Les experts d'intoPIX répondent aux questions les plus fréquemment posées sur le Web concernant la compression vidéo.
Pourquoi avons-nous besoin de la compression vidéo ?
Parce que la vidéo produit des quantités ridicules de données. À titre d'exemple: vous prenez environ 300 à 400 photos de vacances avec votre téléphone et un message «Stockage presque plein» apparaîtra. Désormais, les images fixes sont généralement compressées «avec perte» à 10: 1 avec JPEG. Si non compressé, vous ne pouviez prendre que 30 à 40 images. Les films de cinéma sont souvent tournés à 24 ou 48 images par seconde. Sans compression, cela signifie qu'il produira la même quantité de données RAW en une seconde, que celles qui ont rempli la mémoire de votre téléphone. Ensuite, imaginez combien cela représente pour un film complet. Pour vous éviter de calculer, généralement dit, un blockbuster moyen de 90 minutes crée jusqu'à 1 To de données vidéo brutes. Et parce que personne ne veut commencer à diffuser Netflix deux jours avant de tomber dans son canapé, vous avez besoin d'une compression vidéo.
Où la compression vidéo est-elle utilisée ?
En raison des problèmes de quantité de données mentionnés précédemment, la compression est essentiellement utilisée partout où la vidéo doit être gérée, transmise ou stockée.
Il est souvent impossible pour l'utilisateur final de savoir si une vidéo est compressée ou non. Voici donc une liste d'exemples où la compression est utilisée et pourquoi elle y est spécifiquement utilisée :
Cinéma numérique
Offrir la meilleure qualité, de plus grandes résolutions, des fréquences d'images plus élevées, une gamme dynamique plus étendue (HDR) et réduire la quantité de disques durs que les studios de cinéma envoient aux salles de cinéma.
Systèmes avancés d'aide à la conduite
Pour construire des véhicules à conduite autonome, sûrs et hautement connectés - à l'intérieur de la voiture et avec le monde extérieur - tout en maintenant une faible consommation d'énergie.
Diffusion
Pour passer de la HD à la vidéo 4K ou même 8K, sans rénovations coûteuses de l'infrastructure et pour diffuser des vidéos sur tous nos appareils (de la télévision aux tablettes en passant par le téléphone portable) dans le monde entier.
Installations audiovisuelles professionnelles
Pour minimiser l'investissement dans les câbles (par exemple Cat5 au lieu de Cat6) et réduire l'espace nécessaire pour les câbles (par exemple Ethernet 1 Go unique au lieu de plusieurs) dans les immeubles de bureaux, les amphithéâtres, les lieux de culte, les maisons intelligentes, les terminaux de transport, etc.
Équipement RV / AR
Pour permettre aux utilisateurs une expérience sans fil grâce aux technologies Wi-Fi ou 5G privées en utilisant la compression vidéo la plus réactive.
L'imagerie par satellite
Pour capturer et envoyer des images de haute résolution (par exemple 16K x 16K pixels) jusqu'à la terre dans un délai raisonnable.
Électronique grand public
Pour réduire la quantité de signaux électroniques envoyés, gérés et stockés dans un appareil, ce qui réduit la mémoire, les interfaces, la taille et la consommation d'énergie.
Et bien d'autres applications !
Comment fonctionne la compression vidéo ?
En termes simples, vous souhaitez transformer les données vidéo d'un grand flux d'informations de pixels en un flux de bits plus efficace.
Pour ce faire, la plupart des algorithmes utilisent 3 étapes principales :
1.
Décorrélation des informations
Les pixels d'une image sont réorganisés pour faciliter l'efficacité du codage entropique, trier les données, classer les données, ... Les mécanismes les plus populaires pour cela sont la «Discrete Cosine Transform» (DCT) et la «Discrete Wavelet Transform» (DWT)
2.
Codage d'entropie
Codifie les informations redondantes en bits pour les réduire. D'une manière simple, disons que vous avez une image d'une tomate. Ici, l'algorithme attribuera le code le plus court à un rouge très fréquent, tandis que les couleurs qui paraissent beaucoup moins fréquentes se verront attribuer un code beaucoup plus long. Cela vous aide à minimiser le code final dans son ensemble.
3.
Contrôle du débit
Ici, on finit par faire la différence entre la compression avec et sans perte. En fonction du taux de compression ou du débit binaire visé, vous ne conserverez que les données les plus pertinentes pour obtenir le meilleur résultat possible.
Comment choisir le bon codec vidéo ?
Le plus important est d'identifier d'abord vos besoins et le défi que vous voulez résoudre, car il existe de nombreux codecs qui ont tous un objectif différent. Il est facile de trouver de bons codecs :
JPEG, MPEG2, MPEG4, JPEG2000, JPEG2000 ULL, HEVC, TICO, VP9, AV1, JPEG-XS, TICO-RAW, FlinQetc.
... mais la tâche difficile est de trouver le codec qui convient à vos besoins. Dans tous les cas, il est toujours préférable de contacter des experts en compression comme intoPIX, pour évaluer vos options.
Comment implémenter la compression vidéo dans votre produit ?
Vous pouvez obtenir des codecs COTS déjà intégrés sur une carte ou vous pouvez personnaliser votre solution puis choisir la plate-forme: ils peuvent fonctionner sur des FPGA, vous pouvez l'intégrer dans un ASIC, ou l'utiliser sur un logiciel basé sur un GPU ou un CPU.
Pourquoi ne pas utiliser la compression vidéo en permanence ?
En fait, la compression est utilisée plus souvent qu'on ne le pense.
C'est particulièrement le cas dans les applications destinées aux utilisateurs finaux. Cependant, une grande partie du matériel professionnel repose toujours sur la vidéo non compressée en raison de la peur de la perte de qualité et de la latence - ce qui est injustifié compte tenu de la disponibilité actuelle de codecs vidéo de qualité sans perte à très faible latence. Mais finalement, à la limite de la vidéo HDR, 4K et 8K, même les diffuseurs qui ne traitaient que de la vidéo non compressée depuis des lustres commencent maintenant à adapter des technologies de compression légères telles que TICO ou TICO-XS. Grâce à sa latence en ligne et à sa qualité sans perte, il se comporte comme non compressé, mais ne nécessite (au minimum) qu'un 6ème de la bande passante.
Vous utilisez toujours la vidéo non compressée? N'hésitez pas et contactez-nous pour découvrir comment la compression peut simplifier votre transport vidéo et vous permettre de réaliser d'importantes économies.
