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Terme Definition
Compression : introduction et généralité

Le type et le niveau de compression dépendent du domaine d'application. Les équipements destinés au marché de la consommation (DVD, transmission, etc.) disposent d'une bande passante relativement faible et utilisent donc en principe un niveau de compression très élevé (faible débit).

Dans le domaine de la production et du montage en ligne, le niveau de compression est bien inférieur (débit plus élevé), car la qualité de l'image doit être conservée tout au long du processus d'élaboration de la bande originale. Les procédés de compression vidéo reposent tous sur le principe de suppression des informations jugées superflues, appelées détails d'image « redondants ».

Cette technique s'applique aussi bien aux images fixes qu'aux métrages vidéo et cinématographique. Plusieurs procédés peuvent être utilisés simultanément. La technologie numérique a permis le recours à des méthodes complexes, par la suite intégrées dans des puces de compression économiques produites en série.

Tout d'abord, notre perception des couleurs (la chrominance) n'est pas aussi développée que pour le noir et le blanc (la luminance).

La résolution couleur est donc réduite de moitié par rapport à celle de la luminance (par exemple, 4:2:2). Ce procédé s'utilise pour la télévision (NTSC, PAL et numérique).

De même, la perception des détails à faible contraste est inférieure à celle des objets de plus grande taille dont le contraste est plus important. Pour ce faire, un procédé appelé DCT décompose les blocs de 8 pixels de côté des images numériques en différentes fréquences et amplitudes permettant ainsi de réduire (quantifier) les coefficients DTC (fréquences et amplitudes) et donc la quantité de données.

Ce procédé intervient dans la plupart des méthodes de compression vidéo numérique utilisées à l'heure actuelle, notamment dans la compression AVR, DV, HDV, JPEG (à l'exception de JPEG2000) et les images I des formats MPEG-1, 2 et 4 et Windows Media 9. Les images sont ensuite retraitées à l'aide d'un procédé de compression exclusivement mathématique appelé codage Huffman (procédé permettant de réduire les données répétées). Les compressions MPEG-2 et plus récemment MPEG-4 ajoutent une couche de compression en analysant les modifications d'une image à l'autre grâce à l'étude des mouvements des macroblocs de 16 pixels de côté. Seules les données relatives aux mouvements (appelées vecteurs cinétiques) sont transmises. Ces vecteurs constituent des images prédictives (B et P) contenant pour une durée identique beaucoup moins de données que les images I.

En comparaison, la fréquence d'envoi des images entières (images I, plus de données) à la seconde est très limitée. La compression MPEG-2 s'utilise dans toutes les formes de transmission numérique au format DVD et HDV. La compression MPEG-4, plus évoluée et plus efficace, est désormais utilisée pour certains services HD et sera appelée à se répandre très largement dans le cadre du développement des services de télévision nouvelle génération. Ces différents procédés permettent d'obtenir des résultats intéressants. Toutefois, leur utilisation au niveau de la chaîne de production reste soumise à des impératifs de qualité. Plusieurs cycles de compression (compression/décompression) peuvent intervenir tout au long du processus de production et risquent donc de constituer un facteur d'erreur assez important. De plus, de nombreux procédés de compression se basent la perception humaine et peuvent se révéler inadaptés aux tâches de production, de post-production et de montage. C'est notamment le cas des processus nécessitant une qualité d'image supérieure aux limites de perception de l'oeil humain (par exemple, les tâches d'incrustation et de retouche de couleur). Le rendu après décompression peut alors laisser apparaître certains défauts.

Voir aussi : AVR, Vidéo composante, DV, DNxHD, codage Huffman, JPEG, JPEG2000, MPEG-2, MPEG-4

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