L'encodage vidéo par Benjico

Hello à tous,

On commence avec l'encodage Vidéo et Audio avec la suite logiciel d'Apple. Les deux premiers paragraphes sont purement théoriques et tentent d'expliquer simplement comment fonctionne la vidéo dans le DVD. Pour l'encodage pur, rendez-vous au paragraphe 3.

1 .Les Bases de la Vidéo

Dans un DVD-Vidéo, la vidéo est stockée au format MPEG-2, créé en 1994 et qui est l'évolution logique du MPEG-1. CE format est aussi utilisé pour la télévision numérique. Le MPEG-2 se définit par deux types de compressions distinctes, la compression spatiale et la compression temporelle.

Le DVD accepte aussi le MPEG-1 dans une demi-résolution ( 384x288 ), à un débit max de 2,2Mb et uniquement en CBR. Cet encodage peut donner jusqu'à 5 ou 6h de Vidéo sur un DVD en qualité VHS. Le MPEg-1 est basé sur les mêmes principes que le MPEG-2, à savoir une compression spatio-temporelle.

La compression spatiale est en fait un principe déjà utilisé dans les fichiers JPEG par exemple mais aussi dans tous les codecs vidéo de base. A savoir que si j'ai 10 points noirs à côté sur une ligne, au lieu de stocker 10 fois l'information "noire", je la stocke une fois avec le nombre de répétitions, donc "10" et "noire" dans mon cas, ce qui fait que je n'utilise que deux informations au lieu de 10. En réalité c'est un peu plus complexe que ça mais ça donne une bonne idée du principe. Pour diminuer la qualité il me suffit de faire des approximations en considérant les pixels presque noirs comme noirs.

La compression temporelle, elle, utilise le même type de raisonnement mais dans le temps, c'est-à-dire que si sur un groupe d'images, en général 12 en PAL, un pixel noir reste noir sur ces 12 images, je ne le stocke qu'une fois. Pour ceux qui voudraient aller plus loin en fait la compression utilise des équations qui représentent des courbes, chaque courbe traduisant l'évolution d'un pixel dans le temps. Chaque bloc de 12 images est appelé un GOP.

2 .Le GOP

Le Gop, pour Group Of Pictures, est donc un groupement d'images qui forment un bloc. Chaque GOP est composé de 3 types d'images :
- les Images I ( IFrames ou Intra Frame ) : ce sont les images entières
- les Images P ( Predictives Frames ) : ce sont des images à demi-complètes. En gros pour faire cette image, on utilise les informations de l'image I précédente
- les Images B ( Bidirectionale Frame ) : les images B se réfèrent quant à elles aux images précédentes et futures du Gop

Un Gop à généralement la structure suivante : IBBPBBPBBPBB.

3 .L'encodage

Après cette tartine de théorie, on va passer à l'encodage pur et dur en s'attaquant aux deux points essentiels pour bien faire son encodage : le débit et le type de compression (CBR ou VBR)

Le débit représente le nombre d'informations par seconde utilisées par la vidéo. Il est exprimé en Mb ( à ne pas confondre avec les MB pour Mo, 1MB = 8Mb ). En règle générale ce débit ne peut pas vraiment être choisit, c'est-à-dire qu'il va découler naturellement de la durée du programme et du nombre de pistes audio. Le DVD a un débit maximum, pour tous les flux confondus, de 9,8Mb/sec, donc en additionnant mon audio, ma vidéo et mes sous-titres, je ne peux pas dépasser 9,8Mb/sec.

Ensuite mon débit va être influencé par la durée de ma vidéo pour qu'elle rentre sur un DVD.

Ci-dessous un petit calculateur de débit au format Excel pour vous aider à calculer le débit Vidéo : Feuille de calcul

Un petit tutorial est disponnible dans la rubrique "Le BitBudget"

Une fois le débit choisit, on a le choix entre le CBR et le VBR. Cette question déchaîne les foules à travers le net, donc je ne porterai pas d'avis là-dessus...

- Le CBR : Le CBR va tenter d'obtenir un débit constant tout au long de la Vidéo. Je dis tenter car on est plutôt aux alentour de l'approximation que de la vraie constance
- Le VBR : Le VBR va quant à lui, varier son débit en fonction de la situation. On lui donne un débit cible qu'il tente de suivre, un débit max jusqu'au quel il va si la situation le demande ( scènes d'action par exemple ). Il détermine lui-même son débit minimum. La logique du VBR est de gagner de la place par rapport au CBR.

Mais quoi choisir ? C'est à vous de faire vos tests et vos conclusions. Il faut juste garder à l'esprit que le CBR garde toujours le même débit, donc il gâche de la place sur certains passages ( genre 1 seconde de noir ). Le VBR lui optimise l'espace et repartit le débit pour qu'au final vous ayez un fichier de la taille que vous souhaitiez mais dont le débit a été ré-organisé pour mieux correspondre au programme. En tout cas le seul vrai conseil que je donnerais ici est de toujours utiliser une méthode à deux passes.

4 .L'audio dans tout ça ?

Le norme DVD accepte 4 types de flux audio :
- Le PCM, qui n'est rien d'autre qu'un fichier aif non compressé
- L'AC3, le format Dolby
- Le Mpeg2 Audio, format très peu utilisé et compatible uniquement avec les platines européennes
- Le DTS

En règle générale, il faut toujours compresser sa piste audio, car la qualité d'écoute des télés et même des systèmes 5.1 ne permet pas de faire une réelle différence entre un flux non-compressé et un flux compressé en ac3 ( à bon débit évidemment ). Pour l'encodage ac3 via compressor ( ou via A.Pack pour les versions précédentes ), il y a quelques petites choses auxquelles il faut faire attention :
- Dialog normalisation : toujours la mettre à -31db, c'est-à-dire que Compressor ne change pas vos réglages Audio. Si j'augmente cette valeur, disons à -27db, tout ce qui se trouve entre -27Db et -31Db sera coupé et tout se qui se trouve entre 0 et -27db sera repartit entre 0 et -31db ( une normalisation quoi ). En gros ça change votre mix...
- Compression ( dans le dernier onglet à droite ) : aucun, toujours. En gros ce réglage change votre mix aussi. On pourrait le comparer aux pré-réglages des amplis Home cinéma ( genre Stadium, Concert, Drama, etc... ), ça refait une équalisation, donc pas bon non plus.
- Il faut toujours exporter un aif non compressé de son fichier vidéo afin de l'encoder dans Compressor. Pour une raison qui m'est inconnue, lorsqu'on glisse un fichier vidéo pour l'encoder en ac3 via Compressor, il en ressort toujours un fichier stéréo qui est en fait un mixdown des pistes gauche et droite, donc un fichier mono. Compressor ne sait apparemment pas reconnaitre la stéréo sur un fichier vidéo. Donc, à partir de Quicktime, exporter l'audio de son fichier en aif ( 48Khz non compressé ) et ensuite le ré-importer en faisant "Importer un groupe de son surround" et glisser dans les enceintes gauche et droite le fichier aif.

Au niveau des débits, 224 pour du stéréo me semble honnête et 448 pour du 5.1.

A+
Benjico

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