Digital Video

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Digital Video
Digital Video
Sony DV-Camcorder
Le format Digital Video, ou DV, est un format vidéo qui date de 1996 et qui permet
d'enregistrer des vidéos sur des cassettes en numérique avec une faible
compression pour chaque image. Ceci facilite le transfert direct de la vidéo vers un
ordinateur pour ensuite l'éditer. Les cassettes DV existent en sept formats : DV,
MiniDV, DVCAM, Digital8, DVCPRO, DVCPRO50 et DVCPRO HD. Elles enregistrent
une vidéo numérique compressée grâce à une méthode DCT. La qualité vidéo
numérique est supérieure aux formats analogiques courants, tels que 8mm, VHS-C
ou Hi-8.
Histoire
Le format DV a été mis au point par un large consortium, regroupant des sociétés
comme Matsushita (qui possède Panasonic), Philips, Sony, Thomson, rejoints par
Hitachi, JVC, Mitsubishi, Sanyo, Sharp et Toshiba mais aussi Apple et IBM, soit au
total plus d'une cinquantaine de sociétés. Cette alliance industrielle historique dans le
monde de l'électronique s'est unie pour définir les spécifications de la nouvelle
génération de magnétoscopes grand public.
Vidéo
L'image est de résolution standard de 720 x 576 pixels répartis sur deux trames
compressées en Jpeg, le rapport de l'image est de 1:1.25, Avec une résolution
horizontale de 500 lignes, un rapport S/B (Signal / Bruit) de 54dB et une bande
passante chrominance de 14 MHz, le DV offre des performances bien supérieures à
celles des formats analogiques Hi-8 ou S-VHS.
Structure d'échantillonage
Le DV est un format en composantes numériques (c’est-à-dire que les signaux de
luminance, de différentiel de bleu et de différentiel de rouge sont traités séparément).
Dans les systèmes à 625 lignes (PAL, SECAM), l'échantillonnage est de type 4:2:0,
c’est-à-dire qu'une ligne sur deux ne comporte pas d'information de couleurs. Dans
les systèmes à 525 lignes (NTSC), il a été choisi une structure d'échantillonnage de
type 4:1:1. Ce choix s'explique par le fait que les systèmes à 525 lignes étant déjà
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assez faibles en résolution verticale, auraient plutôt mal accepté d'être amputés de la
moitié de leurs points de chrominance en vertical.
Le DV utilisant une structure d'échantillonnage 4:1:1 en NTSC (ou 4:2:0 en PAL),
cela réduit la quantité de couleurs stockées - un problème qui n'existe pas pour un
format analogique tel le Betacam SP qui est plus fidèle dans le rendu des couleurs et
possède également une bonne performance dans des conditions de faible éclairage
(voir aussi les successeurs numériques du Betacam SP: le Betacam SX et le
Betacam numérique).
La structure d'échantillonage du DV est aussi l'une des raisons pour laquelle on évite
de l'utiliser dans des applications telles que le chroma-key.
Quantification
La quantification de l'image DV est faite sur huit bits par couche. Ainsi, chaque
couche R,V et B est susceptible de coder 28 (soit 256) niveaux dont 220 utiles. Le
mélange de ces trois couches permet théoriquement au DV de coder 220³ (soit 10
648 000) couleurs différentes. Ce taux de quantification permet d'obtenir un assez
bon rapport signal/bruit (74dB théoriques), mais il limite les possibilités d'étalonnage.
Compression
La compression qui utilise les outils du MJPEG : JPEG et MPEG s'effectue selon le
contenu de l'image en intra-trame ou en intra-image. Cela pour tenir compte, quand
elles existent, des redondances entre les deux trames d'une image et obtenir une
meilleure efficacité de compression. En aucun cas, il n'est tenu compte de la
redondance temporelle entre les images, chacune d'entre elles étant codée
séparément et ne dépendant d'aucune autre ce qui permet un montage à l'image
près. Le débit initial du signal vidéo 4:2:0 ou 4:1:1 est de 125 Mbits/s. Il est réduit,
après compression à 25Mbits/s d'où un taux de compression de l'ordre de 5:1.
Audio
Le format DV, peut traiter 4 pistes échantillonnées à 32 kHz et codées en 12 bits, ou
2 pistes en 48 kHz et codées sur 16 bits.
Débit
Le débit total enregistré (vidéo + audio + signaux auxiliaires) avoisine les 41,85
Mbits/s.
Formats et cassettes
Il existe différentes sortes de cassettes au format DV. Certaines cassettes sont
dotées d'une petite puce mémoire permettant de conserver un véritable catalogue
des séquences enregistrées et des images fixes, avec des données d'index telles
que la date ou l'heure d'enregistrement, mais aussi des informations relatives aux
paramètres de la caméra lors du tournage telles que l'ouverture du diaphragme ou la
vitesse d'obturation. Cette puce ne peut être utilisée qu'avec des caméras qui
possèdent cette fonctionnalité.
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DV:
Les cassettes DV (taille "L") mesurent approximativement 120 x 90 x 12 mm et
peuvent contenir jusqu'à 4,6 heures de vidéo numériques (soit 6,9 heures en mode
Long Play).
MiniDV:
Les cassettes MiniDV (taille "S") mesurent approximativement 65 x 48 x 12 mm et
sont disponibles en versions 30 min. (soit 45 min. en mode Long Play), 60 min. (90
min. en LP) et 80 min. (120 min. en LP).
DVCAM (développé par Sony):
Il s'agit de la version « professionnelle » du DV. DVCAM se positionne, aujourd'hui,
plus dans le secteur institutionnel que professionnel. En effet, une bande aussi
étroite (1/4") n'est pas adaptée aux conditions de tournage difficiles ainsi qu'aux
sollicitations intensives en montage.
Les cassettes DVCAM sont proposées en deux tailles qui sont les mêmes qu'en DV.
La petite (S) qui offre des durées de 12, 22, 32 et 40 minutes, et la grande (L) qui
permet d'atteindre les 64, 94, 124 et 184 minutes.
DVCPRO (développé par Panasonic):
Les cassettes DVCPRO permettent d'enregistrer 66 min. à un taux de 25 Mbit/s. Ces
cassettes sont aussi utilisable en mode DVCPRO50, mais comme la vitesse
d'enregistrement est alors doublée, la durée d'enregistrement s'en trouve divisée par
deux (33 min.), ce qui est indiqué par les deux chiffres "66/33" qui figurent sur ces
cassettes. Les cassettes DVCPRO sont de taille M (taille de la main).
DVCPRO50 (développé par Panasonic en 1998):
Le DVCPRO50 double la vitesse d'enregistrement des cassettes DVCPRO et
combine deux codecs DV en parallèle pour enregistrer de la vidéo numérique à un
taux de 50 Mbit/s.
DVCPRO HD (développé par Panasonic en 2000):
Le DVCPRO HD augmente encore la vitesse de la cassette et combine quatre
codecs DV en parallèle pour atteindre 100 Mbit/s. Les cassettes DVCPRO HD sont
de taille XL.
Il existe des lecteurs Sony pouvant lire différents type de format (MiniDV, DV,
DVCAM, DVCPRO...).
Digital8:
Le Digital8 utilise également le codec DV, mais enregistre sur cassettes Video Hi8.
Vu que les cassettes Video8 et Video Hi8 ont eu un grand succès dans le passé, le
Digital8 a été conçu pour les consommateurs en tant que transition entre l'analogique
et le numérique. La qualité vidéo et audio du Digital8 est comparable à celle du DV.
Connecteur DV
Il existe deux type de connecteurs. Ceux-ci sont utilisés pour transférer l'information
qui a été enregistrée sous forme numérique sur le support argentique au format DV.
Ses connecteurs ne jouent que le rôle de transport afin d'obtenir un fichier video DV
de type 1 ou 2. Certains camescopes possédant des connecteurs S VHS/rca audio
pass thru en entrée permettent de numériser les signaux analogiques en DV.
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Certains camescopes lisent/numérisent les infos des K7 8mm Hi8 vers la sortie DV.
Canopus commercialise un convertisseur A/N pour signal analogique par une paire
de connecteur (2RCA audio/1S VHS video).
v·d·m
Vidéo familiale et industrielle
VCR (1972) - Betamax (1975) - VHS (1976) - V2000 (1980) - VHS-C
(1982) - Betacam (1982) - Video 8 (1985) - D1 (1986) - S-VHS (1987)
Bandes
- Hi8 (1989) - Digital-S (D9) (199?) - S-VHS-C (1987) - W-VHS (1992)
magnétiques
- Betacam numérique (1993) - Digital Video (1995) - Betacam SX
(1996) - D-VHS (1998) - Digital8 (1999) - HDV (2003)
Laserdisc (1978) - Vidéo CD (1993) - DVD-Vidéo (1996) - Mini DVD
(1998) - Super Vidéo CD (1998) - EVD (2003) - UMD (2005) - VMD
Disques
(2006) - HD DVD (2006) - Blu-ray Disc (BD) (2006) - DMD (2007?) optiques
HVD (en développement) -
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