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Vendredi 06 juin 2025 - 13:00 |
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Tous les formats vidéo du VHS au HDCAM et les formats d'enregistrement
Formats Professionnels : 1"B - 1"C - Betacam - Betacam SP - MI - MIL - Quatercam (Lineplex) - D1 - D2 - D3 (ou encore D-X) - DV Pro (Digital Video) - HDCAM.
Formats Institutionnels : U-matic (BVU et U-matic SP) - S-VHS (Super VHS) - Hi-8 (8mm high-band) - D8 (Digital 8) - DV (Digital Video).
Formats Grand Public : VHS - Video 8 ou 8mm.
Formats d'enregistrement : Composite PAL SECAM et NTSC - Composante ou bêta - SP - Y/C ou S-VHS - 4:2:2 - 4:2:0 et 4:1:0.
1"B - C'est le format proposé dès 1975 par l'Allemand Bosch-Fernseh et adopté par la TV française en remplacement des 2" quadruplex vieillissant. Dans ce format, un tambour, autour duquel la bande magnétique en bobine qui défile à la vitesse de 24 cm/s, vient s'enrouler sur 190', comporte deux têtes d'enregistrement diamétralement opposées. Chacune d'elle est chargée d'inscrire un segment de trame de 52 lignes. De par le procédé employé, l'arrêt sur image nécessite une mémoire de trame numérique. Ces magnétoscopes coûteux sont de moins en moins utilisés.
1"C - Proposé par Ampex et Sony depuis 1976 (sur la base d'un accord entre ces deux constructeurs), ce format est encore -mais de moins en moins- celui de la diffusion TV. Là, la bande en bobine, qui défile à 24 cm/s, vient s'enrouler (sur près de 360°) autour d'un tambour tournant à la vitesse de 50 t/s et comportant une tête d'enregistrement qui inscrit une trame par tour. Comme durant un court instant la tête n'est plus en contact avec la bande, Sony propose (en option chez Ampex) une tête complémentaire chargée d'enregistrer le signal manquant. Ce type de magnétoscope est adapté, du fait de son principe, à l'arrêt sur image et au ralenti.
Betacam - C'est Sony (1981) qui est à l'origine de ce format qui utilise la même cassette que le Betamax (bande 1/2"). Il se singularise par le fait qu'il fait appel à un enregistrement alterné en composantes : une piste sur deux, on inscrit la luminance, sur l'autre, après les avoir comprimés de moitié, les signaux R-Y et B-Y de chrominance. Il y a deux pistes par trame soit quatre pistes par image. Format de reportage par excellence, le Betacam a permis l'essor du caméscope professionnel.
Betacam SP - Avatar du précédent, le Betacam SP (pour Superior Performance) n'a été introduit par Sony qu'en 1987 et fait appel à des cassettes à bande magnétique 1/2" métal (fer, nickel ou cobalt) dont les propriétés assurent des performances largement supérieures à celles des traditionnelles bandes oxyde, notamment en bande passante. Ainsi, celle du Betacam SP atteint 5,5 MHz (contre 4 MHz pour le Betacam) et rejoint les performances du 1"C appelé, à terme, à disparaître, d'autant plus que la durée d'enregistrement est portée à plus de 90 mn et que le son est enregistré en numérique.
- Betacam SP (Série BVW Broadcast) : 1987, 1/2 pouce, Tambour 25 tours par secondes, Vitesse d'écriture de 5,75M/s, La série BVW possèdent deux pistes audio enregistrées en FM par les têtes rotatives de la chrominance.
- Betacam SP Low cost (PVW) : 1991, Bande passante de la luminance à 5,5 MHz (Standard de modulation de 6,8 à 8,8 MHz), 2 MHz pour la chrominance, Seulement deux pistes audio longitudinales (Dolby C).
- Betacam SP (série UVW) : 1994, Bande passante Luminance 5 MHz, Bande passante Chrominance 1,5 MHz, ne lit que les bandes Métal.
MIL - Le quasi-échec du MI et l'annonce du Betacam SP ont fait réagir Panasonic qui a repensé totalement son procédé : le MII utilise, outre une cassette 1/2" à bande métal, un dispositif de compression temporelle et de multiplexage pour enregistrer les signaux de chrominance, surtout ceux du PAL ou du SECAM. Les performances vidéo et son sont équivalentes au Betacam SP (la durée d'enregistrement est de 180 mn) même si ce dernier connaît un succès tel qu'il en fait une sorte de référence incontournable. Dur, dur !
Quatercam (Lineplex) - Les Européens Philips et Bosch n'ont pas voulu être en reste et ont mis au point un ensemble très compact faisant appel à une cassette 1/4". Le multiplexage compliqué des signaux de luminance et de chrominance est dû à l'étroitesse des pistes. Ce format, principalement utilisé en Allemagne, n'a pas, pour l'instant, soulevé un enthousiasme tel que nos amis japonais ou américains se sentent menacés.
Dl - C'est Sony, toujours lui, qui a proposé, en 1986, une machine reposant sur la norme 4:2:2 (CCIR 601) relative à l'échange des données numériques. Il s'agit d'un format en composantes faisant appel à la numérisation des signaux Y, R-Y et B-Y et à leur enregistrement hélicoïdal sur une bande 3/4" conditionnée en cassette. Le traitement informatisé du signal vidéo et du son destine cette machine à un environnement d'équipements exclusivement numériques.
D2 - Ampex, de son côté, a introduit en 1987 un format numérique traitant le signal composite PAL ou NTSC en 4:2:2. Il utilise les mêmes cassettes que le Dl, et se présente comme un format de transition entre le traitement analogique traditionnel et le tout numérique. Sans compter qu'il revient moins cher et qu'il permet un passage progressif à ces nouvelles techniques.
D3 (ou encore D-X) - En 1988, le groupe japonais Matsushita lançait un nouveau "dissident" composite numérique en bande 1/2 pouce. Dernièrement, Panasonic faisait savoir qu'elle avait atteint, sur ce principe, une sécurité d'information de 180 kbits/mm² (180x1024 caractères binaire par millimètre carré) sur des bandes de 11 µm d'épaisseur, permettant ainsi d'enregistrer une heure de signaux numériques en version caméscope. A l'heure où ces lignes ont été écrites, la BBC a montré un certain intérêt pour ce format et l'on a parlé du D3 comme standard de base aux JO de Barcelone.
DV Pro (Digital Video Pro) - Version professionnelle du DV. Mise au point par Sony, le DV est un système d'enregistrement vidéo en données numériques. La qualité DV assure aujourd'hui le meilleur rendu des images en termes de brillance, de définition et de couleur. Le DV Pro se distingue par des capteurs de haute précision qui donnent une image de qualité encore supérieure (par rapport au DV).
HDCAM - Le mois de juin 1999 a vu apparaître un format d'image haute définition commun au monde entier (common image format CIF) qui permet aux producteurs d'échanger et de distribuer des contenus audiovisuels sans se préoccuper des standards de chaque pays. Ce format, ratifié par l'union internationale des Télécomunications sous le label ITU R BT 709-3, présente un ratio de 1920 pixels sur 1080 lignes, ce qui représente une définition équivalente à l'image 2K argentique. Il peut être enregistré à différentes cadences d'images, en mode progressif ou entrelacé (24p, 25p, 30p, 50i, 60i).
Le HDCAM 24p développé par Sony pour répondre à la demande croissante des broadcasters américains, contraints d'abandonner, en 2006, la norme NTSC. A d'abord été prévu pour enregistrer à une cadence de 60 trames par secondes en balayage entrelacé. Ainsi sont nés les magnétoscopes HDW 500 et les caméras HDW 700, puis les caméras de plateau HDC 700, utilisées à partir de 1998 sur des Networks comme CBS pour les sports, par exemple. Aux États-Unis, ce format est aujourd'hui largement utilisé pour les fictions TV et les prime-time des majors. On comprend bien l'utilité du balayage entrelacé pour ce type de produits où les mouvements de caméra nécessitent un rafraîchissement rapide de l'image, ce qui évite un désagréable effet "stroboscopique", notamment dans le cas de retransmissions sportives.
L'arrivée du balayage progressif à 24 images/seconde vient ouvrir les horizons du Digital Cinema. Le "film look" de cette catégorie de la vidéo HD est bien réel si l'on en croît les diverses démonstrations effectuées. Le 24p devient donc une norme qui facilite grandement certaines applications cinématographiques notamment dans le domaine des effets spéciaux : l'image étant "électronique" et non "argentique", le scan de la pellicule se révèle inutile et on peut travailler directement le rush tourné. Pour ces applications spécifiques, Sony a développé un partenariat avec de grandes sociétés comme Discreet, Quantel, Avid, etc. qui intègreront des codecs HDCAM dans leurs stations graphiques, ce qui permettra de travailler en HDCAM natif sur des machines ne possédant pas de connecteurs HD SDI in/out.
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Taille de l'image |
1920X1080 16/9e (en réalité 1440 pixels enregistrés x 1080 lignes) |
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Compression |
4.4/1 compression DCT propriétaire |
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Débit enregistrement |
140 mb/s |
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Cadence enregistrement |
24p, 25p, 30p, 50i, 60i sur séries CINEALTA (HDW-F) |
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Débit du flux HD SDI |
1,5 Gb/s (270 Mb/s pour le SDI) |
Les formats institutionnels
Pour le moment, il existe, pour chaque activité, un parc impressionnant de machines de toutes sortes à travers le monde. Ainsi, dans le domaine institutionnel, où la diffusion des images par voie hertzienne ne représente pas forcément une finalité mais où l'exigence de qualité est telle qu'il est nécessaire de faire appel à des équipements professionnels, on rencontre les formats suivants :
U-matic (BVU et U-matic SP) - Compte-tenu de ses multiples évolutions depuis sa première commercialisation en 1972, ce procédé hélicoïdal créé par Sony et également au catalogue de Matsushita et du Français Thomson, se situe, notamment dans ses versions SP, à la frontière des univers "broadcast" et "non-broadcast". Avec un parc de plus d'un million de machines installées à travers le monde, c'est, depuis près de vingt ans, le format chéri des secteurs institutionnels mais aussi, dans sa version BVU (pour Broadcast Vidéo U-matic), celui des chaînes de télévision. Il est le père de tous les autres standards hélicoïdaux.
Pour des raisons qui leur sont propres, les développeurs de l'U-matic ont choisi d'enregistrer, sur une cassette de bande 3/4" (c'était la première fois, en effet, qu'on utilisait la cassette en vidéo), la partie chrominance du signal à de plus basses fréquences que celle de luminance West cette technique dite "Under color" ou "color Under", c'est selon, qui donne son nom au procédé). Cela nécessite de séparer les deux composantes du signal composite avant l'enregistrement et de les réunir à la lecture après traitement couleur quelque peu complexe et faisant appel à ce que l'on appelle l'hétérodynage pour récupérer la couleur.
La bande passante, limitée à 3 MHz, atteint aujourd'hui, sur les versions SP à bande métal, les 4 MHz Sony, en 1989, a décidé de rassembler sous un seul label, l'U-matic SP, l'ensemble des machines fonctionnant selon ce procédé les rendant du même coup totalement compatibles dans les deux sens. Dans le même temps, la firme nipponne a permis aux entreprises de s'offrir la qualité "broadcast" au prix de l'institutionnel, à ceci près que les machines BVU de la gamme demeurent plus perfectionnées, mécaniquement et électroniquement, et donc plus chères que les modèles U-matic SP de base.
Caractéristiques :
- 3/4 de pouce (19 mm). Lancé sur le marché en 1972.
- Transposition de la chrominance dans les basses fréquences (Under Color utilisé par S-VHS et le Hi-8).
- Le tambour fait 25 tours par seconde.
- Vitesse de défilement linéaire de 9,5 cm/s.
- Vitesse d'écriture 8,5 m/s.
- Durée : 90 minutes maximum.
- Pistes audio longitudinales avec Bande passante de 15 kHz.
- Une piste d'asservissement CTL.
- Résolution horizontale en luminance de 250 lignes.
- Version SP (Superior performances) : résolution horizontale de 300 lignes, Dolby C, certains modèles sont équipé d'une entrée Y/C qui pousse la résolution Horizontale à 330 lignes.
Caractéristiques :
- Format Y/C.
- Cassettes 1/2 pouces (12,6 mm).
- Bande Passante 3,8 MHz pour la luminance à 400 lignes de résolution horizontale.
- 0,6 MHz pour la chrominance.
- Défilement de la bande 2,3cm seconde.
- Durée : 3 Heures de bande.
- Vitesse d'écriture 4,84 m/s.
- Rotation du tambour à 25 tours par seconde.
- Deux pistes audio longitudinales (Dolby B).
- Deux pistes Audio Hi-Fi en modulation de fréquence par les têtes rotatives.
Caractéristiques :
- 1/3 de pouce (8mm).
- Durée : 1h30 maximum.
- Cassettes au métal évaporé qui augmente le niveau de sortie de 5 db par rapport aux bandes à particules.
- Défilement de la bande : 2 cm/s le tambour de 4, 1 cm effectue 25 tours par seconde.
- Vitesse d'écriture 3,1 M/s.
- Modulation de la luminance de 5,7 à 7,7 MHz.
- Définition horizontale de 400 lignes.
- Une ou Deux pistes analogiques FM enregistrées par les têtes rotatives.
- Deux pistes audio numériques PCM.
- La piste d'asservissement longitudinale est remplacée par un système d'alignement automatique (ATF Automatique Tracking Find) utilisant les références enregistrées par les têtes rotatives.
- Le code temporel numérique 8mm spécifique au Hi-8 est enregistré en diagonale sur les pistes hélicoïdales entre l'audio numérique et la vidéo.
- Le TC peut être inscrit à postériori.
DV (Digital Video) - Mise au point par Sony, le DV est un système d'enregistrement vidéo en données numériques. La qualité DV assure aujourd'hui le meilleur rendu des images en termes de brillance, de définition et de couleur.
Si la qualité de l'image est bonne lorsqu'on utilise la sortie composite des magnétoscopes S-VHS ou Hi-8, elle est nettement supérieure lorsqu'on peut connecter directement un téléviseur ou un moniteur spécialement adapté pour recevoir les signaux Y/C séparés.
Les formats "grand public"
Durant de nombreuses années, les constructeurs ont considéré que le grand public, capable de se contenter de la médiocrité d'une photographie prise sur un appareil de type Instamatic, trouverait suffisante la qualité de l'image reproduite par un magnétoscope de salon de type VHS. C'est vrai dans la mesure où plus de 260 millions de telles machines fonctionnent dans le monde et que la plus grande part se trouve précisément chez ceux-là même qui ont accepté le NTSC.
Toutefois, il faut, pour faire tourner les usines, penser aux marchés de renouvellement qui ne se conçoivent que par l'évolution technologique et, donc, par l'amélioration de la qualité à laquelle, malgré tout, chacun de nous est sensible.
Aussi, les formats à composantes Y/C séparées qui viennent d'être évoqués dans le cadre de la vidéo institutionnelle, s'adressent-ils également, et peut-être avant tout, au grand public qui commence tout juste à en bénéficier. Cela étant, si l'avenir de la vidéo grand public a réellement démarré avec l'apparition de ces formats qui, soit dit en passant, se jouent de l'incompatibilité des standards PAL et SECAM (pas du NTSC à cause de la fréquence du secteur), les procédés dont ils découlent, le VHS et le 8mm, semblent avoir encore de beaux jours devant eux !
Rappelons-en, pour mémoire, les principales performances en gardant à l'esprit que deux types de machines sont proposés : les magnétoscopes de salon équipés d'un programmateur et d'un syntoniseur permettant de capter les émissions de TV et les caméscopes.
VHS - Dans ce format, la bande magnétique de 1/2" en cassette permet un enregistrement d'une durée de 4 heures en défilement normal et de 8 heures en défilement lent. Le son est enregistré en Hi-Fi sur certaines machines. La bande passante est limitée à 3 MHz et la multicopie délicate du fait de la dégradation du signal dès la première génération. Le VHS-C (C pour compact, la bande étant conditionnée dans une très petite cassette qui nécessite un adaptateur pour pouvoir être lue sur une machine VHS de salon) est un avatar du VHS qui a permis à JVC de commercialiser des caméscopes très légers. La durée d'enregistrement est ici limitée à 30 mn. La définition horizontale est de 250 lignes.
Video 8 (ou 8mm) - C'est avant tout le format des caméscopes. La cassette, à peine plus volumineuse qu'une cassette audio, contient une bande magnétique métal permettant d'enregistrer jusqu'à trois heures (en mode long play) d'images et de son (pour ce dernier, enregistré soit en mono, en modulation de fréquence, soit en stéréo en PCM, certains magnétoscopes de salon en assurent 18 heures d'enregistrement sur une même cassette !). La bande passante image est de 3,2 MHz soit un peu supérieure à celle du VHS. Comme pour ce dernier, la multicopie n'est pas conseillée du fait de la dégradation du signal dès la première génération.
A noter que ces formats ont fait l'objet de développements de machines professionnelles permettant le montage par insertion du son et de la vidéo et la multicopie sans dégradation de la qualité à la première génération (ces machines, comme l'U-matic d'ailleurs, permettent un accès direct aux composantes Y/C, tant à l'enregistrement qu'à la lecture, grâce à la présence de prises DUB spécialement montées à cet effet).
Autres : Notons également que le format Betamax de Sony qui se porte toujours bien aux États-Unis a, lui aussi, sa version évoluée, l'ED-Beta, travaillant en composantes Y/C séparées et permettant, en NTSC, de passer les 5,5 MHz.
Les formats d'enregistrement
Composite PAL SECAM et NTSC - Magnétoscopes 1 pouce, U-matic, VHS, V8.
Le plus mauvais système d'enregistrement de la vidéo (sauf en 1 pouce qui supporte facilement trois générations de copies sans trop de dégradation). En effet, les trois signaux d'origine RVB sont mélangés pour faciliter la transmission du signal par un seul câble ce qui dégrade les signaux de chrominance, qui en plus se dégraderont de façon exponentielle à chaque génération (copies).
Composante ou Beta - Magnétoscopes Beta, Beta SP.
Un très bon format d'enregistrement qui est la norme de la très grande majorité des productions professionnelles Broadcasts (Normes télévisuelles internationales. Minimum de 600 lignes verticales). L'enregistrement du signal de luminance noir et blanc (Y) et des signaux de couleurs (Composantes B-Y, R-Y) sont séparés à l'enregistrement ce qui permet de conserver une très bonne qualité de copie à chaque génération (jusqu'à 10 générations possibles).
SP - Format propre aux magnétoscopes U-matic et Betas.
Attention ce n'est pas un format d'enregistrement du signal vidéo, c'est un type de support magnétique. En effet, le support magnétique d'une bande SP gère des niveaux d'enregistrement plus importants, ce qui permet d'améliorer très sensiblement la qualité du signal enregistré. L'utilisation d'une cassette de type SP est détectée automatiquement par les magnétoscopes U-matic SP et Beta SP.
Y/C ou S-VHS - Format des magnétoscopes amateurs et semi pro S-VHS et HI-8.
Format d'enregistrement amateur, non-broadcast (seulement 400 lignes de définition verticale). Un format correcte du fait que l'enregistrement du signal de luminance (Y) est distinct du signal de chrominance (C). Donc une relativement bonne restitution des couleurs. Dans certains cas exceptionnels ce format peut être utilisé dans une production télévisuelle (Broadcast) à condition que le montage se fasse à partir d'un report des rushs sur un support Broadcast composante (Beta, Beta numérique, D1). A noter que la plupart des cartes d'acquisition vidéo pour micro-ordinateurs sont équipées d'une entrée Y/C qu'il faut bien sur préférer à l'entrée composite.
4:2:2- Standard des magnétoscopes numériques du type Beta numérique et D1.
Le meilleur standard d'enregistrement de la vidéo. Pas de perte de qualité à l'enregistrement et la recopie. "The best" mais très cher et un très gros débit de transmission (entre 216 et 270 Mbits/seconde). Ce format est surtout utilisé dans le cadre de productions haut de gamme du type habillage de chaîne, publicité, fiction, télécinéma.
Standard CCIR 601 (4:2:2) Gros débit de 216 Mbits/S.
Échantillonnage Y (Luminance) 4 x 3.375 MHz = 13,5 MHz.
Échantillonnage (R-Y), (B-Y) = 2 X 3,375 MHz = 6,75 MHz.
CCIR 656 définit l'interface parallèle :
Multiplexage de Y, Cr, Cb à la fréquence de (13,5 + 6,75 + 6,75) = 27 MHz.
Sous forme Série en qualité 8 bits, 27 X 8 = 216 Mbits/S en qualité 10 bits, 27 X 10 = 270 Mbits/S.
Nombre d'échantillons en 625 lignes.
Y > 864 en ligne complète et 720 en ligne active.
Cr, Cb > 432 en ligne complète et 360 en ligne active.
Dans le cas du standard de transmission Série pour les studios à 270 Mbits/s on utilise les temps de suppression (pendant lesquels l'image n'est pas transmise) pour transmettre d'autres données (audio).
Attention lorsqu'on crée une image infographique destinée à être reportée en 4:2:2, sont format ne doit pas être 768/576 pixels, mais 720/576.
4:2:0 et 4:1:0 - Nouveau format des magnétoscopes amateurs, semi-pro et pro de type DV.
Un très bon format d'enregistrement numérique amateur, moins bon que le 4:2:2 du fait d'une définition verticale de seulement 500 lignes. Cependant, bien qu'étant a priori un format amateur non Broadcast, le format DV supporte sans aucun problème une diffusion antenne et dans certains cas il est même difficile de distinguer la différence entre des rushs tournés en Beta SP et des Rushs tournés en DV. Certaines chaînes du câble produisent leurs émissions sur ce type de support.
Le système de transmission numérique de ce signal (FireWire) ouvre également des perspectives nouvelles en termes de montage et de post-production sur des micro-ordinateurs Macintosh ou PC.
Le défaut en grand public c'est que l'optique des caméscopes n'est pas très bonne. Je pense qu'il faut attendre la sortie des caméscopes DV avec objectifs interchangeables pour pouvoir enfin avoir un équipement DV bon marché de bonne qualité.
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