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RÉSUMÉ
En une vingtaine d'années, les constructeurs de magnétoscopes numériques ont mis sur le marché plus d'une vingtaine de formats d'enregistrement. Cet article présente tous les formats professionnels numériques existants pour l'enregistrement magnétique des images. Les signaux sont enregistrés en composantes et une réduction de débit numérique, encore appelée compression, est appliquée, et ce de manière différente selon les formats.
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Alain DELHAISE : Ingénieur de l’École nationale supérieure des télécommunications - Ingénieur conseil - Professeur de technologie vidéo à l’École nationale supérieure Louis‐Lumière
INTRODUCTION
Dans l’article « Enregistrement magnétique des images » , le lecteur trouvera exposés tous les aspects théoriques ainsi que la succession des principaux formats de magnétoscopes analogiques, puis ce que nous appellerons la première génération de magnétoscopes numériques.
Le présent article est destiné à présenter les formats professionnels mis sur le marché par les industriels depuis 1993, formats largement répandus dans les sociétés de production et de postproduction d’une part et chez les diffuseurs d’autre part. Nous y ajouterons quelques technologies nouvelles appliquées dans ces appareils dans la mesure où celles-ci apportent des fonctionnalités intéressantes pour l’exploitant.
Ces formats récents (figure 1) sont caractérisés par l’enregistrement de signaux en composantes et par le recours systématique à la réduction de débit numérique, encore appelée compression, appliquée de manière différente selon les formats.
En 2003, il est possible de dire que les formats récemment sortis en définition standard (525 ou 625 lignes) représentent probablement les derniers formats jamais produits puisque le magnétoscope cède peu à peu sa place dans les équipements de télévision au profit des serveurs vidéo dont l’introduction au milieu des années 1990 a marqué une étape importante de l’évolution des matériels et des méthodes d’exploitation. Le principal reproche adressé aux magnétoscopes concerne l’accès linéaire imposé à toute séquence sur la bande qui peut conduire dans le cas d’un rembobinage intégral à un temps d’attente voisin de trois minutes. En postproduction et en diffusion, la relève est d’ores et déjà en grande partie effectuée ; seule la production résiste, le temps qu’une norme commune d’enregistrement sur disque réinscriptible de la famille DVD
voie le jour. Cela ne signifie évidemment pas la fin de l’utilisation des magnétoscopes parce que, d’une part, les centaines de millions de cassettes enregistrées constituent un patrimoine auquel il faut et faudra bien accéder et, d’autre part, certains formats numériques renaissent sous forme de systèmes de stockage de masse en informatique. L’âge d’or du magnétoscope aura ainsi duré pratiquement un demi‐siècle.
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Famille de formats DV2. Format Betacam numérique
Lorsque Sony met sur le marché son format Betacam numérique en 1993, trois formats numériques existent déjà, le D-1, le D-2 et le D-3. Le premier est de conception ancienne (près de dix ans) et les deux suivants répondent à un besoin limité dans le temps, celui de permettre un passage « en douceur » au numérique pour des installations analogiques travaillant encore en composite, disons clairement les choses, visant plus particulièrement le marché nord-américain où les composantes n’avaient pas effectué la percée qu’avait connue l’Europe.
De plus, la norme 4:2:2 qui avait initialement choisi une quantification sur 8 caractères binaires avait depuis migré vers une quantification sur 10 caractères binaires avec pour conséquence un vieillissement prématuré du format D-1.
Le format Betacam numérique n’a fait l’objet d’aucune publication de standard par la Society of motion picture and television engineers (SMPTE).
2.1 Signaux enregistrés
Le Betacam numérique est donc conçu pour enregistrer un signal 4:2:2 sur 10 caractères binaires qui représente un débit brut de 270 Mbits /s et un débit net de 207 Mbits /s (hors suppressions, partie visible de l’image seulement). La compatibilité en lecture des cassettes analogiques Betacam et Betacam SP est possible avec certains modèles de la gamme. Elle demande des adaptations du transport de bande et des traitements du signal relativement complexes.
Le débit enregistré par les têtes rotatives est de 125,68 Mbits /s. Il comprend la vidéo distribuée sur quatre canaux distincts, les quatre canaux audio non compressés, échantillonnés à 48 kHz et quantifiés sur 20 caractères binaires, et les traditionnelles informations redondantes. Les signaux vidéo sont compressés selon une méthode purement intra-image (algorithme TCD, quantification variable, codage à longueur variable) dans un rapport légèrement supérieur à 2:1. Le codage de canal employé est le NRZI (non retour à zéro inversé) embrouillé.
Les performances atteintes par les magnétoscopes de ce format montrent qu’il s’agit d’un format haut de gamme en définition standard, destiné aux applications de production, de postproduction et de diffusion de qualité.
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