Si H.264 est la nouvelle norme de la vidéo numérique haute définition, ce n'est pas un hasard. Un codec reposant sur la norme H.264 compresse un fichier vidéo numérique jusqu'à ce qu'il n'occupe que la moitié de l'espace d'un fichier en MPEG-2 (la norme DVD), ceci en assurant une même qualité vidéo. Ce qui signifie que vous pouvez jouir de la qualité spectaculaire des vidéos HD sans renoncer à la vitesse ou à l'efficacité.
Qu'est-ce que la norme H.264?
La vidéo pour DivX Plus® s'appuie sur la norme H.264, format numérique à la pointe de la technologie permettant d'encoder efficacement des vidéos haute définition. Pourquoi le format H.264 est-il si génial ? Pour faire bref, le format H.264 contient de puissantes fonctionnalités qui permettent d'afficher des vidéos haute qualité à des débits de données très bas. Avec le logiciel DivX Plus, vous pouvez créer, visionner et partager des vidéos HD époustouflantes de la même manière que des vidéos DivX® à la définition standard. Vous pouvez notamment créer des bibliothèques personnelles sur votre disque dur, graver des fichiers sur disque ou les transférer par le biais d'une clé USB vers vos appareils DivX Plus, voire les proposer à l'aide de DivX Plus Web Player aux personnes se rendant sur votre page Web.
La norme H.264 est déjà partie pour remplacer certains des formats aujourd'hui courants, comme la norme DV, utilisée par de nombreuses caméras grand public, et la norme MPEG-2, utilisée pour les DVD et certains types de télévisions câblées et de diffusions numériques.
Pourquoi DivX Plus?
La norme H.264 prend en compte le fait que les différentes catégories d'appareils de décodage peuvent avoir des caractéristiques et des capacités propres. Par exemple, par rapport à un ordinateur fixe, il se peut que les appareils mobiles aient des résolutions d'affichage plus réduites, moins de mémoire interne, un processeur moins puissant et doivent préserver l'énergie de leur batterie. En sélectionnant un flux de données H.264 lors de la création de contenus, il est possible d'influer considérablement sur les caractéristiques de lecture. DivX Plus HD se compose de fonctionnalités soigneusement équilibrées, développées en collaboration avec nos partenaires de fabrication, qui permettent à la fois une compression importante et une grande interopérabilité avec une vaste gamme d'appareils, dont les lecteurs DVD, les lecteurs Blu-ray, les télévisions numériques, les décodeurs et bien plus encore.
Accrochez-vous -- nous allons entrer dans les détails
Une mise en garde avant de continuer : si seule une vue d'ensemble du format H.264 vous intéresse et que vous voulez seulement savoir ce que nous lui trouvons de si génial, nous espérons que les paragraphes ci-dessus vous ont éclairé. En revanche, si vous mourrez d'envie de connaître les détails techniques de la compression vidéo et les avancées qu'apporte le format H.264 aux arcanes de l'encodage vidéo, ce qui suit s'adresse à vous.
Compression vidéo numérique : les principes de base
La vidéo numérique est compressée afin d'économiser de l'espace, qu'il s'agisse de bande passante ou de support, tandis qu'un codec (compresseur/décompresseur) se charge de l'encoder et de la décoder. Dans le cas qui nous intéresse, cela signifie prendre une séquence vidéo brute et la transformer en une série de bits que nous appelons un flux de données, puis traiter ce flux de données et le retransformer en vidéo brute. En améliorant les techniques sur lesquelles se base le codec, il est possible de transmettre des vidéos de meilleure qualité à l'aide de la même bande passante qu'auparavant. L'encodeur et le décodeur gagnent sans cesse en complexité, mais cela ne pose aucun problème car l'évolution des ordinateurs pousse ces derniers à aller toujours plus vite.
Un encodeur H.264 réduit la quantité d'informations requises pour reproduire l'entrée vidéo en exploitant les redondances dans les images qu'il encode, de manière à la fois spatiale (à l'intérieur de la même image) et temporelle (entre les images). D'un point de vue temporel, l'encodeur traite chaque image en la subdivisant en une grille de blocs et en cherchant dans les images précédentes ou suivantes des blocs de texture identique, une technique nommée estimation de mouvement. Lorsqu'une correspondance pertinente est trouvée, le décodeur pourra ultérieurement reproduire la texture du bloc concerné à l'aide d'un simple vecteur pointant vers la texture de référence correspondante et d'un peu d'informations pour corriger les petites différences de texture. D'un point de vue spatial, là où l'estimation de mouvement ne trouve pas de correspondances pertinentes, l'encodeur peut utiliser la texture des blocs proches à l'intérieur de la même image afin de prédire la texture du bloc et stocker uniquement la différence entre la prédiction et la véritable texture. C'est plus efficace que de stocker directement toute la texture, mais toujours plus coûteux que l'estimation de mouvement. Les encodeurs H.264 fonctionnent comme des compresseurs "avec pertes" : leur but ne consiste pas à reproduire exactement l'image d'origine, mais à choisir le meilleur moyen de réduire le débit de données tout en conservant au mieux la qualité visuelle. Avec des paramètres appropriés, les différences peuvent rester imperceptibles même lorsque le rapport de compression par rapport à l'entrée brute approche les 100:1.
La norme H.264 améliore de manière considérable les performances par rapport à ses prédécesseurs. Par exemple, un DVD peut contenir un film de deux heures compressé à l'aide d'un encodage MPEG-2 (typique de la vidéo DVD) mais quatre heures de vidéo à l'aide d'un codec H.264. L'encodage H.264 utilisé par DivX Plus est encore plus efficace que le fameux codec DivX 6, qui se base sur la norme MPEG-4 ASP, prédécesseur du H.264.
Quelles sont les nouveautés de la norme H.264?
La norme H.264, telle qu'elle est utilisée par le format DivX Plus, dispose de nouvelles fonctionnalités qui améliorent la qualité et la compression par rapport au codec DivX 6 (ASP):
Filtrage anti-bloc en boucle:
le filtrage anti-bloc est une technique gourmande en ressources du processeur qui tente de supprimer les artefacts dans les images décodées. Si nécessaire, le décodeur DivX ASP peut utiliser le filtre anti-bloc en post-traitement afin d'améliorer la qualité lors de la lecture. Cette technique est généralement appliquée en fonction de la disponibilité de temps processeur. Cela permet aux ordinateurs rapides d'afficher la meilleure image possible et aux ordinateurs plus lents d'ignorer le post-traitement afin d'obtenir une lecture plus fluide. La norme H.264 force quant à elle le filtre anti-bloc sur chaque image, à la fois lors de l'encodage et du décodage. Par conséquent, l'encodage est rendu plus efficace car il y a moins de bruit dans les images de référence, mais il n'est pas possible de désactiver le filtre anti-bloc pour accélérer les performances de lecture sur les systèmes lents.
Plus d'images de référence :
les normes ASP et H.264 utilisent toutes deux l'estimation de mouvement pour coder efficacement chaque image, reconstruisant les nouvelles images en déduisant la texture à partir des images proches déjà décodées. Avec la norme ASP, les seules références autorisées à l'intérieur des images sont l'image précédente et la suivante, et les images qui trouvent des références dans les deux ne peuvent pas servir elles-mêmes de référence. Ces restrictions sont importantes pour les anciens modèles d'appareils, car elles limitent la mémoire nécessaire afin de décoder les flux de données et réduisent le nombre d'images de référence dans lesquelles un encodeur peut chercher lors de l'estimation de mouvement. La norme H.264 développe considérablement le système des images de référence en autorisant une image unique à servir de référence à plusieurs images précédentes et suivantes, et en autorisant tous les types d'image à servir d'image de référence.
Estimation de mouvement au quart de pixel
lorsque l'encodeur DivX ASP cherche des blocs dans les images précédentes et suivantes, il évalue les vecteurs de mouvement avec une précision allant jusqu'à un demi-pixel. Les recherches au demi-pixel peuvent être effectuées rapidement lors de l'encodage. Lors de la lecture, la reconstruction de la texture à partir des vecteurs de mouvement avec une précision d'un demi-pixel est également très rapide. La norme H.264 utilise une précision d'un quart de pixel pour les recherches de mouvement, ce qui allonge la durée des recherches lors de l'encodage et rend plus complexe la reconstruction de la texture lors de la lecture. Bien que le traitement nécessite plus de ressources, une prédiction plus précise permet d'obtenir des images plus nettes et améliore l'efficacité de l'encodage.
Des blocs de plus petite taille, une meilleure prédiction
les normes ASP et H.264 utilisent une taille de bloc fondamentale de 16x16 pixels. Avec la norme ASP, les blocs peuvent être subdivisés en quatre partitions de 8x8, mais la norme H.264 permet des subdivisions de bloc allant jusqu'à 4x4 pixels. Les blocs de plus petite taille avantagent les zones de faible résolution spatiale, ce qui est particulièrement utile pour la définition standard et les contenus mobiles. La norme H.264 permet également une bien plus grande souplesse de prédiction à l'intérieur des images, si bien que lorsque l'estimation de mouvement échoue ou que les images-clés sont codées, la texture des blocs peut être stockée avec une plus grande efficacité que ne l'autorise la norme ASP.
Qu'y a-t-il d'exceptionnel à ce que DivX Plus implémente la norme H.264?
La notion que la norme H.264 serait un format de forme unique est une idée fausse assez répandue. Il existe différents profils de la norme H.264, qui présentent chacun des paramètres particuliers n'étant pas des sous-ensembles stricts les uns des autres. Cela entraîne des problèmes d'interopérabilité. Nous voulons unifier le format H.264 en une forme unique de manière à ce que les utilisateurs puissent facilement créer et lire leurs fichiers multimédias sur leurs caméras numériques, leurs lecteurs multimédias portatifs et leurs télévisions. La compression et l'extensibilité du format H.264 nous permettent de vous proposer un spectacle réellement cinématique sur votre ordinateur, au salon et en déplacement. Vous avez encore envie de lire ? Rendez-vous sur DivX Labs pour rester en contact avec la communauté DivX.
