Les Fichiers Numériques Multimédias

Les images fixes

Il existe deux types d'images fixes : Les images fixes de synthèse et les images fixes naturelles. Pour les images de synthèse qui est une technologie éprouvée il existe de nombreux logiciels de conception.

Acquisition des images fixes naturelles par :

• Scanning
• Frame grabbing
• Photo digitale

Utilisation d'un scanner

Si l'image à digitaliser est un document sur papier plat, on peut utiliser un scanner et c'est la méthode qui de loin donne la meilleure définition d'image. Par ailleurs, les scanners couleur sont maintenant très bon marché et pour la plupart intégré dans les imprimantes multifonctions. Le principal inconvénient est la relative lenteur, le scanning d'une image couleur en haute définition pouvant prendre plusieurs minutes.

La solution appareils photos ou smartphone

Cette solution présente deux options: appareils photo numérique et celle du smartphone, l'avantage de ces solutions est l'élimination des étapes intermédiaires et qui permet des délais de disponibilité de l'image très courts. On devra également examiner si le matériel utilisé ne délivre pas une information déjà compressé par un algorithme à pertes tel que JPEG et se souvenir de la remarque concernant l'objectif de qualité maximale de la première version du document, susceptible d'être réutilisé et reproduite plusieurs fois avec une perte d'information à chaque fois.

La solution frame grabbing

C'est une solution rapide et souple, si l'on considère une caméra comme un appareil photo motorisé cadencé à 25 images par seconde. Elle présente néanmoins trois inconvénients, la définition limitée, stockage sous la forme de fichier vidéo volumineux et le coût de l'investissement.

Rappelons que l'image source doit être de la meilleure qualité possible et que les défauts en vidéo deviennent visibles sur des images fixes, il faut donc choisir le meilleur matériel possible permis pour le budget.

Les formats d'images

• JPEG (Joint Photographic expert group est la corporation qui a développé ce format (16 millions couleurs) La norme JPEG est une norme qui définit le format d'enregistrement et l'algorithme de décodage pour une représentation numérique compressée d'une image fixe. JPEG est l’acronyme de Joint Photographic Experts Group. Il s'agit d'un comité d’experts qui édite des normes de compression pour l’image fixe. La norme communément appelée JPEG, de son vrai nom ISO/IEC IS 10918-1 | ITU-T Recommendation T.81, est le résultat de l’évolution de travaux qui ont débuté dans les années 1978 à 1980 avec les premiers essais en laboratoire de compression d’images. Le groupe JPEG qui a réuni une trentaine d’experts internationaux, a spécifié la norme en 1991. La norme officielle et définitive a été adoptée en 1992. Dans la pratique, seule la partie concernant le codage arithmétique e st breveté, et par conséquent protégée par IBM, son concepteur.
• GIF (Graphic Interchange Format (web 256 couleurs) utilisés aussi pour les animations sur le web) Le Graphics Interchange Format (littéralement « format d'échange d'images »), plus connu sous l'acronyme GIF [Gif], est un format d'image numérique couramment utilisé sur la Toile. En 2012, le mot gif a été élu « Mot de l’année » pour l’édition américaine du dictionnaire d'Oxford University Press. Origine GIF a été mis au point par CompuServe en 1987 pour permettre le téléchargement d'images en couleur. Ce format utilise l'algorithme de compression sans perte LZW, nettement plus efficace que l'algorithme RLE utilisé par la plupart des formats alors disponibles (PCX, ILBM puis BMP).
• PNG (Portable Network Graphic) 16,7 millions couleurs) format ouvert non breveté) Le format MNG est étroitement lié au format d'image PNG. Lorsque le développement de PNG a commencé au début de l'année 1995, il fut décidé de ne pas incorporer la gestion de l'animation, parce que cette possibilité du format GIF était en ce temps peu employée.
• PICT (Apple)
• BMP (Bitmap Windows) Bitmap, connu aussi sous son abréviation BMP, est un format d'image matricielle ouvert développé par Microsoft et IBM. C'est un des formats d'images les plus simples à développer et à utiliser pour programmer. Il est lisible par quasiment tous les visualiseurs et éditeurs d'images. Nombre de couleurs Le format BMP supporte plusieurs variantes, selon le nombre de couleurs possibles souhaitées. La profondeur de couleurs est le nombre de bits associés à chaque pixel pour en coder la couleur. Ainsi, les images BMP peuvent être en 2 couleurs (8bit), 16 couleurs (4 bits), 256 couleurs (8 bits), 65 536 couleurs (16 bits) ou 16,8 millions de couleurs (24 bits). Les images 24 bits possèdent trois canaux de 8 bits pour les trois lumières primaires (rouge, vert, bleu) qui peuvent prendre chacune 256 valeurs différentes. Les images en 256 niveaux de gris sont possibles avec un seul canal de 8 bits.
• TGA (Targa)
• TIFF

Les animations

La réalisation d'animations de qualité professionnelle est un travail de spécialiste. Pour les Gifs en 256 couleurs et d'une cadence paramétré, le graphiste animateur doit connaître toutes les ressources du logiciel de d'animations pour diminuer la taille des fichiers et le débit nécessaire, en particulier si les animations sont volumineuse et destinées au web et pour une considération de débit et de bande passante on peut-être amené à l'optimisation du volume de la taille des fichiers.

La vidéo en temps réel

Les remarques concernant la qualité du matériel de prise de vue et de stockage s'applique également à la vidéo en temps réel.

Nous éliminons de cette page les systèmes professionnels de postproduction qui fonctionnent sur des stations de travail puissante. On distingue deux types d'applications vidéo. - celles dont la vidéo n'ont pas besoin d'être manipulée lors de l'exploitation sauf que par des moyens simples telles que la modification de la taille ou de la position de l'image ou encore l'incrustation d'un texte ou d'une image d'origine informatique, dans le cadre d'une navigation simple - Celle dont les applications dans lesquelles chaque image doit être disponible en accès direct, en vue d'un traitement ou pour permettre une navigation complexe. Dans ce cas, la vidéo doit résider dans le système sous forme digitale au moment de la relecture et l'obtention d'images correctes avec une bonne définition et un nombre de couleurs suffisant qui implique des solutions de stockage et de bon débit avec recours à la compression.

Les Formats Vidéos

• MOV (Format vidéo Apple) QuickTime est un framework multimédia développé par Apple. Cette technologie a été créée en 1989, puis mise sur le marché en 1991 pour le Macintosh. Elle fut portée sur Windows en 1992 afin d'accélérer son adoption par l'industrie.
• AVI (Format Vidéo Microsoft) L'Audio Video Interleave ou AVI, « Imbrication Audio Vidéo », est un format d'empaquetage conçu pour stocker des données audio et vidéo. Ce n'est pas exactement un format de fichier dans le sens où il ne définit pas la manière dont les données brutes, binaires, sont organisées mais la manière, à un niveau supérieur, dont sont encapsulés les flux vidéo et audio, qui doivent arriver en continu de manière à permettre la lecture simultanée de l'image et du son. AVI utilise un même paquet standard « fichier conteneur », trop souvent confondu avec un format vidéo, terme qui désigne seulement la partie visuelle et non pas sonore. Ainsi, un fichier avec l'extension "avi" peut très bien ne contenir que de l'audio, même si c'est peu utile, alors qu'inversement une vidéo sans bande son n'est pas rare : ceci entretient la confusion.
  Le format AVI a été présenté par Microsoft en novembre 1992, en tant qu'élément de la vidéo pour la technologie de Windows. Il permet de réunir en un seul fichier une piste vidéo et 99 pistes audio au maximum, ce qui permet de bénéficier, par exemple, de plusieurs langues pour un même film. Dans un fichier AVI, différents codecs peuvent être encapsulés, pour la vidéo : DivX, Xvid, DV, Mpeg2/4, etc…, pour l'audio : AC3, mp3, PCM, etc…
  Des extensions au format AVI ont été développées par le groupe Matrox OpenDML en février 1996. OpenDML permet notamment de dépasser la limite des 2 Go que le vieux format AVI imposait, ou encore d'ajouter un tag spécifiant le ratio d'aspect pour l'image. Elles sont soutenues par Microsoft et la norme est appelée officieusement "AVI 2.0". (Les noms des fichiers qui en résultent ont la même extension "avi".)
• MPEG (Moving Picture Expert Group) Moving Picture Experts Group. Le format MPEG est utilisé dans plusieurs flux audio/vidéo numériques. Cette image représente les conteneurs les plus connus. MPEG, sigle de Moving Picture Experts Group, est le groupe de travail SC 29/WG 11 du comité technique mixte JTC 1 de l’ISO et de la CEI pour les technologies de l’information. Ce groupe d’experts est chargé du développement de normes internationales pour la compression, la décompression, le traitement et le codage de la vidéo, de l’audio et de leur combinaison, de façon à satisfaire une large gamme d’applications.
• H264 (Moving Picture Expert Group) H.264, ou MPEG-4 AVC (Advanced Video Coding), ou MPEG-4 Part 10, est une norme de codage vidéo développée conjointement par l'UIT-T Q.6/SG16 Video Coding Experts Group (VCEG) ainsi que l'ISO/CEI Moving Picture Experts Group (MPEG) et est le produit d'un effort de partenariat connu sous le nom Joint Video Team (JVT). La norme UIT-T H.264 et la norme ISO/CEI MPEG-4 Part 10 (ISO/CEI 14496-10) sont techniquement identiques, et la technologie employée est aussi connue sous le nom AVC, pour Advanced Video Coding. La première version de la norme a été approuvée en mai 2003 et la plus récente date d'avril 2012.
• WMV (Windows Movie Vidéo, Format Microsoft)
• OGV (Ogg Vidéo de la fondation Xiph.org qui utilise le codec Theora et Vorbis pour la partie audio, c'est un format libre de droit)
• WEBM (Format appartenant à Google, avec le rachat de l'entreprise On2 Technologies qui a développé le codec Vidéo VP8.WebM est un format multimédia ouvert principalement destiné à un usage sur le web..Il est basé sur un conteneur dérivé de Matroska, et regroupe des flux vidéos encodés en VP8 et des flux audios encodés en Vorbis. Aucun autre codec vidéo ou audio n’est supporté, afin que le support du format ne soit jamais un support partiel. Ce format fait partie des formats vidéos proposés pour la balise video de HTML5 Il est amené à remplacer le premier format ouvert proposé, Theora, et fait concurrence au format fermé H.264

Le Son

Rappelons que comme pour l'image, l'utilisation publique ou commerciale d'un matériau sonore créé par autrui est sujette au versement de droits d'auteur.

Le type de matériau sonore dépend de l'application et du système de restitution qu'elle utilise. Il peut être issue d'un fichier midi, il peut-être digitalisé.

• Midi : La méthode la plus simple est l'acquisition de partitions midi que l'on peut se procurer sur les sites spécialisés. Si les besoins sont fréquents on peut s'équiper d'un logiciel de studio midi, l'équipement minimum devra alors être, un clavier, un synthétiseur et un logiciel de contrôle.
• Son digitalisé : La première des étapes est la prise de son, l'obtention de résultats de qualité de professionnelle, implique l'utilisation de matériels et des compétences de niveau professionnelle et sauf si la fréquence des enregistrements justifie les investissements, on aura généralement besoin de louer les services d'un studio. Le son digitalisé de bonne qualité est gourmand en mémoire de qualité cd. Pour gagner de la place sur de gros volume de fichier vous pouvez réduire la qualité lors de la conversion au format du fichier sonore qui sera utilisé par l'application et le système de reproduction.

Les formats de fichiers Son

• AIFF (Audio interchange File Format, (Apple)Audio Interchange File Format AIFF est un format de fichier audionumérique développé par Apple pour stocker les sons sur les ordinateurs de la marque. AIFF est un acronyme qui signifie Audio Interchange File Format.Ce format n'est pas sans rappeler le format WAV de Microsoft. Les fichiers AIFF portent généralement l'extension .aif, ou .aiff. Les données sont codées en PCM big-endian sans compression. Ainsi, une piste CD Audio, codée en 16 bits, stéréo 44,1 kHz aura un bitrate de 1411,2 kbit/s. Il existe néanmoins un format compressé (AIFF-C ou AIFC) qui supporte une compression pouvant aller jusqu'à un rapport 1/6.
• ACC (Advanced Audio Coding, il est le format des fichiers audio supportés par Apple Advanced Audio Coding - Advanced Audio Coding (AAC, « Encodage Audio Avancé » en français) est un algorithme de compression audio avec perte de données ayant pour but d’offrir un meilleur ratio Qualité/débit binaire que le format plus ancien MPEG-1/2 Audio Layer 3 (plus connu sous le nom de MP3). Pour cette raison, il a été choisi par différentes firmes comme Apple ou RealNetworks.
• MP3 (Le Mp3 est la spécification sonore du standard MPEG 1 / MPEG 2 du Moving Picture Experts Group,MPEG-1/2 Audio Layer 3 Le MPEG-1/2 Audio Layer 3, plus connu sous son abréviation de MP3, est la spécification sonore du standard MPEG-1/MPEG-2, du Moving Picture Experts Group (MPEG). C'est un algorithme de compression audio capable de réduire drastiquement la quantité de données nécessaire pour restituer de l'audio, mais qui, pour l'auditeur, ressemble à une reproduction du son original non compressé : avec une bonne compression la différence de qualité devenant difficilement perceptible. L'extension de nom de fichier est .mp3 et le type MIME est audio/mpeg1, audio/MPA, audio/mpa-robust, ou audio/mp3 (dans les navigateurs Chrome/Chromium). Ce type de fichier est appelé « fichier MP3 ».
• OGG (Principal projet de la fondation Xiph.org) Ogg est le nom du principal projet de la fondation Xiph.org dont le but est de proposer des formats et codecs multimédias ouverts, libres et dégagés de tout brevet. C’est aussi le nom du format de fichier conteneur proposé par ce même projet. L’extension .ogg est une des extensions possibles pour les fichiers au format Ogg. Par abus de langage, on appelle couramment « fichier Ogg » un fichier audio au format Ogg contenant des données audio compressées en Vorbis, l’un des codecs du projet Ogg. La fondation Xiph.Org a pourtant créé un ensemble d'extensions pour les différents types de contenus : .oga pour les fichiers audio uniquement, .ogv pour la vidéo (généralement encodée avec Theora), et .ogx pour les applications.
• RA RealNetworks est un éditeur de logiciels et un fournisseur de services basé à Seattle dans l'État de Washington. Ses activités se concentrent sur les supports multimédias. Jusqu'en octobre 1998, RealNetworks s'appelait Progressive Networks Inc. La renommée de l'entreprise était due au format RealAudio (codec audio) et au format RealVideo (codec vidéo), qui est devenu minoritaire de nos jours. Son succès fut quant à lui dû à sa place dans le domaine du streaming obtenue grâce à ces formats notamment, et à son lecteur multimédia RealPlayer(Real Audio)
• WAV WAVEform audio format WAV (ou WAVE), une contraction de WAVEform audio file format, est un standard pour stocker l'audio numérique de Microsoft et IBM.
Le format WAV est une extension de fichiers audio, il s'agit d'un conteneur capable de recevoir des formats aussi variés que le MP3, le WMA, l'ATRAC, l'ADPCM, le PCM. C'est ce dernier qui est cependant le plus courant, et c'est pour cela que l'extension .wav est souvent — et donc à tort — considérée comme correspondant à des fichiers « sans pertes » (communément désignés par le mot anglais lossless). Le format WAV est standardisé sous Windows ; son pendant sous la plate-forme Macintosh est l'AIFF/AIFC.
• (Windows audio (Microsoft). Windows Media Audio aussi appelé WMA est un format propriétaire de compression audio développé par Microsoft. Le format WMA offre la possibilité de protéger dès l’encodage les fichiers de sortie contre la copie illégale par une technique nommée gestion des droits numériques (ou GDN, ou DRM en anglais).
• VOC