Le H.264, vous le connaissez (ou pas!), c'est le codec qu'emploient pratiquement tous les DSLR pour produire de la vidéo. C'est aussi lui que l'on trouve dans l'AVCHD, celui qui vous permet de regarder la TNT ou la télé via votre box ADSL. Mais son remplaçant pointe le bout de son nez dès l'année prochaine. Le H.265 promet un poids divisé par deux et supporte des images jusqu'à 16 fois plus grandes qu'en HD.

H.264 la prochaine norme vidéo

L'intérêt d'un codec (COmpresseur/DECompresseur), tout le monde s'en moque jusqu'au moment où il s'agit de faire des films (et plus seulement de les regarder). Un exemple. Je tourne avec mon 5D Mark II et je me rends compte qu'au montage, ma machine se met à ramer. Pourquoi ? Tout simplement parce que la majorité des DSLR utilisent le codec le plus efficace en termes de rapport qualité visuelle/poids de fichier généré (pour tenir sur des cartes mémoire). Et ce codec, c'est le H.264, autrement connu sous les doux noms de Mpeg-4 AVC (advanced video coding) ou encore Mpeg 4 part 10. Hors, il existe une règle d'or, plus le codec est efficace, plus il demande de calculs, à l'encodage comme au décodage. Et c'est pour cette raison que quand il s'agit de monter des images H.264, la station de travail a besoin de ressources et que l'utilisateur a tendance à transcoder vers une codec plus « facile » à monter et plus volumineux(ProRes, DNxHD...). Oui mais alors, pourquoi un simple téléphone est-il capable de lire ce type de fichiers quand une gros ordinateur est à la peine ? Tout simplement parce que le téléphone est doté d'une puce dédiée qui ne sert qu'à ça quand un logiciel de montage nécessite non seulement de lire les images mais aussi d'intervenir dessus, de les couper, de les corriger. Et quand on sait que pour gagner de l'espace, ce type de codec n'enregistre qu'une seule image « complète » sur 12 ou même 30, on mesure mieux le travail qu'il faut pour récréer les images intermédiaires à force d'algorithmes et de calculs.

schéma des différentes tailles d'image en vidéo
Ce schéma montre les écarts de taille entre les résolutions d'images vidéo. De la SD au 8K avec lequel le H265 est compatible.

La HD, c'est dépassé

Et pourtant, la compression n'est jamais suffisante. En effet, les images que nous produisons en terme de résolution ne suivent pas la même courbe d'évolution que les tuyaux par lesquels elles sont amenées à passer ou celles de nos capacités de stockage. Le H.264 a certes permis de faire passer par de vieux réseaux ADSL poussifs des images en HD. Sauf que la HD, c'est bientôt dépassé puisque les appareils 4K (des images 4 fois plus grandes que la HD donc) commencent à sortir. Du coup, comme on ne peut pas refaire tous les réseaux dès que les films changent de résolution, nous allons devoir utiliser un codec encore plus efficace. Les enjeux ne concernent pas que les geeks adeptes d'images toujours plus grandes. Ils ont surtout trait au fait que plus on arrive à compresser l'information, mieux elle peut passer dans des zones « blanches », c'est-à-dire la majorité de la surface de la planète via le sans fil. Et en zone urbaine, cela signifie que l'on arrive à diffuser deux fois plus de contenu sur la même ligne ou la même antenne.

45% de gain

C'est pourquoi, le H.265 dont l'autre nom est le HEVC (High Efficiency Video Coding) devrait succéder logiquement au H.264 sorti il y a maintenant... 10 ans. Dès le printemps prochain le Moving Picture Expert Group (MPEG) et l'ITUT-T (organisme de normalisation international) présentera sa version définitive permettant aux constructeurs de sortir des puces de décodage et aux éditeurs d'intégrer le codec à leurs logiciels (applis, montage, lecteur).

Quels sont ses bénéfices ? Tout d'abord de réduire le poids des vidéos d'environ 45% à qualité visuelle égale (ce que perçoit le spectateur dans des conditions optimales). Ce gain permettra donc plus facilement de faire passer et d'enregistrer des images 4 K (3860 x 2160 pixels) qui correspondent à 4X la HD actuelle et même 8K (Ultra HD TV, 7680x4320 pixels), soit 16 fois la HD.


Qualcomm, le fondeur, a déjà fait une démonstration comparative entre une vidéo H264 et une autre H265 dont le poids est divisé par deux. http://youtu.be/IuaIAQMI3yg

Mais la question est, pourquoi avoir besoin de tant de pixels ? A cela beaucoup de réponses. A commencer par le fait que les caméras comme les DSLR ont des capteurs qui le permettent déjà et qui sont « downscalés » : dommage de ne pas les mettre à profit. On imagine aussi déjà les possibilités créatives quand on enregistre en 4K pour diffuser en HD : on pourra recadrer, compenser les tremblements au sein d'une image 4 fois plus grande sans avoir à zoomer. Autre application, la 3D sans lunette : le technique reposant sur le fait de projeter la même image dans plusieurs directions à la fois, cela nécessite une bande passante bien plus élevée d'où la nécessité de compresser plus efficacement.

Le H.264 a encore de beaux jours devant lui

Oui mais voila, tout cela et à relativiser. Si le H.264 a mis 10 ans à devenir la norme, ce n'est pas à cause d'une concurrence féroce (il a vite enterré tous les autres, techniquement parlant). C'est surtout parce que la généralisation d'un codec est liée au taux d'équipement des consommateurs. S'il est facile d'intégrer rapidement un encodeur H.265 à la prise de vue sur les nouveaux DSLR et autres caméras, il n'en est pas de même à la diffusion. Cela signifie qu'il faudra remplacer non seulement toutes les « box », mais aussi équiper les téléphones, les tablettes... et tous les périphériques de diffusion au sens large tout comme les infrastructures. Autrement dit, on a le temps de voir venir.

Logiquement donc, on devrait voir apparaitre dans un premier temps les dernières évolutions du H.264 avec par exemple Panasonic qui sortira l'année prochaine son format AVC Ultra Long G permettant enfin une captation en 4 :2 :2 au lieu du 4 :2 :0. Ensuite, devrait venir le temps des appareils de captation H.265 (mais on diffusera toujours en H.264). Et enfin, quand les puces seront démocratisées (et compatibles avec une consommation électrique décente car elles feront plus de calcul), viendra le temps de la vraie diffusion. Pas avant plusieurs années, en tout cas. Même si l'évolution est inéluctable.

Un Codec, comment ça marche ?

On ne va pas ici rentrer dans le détail, mais expliquer le fonctionnement du codec. La vidéo « brute », c'est un peu 25 images RAW (comme en photo) par seconde. Soit une quantité de données phénoménale. On a donc commencé par compresser chaque image en «JPeg » pour arriver au « Motion JPeg ». On parle alors de codage intra-image (chaque image est compressée indépendamment). Comme le gain n'était pas suffisant et le JPeg pas performant dans les mouvements, on est passé au MPeg 2. Grosso modo, l'encodeur enregistre une vraie image complète toutes les X images et ne mémorise par analyse que les changements dans les images intermédiaires. On appelle cela le GOP (group of Picture). Le H.264 et le H.265 pousse ce principe au maximum par analyse entropique de blocs et par bien d'autres algorithmes. Il introduit aussi la notion d'adaptabilité du débit en fonction de la bande passante disponible. C'est pourquoi quand on visionne une vidéo sur un téléphone et que le réseau se fait rare, la qualité s'abaisse automatiquement pour que la vidéo passe toujours.

On se rend compte ici du processus de traitement de l'image effectué par le codec.



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