Une histoire à rebondissements
Les images de télévision que vous visionnez chaque jour correspondent à un standard créé en 1967 lors de l’introduction de la couleur en France : le Secam (Séquentiel Couleur à Mémoire). Ce standard se caractérise par une définition de 625 lignes destinées à être affichées sur un écran dont le rapport des côtés est de 4/3. Depuis, la technologie a accompli d’immenses progrès : l’objectif de la télévision est désormais d’accroître la résolution des images diffusées pour améliorer la qualité d’image perçue par les téléspectateurs. L’idée n’est pas neuve. En 1948, la France avait déjà tenté d’adopter une norme de diffusion fixée à 8 19 lignes, mais le projet avorta faute de coordination avec les autres pays européens et face au coût de l’équipement. En 1964, des laboratoires japonais ont commencé des recherches sur la télévision haute définition. En 1967, la France adopte le Secam : on ne parle plus de haute définition, mais seulement de ‘ télévision en couleur ‘ qui devient la grande affaire notre chaîne nationale, l’ORTF.En 1984, l’aventure de la haute définition à la française refait surface. Elle s’appelle désormais D2-Mac et les premiers récepteurs intégrant cette nouvelle norme sont commercialisés en 1988, au prix de 6 000 euros environ. Problème : la différence de qualité avec l’image Secam n’est pas perceptible à l’écran. Exit le D2-Mac dont le seul vestige est le format 16/9 qui équipera progressivement les téléviseurs et les caméscopes et qui devient, en 1989, le HD-Mac. Mais les deux satellites de télévision directe (TDF 1 et TDF 2), lancés alors à grands frais, sont incapables d’envoyer la moindre image. Les regards se tournent alors vers les progrès réalisés aux États-Unis et au Japon dans le domaine de la compression numérique. Celle-ci offre quatre avantages : une plus grande résistance du signal aux perturbations, la diminution sensible des coûts de diffusion, l’augmentation du nombre de chaînes, la possibilité de recevoir des émissions sur des terminaux mobiles. La télévision peut s’offrir un lifting et marche de nouveau sur les traces de la HD.La HD n’est pas une notion absolue : à chaque époque, la haute définition est simplement une définition supérieure au standard du moment. Actuellement, elle se définit d’un côté par un nombre de points qui détermine la définition de chaque image, et de l’autre, par le nombre de trames transmises par seconde qui caractérise le balayage de l’image.
Les différentes méthodes d’affichage
Il existe deux méthodes pour l’affichage des images sur un écran : entrelacé ou progressif. La télévision actuelle fonctionne selon le principe du balayage entre lacé. L’image est constituée d’une suite de lignes et envoyée en deux parties : une demi-image composée des lignes paires et une demi-image composée des lignes impaires. C’est l’association de ces deux demi-images entrelacées (d’où le nom) qui produit l’image entière.Pour obtenir une cadence de 25 images par seconde, le téléviseur reçoit 50 demi-images (en langage technique on parle de ‘ 50 trames ‘) par seconde. Pour indiquer qu’un format est entrelacé, on ajoute un ‘ i ‘ (pour interlaced, en anglais) après le nombre de trames (exemple : 50i pour désigner 50 trames par seconde). L’entrelacement provoque un léger scintillement sur les téléviseurs à tube cathodique. Sur un écran informatique, une vidéo entrelacée se traduit par un effet de peigne sur les images en mouvement.Dans le cas du balayage progressif, les images s’affichent complètement en une seule fois, 25 fois par seconde, ce qui restitue une image plus précise, de texture mate et sans scintillement. Le balayage progressif est utilisé sur les écrans plats qui désentrelacent donc les images, ce qui réduit sensiblement leur qualité. Pour signaler le mode progressif, on ajoute un ‘ p ‘ derrière le nombre d’images (exemple : 25p pour 25 images par seconde).La méthode d’affichage progressive permet au format 720p (1 280 x 720 pixels) de produire une image de qualité identique au 1080i (1 920 x 1 080 pixels) avec moins de lignes.
Des écrans de plus grande taille
Pour la diffusion en HD, un standard a été défini au sein de l’Union internationale des télécommunications (UIT) et de la Society of Motion Picture and Television Engineers (SMPTE). Il se caractérise par un format 16/9 et deux définitions possibles : 1 080 lignes entrelacées (1080i) ou 720 lignes progressives (720p). Ces deux formats coexistent donc. Et bien que leur nombre de lignes diffère, le 1080i et le 720p sont pratiquement identiques à l’?”il nu. Pour que la qualité d’image de la HD, potentiellement cinq fois plus élevée que celle de la télévision classique, soit perceptible par une majorité de téléspectateurs, il faut un écran d’au moins 70 cm de diagonale. La définition proposée conviendra jusqu’à des écrans de 130 cm de diagonale.
N’est pas HD qui veut…
Si la haute définition marque une amélioration très nette de l’image, encore faut-il pouvoir en profiter. Jugés trop encombrants et incapables d’afficher de la HD, les téléviseurs à tube sont aujourd’hui bradés dans les magasins, bien que leur qualité d’image soit parfois supérieure à certains téléviseurs plats d’entrée de gamme. Le design des téléviseurs plats et la baisse de leur prix séduisent un public de plus en plus large depuis un an, mais la confusion règne sur leur technologie d’affichage. En outre, la polémique purement marketing ‘ LCD ou plasma ? ‘ a longtemps occulté la question majeure de la définition des écrans. Les téléviseurs LCD et plasma ne sont pas tous haute définition. Leur dalle doit afficher une définition HD minimum de 720 lignes, or c’est loin d’être le cas sur l’ensemble du marché. Les téléviseurs LCD premier prix possèdent la résolution standard d’un téléviseur à tube (640 x 480 pixels). Destiné à clarifier l’offre, le label HD Ready garantit que la dalle d’un écran est compatible avec la haute définition. Mais la notion de ‘ compatibilité ‘ est elle-même ambiguë. Pour afficher une définition de 720p en 16/9, il faut un écran d’une définition de 1 280 x 720 pixels.De la même manière, pour afficher une définition de 1080i, il faut une dalle de résolution 1 920 x 1080 pixels. Or, les téléviseurs offrant de telles définitions sont peu nombreux et coûtent très cher.Si l’on prend le cas des dalles plasma actuelles, on trouve les résolutions suivantes : 848 x 480, 1 024 x 1 024, 1 280 x 720 et enfin 1 366 x 768. De fait, aucun de ces téléviseurs ne peut afficher une image en 1080i car c’est un peu comme si vous deviez encadrer une toile de 1 920 x 1 080 cm dans un cadre de 1 280 x 720 cm.Pour pallier le problème, les écrans trichent en utilisant la technique de l’interpolation, un traitement numérique qui permet de faire tenir une image de TVHD 1 080i par exemple, donc de résolution 1 920 x 1 080, sur un écran d’une résolution moindre.
La compression au secours de la HD
Être équipé d’un téléviseur HD n’a de sens qu’en visionnant des films ou des programmes en HD. Cette questions ou lève le problème de la diffusion des chaînes en HD. Transformer une image vidéo en série de ‘ 0 ‘ et de ‘ 1 ‘ produit un volume de données impressionnant : à titre d’exemple, une image de télévision au format standard Pal-Secam comporte 414 720 points (720 x 576). En choisissant de représenter la couleur de chaque pixel sur deux octets, et en affichant l’équivalent de 25 images par seconde, chaque seconde exigerait … 166 Mbits de données. En procédant de cette façon, un DVD complet permettrait de stocker seulement l’équivalent de 30 secondes d’émission en définition Secam, soit l’équivalent d’un uniques pot de publicité. Et il serait impossible de regarder une seule chaîne sans rassembler huit multiplexes hertziens ! Pourtant, recevoir une émission de télévision en définition standard ne nécessite que 4 Mbits/s, soit près de quarante fois moins et sans dégradation visible de qualité ! Quant aux DVD, ils contiennent non seulement des films de cinéma dans leur intégralité, mais aussi et souvent quelques programmes supplémentaires. C’est la compression numérique qui est à l’origine de ces prouesses. Les normes de compression constituent donc les fondations de la télévision numérique : bien qu’invisibles, elles soutiennent tout l’édifice. La compression minimise la quantité de données à stocker ou à transmettre, en traquant les redondances qui existent dans le son et dans l’image, pour ne retenir que l’information réellement indispensable à leur reconstitution. Après cette analyse, appelée encodage, il ne reste qu’un condensé de données. Il faut donc l’interpréter ensuite avec un décodeur qui reconstitue les abréviations utilisées afin de restituer image et son. Il existe de nombreux fabricants d’encodeurs et de décodeurs.Les téléspectateurs pionniers de la haute définition ne représentent pour l’instant qu’un marché de niche en France. Leur confiance dans le développement et la pérennité de cette technologie devrait amorcer un cercle vertueux qui conduira à la démocratisation de la HD. En effet, la demande en haute définition semble être appelée à croître dans les années à venir, soutenue par la baisse du prix des écrans plats et ‘ l’accoutumance ‘ à une qualité d’image toujours meilleure.
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