Christophe Nelson, formateur \u00e0 Ina-Expert, a fait un point d’\u00e9tape fort utile sur l’apr\u00e8s HD, la ultra-haute d\u00e9finition (UHD). <\/strong>Dans le monde du cin\u00e9ma, le 4K<\/strong> (4096 x 2106 pixels) existe depuis les ann\u00e9es 1996. Mais n’\u00e9tant pas 16\/9, il ne peut \u00eatre retenu comme standard pour la TV. De son c\u00f4t\u00e9, la NHK<\/strong> (unique groupe audiovisuel public\u00a0japonais)\u00a0exp\u00e9rimente depuis 2003 ce qu’elle a d’abord appel\u00e9 l’ultra HD<\/strong> (7680 x 4320 pixels), puis la SHV, Super Hi Vision<\/strong>.<\/p>\n Plus r\u00e9cemment, diff\u00e9rents constructeurs ont entam\u00e9 des exp\u00e9rimentations techniques et commerciales en doublant la taille de la HD pour obtenir une image de 3840 x 2160. On parle, selon les cas, de 4K<\/strong> ou de Quad HDTV<\/strong>. L’ITU-R<\/strong> (International T\u00e9l\u00e9communication Union, secteur de la radiocommunication) a statu\u00e9 en ao\u00fbt 2012 : la r\u00e9solution de 3840 x 2160<\/strong> s’appellera UHD-1,<\/strong> tandis que le 7680 x 4320<\/strong> devient l’UHD-2. <\/strong>L’UHD-2 n’est peut-\u00eatre pas pour demain, le d\u00e9bit en 50P \u00e9tant 32 fois celui de l’actuelle HD ! Notons au passage que l’entrelac\u00e9 dispara\u00eetra avec le 1080i de la HD, toutes les normes futures ne prennent logiquement en compte que la structure progressive de l’image. Malheureusement, 4K cin\u00e9ma et UHD-1 ne seront pas harmonis\u00e9s autour d’une m\u00eame taille d’\u00e9cran, ce qui aurait facilit\u00e9 l’industrialisation de mat\u00e9riels communs, telles les dalles pour les \u00e9crans.<\/p>\n Le CEA<\/strong> (Consumer Eectronic Association) a, en octobre dernier, valid\u00e9 la d\u00e9nomination UHD pour les t\u00e9l\u00e9viseurs de d\u00e9finition d’image 3840×2160. \u00ab\u00a0On pourrait donc se diriger vers un nouveau standard<\/em>, commente Christophe Nelson. Cependant, tous les fabricants ne sont pas encore pr\u00eats \u00e0 s’y conformer, \u00e0 l’image de Sony<\/strong> qui a annonc\u00e9 qu’il continuerait d’utiliser l’appellation 4K<\/em>\u00a0\u00bb<\/p>\n \u00a0 Quels sont les arguments en faveur d’une \u00e9volution vers de plus grandes d\u00e9finitions d’image ? Avec la HD, la t\u00e9l\u00e9vision a franchi un bon pas dans la qu\u00eate de la qualit\u00e9 d’image. Est-ce suffisant ? Notre oeil ne discerne plus les d\u00e9tails \u00e9cart\u00e9s de moins d’1\/60\u00b0<\/strong>. Cela signifie qu’\u00e0 une distance de trois fois la hauteur d’un \u00e9cran – distance conseill\u00e9e de visionnement d’un \u00e9cran HD – , il faudrait environ 900 lignes progressives pour satisfaire la r\u00e9solution de l’oeil. Or il n’y en a que 540 par trame en diffusion TV entrelac\u00e9e actuelle. Par contre, le passage en HD progressive 1080\/50P<\/strong> satisfera cette condition.<\/p>\n Par ailleurs, la fr\u00e9quence image joue \u00e9videmment sur la qualit\u00e9 de visionnement. Plus la d\u00e9finition est grande, plus les saccades se voient dans les mouvements. En fait, des \u00e9tudes de la BBC <\/strong>montrent qu’il faudrait monter \u00e0 plus de 100 i\/s en UHD. Verrons-nous bient\u00f4t une unification de la t\u00e9l\u00e9vision sur une fr\u00e9quence mondiale de 120 Hz ?<\/p>\n C’est l\u00e0 que le b\u00e2t blesse pour l’UHD TV<\/strong> : les cam\u00e9ras permettant d’enregistrer jusqu’\u00e0 120 i\/s<\/strong> existent, les \u00e9crans permettant de la diffuser commencent \u00e0 arriver ; mais, entre les deux, les infrastructures au-dessus de 60 i\/s n’existent ni pour la production, ni pour la distribution. Il semble donc que le High Frame Rate soit encore un lointain projet, et que dans les ann\u00e9es \u00e0 venir on doive se contenter de 50 ou 60 i\/s.<\/p>\n Alors que le passage de la SD<\/strong> \u00e0 la HD<\/strong> ne concernait que la r\u00e9solution spatiale, pour l’UHD<\/strong>, d’autres param\u00e8tres comme le codage couleur et l’espace colorim\u00e9trique seront am\u00e9lior\u00e9s. Pour le codage couleur, les travaux de l’ITU-R font appara\u00eetre que le matri\u00e7age, tel qu’il est effectu\u00e9 actuellement, n’est pas parfait.<\/p>\n Ce passage des trois signaux RV et B<\/strong> aux composantes Y, CR, CB<\/strong> est calcul\u00e9 sur les primaires RVB<\/strong> pr\u00e9-corrig\u00e9s en gamma. Or, cela d\u00e9bouche sur une luminance (Y) non constante, car elle varie l\u00e9g\u00e8rement selon le sous-\u00e9chantillonnage choisi (4.4.4, 4.2.2 ou 4.2.0). Un nouveau sch\u00e9ma de matri\u00e7age est envisag\u00e9 pour aboutir \u00e0 une luminance constante, quelle que soit l’importance de la r\u00e9duction de d\u00e9bit appliqu\u00e9e (que ce soit en production ou en diffusion). Mais la compression sera plus indispensable que jamais. En UHD-1, le d\u00e9bit vid\u00e9o non compress\u00e9e est de 8294 mb\/s,\u00a0<\/strong>soit 8 fois la HD actuelle !<\/p>\n Le codec h.265 appel\u00e9 en renfort<\/strong><\/p>\n Parmi les obstacles actuels \u00e0 l’UHD, on trouve \u00e9galement la diffusion. Les progr\u00e8s du c\u00f4t\u00e9 des codecs permettent d’esp\u00e9rer des d\u00e9bits moindres \u00e0 qualit\u00e9 constante : le HEVC<\/strong> (High Efficiency Video Coding) ou H.265<\/strong> dont la premi\u00e8re sp\u00e9cification doit \u00eatre finalis\u00e9e pour janvier 2013 promet de diviser le d\u00e9bit par deux pour une m\u00eame qualit\u00e9, et de supporter des r\u00e9solutions jusqu’\u00e0 8K<\/strong> (8192×4320).<\/p>\n Au c\u00f4t\u00e9 de cette am\u00e9lioration intrins\u00e8que des algorithmes de compression, deux autres param\u00e8tres concourent \u00e0 mod\u00e9rer l’augmentation des d\u00e9bits li\u00e9es au plus grand nombre de pixels. Une image en balayage progressif se compresse mieux que la m\u00eame en entrelac\u00e9. Par ailleurs, l’augmentation du d\u00e9bit n’est pas strictement proportionnelle \u00e0 l’augmentation de la d\u00e9finition spatiale. En effet, avec une image de 3840×2160 px, la corr\u00e9lation spatiale \u00e0 l’int\u00e9rieur d’un bloc est meilleure qu’en 1920×1080. En d’autres mots, le m\u00eame bloc de DCT de 8×8 pixels contiendra des pixels statistiquement plus similaires en UHD qu’en HD, donc la compression sera plus efficace \u00e0 qualit\u00e9 \u00e9gale.<\/p>\n Vers un long d\u00e9veloppement<\/strong><\/p>\n Les cam\u00e9ras 4K<\/strong> commencent \u00e0 arriver sur le march\u00e9 : citons les Sony<\/strong><\/a> F65, F5 et F55, la Red Epic<\/strong>, ou encore la JVC<\/strong> <\/a>GY-HMQ10 qui pr\u00e9sente l’originalit\u00e9 d’enregistrer des images full HD sur quatre cartes \u00e0 m\u00e9moire flash (soit 1\/4 d’image UHD par carte). En dehors de la JVC<\/a>, la plupart de ces cam\u00e9ras sont orient\u00e9es cin\u00e9ma et non UHD-1.<\/p>\n Du c\u00f4t\u00e9 des \u00e9crans, Toshiba<\/strong>, LG<\/strong><\/a>, Samsung<\/strong>, Panasonic<\/strong><\/a> et Sony<\/a>\u00a0<\/strong>ont tous annonc\u00e9 l’arriv\u00e9e d’\u00e9crans 4K<\/strong> en 2013. Les prix varieraient entre 10000 et 30000 USD, avec des tailles autour de 84 pouces<\/strong>. En r\u00e9alit\u00e9, la plupart de ces \u00e9crans seront limit\u00e9 \u00e0 30 i\/s par leur connectique HDMI<\/strong>. Pour le 50 ou le 60 i\/s, il faudra attendre qu’ils soient \u00e9quip\u00e9s en HDMI 2.0<\/strong>, dont la sortie, \u00e0 l’heure \u00a0o\u00f9 nous \u00e9crivons ces lignes, est annonc\u00e9e comme imminente.<\/p>\n On parle donc beaucoup de 4K<\/strong> et d’UHD<\/strong>, mais on est encore loin. L’attrait du public pour de telles qualit\u00e9s d’image n’est pas encore prouv\u00e9. La taille de l’\u00e9cran – forc\u00e9ment tr\u00e8s grand – risque de limiter la g\u00e9n\u00e9ralisation de l’UHD. L’UHD-1 et plus encore l’UHD-2 trouveront des applications en mati\u00e8re d’affichage tr\u00e8s grand \u00e9cran dans les satdes, lieux publics et parcs \u00e0 th\u00e8me.<\/p>\n N\u00e9anmoins, on estime que l’UHD pourrait apporter une nouvelle qualit\u00e9 de ressenti pour certains types de programmes tr\u00e8s immersifs. Elle est d’ailleurs l’alli\u00e9e du relief, puisqu’elle apporte une meilleure d\u00e9finition, avec ou sans lunettes. \u00ab\u00a0On ne peut pas pr\u00e9dire \u00e0 l’heure actuelle si elle se g\u00e9n\u00e9ralisera \u00e0 tous les programmes, mais il semble bien qu’elle soit amen\u00e9e \u00e0 se d\u00e9velopper,<\/em> conclut Christophe Nelson. Ce sera cependant un d\u00e9veloppement long, car toute la cha\u00eene de diffusion – et de production – est \u00e0 revoir, et cela n\u00e9cessite beaucoup d’exp\u00e9rimentations et d’investissements.<\/em>\u00ab\u00a0<\/p>\n Pour plus d’informations, se reporter \u00e0 la recommandation de l’ITU-R : ITU-R BT.2020 sur le site de l’ITU.<\/a><\/p>\n Source : SonoVision<\/a><\/strong><\/em><\/p>\n Tektronix, Dolby et Snell Group se sont regroup\u00e9s pour proposer aux professionnels une journ\u00e9e de s\u00e9minaire sur le th\u00e8me des \u00e9volutions technologiques en cours, comme le loudness, l’IMS ou la fibre optique. D’autres \u00e9volutions semblent imminentes telle l’Ultra HD. L’occasion de faire le point sur ce sujet et le 4K. 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