Les Formats Vidéo Pro

U-matic - BVU

U-matic est un des premiers formats vidéo en cassette à avoir été commercialisé.

Cassette U-matic

L’U-matic a engendré deux dérivés : le BVU (Broadcast Video Umatic) introduit en 1978 et le BVU Sp introduit en 1988. Ces dérivés avaient pour but d’améliorer la qualité de l’image par des enregistrements de fréquences plus élevées.

L’U-matic a été créé en 1969. La bande de la cassette mesurait 3/4 de pouce de large. Ce fut la seule bande de cette largeur en vidéo analogique.

L’U-matic a permis, pour la première fois, le reportage autonome en extérieur grâce à une caméra d’épaule reliée à un magnétoscope portable. Ce n’était pas encore du matériel léger mais cela offrait une certaine liberté de mouvement. Les cassettes U-matic portables étaient de petite taille et d’une durée de 22 minutes au maximum. Des cassettes plus grandes, jusqu’à 75 minutes, permettaient le montage électronique en régie.

Ce fut durant plusieurs années le format de reportage télévision par excellence avant d’être détrôné par le Betacam en 1983. De nombreuses institutions et sociétés l’utilisèrent et, à ce titre, l’U-matic représente un patrimoine audiovisuel non négligeable. Cependant, il semble avoir du mal à résister aux dommages du temps, à l’opposé du Betacam plus robuste mais plus récent.

L’U-matic modulait un signal vidéo analogique dit “composite” PAL (Phase Alternative Line), SECAM (Séquentiel à Mémoire) ou NTSC (National Television Sequency Comittee), c’est-à-dire que les informations de l’image étaient mélangées. La définition horizontale ne dépassait pas 260 points/ligne. Elle fut améliorée avec le BVU et le BVU Sp.


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Source : Article U-matic de Wikipédia en français : https://fr.wikipedia.org/wiki/U-matic

Betacam

Le Betacam est un format d’enregistrement vidéo professionnel sur bande magnétique développé par Sony à partir de 1982.

Les cassettes, dont la bande fait 1/2 pouce de large, comme la VHS, existent en deux tailles: S et L. Les caméras enregistrant en Betacam ne peuvent être chargées qu’avec des cassettes de type S alors que certains magnétoscopes peuvent utiliser les types S et L. L’ensemble de la cassette est colorée différemment selon le format, permettant de les identifier facilement. Une clé mécanique est intégrée, pour permettre au magnétoscope de reconnaître le format de la cassette lorsqu’elle est intégrée.

Betacam / Betacam SP

Le format originel Betacam a été lancé en 1983. C’est le premier format analogique professionnel permettant d’enregistrer sur une caméra de manière séparée les signaux de luminance (sur une piste) et de chrominance (sur une autre en utilisant le multiplexage temporel CTDM). La définition est de 300 lignes.

En 1987 est développé la Betacam SP qui augmente la définition horizontale à 400 lignes (jusqu’à 700 lignes pour les versions les plus récentes), la fiabilité (bandes métal), la bande passante et la qualité sonore (le nombre de pistes audio passe de 2 à 4). Le Beta SP (pour ‘Superior Performance’) devient le standard pour la plupart des chaînes de télévision jusqu’à la fin des années 1990.

Comparaison de cassettes: Betacam SP L (haut), Betacam SP S (gauche), VHS (droite)
Comparaison de cassettes: Betacam SP L (haut), Betacam SP S (gauche), VHS (droite)

Digital Betacam ou Betacam numérique

Le Digital Betacam, traduit en français par Betacam numérique, aussi abrégé en Bétanum, est sorti en 1993. Le format s’améliore par rapport aux deux formats précédents en passant à l’échantillonnage numérique, tout en coûtant significativement moins cher que le format D1 (bandes de 3/4 de pouce), avec une meilleure qualité et une plus grande fiabilité ainsi qu’un encombrement restreint. Les cassettes de petite taille permettent une durée d’enregistrement de 40 minutes, les grandes de 124 minutes.

Numérisation de k7 Digital Betacam
Numérisation de k7 Digital Betacam

Le format Betacam numérique enregistre le signal vidéo en utilisant une compression intra-image de type MJPEG (soit 50 trames compressées JPEG par seconde) et donc – entre autres – une compression de type DCT sur le signal au format composantes, avec une quantification sur 10 bits (YUV de type 4:2:2). Les modes d’enregistrement 625 et 525 lignes utilisent respectivement 720 x 576 et 720 x 486 points, avec un débit vidéo moyen de l’ordre de 100 Mbit/s.

La bande audio est enregistrée sur quatre canaux, échantillonnés à 48 kHz, quantifiés sur 20 bit, codage PCM. Cela permet l’utilisation de codeurs multicanaux, par exemple le système Dolby E. Un cinquième canal analogique (rarement utilisé) est disponible pour le cueing, et une piste est réservée pour l’enregistrement du Time-code (LTC).

Certains équipements Betacam numérique disposent, en option, de l’électronique et des têtes sur le tambour nécessaires à la compatibilité avec les formats analogiques Betacam et Betacam SP, en lecture uniquement. Cela permet d’intégrer plus facilement la multitude de formats en gardant le câblage inchangé. Ces bancs sont identifiables à la présence d’un logo “A” sur leur pupitre.

Le Digital Betacam est considéré comme le meilleur format pour le travail avec des sources de définition “standard” (SD), surpassant des solutions plus économiques comme le DVCAM et le DVCPRO. Ces formats compressent d’un facteur de 5 le débit du signal vidéo, dégradant visiblement l’image, quand le Betacam numérique compresse avec un facteur de 2 et ne détériore que très peu le signal brut. Il existe néanmoins un format DVCPRO 50 de qualité comparable (3.3:1).

Un autre point qui a permis une intégration rapide, est l’utilisation de l’interface SDI. Celle-ci peut utiliser une ancienne liaison coaxiale (à condition d’une bonne qualité) pour transporter la vidéo et même le signal audio. C’est un coût en moins.

La cassette a été disponible en une grande variété de longueurs de bande et donc de durée d’enregistrement ou de lecture. Cette durée en minutes (à la vitesse standard de 4,75 cm/s) sert à désigner la cassette pour les modèles vierges. Les durées les plus courantes étaient les C60 (60 min) et les C90 (90 min) mais d’autres durées ont été disponibles : les C46 et les C120 puis diverses durées soit très courtes pour les utilisations informatiques ou publicitaires soit intermédiaires comme les C80 ou C100. Le but était souvent de s’adapter à la durée des albums (vinyles ou CD) afin de pouvoir en enregistrer un par face. Les cassettes C120 (deux heures) utilisaient une bande magnétique très fine et ont eu mauvaise réputation : elles exigeaient une mécanique au fonctionnement parfait (donc généralement onéreuse) sinon elles se froissaient et devenaient inutilisables. La marque TDK a commercialisé des cassettes de 180 minutes (deux fois 90 min), des D180 extrêmement fragiles. Les cassettes utilisées pour l’édition musicale (musicassettes) étaient naturellement de longueur variable, en fonction des enregistrements qu’elles contenaient.


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Source : Article Betacam de Wikipédia en français : https://fr.wikipedia.org/wiki/Betacam

Betacam SX

Le Betacam SX est un format vidéo numérique sur bande 1/2 pouce commercialisé par Sony en 1996 et destiné à remplacer le format analogique Betacam SP (1986).

Il ne présente aucune avancée technologique par rapport au Betacam numérique (1993) dont c’est avant tout une alternative moins coûteuse.

Il conserve la structure d’échantillonnage 4:2:2 du signal vidéo et met en œuvre un algorithme de réduction de débit basé sur le MPEG-2 422. C’est le seul format numérique qui exploite la redondance temporelle entre les images, par groupes de deux (images I et B). L’efficacité de la compression étant ainsi accrue par rapport à un algorithme « tout intra », le facteur de réduction de débit a pu être élevé à 10:1. La précision de montage à l’image près est toutefois assurée par un système complexe assurant la conversion d’une image bidirectionnelle B en une image monodirectionnelle P (en avant ou en arrière), à chaque fois que nécessaire aux points d’édition.

Le débit vidéo est de 18 Mbit/s, mais le débit total enregistré atteint 40 Mbit/s. Le Betacam SX est un format dit « non tracking », parce que dépourvu de tout circuit de suivi dynamique de pistes : deux têtes décalées sur le tambour créent un faisceau de lecture suffisamment large pour couvrir toute la piste parcourue, même lorsque celle-ci n’est pas parfaitement rectiligne. Ce procédé ingénieux permet en outre d’assurer une lecture à vitesse variable sur une plage de -1/+1 en s’accommodant des changements de l’angle d’inclinaison relative des pistes.

Le Betacam SX traite quatre pistes audio 48 kHz/16 bits et est compatible en lecture avec les cassettes Betacam/Betacam SP. Les durées d’enregistrement en SX sont typiquement deux fois plus élevées qu’en Betacam analogique, la bande défilant deux fois moins rapidement.

Cassette Betacam SX
Cassette Betacam SX

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Source : Article Betacam_SX de Wikipédia en français : https://fr.wikipedia.org/wiki/Betacam_SX

MPEG IMX

Développé par Sony, le MPEG IMX est un format basé sur la technologie MPEG2 se caractérisant par une qualité d’image extrême et des capacités de montage multi-génération. Il s’agit d’ un développement du format Digital Betacam en 2001. La compression vidéo numérique utilise le codage H.262 / MPEG-2 Partie 2 à un débit supérieur à celui du Betacam SX: 30 Mbit / s (compression 6: 1), 40 Mbit / s (compression 4: 1) ou 50 Mbit / s (3,3 : 1 compression). Contrairement à la plupart des autres implémentations MPEG-2, IMX utilise la compression intra-image . De plus, IMX garanti que chaque image a la même taille exacte en octets pour simplifier l’enregistrement sur bande vidéo. La vidéo enregistrée au format IMX est conforme à la spécification CCIR 601 , avec huit canaux audio et une piste de code temporel . Ce format a été normalisé dans SMPTE 365M et SMPTE 356M en tant que “MPEG D10 Streaming”.

Tous les magnétoscopes IMX peuvent lire des cassettes Betacam SX en mode natif. Certaines, telles que le MSW-M2000P / 1, sont capables de reproduire des cassettes Betacam numériques ainsi que des cassettes analogiques Betacam et Betacam SP, mais elles ne peuvent enregistrer que sur leurs cassettes IMX natives. Les bandes S sont disponibles avec une capacité maximale de 60 minutes et les bandes L peuvent durer jusqu’à 184 minutes.

DVCPRO

Le DVCPRO est un format vidéo développé par Panasonic. C’est en fait une version professionnelle du format DV destinée à fournir un environnement complet de tournage et de post-production aux journalistes reporters d’images. Il en reprend les caractéristiques de base (format de bande, standard de compression, …) mais s’en distingue par quelques différences fondamentales.

Dans le DVCPRO, la bande n’est plus de type métal évaporé mais à particules métalliques couchées, ce qui la rend plus robuste. La vitesse de défilement a été portée de 18,8 à 33,8 mm/s, la largeur des pistes étant élevée à 18 µm contre 10 µm pour le format DV. La structure d’échantillonnage du signal vidéo est de type 4:1:1. Panasonic justifie ce choix en affirmant qu’il donne de meilleurs résultats en multigénération que le 4:2:0.

Le format DVCPRO, peut traiter deux pistes numériques échantillonnées à 48 kHz et codées sur 16 bits.

Formats :

Avec le temps, Panasonic a amélioré le codec DV pour couvrir les applications HDTV avec ses formats DVCPRO50 (1998) et DVCPRO-HD (2000).

Le DVCPRO50 double la vitesse d’enregistrement des cassettes DVCPRO et combine deux codecs DV en parallèle pour enregistrer à 50 Mbit/s. Il utilise également un échantillonnage de couleurs 4:2:2 pour assurer une haute fidélité des couleurs, nettement supérieure à l’échantillonnage 4:1:1 du codec DV.

Le DVCPRO-HD augmente encore la vitesse de la cassette et combine quatre codecs DV en parallèle pour atteindre 100 Mbit/s. Il utilise également un échantillonnage de couleurs 4:2:2.

V2000

Video 2000 (ou encore V2000, Video Compact Cassette, ou VCC) est un format de cassette à ruban vidéo. Produit de Philips et Grundig destiné aux enregistrements de télévision domestiques, il s’agissait d’un concurrent des formats VHS et Betamax. Il a existé de 1979 à 1988, exclusivement en Europe.

Le V2000 apportait de nombreuses innovations, notamment la possibilité d’enregistrer sur les deux faces de la cassette et le DTF ou Dynamic Track Following (« suivi dynamique de piste »), technologie dépassant alors tous les autres formats vidéo, grand public comme professionnels. Malgré ces innovations, le V2000 est un échec commercial car dès 1985, le marché européen de l’enregistrement et de la lecture vidéo domestique était très majoritairement conquis par les appareils au format VHS.

Cassette V2000
Cassette V2000

DTF : Dynamic Track Following

Cette technologie se démarquait à l’époque des autres standards de magnétoscopes. Ces derniers utilisaient une seule fréquence « pilote », enregistrée longitudinalement par la tête audio, sur une piste dédiée de la bande. Le DTF, quant à lui, avait pour principale caractéristique d’enregistrer 5 fréquences pilotes par l’intermédiaire des deux têtes vidéos rotatives, chaque trame recevant une fréquence d’enregistrement qui permettait lors de la lecture de contrôler le circuit DTF, et offrant ainsi un suivi de piste très rigoureux en plaçant systématiquement chaque tête vidéo en face de la piste devant être lue. Les têtes vidéos étaient montées sur des supports piézo-céramiques souples, permettant ainsi leur mouvement, et apportant notamment en recherche rapide (5 à 9 fois plus rapide qu’à lecture normale pour certains modèles) une image exempte de toute déchirure ou bruit, contrairement au VHS et au Betamax.

Le magnétoscope VR2020 de Philips

Pour être précis, dans le cas des formats Betamax et VHS, c’est un signal d’asservissement entre la rotation du tambour de tête et le défilement de la bande qui a été adopté. Ce signal d’asservissement peut présenter quelques commodités (index placé en début d’enregistrement par modification du rapport cyclique, on compte les impulsions de ce signal pour compter les secondes, les minutes et les heures). Quant au vidéo 2000, c’est 4+1 (donc 5) fréquences pilotes dédiées au suivi de piste et à la gestion des actuateurs de tête.

Pour rappel, depuis l’apparition du Betamax, les têtes vidéo ont un azimut de + et – x degrés (dans le cas du vidéo 2000, +15° pour une tête et -15° pour l’autre) ce qui permet d’avoir les pistes des têtes collées les unes aux autres (en fait, les pistes sont même moins larges que les entrefers qui les ont tracées du fait d’un léger chevauchement lors de l’enregistrement) ces degrés différents entre les têtes atténuent les hautes fréquences. Celles des fréquences pilotes sont moins atténuées. Ces fréquences pilotes sont F1 : 102,2 kHz ; F2 : 116,8 kHz ; 163,5 kHz ; 148,6 kHz. Cependant, ce ne sont pas les niveaux des fréquences lues par diaphonie qui sont comparés mais les niveaux des deux fréquences obtenue par battement des fréquences. De ces comparaisons, l’actuateur s’ajuste en cours de lecture et la vitesse de défilement de la bande est ajustée.

La cinquième fréquence (222 kHz) n’intervient que pendant l’enregistrement afin d’ajuster la hauteur d’une des têtes (et donc le chevauchement des pistes). Elle est envoyée pendant 1,5 ligne après le même nombre de lignes depuis le début de la trame, puis l’appareil passe en lecture (pendant l’enregistrement) pendant 1,5 ligne pour mesurer le niveau de la 5e fréquence pilote lue depuis la piste précédente afin d’ajuster la hauteur d’une des têtes.

Ce procédé, s’il a en partie été repris dans les systèmes Vidéo 8 et Hi-8, a ses avantages et inconvénients. Si la compatibilité d’une machine à l’autre est mieux garantie que les formats Betamax et VHS, les raccords d’enregistrement ne le sont pas et le passage en lecture de l’un à l’autre est scabreux. En effet, le microcontrôleur chargé de la gestion des actuateurs ne mémorise pas les niveaux de corrections et il n’était pas prévu (tout du moins sur des modèles tels que le VR2022) de séquence de raccordement d’enregistrement.

Le procédé du suivi dynamique de piste fut quelques années après utilisé pour le système Betacam numérique. Encore de nos jours, même le meilleur des lecteurs DVD est absolument incapable de rivaliser sur ce plan avec le V2000. En effet, sur un lecteur DVD, l’image saccade à partir d’une recherche sur image 4 fois plus rapide que la vitesse normale, du fait du manque de données mises en mémoire tampon.


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Source : Article V2000 de Wikipédia en français : https://fr.wikipedia.org/wiki/V2000

HDCAM

Le HDCAM est un format vidéo professionnel créé par Sony en 1997. Il s’agit d’un format numérique Haute Définition en 16/9 natif.

Historique

Après de nombreux essais, tests, consortiums sans aboutissement d’une norme uniformément ratifiée, Sony décide de sortir et imposer le format HDCAM en 1997. Son atout majeur réside dans la conception d’un caméscope donnant ainsi de la portabilité à la Haute Définition : jusqu’alors, le signal devait être enregistré sur un ou plusieurs magnétoscopes séparés de la caméra. Pour exemple, la chaîne Japonaise NHK, pionnière de la Haute Définition, devait utiliser en France pour son bureau local, deux magnétoscopes D1 en parallèle ; le premier enregistrait la trame du haut, le second, celle du bas.

Il a été à l’origine développé pour le tournage de Star Wars, épisode II : L’Attaque des clones à la demande de George Lucas puis utilisé pour le tournage de film tels que Vidocq.

Son grand frère, de plus en plus utilisé au cinéma, est le HDCAM SR, laissant ainsi son cadet à la vidéo.

Caractéristiques techniques du HDCAM

  • • Norme : SMPTE D11
  • • Taille de l’image : 1440 x 1080 (1920×1080 sous-échantillonnée)
  • • Compression : De type M-JPEG/135 Mbit/s1
  • • Quantification : 8 bits
  • Structure vidéo YCrCb : 3:1:1
  • • Débit enregistrement : 111.863 Mbit/s en 23,976PsF, 111.975 Mbit/s en 24PsF, 116.640 Mbit/s en 25PsF et 50i, 139.828 Mbit/s en 29,97PsF et 59,94i 2
  • • Taux de compression : 7:1
  • • Cadence enregistrement :
  1. mode progressif : 23.98p, 24p, 25p ,30p
  2. mode entrelacé : 50i, 59.94i,60i sur CINEALTA (HDW-F)
  • • Débit du flux HD-SDI : 1,5 Gbit/s
  • • Audio : 4 canaux d’audio numérique AES/EBU 20 bit-48 kHz

Dénomination matériel

  • • Magnétoscopes:
  1. Enregistreur de studio : HDW-1800, HDW-D1800, HDW-2000P, HW-D2000P, HDW-M2000P, HDW-M2100P.
  2. Enregistreur de terrain : HDW S280.
  3. Lecteur de terrain : J-H1, J-H3.
  • • Caméscopes 4: HDW-F900R, HDW-790P, HDW-750P ou HDW-750PC, HDW-730S, HDW 650P.

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Source : Article HDCAM de Wikipédia en français : https://fr.wikipedia.org/wiki/HDCAM

Si vous souhaitez encore plus d’informations sur les différents formats vidéo et audio nous vous conseillons la lecture du site Obsoletemedia