Signal vidéo numérique

La numérisation du signal vidéo s’est développée dans les années 1970 pour aboutir à la publication en 1982 de l’avis 601 du Comité consultatif international des radiocommunications (CCIR), devenu en 1995 la recommandation UIT-R BT.601-5 sur le format 4:2:2. Il est légitime de se demander les raisons pour lesquelles le signal vidéo a été numérisé puisque la qualité du signal analogique est remarquable.

Le numérique présente plusieurs avantages. Pour l’enregistrement, par exemple, le bruit augmente à chaque génération en analogique, ce qui n’est pas le cas en numérique. La qualité reste constante en transmission. Dans ces deux cas, il n’y a pas de dégradation. De plus, le numérique permet de nombreux effets spéciaux et corrections colorimétriques, qui devaient être faits à la source auparavant. Par exemple, depuis que les incrustations se font en numérique, le « bleu » a disparu des cheveux du présentateur de la météo.

Le numérique a d’abord trouvé des applications ponctuelles comme le TBC (Time Base Corrector) pour les magnétoscopes, puis il a été introduit dans les chaînes analogiques (exemple du mélangeur truqueur numérique de Thomson, commercialisé avec entrées et sorties analogiques), ce qui a permis de profiter de certains des avantages du numérique sans avoir à changer entièrement d’équipement. Le principe des îlots numériques dans une chaîne analogique faisait intervenir un nombre important de conversions analogique-numérique et numérique-analogique, avec les problèmes afférents à ces conversions. Pour pallier cela, la chaîne de traitement doit être entièrement numérique, ce qui a été réalisé par le format 4:2:2 pour la production, la diffusion étant encore majoritairement analogique avec les systèmes NTSC, PAL et SECAM.

Avec trois codages analogiques pour la diffusion, identifiés à deux standards différents (625 lignes 25 images par seconde avec les systèmes PAL et SECAM et 525 lignes 30 images par seconde avec le système NTSC − 29,97 exactement), le risque était grand de se trouver dans une situation identique pour le numérique. Nous verrons comment cela a été évité.

La première étape de cette uniformisation a été de définir la nature du signal à numériser. En effet, le signal vidéo couleur peut se présenter sous forme « composite » comme le NTSC, le PAL ou le SECAM, ou bien en « composantes », c’est-à-dire un signal de luminance et deux signaux de différences de couleurs. C’est cette dernière solution, beaucoup plus souple, qui a été retenue. Dès lors, il a fallu définir le rapport de qualité à établir entre les informations de luminance et celles des composantes de couleur.

Cet article présente successivement les caractéristiques de la numérisation du signal vidéo puis les spécificités...