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1 - PARAMÈTRES DES IMAGES HAUTE DÉFINITION, VIDÉO ET FILM

2 - STANDARDS ET NORMES

3 - CONCLUSION

| Réf : TE5674 v1

Paramètres des images haute définition, vidéo et film
Images haute définition : entre cinéma numérique et télévision HD

Auteur(s) : Jean-Noël GOUYET

Date de publication : 10 févr. 2004

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Auteur(s)

  • Jean-Noël GOUYET : Ingénieur en techniques numériques Broadcast et multimédia - Ancien chargé d’études à la Direction de la Recherche de l’Institut National de l’Audiovisuel (INA)

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INTRODUCTION

Les images haute définition sont souvent assimilées à celles de la télévision haute définition naissante (TVHD). Or, le cinéma depuis 100 ans offre, avec la pellicule film, des images animées d’une finesse de détail inégalée. De plus, l’infographie (production d’images par informatique) depuis le début des années 1980, ainsi que la CAO (conception assistée par ordinateur) génèrent des images d’une grande définition. D’autres domaines comme ceux de l’imagerie médicale, scientifique ou militaire produisent également de telles images.

La télévision HD, initiée au milieu des années 1980 en analogique par les japonais puis par les européens, et abandonnée ensuite, ne démarrera vraiment qu’avec le projet de télévision numérique aux États-Unis. Ce processus aboutira à des normes internationales au milieu des années 1990.

Mais si la télévision a accompli sa révolution numérique, le cinéma n’en est qu’au début. Or à travers la mise en place d’une postproduction numérique dans les laboratoires film intégrant des images-sources film et vidéo, les expérimentations de distribution numérique dans les salles de cinéma, la distribution future de DVD HD, se pose la question soit de la convergence, soit de la co-existence de compatibilité des images produites et distribuées par la télévision HD et par le cinéma numérique.

Les images « haute définition » proposées par le cinéma et la télévision sont diverses et différentes. Certes, on a vu en l’an 2000 la publication d’une norme se voulant un pont entre les deux industries, mais prenant en compte essentiellement des paramètres de la télévision HD. Des tournages en vidéo numérique HD de longs métrages, de films publicitaires, de films musicaux, et de documentaires, utilisant cette norme, ont été effectués. Mais le film numérique exige, en particulier au niveau de la production et de la postproduction, des valeurs de paramètres plus étendues, que l’industrie du cinéma devrait publier en 2004.

Ce document présente les paramètres de base à prendre en compte pour la numérisation et la réduction de débit des images haute définition, rendant possibles leur captation, leur transport, leur stockage, leur émission et leur réception, dans le monde de la télévision et dans celui du cinéma. Il détaille aussi le problème de la représentation des images haute définition en format de fichier de données ou en format vidéo numérique.

Puis sont exposées les normes déjà mises en œuvre en télévision HD et celles en préparation pour le cinéma numérique.

Enfin, sont présentés un panorama rapide des chaînes numériques de télévision HD et de cinéma numérique et des exemples d’équipements les composant.

Avant d’aborder la présentation des paramètres des images haute définition, un bref rappel des principes de base du passage de la représentation analogique à la représentation numérique des images animées est donné dans le tableau 1).

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-te5674


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1. Paramètres des images haute définition, vidéo et film

1.1 Paramètres de numérisation

Tout processus de numérisation s’apparente à une mesure et comporte trois étapes : l’échantillonnage ou fréquence de la mesure, la quantification ou comparaison de chaque échantillon à une échelle de mesure dont on détermine la précision, le codage ou représentation numérique de la valeur des échantillons. En ce qui concerne les images haute définition, le codage utilisé est le codage numérique binaire classique.

La forme numérique permet, par le choix de la fréquence et de la précision des mesures, une maîtrise des paramètres de la qualité de cette représentation. C’est l’objet des paragraphes ci-après de détailler les paramètres d’échantillonnage et de quantification dans le cadre des images numériques « haute définition ».

HAUT DE PAGE

1.1.1 Paramètres d’échantillonnage des images vidéo et film

Les paramètres d’échantillonnage d’une image animée s’appliquent aux trois axes : horizontal (selon la largeur de l’image), vertical (selon sa hauteur) et temporel (selon son évolution dans le temps).

HAUT DE PAGE

1.1.1.1 Définition temporelle des images animées

Le cinéma et la télévision sont le domaine des « images animées », avec comme paramètre caractéristique le nombre d’images par seconde (i/s), ou fréquence-image, dont la valeur doit être suffisante pour satisfaire la propriété de persistance rétinienne de l’œil.

La télévision actuelle (SDTV, Standard Definition Television) compte non pas 25 images par seconde (30 aux États-Unis et Japon), mais plutôt 50 trames (respectivement 60 aux États-Unis et Japon) comportant chacune 2 fois moins de lignes que l’image-source 1.1.1.3. Les valeurs de 50 et de 60 correspondent...

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