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Pour comprendre le monde merveilleux de la technique vidéo, il faut en définir les propriétés. Qu'est-ce qui fait une vidéo? Réponse : un ratio d'image (rapport entre la largeur et la hauteur d'image), un ratio du pixel (la quadrillage de l'image), une taille / résolution (la définition même de l'image), une fréquence (fluidité d'enchaînement des images), une compression (pour que cette vidéo soit lisible sur des supports qui ont plus ou moins de capacités à lire correctement cette vidéo), j'ajouterai un entrelacement (pour diffuser une vidéo en passant par un entonnoir)

Une petite parenthèse d'explication avant de commencer : Si la vidéo est à ce point compliqué, c'est dû au fait que la technologie n'est pas nouvelle et le fait qu'à chaque évolution il se passe plusieurs années avant que tout le monde soit équipé (le meilleur exemple du moment est la HD). De ce fait la télévision, ça commence par un réseau hertzien qui transporte peu d'informations par le biais d'ondes. Aujourd'hui nous avons d'autres limites de transport d'informations comme les téléphones portables et les bandes passantes Internet qui sont déjà une avancée technologique considérable. Ce qui rend la vidéo si technique et si compliquée c'est ce constant besoin d'afficher le plus avec le moins.

Le Display Aspect Ratio (DAR) est le rapport largeur / hauteur de l'image perçue. Vous avez sûrement déjà entendu parlé (ou pas) des vidéos 16:9, 4/3...et bien c'est comme ça que l'on détermine combien vaut la longueur pour une hauteur donnée.

Exemple : pour un 16:9 on dit que si l'image faisait 9 cm de haut, elle ferait forcément 16 cm de large donnant ainsi un rectangle plus large que haut. (Révisez vos produits en croix en Math pour déterminer le ratio de vos cadres accrochés aux murs ☺).

On le note de différentes façons ; 16:9 comme les maquettistes, 16/9 ou encore 0,778 ce qui revient diviser 16 par 9.

ATTENTION!!!
Quand on parle de ratio on ne parle pas de taille.
Ne pas confondre "ratio vidéo" et "ratio du pixel".

Ci-dessous voici des exemples de ratios standard que l'on retrouve dans la vie courante :

• Ratio d'un cadre carré : 1/1
   
• Ratio d'un écran d'ordinateur standard : 1024x768 -> 4/3
   
• Ratio d'un écran d'ordinateur large : 1360x800 -> 16/10
   

• Ratio d'un écran TV HDready : 1280x720 -> 16/9
   

Le Pixel Aspect Ratio (PAR) est le rapport largeur / hauteur du pixel. Pour faire simple, imaginez que pour afficher une image sur n'importe quel support, on doit quadriller celle-ci. Cette grille que l'on définit, peut avoir des cellules carrées ou rectangulaires.

Que me dit-on là? Un pixel ça peux ne pas être carré? Réponse : tout à fait. L'unité du pixel n'a pas de forme définie, c'est juste la plus petit unité de mesure visuel dans le domaine de l'informatique. Donc il peut être carré, rectangulaire, circulaire ou même ovale pourquoi pas, mais les formes de pixel les plus courantes sont les carrés et les rectangles pour le simple fait que l'être humain à du mal à mesurer autrement que par des formes géométriques à angles, voire à angles droits.

Pourquoi?
Quel intérêt d'avoir des pixels rectangulaires? Un besoin vital de se compliquer la vie me direz vous. Il n'en est rien. Simplement les spécialistes à l'origine des normes vidéo ont constaté qu'en déformant le quadrillage, on peut obtenir une même image avec moins de pixels. A quoi cela peut-il bien servir me direz vous? Réponse : Simple, à l'époque les appareils n'étaient pas de la même qualité qu'aujourd'hui. Les transferts d'informations visuels étaient très difficiles voire impensables. Alors pour faire passer de la vidéo par les ondes Hertzienne... il faut que l'information soit la plus légère possible. Pour qu'une vidéo soit plus légère il faut, entre autre, réduire sa taille et donc son nombre de pixels. Avec cette technique d'allongement des pixels, on réduit le poids sans trop détériorer la qualité.

Dans l'exemple ci-dessous vous observerez que l'on part de deux pixels de ratio différents pour arriver à deux images de qualité et d'aspect très proches à la différence que le pixel rectangulaire (4/3) a un nombre inférieur de pixels et donc un poids moindre.

ATTENTION!!!
Le ratio du pixel ne détermine pas nécessairement le ratio de la vidéo ni sa qualité.

C'est la qualité même de l'image. Plus les valeurs sont grandes, plus l'image est détaillée et plus on pourra se permettre de la voir en grand sans qu'elle ne devienne floue. L'unité de mesure est en pixels et ne cherchez pas à savoir combien de millimètres fait 1 pixel car cela varie d'un écran à l'autre.

ATTENTION!!!
Quand on parle de taille de la vidéo cela n'a rien à voir avec sa dimension physique.
Une vidéo de 320 pixels par 240 pixels peut très bien être diffusée sur un mur de 4 m sur 3 m.
Mais elle sera floue et donc de mauvaise qualité.

Une fois que vous avez compris le principe de la taille vidéo, il faut savoir qu'il existe des normes pour que la vidéo soit lue par différents supports qui découlent de différentes technologies. La téléphonie, le web, les DVD, la télévision Hertzienne, la télévision Numérique, le format HD, Vidéo CD et pourquoi pas la console PSP...

Ci-dessous voici des exemples de rapports de tailles vidéo :

• QVGA : 320x240
• VGA : 640x480
• PAL : 768x576
• SVGA : 800x600
• XGA : 1024x768
• SXGA+ : 1400x1050
• UXGA : 1600x1200
• QXGA : 2048x1536

• NTSC : 720x480
• intermédiaire : 1152x768
• intermédiaire : 1280x854
• intermédiaire : 1440x960

• DV PAL LetterBox : 768x432
• WVGA / NTSC : 854x480
• WVGA / PAL : 1024x576
• HD 720 : 1280x720
• HD 1080 : 1920x1080

• CGA : 320x200
• WSXGA+ : 1680x1050
• WUXGA : 1920x1200
• WQXGA : 2560x1600

Le Frame-rate ou la fréquence d'images est la vitesse à laquelle défilent les images de la vidéo, ce qui fait sa fluidité de lecture. Plus celle-ci est élevée plus la vidéo est fluide, plus elle est petite, plus la vidéo paraîtra saccadée. Elle se mesure en images (frames) par seconde (IPS ou FPS).

ATTENTION!!!
En vidéo, il existe 2 fréquences à ne pas confondre : Fréquence d'images, que nous sommes en train de voir et Fréquence d'affichage ou appelée également Balayage écran, cette seconde est utilisée pour déterminer la fluidité de restitution de la vidéo à l'écran mais est indépendante de la fluidité de base de la vidéo.

Une vidéo en 25fps, cela veut dire qu'il faut 25 images (Frames) pour faire 1 sec d'animation. Dans ce cas, pour faire 1 minute d'animation il faut faire 25 images x 60 sec = 1500 images.

En vidéo il est courant d'entendre parler de compression ou d'encodage. La raison est que l'image en informatique est une information lourde en poids et en calcul; imaginez donc que pour une vidéo qui est une succession de plusieurs images c'est pire. Pour pallier au problème de poids et de ressources il est recommandé de compresser.

Compresser une vidéo c'est le fait d'optimiser chaque image, de déterminer lorsque 2 images sont similaires, d'alléger les aplats (zone à couleur unie) pour réduire le poids des informations redondantes voire inutiles. Compresser une image revient forcément à détériorer sa qualité il faut veiller à ne pas trop réduire le poids. Il faut également savoir que la compression est un ensemble d'algorithmes mathématique qui demande des ressources de calcul importantes, plus la compression est complexe, plus il faudra une machine avec de bonnes ressources pour lire la vidéo de manière fluide.

En compression il y a donc 3 points à équilibrer : le poids, la qualité et la complexité de l'encodage

-Le poids : le but principal est de réduire le poids de la vidéo
-La qualité : Il faut garder une certaine qualité d'image
-La complexité d'encodage : attention a ne pas avoir un taux de compression trop lourd pour les machines à faibles ressources de calcul.

Le codec (Codage-Décodage) est le nom du compresseur utilisé, il existe plusieurs normes, plusieurs familles et plusieurs versions de codec.

Codecs libres et codecs propriétaires.

-Le codec libre comme son nom l'indique dépend de tout le monde et de personne. L'intérêt c'est que l'on trouve facilement de quoi lire ces vidéos et de quoi les éditer et les convertir sans problème.
-Les codecs propriétaires quant à eux appartiennent à des tiers qui en ont l'exclusivité. Tant au niveau de leur utilisation en tant que lecture qu'en tant qu'éditeur de contenu vidéo. Si bien que souvent on se retrouve avec un format vidéo impossible à lire ailleurs que grâce au logiciel propriétaire fournit a titre gracieux ou non par le dit propriétaire.

ATTENTION!!!
Ne pas confondre Norme d'encodage, Codec et Conteneur. La norme est une description du procédé de traitement des images, Le Codec est le logiciel qui est basé sur une norme et le Conteneur est le format qui contient : la vidéo (flux) encodée, un ou plusieurs flux audio et éventuellement d'autres informations comme les sous-titres, les chapitres et les menus.

Exemples de normes :
Mpeg, Mpeg4, IEEE 1394a, H261, H263, media sans,...

Exemples de codec :
Mpeg 1 et 2, DV, H264, Xvid, Wm9, rm, Divx6, Sorenson Spark, VP6, 3vix...

Exemples de conteneur :
AVI, Quicktime MOV, MKV, 3gp, MXF...

Toujours ce souci de l'optimisation pour les techniciens vidéo. Le but étant de faire passer un maximum d'informations dans des conditions techniques très limitées. Donc une fois que l'on a compressé l'image, que l'on a réduit sa taille au maximum de manière à y voir encore quelque chose…etc…comment faire si l'information vidéo est bonne pour la lecture mais toujours trop lourde pour passer en diffusion continu (comme la télévision? On abandonne ? Non, sinon vous n'auriez pas la TV aujourd'hui☺. Les spécialistes, qui ont poursuivi leurs recherches pour trouver un moyen de faire passer les informations dans ce petit tuyau qu'est la voie hertzienne, ont trouvé l'entrelacement de l'image.

Comme expliqué un peu plus haut, il y a 2 types de fréquences, la fréquence de la vidéo et la fréquence de balayage écran (d'affichage). Le principe de l'entrelacement est de prendre une image (A) de la vidéo qui est par exemple en 25fps et d'en faire 2 images que l'on appelle des trames. L'une (A1) est composée de toutes les lignes Impaires de l'image A et l'autre (A2) est composée avec toutes les lignes paires de A. Du coup nous avons 2 trames (A1 et A2) qui pèsent la moitié du poids d'origine (A).

Prenons un écran TV classique PAL. Sa fréquence d'affichage est de 50Hz (50 trames par secondes). Il pourra donc diffuser la vidéo de 25fps mais en affichant 2 trames pour 1 image. Vous suivez? La TV affiche 50hz, donc 2 fois plus de trames à la seconde que le nombre d'image dont a besoin la vidéo pour être lu de manière fluide, du coup si je prends ma trame A1, qui est légère, elle passe dans le tuyau, j'envoie ensuite ma trame A2 qui passe sans problème également vu son faible poids, La TV qui réceptionne tout ça affiche une moitié d'image puis l'autre à la vitesse de 50Hz, autrement dit, ça va tellement vite que les images se fondent entre elles et l'œil n'y voit que du feu ☺. Lorsque l'écran affiche 2 trames, on voit 1 image.

Notez que ça aurait été trop simple de couper l'image en deux pour nos super spécialistes ☺ !!!
Encore une fois, la raison est purement technique. Nos bons vieux téléviseurs cathodiques n'affichent malheureusement pas tous d'un coup. Il y a un canon dans le téléviseur (si si, je vous jure!) qui envoie des électrons sur la vitre tel des boulets de peinture qui s'écrasent contre le carreau de votre téléviseur afin d'afficher une image.

Ce canon envoie des boulets de gauche à droite et de haut en bas (comme l'écriture occidentale) en faisant les lignes impaires au premier passage puis les lignes paires au second et ainsi de suite... ce qui arrange bien notre affaire d'entrelacement car si on découpait l'image pile poil en 2 on verrait s'afficher le haut...avec rien en bas, puis, le bas de l'image mais avec le haut de l'image qui s'éteint déjà. On verrait donc une image clignotante de bas en haut ce qui serait bien évidemment très mauvais pour les yeux ☺.

Une image entrelacée s'indique par un i minuscule. Si l'image n'est pas entrelacée on dit qu'elle est progressive que l'on indique donc par un p minuscule.

ATTENTION!!!
Il y a également 2 types d'entrelacements : celui que l'on est en train de voir et un autre qui est plutôt appelé le Multiplexage; il consiste à mélanger 2 flux (audio et vidéo) de manières entrelacée et non par piste.

Voilà nous savons maintenant ce qui compose une vidéo et nous connaissons ses propriétés. Mais voilà, nous ne somme pas des spécialistes, nous voulons comprendre, éventuellement, mais pas non plus se torturer le cerveau et faire des essais vidéo à tout va pour trouver le bon format qui va au bon support. Pas de panique, les essais on déjà été fait, et nos spécialistes nous ont spécialement concocté des paramètres prédéfinit. A nous de les utiliser à bon escient suivant le format de diffusion voulu.

Format du signal

Pour diffuser des données avec tel ou tel technologie, il y a forcément une manière de structurer les données pour qu'elles aillent d'un point A à un point Z sans perdre d'éléments ou pire, sans se mélanger les pinceaux. C'est un peu la façon dont les bagages sont rangés dans l'avion pour qu'ils soient réceptionnés comme il faut à l'arrivée à destination. Les façons de ranger les données vidéo sont les suivantes : NTSC (National Television System Committee, USA), PAL (Phase Alternate Line, Grande-Bretagne et Allemagne), SECAM (SÉquentiel Couleur À Mémoire, France).

Spécifications

NTSC : 525 lignes, 29.97 fps (60Hz), Taille ; 720 x 480, 704 x 480, 352 x 240

PAL : 625 lignes, 25 fps (50Hz), Taille ; 720 x 576, 704 x 576, 352 x 288

SECAM : 625 lignes, 25 fps (50Hz), Taille ; 720 x 576, 704 x 576, 352 x 288

Qui utilise quoi ?

NTSC : Antilles, Pays-Bas, Bahamas, Barbados, Belize, Bermudes, Bolivie, Burma, Canada, Chili, Colombie, Costa Rica, Cuba, République Dominicaine, El Salvador, Equateur, Grenade, Guatemala, Honduras, Jamaique, Japon, Mexique, Panama, Perou, Philippines, Porto Rico, Corée du Sud.
PAL : Algérie, Andorre, Angola, Argentine, Australie, Autriche, Bahrein, Bangladesh, Belgique, Botswana, Brésil, Brunei, Cameroun, Chine, Danemark, Ethiopie, Fidji, Finlande, Allemagne, Ghana, Gibraltar, Hong Kong, Islande, Inde, Indonésie, Irlande, Israel, Italie, Jordanie, Kenya, Koweit, Lesotho, Liberia, Luxembourg, Malawi, Malaysie, Maldives, Malte, Mozambique, Namibie, Pays-Bas, Nouvelle Zélande, Nigeria, Norvège, Oman, Pakistan, Papouasie Nouvelle Guinée, Paraguay, Portugal, Qatar, Roumanie, Seychelles, Sierra Leone, Singapour, Somalie, Afrique du Sud, Espagne, Sri Lanka, Soudan, Swaziland, Suède, Suisse, Syrie, Tanzanie, Thailande, Turquie, Ouganda, Emirats Arabes Unis, Royaume Uni, Uruguay, Yemen, Yougoslavie, Zambie, Zimbabwe.
SECAM : Afghanistan, Benin, Burkina Faso, Bulgarie, Burundi, République d'Afrique Centrale, Tchad, Congo, Tchekoslovaquie, Djibouti, Egypte, France, Guyane Française, Gabon, Grèce, Guadeloupe, Guinée, Gyprus, Haiti, Hongrie, Iran, Irak, Côte d'Ivoire, Liban, Libye, Madagascar, Mali, la Martinique, Maruitius, Mauritanie, Monaco, Maroc, Niger, Corée du Nord, Pologne, Russie, Rwanda, Arabie Saoudite, Sénégal, Syrie, Togo, Tunisie, Vietnam, Samoa occidental, Zaïre.

Les supports :

Je ne vais pas aborder tous les supports que l'on peut trouver, d'une parce que je ne les connais pas tous, et de 2 parce qu'il y en a des plus utilisés que d'autre.

• Télévision / DVD PAL SD 4/3 (576i)
  

  Ratio image : 5/4
  Ratio pixel : 16/15
  Taille : 720x576
  Entrelacement : oui
  Fréquence : 25fps

• Télévision / DVD NTSC SD 4/3 (480i)
  

  Ratio image : 3/2
  Ratio pixel : 8/9
  Taille : 720x480
  Entrelacement : oui
  Fréquence : 29,97fps

• Télévision / DVD PAL SD 16/9 (576i - 576p)
  

  Ratio image : 5/3
  Ratio pixel : 16/15
  Taille : 720x576
  Entrelacement : oui et non
  Fréquence : 25fps

• Télévision / DVD NTSC SD 16/9 (480i - 480p)
  

  Ratio image : 2/1
  Ratio pixel : 16/15
  Taille : 720x480
  Entrelacement : oui et non
  Fréquence : 29,97fps

• Télévision HD / BLUE-RAY / DVDHD (HDTV 720p-1080p)
  

  Ratio image : 16/9
  Ratio pixel : 1/1
  Taille : 1280x720 - 1920x1080
  Entrelacement : non
  Fréquence : 24fps

J'espère avoir été le plus clair possible et n'avoir pas dit d'erreurs majeurs, tout fois si tel était le cas (l'erreur est humaine), n'hésitez pas à me faire part de vos remarques pour améliorer cette page d'aide. Je remercie les sources suivantes qui m'ont aidé à trouver les définitions exactes et autres données précises et a approfondir mes connaissances du domaine.

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