Transcoder

Transcodage

Le transcodage, en vidéo ou en audio, est le fait de changer le format d'encodage d'un média (voir aussi encodage numérique, codec et codage) utilisé pour comprimer ou encapsuler un média audio ou vidéo dans un fichier; ou transporter un signal analogique ou numérique.

Plus généralement, le terme transcodage est utilisé lors ce que l'on change la manière de coder une information.

Introduction

Les formats de codage employés pour décrire un média doivent tenir compte de nombreux paramètres :

Pour les formats numériques :

Pour la photo :

1. Le nombre de points significatifs de la photo sur une échelle de longueurs (résolution par centimètres carrés).
2. Le nombre d'information nécessaire pour coder un point (profondeur de couleur).
3. La grandeur de la photo.

Pour la vidéo :

1. Le nombre de points significatifs de l'image sur une échelle de longueur (résolution par centimètres carrés).
2. Le nombre d'informations nécessaire pour coder un point (profondeur de couleur).
3. La grandeur de l'image.
4. Le nombre d'images par secondes.
5. La durée de l'enregistrement.

Pour l'audio :

1. Le nombre d'échantillons par seconde avec lequel on découpera numériquement une onde sonore ou un signal électrique.
2. La résolution donnée à chaque échantillon et la grandeur physique qu'on lui donne.
3. La durée de l'enregistrement.

Pour les formats analogiques (vidéo) :

Le système utilisé pour coder la couleur :

1. RGB, ou un canal séparé pour le rouge (Red) , pour le vert (Green) et pour le bleu (Blue). Un canal de transparence peut-être associé au signal RGB, on parle alors de RGBA (Alpha).
2. Y/C, lors de la séparation de la luminance et de la chrominance.
3. PAL, SECAM, et NTSC pour les signaux composites.
4. La grandeur électrique utilisée pour acheminer le signal (voir volts) (l'audio professionnel utilise des signaux pouvant aller jusqu'à 2 volts crète alors que le grand public utilise des tension de moins de 1 volt).
5. Le type de signal électrique (différentiel symétrique ou asymétrique).

Pour les changements ou les adaptations de niveau électrique ou de fréquence, on parlera d'adaptation de niveaux ou de conversion du signal.

Pour les changements de présentation de format de données à la volée; sans enregistrement des données transformées on parlera de conversion.

Domaine d'application

Bien que le nom puisse être appliqué à d'autres supports (écrits, messages codés, etc...), le terme transcodage est surtout utilisé dans les domaines de l'informatique, de l'audio-visuel et des télécommunications.

La nécessité de coder, ou de transcoder un média vient du fait que le support utilisé pour l'acheminer ou l'archiver ne permet en général pas une prise en charge "native" du média; ou utilise un autre format de codage du signal.

Par exemple : un film DVD du commerce (format PAL) a une résolution de 720 colonnes de 576 lignes à une fréquence de 25 images par secondes (30 pour le NTSC). En termes de nombre d'informations à gérer pour un codage RGB sur 3 octets (format le plus répandu dans le cas d'un codage non compressé), cela équivaut à : 720 x 576 = 414720 points par image. Soient 414720 x 3 octets pour encoder la couleur et la luminance de chaque point = 1244160 octets par image (soient 1215 ko). À raison de 25 images par seconde, on atteint 30375 ko (29 Mo) par seconde, soient 1780 Mo par minute, soient 104 gigaoctets par heure.

Les DVD commerciaux ne pouvant contenir que 4,7 ou 9 gigaoctets d'informations, on est obligé de trouver une solution qui passe par le transcodage de la source.

En vidéo, on parle de transcodage surtout lors de la conversion entre différentes normes de codage des couleurs dans le signal video (PAL, SECAM, NTSC), mais le terme est aussi utilisé lors du passage entre video-composite et vidéo-composante par exemple.

Pour les télécommunications, on parle de transcodage surtout lors de l'adaptation des données de la voix ou de la vidéo transmise quand celle-ci doit être acheminée au travers différents commutateurs incompatibles entre eux au niveau des codecs utilisés en interne aux PABX ou aux IPBX. Bien que le terme "conversion" puisse être utilisé pour passer du codec G.711 à G.722 puis ce qu'il n'y a pas d'enregistrement des données; il est plus exact de parler de transcodage si l'on souhaite rester dans le vocabulaire technique utilisé de le monde des télécommunications.

Le transcodage

Le transcodage permet d'adapter le format du média au support sur lequel il est transporté, stocké ou diffusé.

Il est aussi utilisé pour adapter le média au matériel aux normes différentes en vue de son traitement (interopérabilité).

Le format SVCD par exemple permet de faire contenir un film de plus d'une heure sur un support de 650 Mo. Mais c'est au prix d'une qualité d'image moins grande qu'un DVD en raison du codec utilisé pour parvenir à cela : on parle alors de codec plus destructif qu'un autre.

On adaptera donc, soit la qualité du média à une quantité de données d'information (résolution, finesse des détails) compatible avec le support envisagé au transport, au stockage ou à la diffusion du média; soit sa quantité d'information véhiculée en modifiant par exemple le nombre d'images par seconde d'une vidéo.

Transcodage et qualité.

Rares sont les codecs non destructifs; mais certains détruisent plus discrètement que d'autres.

Au terme d'un transcodage, le but recherché est la qualité restituée du média. Mais il faut aussi qu'il puisse être stocké sur un support pratique et peu encombrant. Le rapport "Compression du média/Espace pouvant le contenir" est directement lié et déterminera le type de transcodage à effectuer.

A ne pas négliger non plus, les possibilités du matériel final (sur lequel sera lu le média) car la prise en charge de différents codecs n'est pas assurée selon le type et la génération du lecteur du média.

Une autre attention à porter au choix du codec utilisé concerne le nombre de calculs à effectuer pour restituer l'intégralité d'un média. Par exemple, l'affichage d'un film HD encodé avec x264 demande d'importantes capacités de processeur, ou des circuits intégrés spécifiques qui ne seront peut-être pas disponible sur la machine de l'utilisateur.

Un média peut subir plusieurs encodages, réencodages et transcodages avant de parvenir à l'utilisateur. Trop de décodages et de réencodages nuisent souvent à la qualité finale du contenu du média.

Choix d'un transcodage

Les compromis à effectuer lors d'un transcodage destructif doivent avant tout être guidés par la finalité du média.

Un film pourra souffrir de quelques défauts sur les scènes les plus mouvantes, tandis qu'un son médiocre provoquera la déconvenue du spectateur.

A contraire, un exposé avec des schémas et des formules dessinées sur un tableau blanc pourra se permettre une certaine pauvreté en termes de qualité de son; tandis que l'image se révèlera plus importante.

Les capacité de transport de l'information, en termes de bande passante pour la diffusion hertzienne et de débit pour les réseaux informatiques, est décisive si le média doit être diffusé en streaming ou en broadcasting.

Pour principe, et surtout pour l'archivage, on ne devrait pas prendre en compte les capacités matérielles de décodage des ordinateurs actuels comme standard. Ceux-ci évoluant tellement rapidement que ce qui est vrai aujourd'hui ne le sera pas forcément demain. Si le média a perdu de son intégralité à cause d'un transcodage trop destructif, il sera impossible de revenir en arrière.

On réalisera donc un transcodage très destructif pour la diffusion sur Internet (consommation immédiate), mais on réalisera, soit un stockage tel quel, soit un transcodage le moins destructif possible pour le média original et son stockage (conservation de la source). Avec cette méthode, on conserve la possibilité de réeffectuer un transcodage plus tard; avec de nouveaux codecs aux goût du jour et/ou plus performants.

Le transcodage se bornant dans les faits à décoder puis à réencoder un média, on se réfèrera à la section codec pour une comparaison et une sélection judicieuse des codecs à utiliser.

Pérennité d'un transcodage

Les codecs audio et vidéo évoluant tellement vite, la pérennité du média transcodé peut facilement être remise en question. Si le but est l'archivage, on se servira de codecs éprouvés et largement répandus tels que le MPEG2, ou à des implémentations strictes de normes (H.264 par ex.).

Bien que performants, les codecs "exotiques" ou spécifiques de certaines marques commerciales, peuvent produire des médias inutilisables dans un proche avenir, ou s'avérer inexploitables sur d'autres plateformes matérielles ou logicielles.

Note : Le support matériel utilisé est soumis aux mêmes règles ; et l'on n'utilisera par précuation que des supports très répandus.

Transcodeurs

Une sélection de quelques transcodeurs.

• Avidemux
• mencoder, fournis avec MPlayer
• Virtualdub

Transcodage et droit privé

Avant tout transcodage, veuillez lire attentivement les mentions légales relatives au « copyright » (droit de copie) du contenu que vous envisagez de transcoder.

Contournement du transcodage

L'étape du transcodage étant souvent longue (et donc coûteuse), on essaye d'éviter au maximum celle-ci dans le domaine de la diffusion professionnelle. Pour ce faire, les sources audio et vidéo sont enregistrées sur des serveurs vidéo dans la représentation des données, ou codec, qui sera utilisée pour la post-production (en général des formats peux coûteux en termes de calculs pour la lecture et le traitement des images, mais gourmands en termes d'espace mémoire et de disque utilisés). L'acquisition, le montage et la diffusion se font donc dans le même codage des images, évitant le transcodage - et donc toute perte de temps et d'argent.

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