Vidéo

La vidéo regroupe l'ensemble des techniques permettant visualisation ou l'enregistrement d'images animées accompagnées de son sur un support électronique et non pas argentique.

Table of contents
1 Théorie
2 Vidéo et Informatique
3 Glossaire

Théorie

Un flux vidéo est composé d'une succession d'images, 50 ou 60 par seconde, composant l'illusion du mouvement. Chaque image est décomposée en lignes horizontales, chaque ligne pouvant être considérée comme une succession de points. La lecture et la restitution d'une image s'effectue donc séquentiellement ligne par ligne comme un texte écrit : de gauche à droite puis de bas en haut.

Bande passante et entrelacement

La bande passante d'un signal vidéo dépend de la définition de l'image et de la cadence d'affichage. Afin de limiter la bande passante nécessaire (actuellement entre 5 et 6,5 MHz), il a été décidé dès les débuts de ne transmettre que la moitié des lignes à chaque image. La première image transmet les lignes paires, la deuxième les lignes impaires. C'est ce que l'on appelle l'entrelacement. En réalité, on ne dispose que de 25 ou 30 images complètes par seconde. Pour distinguer les deux, on nomme les demi-images "trames". Il y a donc 50 ou 60 trames par seconde, mais celles-ci ne contiennent que la moitié des lignes, la résolution verticale est donc deux fois moindre. Il existe dorénavant de plus en plus d'appareils vidéo capables d'afficher 50 ou 60 images complètes par seconde, l'affichage n'est pas plus entrelacé, on parle alors de balayage progressif. Parmi les appareils capables d'un tel affichage on trouve: les ordinateurs, certains vidéo projecteurs, les téléviseurs haut de gamme, certaines platines DVD et quelques rares caméscopes.

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.

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 réprésente 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:

Fh = Fv x N / 2

Ce qui donne les valeurs suivantes :
Fh(50Hz) = 50 x 625 / 2 = 15625 Hz
Fh(60Hz) = 60 x 525 / 2 = 15625 Hz

Ce résultat n'est pas du au hasard. Si les fréquences horizontales sont 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.

Format d'image

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 40. 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 2,25/1. 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 2,25 (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.

Ce qui est curieux, c'est que 16/9 = (4/3)2. Est-ce volontaire ? Je ne le sais pas...

Le changement de format d'image doit aussi s'accompagner d'un changement de la résolution. En effet, la résolution horizontale doit elle aussi être multipliée dans un rapport 1,33 si l'on veut conserver des pixels carrés, ce qui donne les résolutions utiles suivantes :

Ceci est en fait rarement appliqué. Les émissions de télévision en 16/9, ainsi que les DVD étant encodés avec 768, 720 ou 640 pixels par ligne selon les cas.

Vidéo et Informatique

Les affichages informatiques disposent de résolutions spécifiques et de modes de balayage tout aussi spécifiques. Les micro-ordinateurs 8 bits et les premiers 16 et 32 bits étaient destinés à un branchement sur un appareil de télévision, leur sortie vidéo était donc en 625/50 ou 525/60. Les normes utilisées sur PC sont différentes :

Les autres modes d'affichage ne sont pas vraiment normalisés. On notera des formats d'image standards déclinés en un nombre variable de couleurs (16, 256, 65 536 ou 16 777 216). La fréquence de balayage étant comprise entre 50 Hz et plus de 120 Hz. Tous ces affichages sont à balayage progressif bien que dans les plus hautes résolutions, il soit possible de trouver des modes entrelacés.

C'est à cause des fréquences de balayage différentes qu'il n'est pas possible de brancher un ordinateur directement sur un téléviseur, cela peut même entrainer la destruction du téléviseur. Par ailleurs, un encodeur couleur (PAL, SECAM ou NTSC) est nécessaire pour réaliser un enregistrement vidéo d'une image informatique. C'est pour cela que certains ordinateurs sont dotés d'une sortie vidéo indépendante de la sortie destinée au moniteur.

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