Les differents Formats Vidéos

TOUT D'ABORD CE QUE VOUS DEVEZ SAVOIR :

Résolution de l'image et fréquence de balayage

Il existe différents formats d'image vidéo, qui dépendent essentiellement de la fréquence de balayage vertical de l'image.

405 lignes 50 Hz (standard anglais abandonné) noir et blanc
525 lignes 60 Hz : résolution 4/3 utile = 711 x 480 (standard américain) couleur NTSC et PAL-N
625 lignes 50 Hz : résolution 4/3 utile = 720 x 576 (standard européen) couleur PAL, SECAM et NTSC-4.43
819 lignes 50 Hz : résolution 4/3 utile = 1024 x 768 (standard français abandonné) noir et blanc

On peut constater à ce point qu'il existe une différence entre le nombre de lignes composant l'image et le nombre de lignes affichées. Ceci représente une différence de 49 lignes en 50 Hz et de 45 lignes en 60 Hz. Ces lignes perdues sont nécessaires, elles représentent le temps nécessaire pour que le faisceau d'électrons balayant le tube cathodique puisse remonter du bas de l'image vers le haut. Ce problème technique n'existe pas avec les panneaux LCD et les dalles plasma, mais il est conservé pour assurer la compatibilité. Les lignes libres sont mises partiellement à profit : on y place les signaux du télétexte, du sous-titrage et aussi le time-code des équipements vidéo professionnels.

Il faut distinguer deux fréquences de balayage de l’image :

Le balayage vertical, qui s'effectue de haut en bas et sert à composer l'image. Il s'effectue 50 ou 60 fois par seconde.
Le balayage horizontal, qui s'effectue de droite à gauche pour chaque ligne de l'image. La fréquence de balayage horizontal est donc égale à la fréquence verticale multipliée par le nombre de lignes et divisée par deux à cause de l'entrelacement.

$F_h = \frac{F_v N}{2}$

Ce qui donne les valeurs suivantes :

Fh(50Hz) = 50 x 625 / 2 = 15625 Hz
Fh(60Hz) = 60 x 525 / 2 = 15750 Hz

Ce résultat n'est pas du au hasard. Si les fréquences horizontales sont presque les mêmes en 50Hz et en 60 Hz, c'est que cela permet d'utiliser la même circuiterie de balayage horizontal, donc de réaliser des économies.

Rapport d'image : 4/3 et 16/9

Historiquement, la télévision a été mise au point sur des écrans au format 4/3 (soit un rapport de 1,33/1). Ce format a été choisi car il était celui utilisé par le cinéma lors de la mise au point de la télévision, dans les années 1940. Depuis, le cinéma a évolué, avec des procédés tels que le cinémascope et autres panavision basés sur l'utilisation d'un objectif anamorphoseur, les formats courants au cinéma sont le 1,85/1 et le 2,35/1. Lorsqu'il a été décidé de passer la télévision vers un format panoramique, c'est le format 16/9 qui a été choisi. Il correspond à un rapport d'image de 1,77/1, c'est assez proche de 1,85 et reste un bon compromis entre le 1,33 (barres noires à gauche et à droite) et le 2,35 (barres noires en haut et en bas). Les puristes conservent les barres noires pour voir l'intégralité de l'image, tandis que ceux qui préfèrent profiter du plein écran utilisent le zoom du téléviseur mais perdent par conséquent une partie des bords de l'image.

Quid du ratio d’image

Le 4/3 est « has been » passez votre chemin, sauf si c’est pour faire des présentations de tableau Excel au bureau … et encore

16/9 , soit 1 920 × 1 080 lignes, c’est la norme actuelle quand on parle HD, que ce soit pour un écran de TV ou un vidéoprojecteur.

2/35 ou CinemaScope, il s’agit du véritable format du cinéma, celui que vous voyez dans toutes les bonnes salles commerciales, l’écran apparaît légèrement courbe, mais c’est le nec plus ultra pour une expérience cinéma grandeur nature.

Formats et standards vidéo

Un lien explicatif sur les formats videos et codecs de compression : ---> ICI

LES RESOLUTIONS SD ET HD

Un petit graphique peut vous aider :

On va commencer par la plus petite zone : 720 X 480 – DV NTSC/VGA, cela signifie que l’image faisait 720 pixels x 480 pixels, en standard DV (K7) utilisé par les US en format NTSC

Ensuite, en Europe, est venu le 720 X 576 en standard DV PAL, cela signifie que l’image faisait 720 pixels x 576 pixels en Europe.

Ces 2 formats font partie de la SD (Standard Définition)

Le HDTV, un peu plus grand, fait 1280 X 720 en balayage progressif.

Et enfin le Full HD, 1980 X 1080 pixels, progressif, d’aujourd’hui.

Comprendre les chiffres sur les étiquettes

La mention 720p indique que l'écran a une résolution verticale de 720 pixels et que l'affichage se fait de façon progressive (le 'p' vient de 'progressive'). C'est-à-dire que l'image est affichée en un seul balayage, en une fois donc.

Définition compatible HD 720 est de minimum 1280×720

La mention 1080i indique que l'écran a une résolution verticale de 1080 pixels et que l'affichage se fait de façon entrelacée (le 'i' vient de 'interlaced', soit 'entrelacé' en français). C'est-à-dire que l'image est affichée en deux balayages, en deux fois donc.

La mention 1080p indique que l'écran a une résolution verticale de 1080 pixels et que l'affichage se fait de façon progressive. « p » indique que l’affichage se fait de façon progressive.

Définition compatible HD 1080 est de minimum 1920×1080.

C'est la norme Full HD. La norme Full HD c’est 1080p, au moment où j’écris ces lignes, mais l’arrivée du 3D va certainement changer la donne dans les prochains mois.

Méfiez vous des imitations!

Seul le 1080p est du Full HD

Le sigle HDTV désigne un téléviseur capable d'afficher en haute définition, alors que HDMI désigne une connectique permettant de transmettre des flux vidéo en haute définition.

Au niveau des réglages de sortie vidéo, préférez 1080p / 24hZ : c’est le meilleur choix à faire si possible et comme nous parlons de HD, ça devrait l’être.

La Haute Définition: Qu'est-ce que c'est ?

Quelques petits rappels:

La TV analogique d'aujourd'hui propose une définition d'image entrelacée de 720x576 lignes en PAL et de 720x480 lignes en NTSC.

A coté de cela la définition des DVD est actuellement aussi de 720x576 lignes.

Tout ceci est largement suffisant lorsqu'on possède un simple téléviseur cathodique mais devient problématique avec l'arrivée des très grands écrans (Plasma, LCD, DLP) dont la taille de l'image peut aller jusqu'à 175 cm de diagonale. Nous avons atteint les limites de l'analogique c'est alors que le numérique vient à notre secours.

Le Numérique:

Au travers du numérique la TVHD (Télévision Haute Définition) à augmenté sa définition suivant 2 normes mondiales le 720p (720 lignes progressives) et le 1080i (1080 lignes entrelacées), ces 2 normes supportant bien évidemment le format 16/9. On parle aussi de 720p60 (Pays en 60 Hz en NTSC) et de 720p50 (Pays en 50 Hz en PAL) ou bien aussi de 1080i30 et de 1080i25.

Au passage on notera que notre bon vieux SECAM Français ne sera plus de la partie.

-> Le 720p offre une fluidité exceptionnelle, chaque image étant affichée pleine trame.

-> Le 1080i offre par contre 50% de définition de plus que le 720p. Les images étant entrelacées, les 2 trames captées à 1/50e de seconde de différence (1/60e pour les pays à 60 Hz) sont affichées simultanément pour former l'image définitive. Le 1080i25 revient en fait à afficher 540 lignes à 50 Hz. Ce fonctionnement entraîne quelques petites défauts: (Scintillement du à une fréquence trop basse). La parade est connue puisque la même qu'avec les tubes cathodiques: le passage à 100 Hz.

Pourquoi ne pas utiliser le 1080p (1080 lignes plein trame) alors ? Tout simplement parce cela demanderait 2 fois plus de bande passante que le 720p !!!

La TVHD:

Aux USA et au Japon, la TVHD est présente depuis quelques années. En Europe depuis le 1er Janvier 2004 est sortie la 1ère TVHD (cliquez sur le lien officiel du site http://www.euro1080.tv).

Pour l'instant la chaîne émet en boucle des programmes rediffusés. Pour recevoir la TVHD, il faut bien entendu avoir une parabole mais aussi un décodeur spécifique capable d'exploiter la diffusion en 1080 lignes. Mais cela ne suffit pas, pour pouvoir regarder ces images d'une qualité exceptionnelle il faut un écran compatible aussi car le bon vieux téléviseur n'en sera pas capable !!!

Upscaling et Downscaling

Pour comprendre parfaitement ces termes il faut revenir à un peu de technique. Nous avons parlé plus haut de définition, il faut maintenant parler de résolution. En effet, pour afficher une définition de 720p en 16/9 (720 lignes), il faut avoir un écran d'une résolution de 1280 x 720 (1280=720/9*16).

De la même manière, pour pouvoir afficher une définition de 1080i, il faut avoir une dalle de résolution 1920 x 1080.

C'est maintenant que cela se complique un peu. Il n'existe pas pour l'instant (où seulement dans les taille de 70 pouces) de dalle (Plasma ou LCD) ayant une telle résolution et on s'apercevra que d'avoir une telle résolution n'est pas forcément un avantage.

Si l'on prend le cas des dalles plasma actuelles, on trouve en gros les résolutions suivantes:

848x480, 1024x1024, 1280x720 et enfin 1366x768

(désormais on trouve des plasmas de résolution 1920x1080 !!!)

Le Downscaling consiste à faire rentrer par un traitement numérique une image de TVHD 1080i par exemple (donc de résolution 1920x1080) sur un écran d'une résolution moindre.

A l'inverse l’ Upscaling consiste à faire rentrer une image d'une plus faible résolution sur un écran d'une résolution plus importante.

Prenons un cas précis (regarder un DVD de 720x576)et regardons le résultat:

-> Sur une dalle de 1920x1080 de résolution cela consisterait à upscaler de manière importante (x5) chaque pixel du DVD, ce qui provoquerait une image floue, sans piqué.

-> Sur une dalle de 1280x720 de résolution cela consisterait à upscaler chaque pixel (x 2,2) ce qui est un très bon compromis et ne poserait pas de problème d'image.

Sachant aussi que ces dalles 1280x720 correspondent exactement au format 720p, format qui semble d'ailleurs plus performant que le 1080i, sachant aussi qu'il vaut mieux downscaler une image HD plutôt qu'Upscaler une image d'une résolution inférieure, ne trouverait-on pas dans la résolution 1280x720 le compromis parfait au niveau de la résolution d'écran ?

Le DVD HD (format devenu obsolète maintenant en 2012…)

Nous comprenons aussi par ces explications que les jours du DVD "normal" (720x576) sont comptés et qu'on voit apparaître à l'horizon le DVD HD.

Pour que le DVD HD puisse sortir, il faut définir une norme. Après le MPEG pour le VCD, le MPEG2 pour le DVD, le MPEG4 pour le DIVX.

2 codecs sont en concurrence, le MPEG4 H264 contre le WMV HD (VC9) de Microsoft.

-> Microsoft vient de présenter son codec au DVD Forum. Les DVD-HD seront encodés suivant une résolution de 1920 x 1080. C'est dans 60 jours que l'on saura si l'on trouvera la technologie Microsoft dans nos Salons. Microsoft à d'ailleurs mis en place un site dédié à ce sujet

http://www.microsoft.com/windows/windowsmedia/content_provider/film/ContentShowcase.aspx

-> Le H264 doit offrir un taux de compression de 2 à 3 fois plus élevé que le MPEG2 et de 1.5 à 2 fois plus élevé que le MPEG4.

De nombreuses firmes misent sur l'H264. Sony devrait intégrer un support pour ce codec dans sa première console portable, la PSP. Plusieurs fabricants de platines DVD (avec encodage sur disque dur intégré) et de téléphones mobiles espèrent pouvoir proposer très rapidement une compatibilité H264.

LE BLU-RAY

Le disque Blu-ray est un nouveau support développé par la compagnie Sony. Le but poursuivi est ni plus ni moins que le remplacement complet du support DVD conventionnel tel que nous le connaissons aujourd'hui. Jusqu'à très récemment, le Blu-ray avait un réel compétiteur, soit le HD-DVD qui avait été lancé par la compagnie Toshiba et épaulé par la multinationale Microsoft. Mais en février 2008, l'abandon du support HD-DVD prit tout le monde par surprise.

Le Blu-ray est basé sur un rayon ayant une ouverture numérique très élevée. Ce rayon est de couleur bleue, d'où le nom de ce nouveau support. Un disque Blu-ray peut contenir l'équivalent de deux heures de vidéo en haute définition, soit une capacité de 25 Go, ce qui est énorme dans le milieu.

Malheureusement, le coût de ce nouveau support haute définition est encore beaucoup trop élevé pour penser à un retrait complet du support DVD conventionnel. Il faudra attendre encore quelques mois ou années pour voir une fulgurante hausse des ventes du Blu-ray.

Il existe des lecteurs et des enregistreurs-lecteurs Blu-ray dits de salon ainsi que des lecteurs et graveurs Blu-ray destinés à équiper les ordinateurs. Les appareils Blu-ray doivent permettre la lecture des DVD vidéo et des CD Audio.

À l’instar des lecteurs DVD et selon leur zone de commercialisation, les lecteurs Blu-ray intègrent un verrou électronique, les rendant incompatibles avec les disques achetés en dehors des zones ou pays pour lesquels ils sont prévus. Ainsi, trois zones géographiques sont définies pour le Blu-ray :

Région A : principalement le continent américain, une partie de l’Asie du Sud-Est et de l’Océanie
Région B : l’Europe, l’Afrique, l’Australie et le reste de l’Océanie
Région C : le bloc russe et eurasien, l’Inde et l’Asie.

Ceci est principalement utilisé pour la segmentation du marché, pour la discrimination par les prix, mais permet également aux studios de cinéma de contrôler les différents aspects de la livraison (y compris le contenu et la date de sortie) en fonction de la région.

Les disques peuvent également être produits sans la région de codage, de sorte qu'ils peuvent être lus sur tous les périphériques. Les pays des grands fabricants de disques Blu-ray (le Japon, la Malaisie, la Corée du Sud, etc) sont dans la même région que les Amériques.

À la fin de 2008, près de 70 % de tous les disques ont été livrés sans région (« region free »). Quelques studios maintiennent les zones de commercialisation, cela dépend des titres.