Le vidéo-disque

Le principe de numérisation de l'image est simple, on utilise les propriétés de la lumière, à savoir qu'on peut exprimer toutes les couleurs à partir de trois couleurs fondamentales:⁽¹⁾ le rouge le vert et le bleu (R.V.B.). Une image (vidéo) est constituée d'un certain nombre de lignes (625 pour le standard français PAL) qui supportent chacune un ensemble de points appelé pixels. On peut décomposer la couleur C de chaque pixel comme combinaison linéaire des trois composantes fondamentales, i.e.

où x, y et z désignent les intensités respectives des trois couleurs Rouge Vert Bleu. Il suffit alors de choisir un ensemble fini de valeurs pour l'intensité, par exemple en codant sur 8 bits soit 256 valeurs, et ainsi un pixel est représenté par une séquence binaire de trois mots de 8 bits. Cette représentation permet de supporter 16.777.216 couleurs.

Cette information supplémentaire constitue un accroissement considérable du volume d'information. Il y a 25 images par seconde, et si on considère 400 points par ligne, il faut 25 × 625 × 400 × 8 × 3 = 150.000.000 bits pour une seconde d'images sans tenir compte du son ! Si on inclut le son et les différents codages, on arrive à une quantité phénoménale d'information. Ce volume est tellement important que même avec le principe de lecture optique du disque, on ne peut stocker plus d'une heure par face sur un disque vidéo de 30cm. De plus, on a limité la définition de l'image enregistrée à 400 lignes, on est donc en dessous de la capacité théorique des postes de télévision, mais il faut remarquer à titre comparatif que le meilleur magnétoscope V.H.S. atteint difficilement 250 lignes.

Remarque:Il existe trois standards d'enregistrement pour le vidéo-disque, mais en général tous les lecteurs supportent les trois. Il faut remarquer à ce sujet que tous ces standards ne permettent pas une reproduction sonore de même qualité que le disque compact.

Ce procédé, s'il est acceptable aujourd'hui, ne le sera plus dans un avenir très proche. En effet, très prochainement le nouveau standard de transmission des images vidéo sera d'une part au format 16 × 9 (donc plus proche du format cinéma, contrairement au format d'écran 4 × 3 actuel), et en haute définition, c'est-à-dire en 1250 lignes pour 1920 points, au lieu de 625 pour 400 points (si Thomson gagne la bataille contre les japonais sur le standard de haute définition). Des postes de télévision au standard HD-MAC 16/9 sont déja commercialisés et certaines émissions compatibles sont transmises par les satellites TDF1 et TDF2.

Remarque: Aucun canal actuel n'a un débit suffisant pour transmettre à la fois l'image et le son en 16/9 et 1250 lignes en numérique. Pour l'image, on ne transmet pas les intensités des trois couleurs fondamentales (la chrominance), mais plutôt l'intensité de deux des trois couleurs et la luminance, c'est-à-dire la somme des trois intensités. La couleur manquante est reconstituée à partir de ces trois paramètres. On transmet alors uniquement le son et la luminance en numérique et on transmet les deux couleurs en analogique.

Pour les années à venir, il faudra impérativement améliorer de façon sensible la capacité de stockage des vidéo-disques sous peine de les voir disparaitre du marché. En effet, des procédés d'enregistrement vidéo-numériques sur bandes magnétiques voient le jour et sont d'une qualité équivalente au vidéo-disque (par exemple le Hi-8mm). Leur format est beaucoup plus réduit et il permettent en plus d'enregistrer. Le disque compact quant à lui ne risque pas, à moyen terme, de subir des transformations. Une augmentation de sa capacité de stockage ne serait que d'un intérêt très limité, la très grande majorité des oeuvres commercialisées ne dépassent pas 40mn et la réduction de la taille du support deviendrait insupportable, ne serait-ce que pour tenir le disque en main! Le disque compact a donc de beaux jours devant lui.

La DAT

La D.A.T. (Digital Audio Tape) se présente sous la forme d'une cassette légèrement plus petite (73mm × 54mm × 10.5mm) que la cassette analogique classique. Contrairement au disque compact, les lecteurs D.A.T. ne sont pas limités à la reproduction sonore mais permettent aussi de réaliser des enregistrements, il est donc plus juste de les qualifier de lecteurs/enregistreurs D.A.T. Le revêtement d'une cassette D.A.T. est constitué de particules métalliques qui autorisent une densité linéaire d'enregistrement de 155ko par cm. Les contraintes de lecture sont moins importantes que pour le disque compact et les symboles de huit bits sont modulés sur 10 bits seulement. On fait successivement une modulation 5-6 puis une modulation 3-4. Ce codage génère des séquences binaires pour lesquelles la R.D.S. ne prend que trois valeurs: -1, 0 et 1 (voir [8]). De la même manière que pour le disque compact, on utilise un code correcteur C.I.R.C. Les grandes idées du disque compact on donc été reprises pour ce support.

Pour la lecture des cassettes préenregistrées du commerce, la fréquence est identique à celle du disque compact soit 44100Hz, par contre les premiers appareils D.A.T. n'autorisaient que deux fréquences d'échantillonnage pour l'enregistrement, 32kHz et 48kHz. Le but avoué de cette limitation était d'empêcher l'enregistrement direct d'un disque compact sur une cassette D.A.T., plus précisément, sans passer par une double conversion N/A et A/N. Cette précaution était sensée éviter le problème des copies pirates que connaissait le disque 33t avec la cassette analogique. Cet artifice eut pour conséquence de limiter les ventes d'appareils D.A.T. ce qui interdisait une production massive et par la même occasion une réduction sensible du prix de vente. Tout cela a abouti à un échec relatif du procédé. Aujourd'hui les fabricants sont revenus sur leurs positions et proposent un appareil qui permet d'enregistrer un disque compact sans conversion, mais qui marque la cassette et ainsi interdit la duplication.

Remarque:La firme Philips a conçu un appareil d'enregistrement numérique qui devrait être commercialisé prochainement, et qui utilise des cassettes audio traditionnelles. Les caractéristiques annoncées dépassent largement celles de la D.A.T. et, avantage décisif, les lecteurs pourront lire les anciennes cassettes enregistrées en analogique!

Le MOD

Ce support qui vient d'être commercialisé par la firme Thomson permet de conserver les avantages du disque compact tout en autorisant l'enregistrement. Le stockage des données n'est plus réalisé ``mécaniquement'' par embossage mais par orientation de particules sur un support magnétique.

Le M.O.D. ou Magneto Optical Disc est constitué d'un disque plastique recouvert d'une couche de particules métalliques. On fait évoluer ce disque dans un champ magnétique perpendiculaire à l'orientation des particules, mais on limite sa puissance pour ne pas retourner les particules. L'enregistrement consiste alors à chauffer les particules jusqu'à ce qu'elles atteignent leur température de Curie, elles se polarisent alors en sens inverse. Pour la lecture, on utilise l'effet de Faraday. Lorsque la lumière est réfléchie par une particule polarisée, son plan de polarité subit une rotation qui dépend de l'orientation de la particule. On obtient donc un faisceau de lumière modulée qui contient l'information binaire. La capacité d'enregistrement est d'environ une heure, soit un quart d'heure de moins que le disque traditionnel.

Remarque:Les lecteurs M.O.D. devraient pouvoir lire les disques compacts habituels.