettant d’attribuer à chaque échantillon une valeur d’amplitude. La quantification s’exprime en « bit » (un acronyme de binary digit). Les valeurs couramment utilisées en audio sont 16bit et 24bit. L’amplitude de chaque échantillon doit impérativement prendre l’une des valeurs définies par l’échelle de quantification. Si la valeur d’amplitude de l’échantillon se situe entre deux paliers de l’échelle de quantification, elle est approximée au palier le plus proche. Cette approximation induit une erreur que l’on nomme « erreur de quantification ».

Plus le nombre de bits est élevé, plus le nombre de paliers est important et l’erreur de quantification faible. Autrement dit, les petites variations d’amplitude du signal échantillonné sont d’autant mieux approximées que la résolution de la quantification est élevée. La fidélité de la forme d’onde numérisée à la forme d’onde du signal analogique dépend donc de la résolution (exprimée en bit) et de la fréquence d’échantillonnage (exprimée en kHz). De même que pour la fréquence d’échantillonnage, le choix de la résolution de la quantification est soumis à des contraintes techniques. Pour le disque compact audio (CD audio), la quantification requise est 16bit. Toute autre valeur ne sera pas acceptée.