Codecs-Intra, Codecs-GOP

L’image numérique à toujours été compressée, pour des raisons techniques et économiques. Et les besoins étant tels que cette compression est destructive. Heureusement les Codecs sont de plus en plus  complexes et intelligents pour qu’une compression plus important soit appliquée sans qu’on ne la « voit »!.

La préhistoire de la vidéo : la photo

la vidéo n'est qu'une suite d'image
la vidéo n’est qu’une suite d’image

Avant la vidéo la photo numérique a eu recours à la compression ….. destructrice (déjà). Le parfait exemple est le codec JPEG. C’est tout naturellement que les premiers codec vidéo ont une approche video = suite de photo. Chaque image de la vidéo est compressée de manière autonomes. La Compression n’est que Spatiale, on parle de Codec-Intra.
Une version modifiée du codec JPEG pour la video le codec M-JPEG est utilisé dans la famille des « codecs DV » : DV, DVCAM, DVCPRO 25/50/100(HD)

La video 2.0 : la HD

L’arrivée de la HD quadruple ne nombre de pixels de la SD. L’utilisation de codec-Intra produit des fichiers logiquement 4 fois plus gros. C’est un frein pour la diffusion et les caméras.

Pourquoi re-compresser les similarités d’une image avec ses précédentes/suivantes ?

L’astuce est de prendre les images de la vidéo par paquet de 12 pour les compresser. La compression est aussi Temporelle, on parle de Codec-GOP (Group Of Pictures).
Le MPEG-2 GOP est utilisé dans la famille des « codecs XDCAM » : HDV, XDCAM HD/EX/HD 422

Nul n’est parfait

Malheureusement les Codec-Intra et Codecs-GOP sont tour à tour avantageux dans un flux de production.

Intra GOP
Avantages Facile à (dé)coder et découper Fichier peu volumineux
Inconvénients Fichier volumineux Complexe à (dé)coder, Impossible à découper
Utilisation Post Production, Master,
Tournage haut de Gamme
Tournage, diffusion

Bref vos disques, clés USB et réseaux préfèrent les codecs-GOP, vos processeurs préfèrent les codecs-Intra. OU en tournage et diffusion sont souvent utilisé des codecs-GOP

Post Production

icone_petite_proresDNxHR_logoEn Post-Production les codec-Intra sont utilisés. Faute d’en avoir à disposition les éditeurs de logiciel les ont développé. Les Apple ProRes, DNxHD/DNxHR (Avid) et Cineform (Adobe) sont des codecs-Intra

Illustration des Débits (Poids des Images) GOP pour le fichier de gauche - Intra pour le fichier de Droite.
Illustration des Débits (Poids des Images) – GOP pour le fichier de gauche – Intra pour le fichier de Droite.

La video 3.0 :  GOP ou Intra au choix

L’arrivée de la UHD quadruple à nouveau le nombre de pixel par rapport à la HD, les débits sont simplement quadruplés.  Je laisse volontairement de coté le H265 qui est pour l’heure marginal. Pas d’astuce pour l’instant. Pas de 3ième famille de Codec 🙂 Mais presque : Le très connu H264 est un MPEG4-GOP, il existe aussi un codec MPEG4-Intra
Par exemple Sony, Panasonic et Canon utilisent respectivement les codecs XAVC, AVC-Ultra et le XF-AVC qui sont tout aussi bien Intra ou GOP selon les réglages de la caméra/logiciel.

Spécifications du codec XF-AVC de Canon
Spécifications du codec XF-AVC de Canon
Spécifications du codec XAVC de Sony
Spécifications du codec XAVC de Sony

Pour les différentier, XAVC (intra) est référencé XAVC-I et l’XAVC-GOP XAVC-L. « L » pour Long GOP. En effet un GOP de 12 images est Long par rapport au premier GOP de seulement 2 images 🙂

Habituellement les fabricants de caméra vont proposer les deux types d’enregistrement  avec un rapport de poids de fichier du GOP, de moitié par rapport à son pendant Intra.

Les évolutions

Le JPEG (1992)  a connu une évolution majeure le JPEG2000 (2000) qui est naturellement beaucoup plus performant. A qualité égale, il créer un fichier plus léger. Magique ? NON, il faut en contrepartie plus de puissance pour (dé)coder un ficher en JPEG2000. Il est utilisé dans les DCPs pour la diffusion en salle.
Bref vos disques, clés USB et réseaux préfèrent les codecs récents, vos processeurs préfèrent les vieux codecs.
Il en va de même avec le très récent codec H265 successeur du H264 qui génère de fichier 2 fois moins volumineux pour une même qualité. Cette apparent tour de force se paye très cher, sa complexité nécessite une puissante machine, rien que pour décoder (lecture).

On se rend bien compte qu’entre l’age et le type Intra/GOP d’un codec, il est IMPOSSIBLE de comparer des codecs en se basant uniquement sur leur débit.

 

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