docM3.21 – Numérisation des signaux audio
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M3.21 – Numérisation des signaux audio
M3.21 – Numérisation des signaux audio-vidéo, compression et stockage 2 – Exercices IUT d’Arles – DUT SRC – Année 2010-2011 1 Données On considère le film défini par les caractéristiques audio-vidéo suivantes : • Le film dure 1h 53min 30s • La partie vidéo est définie par une séquence d’images couleurs (en RVB), en qualité DVD standard, avec une fréquence d’affichage correspondant à celui de la télévision américaine. • La partie audio est définie une seule langue et un seul mode : qualité CD audio. 2 Film non compressé 2.1 Partie audio non compressée Q1. Déterminez le poids Paudio de la partie audio non compressée. ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ 2.2 Partie vidéo non compressée Q2. Déterminez le nombre N d’images contenues dans la vidéo. ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ Q3. Déterminez le poids Pimage d’une image non compressée de la vidéo. ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ M3.21 – Numérisation des signaux audio-vidéo, compression et stockage – Exercice Q4. Déterminez le poids Pvidéo de la vidéo non compressée. ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ 2.3 Film non compressé Q5. Déterminez le poids Pfilm total du film non compressé. ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ 3 Film compressé 3.1 Partie audio au format MP3 Q6. Calculer le poids PMP3 de la partie audio avec le format MP3 en qualité « haute ». ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ 3.2 Partie vidéo au format MPEG-2 Les réglages du codage MPEG utilisé ici permettent de spécifier les paramètres suivants : • Utilisation d’un GOP 3-15 • Taux de compression JPEG moyen pour les images : 16:1, 32:1 et 6:1 • Mode YUV 4:2:0 pour les images I seulement Q7. Donnez les différentes étapes de compression au format MPEG, en expliquant succinctement en quoi consistent les différentes étapes de compression MPEG, ainsi de la signification des paramètres M et N concernant le GOP. 2 M3.21 – Numérisation des signaux audio-vidéo, compression et stockage – Exercice ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ Q8. Déterminez la structure du GOP 3-15. ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ Q9. Déterminer le nombre NI d’images I contenues dans la vidéo. Faites de même pour le nombre NP d’images P, et le nombre NB d’images B. ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ Q10. Déterminez à quelles images I, P et B correspondent les taux de compression moyen JPEG de la page 2 (justifiez votre réponse). ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ 3 M3.21 – Numérisation des signaux audio-vidéo, compression et stockage – Exercice Q11. Déterminer le poids moyen PI des images I, le poids moyen PP des images P, et le poids moyen PB des images B après compression MPEG (ne pas oublier le mode YUV). ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ Q12. Calculez le poids PMPEG de la partie vidéo compressée. ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ 3.3 Film compressé Q13. Calculez le poids total Pfilm_compressé du film compressé. ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ Q14. Calculez le taux tfilm de compression du film compressée. ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ 4 M3.21 – Numérisation des signaux audio-vidéo, compression et stockage – Exercice Q15. Déterminez le débit Dfilm du film compressée. ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................ 4 Annexes Résolutions de films Résolutions 350×240 330×480 560×480 720×480 1280×720 1440×1080 1920×1080 10,000×7000 Nombres de lignes 260 lignes 250 lignes 420 lignes 520 lignes 720 lignes 810 lignes 1080 lignes 7000 lignes Types de médias numériques Video CD (VCD) VHS LaserDisc, Super VHS D-VHS, DVD, miniDV D-VHS, HD DVD, Blu-Ray, HDV (miniDV) HDV (miniDV) D-VHS, HD DVD, Blu-ray, HDCAM SR (pro) IMAX, IMAX HD, OMNIMAX Format MP3/MP3Pro MP3Pro 128 kbits/s 96 kbits/s 64 kbits/s 48 kbits/s 32 kbits/s Équivalent MP3 standard 320 kbits/s 224 kbits/s 192 kbits/s 128 kbits/s 64 kbits/s Qualité Maximale Haute Acceptable Moyenne Basse Mode YUV On rappelle ci-dessous comment est effectuée ka simplification des modes YUV a:b:c. 5
