Maintenir un service de traitement de son ou d image d ordinateur

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1 Maintenir un service de traitement de son ou d image d ordinateur Dominique Pagnier

2 Table des matières 1. Introduction Les formats d image Formats d infographie : EPS et TIF Le format BMP Formats Internet et multimédias : JPG, GIF et PNG Le format PDF Changer de format LES FORMATS VIDEO Les deux grands types de signal vidéo Le signal analogique Le signal numérique Les principaux formats d enregistrement d un signal vidéo Analogique Numérique Les standards de couleurs analogiques : LA COMPRESSION VIDEO Les formats de compression Principe de la compression vidéo Compression pour le WEB Les fichiers son La compression Les codecs Les formats de compression pour le Web Transcodage... 8 Dominique PAGNIER page 2

3 1. Introduction Le symptôme est toujours le même, je n entends pas le son, je ne vois pas l image, mais les causes sont multiples : Problème hardware Problème de pilotes Problème de codecs Problème d applicatifs Problème de bande passante. Toutes ces grandes catégories de causes peuvent être détaillées et développées, ce qui fait un grand nombre de causes possibles. Si de plus, dans la chaîne il y a plusieurs utilisateurs vous pouvez multiplier le nombre de causes par le nombre de d utilisateurs. Et pour finir, les causes peuvent se conjuguer entre elles Alors que faire, pour dépanner, allez-vous me dire? La réponse tient en deux points : 1. Bien connaître tous les composants de la chaîne de traitement 2. Dépanner avec méthode. Pour le deuxième point, je vous renvoie à la séance TAI023 Appliquer une démarche méthodique de résolution de problème. Pour le premier point : vous connaissez déjà un certain nombre des composants de cette chaîne de traitement, en principe vous êtes aptes à : Tester le bon fonctionnement d un périphérique et de ses pilotes, Contrôler la configuration et les réglages graphiques et audio dans le SE du poste de travail ; Il ne vous manque qu une seule aptitude : la connaissance des particularités des fichiers image vidéo et audio. C est ce point qui est étudié dans ce support. 2. Les formats d image Une image numérique est un fichier informatique composé de pixels colorés. Le pixel (de l Anglais PIcture ELement) est le plus petit composant d une image numérique. La qualité d une image est donnée par la quantité de pixels rencontrés sur une longueur donnée, c est ce qu on appelle la résolution. La résolution désigne le nombre de pixels par unité de longueur. La résolution d image se mesure généralement en pixel par pouce (ppp) ou, plus couramment, dot per inch (dpi) en anglais. Une image à 300 dpi comptera donc 300 pixels sur une longueur de 2,54 cm (2,54 cm = 1 pouce). La taille d une image (à ne pas confondre avec son poids de fichier) dépendra du nombre total de pixels et de la résolution. Dominique PAGNIER page 3

4 La destination finale d une image (impression, Internet,...) entraîne le choix d un mode colorimétrique qui permet de coder la valeur de couleur d un pixel. Les trois éléments principaux d une image numériques sont donc : Le Pixel qui est le plus petit élément ; La résolution qui détermine la qualité de l image Le mode colorimétrique qui détermine la méthode de codage de la couleur des pixels : o Bitmap (noir et blanc) o Niveau de gris o RVB (Rouge Vert Bleu) o CMJN (Cyan, Magenta, Jaune, Noir). Lorsque l on enregistre une image sur un support de stockage, le format d enregistrement a une incidence sur la place que prendra le fichier sur ce support. Il existe de nombreux formats dont les avantages et inconvénients sont déterminants quant à la décision de leur utilisation. Celle-ci se fera en fonction de la destination finale de l image. Nous abordons ci-après les principaux formats utilisés dans le domaine de l infographie et surtout du multimédia et d Internet Formats d infographie : EPS et TIF Ce sont deux formats communément utilisés dans le monde de la Publication Assistée par Ordinateur (PAO). Ils offrent l avantage d être compatibles avec la plupart des applications de création graphique et de mise en page. Ils possèdent aujourd hui des possibilités de compression destinées à un gain de place de stockage Le format BMP Le format BMP est un des formats les plus simples, développé conjointement par Microsoft et IBM, ce qui explique qu'il soit particulièrement répandu sur les plates formes Windows et OS/2. Un fichier BMP est un fichier bitmap, c'est-à-dire un fichier d'image graphique stockant les pixels sous forme de tableau de points et gérant les couleurs soit en couleur vraie soit grâce à une palette indexée. Le format BMP a été étudié de telle manière à obtenir un bitmap indépendant du périphérique d'affichage. Le poids d un fichier BMP est élevé Formats Internet et multimédias : JPG, GIF et PNG Les formats de compression sont ainsi appelés car ils permettent (grâce à des algorithmes de compressions) d avoir un poids de fichier enregistré sur une unité de stockage inférieur à celui de l image ouverte. Cela présente l énorme avantage de prendre moins de place sur l unité de stockage ainsi que de rendre les transferts d image par réseau plus rapides. Cependant, chaque format possède ses particularités propres. On choisit donc l un ou l autre, non seulement suivant les caractéristiques des images, mais aussi selon leur destination (Internet, Cd-rom, ) Le format PDF Le format PDF est un format qui ne se limite pas à l image. Il peut contenir des textes, des graphiques, des tableaux, etc... Dominique PAGNIER page 4

5 II possède l énorme avantage d être multi plateforme. Il s est largement développé ces dernières années et aujourd hui, de nombreuses applications de traitement d images, de dessins, de mises en page, de créations web ou multimédia, reconnaissent ce format. Il offre également de nombreuses possibilités de paramétrage de la compression, ce qui en a fait un format quasi incontournable dans le transfert de document par Internet Changer de format Vous pouvez avoir besoin de changer le format d un fichier. Le programme Paint disponible dans les accessoires de Windows vous permet d enregistrer une image sous les formats BMP, GIF, JPEG, PNG, TIF. Pour enregistrer au format PDF, il faut employer un programme spécifique : une application Adobe ou bien un programme gratuit comme PDFCreator. 3. LES FORMATS VIDEO 3.1. Les deux grands types de signal vidéo Le signal analogique Ses variations sont continues et peuvent être représentées par une courbe. C est le format utilisé par la télévision ou dans le cadre du stockage d un signal sur des supports magnétiques de type cassette. Sur un téléviseur l affichage de l image se fait sous forme de lignes et le balayage est de 25 images/seconde Le signal numérique Ses variations sont binaires (0-1), c est le format utilisé sur les périphériques informatiques (moniteur, disque dur, CD, DVD). Sur un moniteur informatique l affichage se fait sous forme de points (pixels) et le balayage est variable (dépendant de la carte graphique) Les principaux formats d enregistrement d un signal vidéo Analogique VHS : usage domestique très répandu 8 mm : utilisé sur le caméscope SONY S-VHS et HI-8 mm : formats plus évolués permettant le montage vidéo U-Matic et BVU : formats institutionnels en voie de disparition. BETA : norme de diffusion hertzienne, pour le monde de la télévision et de la production Numérique DV (Digital Vidéo) : format standard s adaptant au marché domestique et à Internet. Digital 8 : proposé par SONY. DVC PRO : variante évoluée du format DV, répondant à une attente institutionnelle. DVCAM : fabriqué par Sony, concurrent direct de DVC PRO. Digital Betacam : destiné aux maisons de postproduction vidéo Les standards de couleurs analogiques : Le signal vidéo qui arrive sur votre téléviseur via la fiche péritel ou la carte d acquisition vidéo est le codage électronique de la luminance (noir et blanc) et de la chrominance (Rouge, Vert, Bleu). Dominique PAGNIER page 5

6 Ce codage varie selon les zones géographiques mondiales, il existe 3 standards : Le PAL : utilisé dans la plupart des pays européens Le SECAM : utilisé en France Le NTSC : utilisé par les Etats-Unis et le Japon. D où l utilité des magnétoscopes multistandards LA COMPRESSION VIDEO Les formats de compression En raison de leur poids il est nécessaire de compresser les vidéos. Il existe 2 domaines de compression : Le montage vidéo utilisant la compression spatiale Le stockage utilisant la compression spatiale plus une compression temporelle. Une vidéo compressée a toujours besoin du décompresseur correspondant pour être lue. Pour cela l utilisateur, qui veut visualiser la vidéo, doit utiliser un CODEC (COmpresseur- DECompresseur) Tableau sur les différents types de compression vidéo Format compression Utilisation MJPEG Montage Spatiale Type compression CODEC Remarques AVI temporelle propriétaire - ensemble de codecs Windows Quick Time temporelle propriétaire - ensemble de codecs Apple MPEG 1 temporelle normalisé - qualité VHS Grand public MPEG 2 temporelle normalisé - qualité Broadcast professionnel DviX temporelle pas normalisé forte compression - qualité entre Mpeg1 et 2 grand public Principe de la compression vidéo La compression spatiale va compresser chaque image individuellement au format JPEG. La compression temporelle ne va mémoriser que quelques images clés et les changements entre ces images Compression pour le WEB En raison du poids important des fichiers vidéo, même compressés, leur diffusion sur le Web pose quelques problèmes. Dominique PAGNIER page 6

7 Si l on doit télécharger entièrement le fichier avant de la visionner, comme cela est long les internautes risquent d abandonner en cours de route. Pour palier cet inconvénient une nouvelle technologie s est mise en place : le streaming. Le streaming est une technique de transfert de données sous forme d un flux (stream) régulier et continu. Il permet donc la diffusion en continu de vidéo sur Internet sans temps de téléchargement ni utilisation du disque dur de l internaute. Cette technique nécessite d utiliser : Coté serveur, un ordinateur serveur de flux vidéo qui peut être multicast (flux unique vers plusieurs clients) ou unicast (diffusion point à point pour plusieurs connexions en même temps) Coté client, un lecteur gratuit : Real, Quick-time ou Windows média player. Les fichiers multimédias sont compressés dans un format spécifique, l encodage. Il existe 2 qualités d encodage : La basse qualité pour modem 56K La qualité ADSL 4. Les fichiers son 4.1. La compression Les sons, tout comme les images, nécessitent des capacités de stockage importantes et des débits de transmission élevés. Il s avère en conséquence indispensable, afin de réduire les capacités et débits nécessaires de les comprimer. Dans le cas du son, on réduit la quantité d informations utilisées pour définir un son en exploitant les redondances intrinsèques à ces informations. Pour simplifier, plutôt que de stocker la totalité d un son qui se répète, on stockera qu un élément du son et on dira «informatiquement» de le répéter plusieurs fois. Ne mélangez pas codage du son et compression. Le codage permet de convertir le son analogique au format numérique alors que la compression diminue le poids du fichier Les codecs Avant toute chose ne mélangez pas extension d un fichier audio et sa compression! Pour que le système d exploitation de votre ordinateur (Windows ou Macintosh) puisse faire correspondre un fichier avec le logiciel qui saura le traiter (ex : un fichier son avec le lecteur multimédia de l ordinateur), il faut qu il puisse identifier le la nature du fichier en question. C est à cela que sert l extension d un fichier. Lorsque vous sauvez un fichier Word sous Windows, l extension du fichier est :.doc Pour le son, sous Windows c est :.WAV et pour le standard MAC, c est :.AIFF L extension est dans la plupart des cas l identification du fichier et non pas le type de compression utilisé. Un fichier qui a une extension.wav peut très avoir été compressé en divers formats. Les compressions se font à l aide d algorithmes de calculs complexes que l on nomme «CODEC». Le terme «CODEC» vient de COmpression/DECompression car il ne faut pas oublier que pour lire un message codé il faut nécessairement le décompresser. Afin de rendre votre ordinateur le plus compatible possible, il vous est nécessaire d avoir en votre possession la plupart des CODECS disponibles sur le marché. Dès que votre ordinateur sera sollicité par la lecture d un fichier.wav, il mettra en route le lecteur multimédia de Windows puis se préoccupera du CODEC utilisé et cherchera sa présence dans le système d exploitation. Lorsque vous installé Windows, automatiquement vous installez des codecs audio (et aussi vidéo) mais certains peuvent faire défaut. Dominique PAGNIER page 7

8 Dans ce cas, vous pouvez installer sur le PC des codecs supplémentaires que vous pourrez trouver gratuitement sur Internet comme K-Lite qui est très connu. Il existe des extensions de fichiers audio qui correspondent au type de compression utilisé. C est le cas du célèbre MP3 qui a pour particularité d appliquer un fort taux de compression sur des fichiers musicaux en gardant leurs qualités HI-FI. C est le type de compression prédestiné pour Internet Les formats de compression pour le Web Malgré leurs compressions, les fichiers audio sont encore trop volumineux pour être écoutez en temps réel sur les sites Internet. Il nous faut donc appliquer le principe de «streaming» c'est-à-dire «flux» qui permet à votre ordinateur de lire le fichier au fur et à mesure qu il arrive à votre ordinateur. Sur le serveur de site qui vous fournit le fichier son en question, un serveur de «stream» vérifie en permanence que le fichier vous arrive sans interruption quitte à ce qu il dégrade la bande passante en fonction du ralentissement de transmission due au réseau. Le format le plus connu est le «REALAUDIO», fichier qui doit être lu à l aide du lecteur REAL fournit par la société REAL NETWORKS. Deux autres formats existent : Quick-Time de chez APPLE et Windows-Média-Player de chez MICROSOFT. 5. Transcodage Le transcodage, en vidéo ou en audio, est le fait de changer le format d'encodage d'un média utilisé pour comprimer ou encapsuler un média audio ou vidéo dans un fichier; ou transporter un signal analogique ou numérique. Pour transcoder un fichier audio ou vidéo, vous pouvez évidemment, vous servir d un logiciel d édition et de montage vidéo, comme Première d Adobe. Si vous ne disposez pas de ce type d applicatifs spécialisés et onéreux (il faut bien l avouer), rassurez-vous, vous trouverez sur Internet de nombreux logiciels gratuit pour transcoder vos fichiers audio et vidéo comme : Avidemux, VirtualDub, Freeconverter, Audacity, Une fois de plus, vive le logiciel libre! Dominique PAGNIER page 8