Tests DV multi-générations
Pierre-Alain Dorange - juin 2001

Le codec DV, contrairement à ce qui ce dit généralement, n'est pas un codec "sans perte"; la compression DV comprime légèrement l'image dans un rapport 5:1 et utilise aussi le codage YUV 4:2:0 sur 12 bits. Au cours des étapes d'éditions il y a donc une légère dégration dut aux re-compression sucessives.

Voir les spécifications du codec DV.

Le test multi-génération consiste à modifier légèrement une portion d'un film DV dans un logiciel d'édition (ici iMovie 2 avec le codec DV de QuickTime 4.1.2 et QuickTime 5.0.2 sous MacOS 9) pour obliger le logiciel de montage a re-compresser le film plusieurs fois afin de tester la qualité de la re-compression DV.

Ici à chaque étape un sous-titre a été ajouté en bas de l'image afin d'obliger iMovie à recompresser l'image.

Cette opération a été réalisé plusieurs fois afin de constater la dégradation d'images.

Il convient de garder à l'esprit cet artefact afin de ne pas trop dégrader l'image lors de la phase d'édition DV.

Toutefois, dans la réalité, il est peu courant que l'on recompresse plusieurs fois une même séquence. De plus les artefacts sont ici surtout important dans la zone "non vidéo" de l'image. Ces artefacts sont moins apparents dans la partie vidéo.

De plus lorsque le film est visionné, le flux vidéo étant à 25 images par secondes, les artefacts sont beaucoup moins visible que sur une image fixe.

 

Codec DV - QuickTime 4.1.2
Original
DV
1ère génération
DV
5ème génération
DV
10ème génération
DV
20ème génération

QuickTime 5 incorpore une nouvelle version améliorée du codec DV. Apple annonce que ce nouveau format est plus précis et plus rapide que le précédent. Le test multi-génération avec ce codec, comparé à QT4 permet de mettre en évidence que le premier codage DV ne semble pas meilleur mais que par contre les générations suivantes dégradent beaucoup moins l'image que précédement.

Codec DV - QuickTime 5.0.1
Original
DV
1ère génération
DV
5ème génération
DV
10ème génération
DV
20ème génération

 

Comprendre la compression DV

Le format DV existe pour la norme PAL (Europe) et NTSC (USA et Japon); suivant ces normes on a :

 
DV PAL
DV NTSC

détails d'un DV PAL

détails d'un DV NTSC

Dimensions
720x576
720x480
Fréquence
25 fps
30 fps
Couleurs
YUV 4:2:0
YUV 4:1:1
Bits par pixels
12
Compression
5:1 DVC/DCT

 

Un simple calcul permet de déterminer le débit du flux vidéo, soit 720x576x25x12 bits/secondes pour le PAL avant compression, soit : 118,65 Kbits/seconde. La compression étant d'un rapport 5:1 environ on obtient au final un flux compressé d'environ 25 Mbits/secondes . Pour le NTSC le rapport hauteur d'image sur fréquence ramène exactement aux mêmes valeurs.

Le DV utilise une compression DCT (Discrete Cosinus Transform) de rapport 5:1, ce qui explique qu'a chaque re-compression il y a des dégats sur l'image.

A cette compression vidéo s'ajoute une compression par codage des couleurs.
voir Comprendre le codage Couleur YUV

Le codage DV PAL des couleurs en YUV 4:2:0 permet de réduire à 12 bits par pixels le codage couleur au lieu des 24 bits normalement nécessaire. Pour ce faire la composante luminescente (Y) est conservée pour chaque pixel et les composantes Rouge et Bleu ne sont elle codée que un pixel sur deux et une ligne sur deux.

Cette astuce de codage couleur permet de conserver l'aspect visuel de l'image en divisant par 2 le flux, ce codage entraine une dégradation lors de la première compression. Ensuite lors des différentes re-compression les dégats dus au codage couleur sont moins flagrant.

Sur les 2 images du zéro rouge en PAL et NTSC (ci-dessus) on voit bien la différence de codage 4:2:0 et 4:1:1, en plus de la déformation de l'image NTSC qui a été "aplatit" car l'image d'origine été conçut pour le PAL.

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