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numérique composante, permettant la compatibilité des systèmes 625/50 et 525/60. Le
signal devient alors de type composantes numériques. La norme donne les fréquences
d'échantillonnage des signaux pour plusieurs niveaux de qualité. Le niveau standard, utilisé
par la majorité des équipements vidéo, est le 4:2:2. Il est transporté par l'interface
numérique série SDI. L’acronyme « 4:2:2 » indique les multiples de la fréquence unitaire
d’échantillonnages donnants les signaux de luminance et de chrominance. Cette fréquence
unitaire commune aux systèmes 625 et 525 lignes est de Fu = 3,375 MHz. Le multiplexage
des signaux de luminance et de chrominance aux fréquences d'échantillonnage de Fe(Y) =
13,5 MHz, Fe(Cb) = 6,75 MHz et Fe(Cr) = 6,75 MHz donne une fréquence d'horloge de
27 MHz pour chacun des 8 ou 10 bits. Le taux de transfert total est donc de 270 Mbits/s en
10 bits (27 x 10) et de 216 Mbits/s en 8 bits (27 x 8). Le débit utile, qui ne prend en compte
que la partie affichable de l'image, est de 207 Mbits/s en 10 bits et de 166 Mbits/s en 8 bits.
Dans la nouvelle norme CIF, le signal haute définition est du type composantes
numériques YUV ou YPrPb, avec une bande passante des voies de chrominance réduite de
moitié par rapport à la luminance. Par analogie avec le 4:2:2, le profil HD est noté
22:11:11. La fréquence unitaire d’échantillonnage est, comme pour toute composante
numérique, Fu = 3,375 MHz. Si l’on multiplie cette fréquence par les coefficients du profil
22 : 11 : 11, on obtient la fréquence d'échantillonnage de la luminance Fe(Y) = 74,25 MHz
et la fréquence d'échantillonnage de la chrominance Fe(Cb) = 37,125 MHz et Fe(Cr) = 37,125
MHz. La quantification de chaque composante se fait sur 8 ou 10 bits avec une précompensation de gamma de type vidéo à 0,45. Le débit total donne: (74,25 + 37,125 +
37,125) x 10 = 1,485 Gbits/s. Il est environ 5 fois supérieur à celui de la vidéo standard.
Interface numérique série Haute Définition
HD-SDI (Serial Digital Interface), norme SMPTE 274 M 4
Fréquence d'échantillonnage de la luminance : Fe = 74,25 MHz
Fréquence d'échantillonnage de la chrominance : Fe = 37,125 MHz pour Cb
Fe = 37,125 MHz pour Cr
Quantification de chaque composante : 10 bits
Débit total : (74,25 + 37,125 + 37,125) x 10 = 1,485 Gigabits/seconde
Les deux formats HDcam et DVC Pro HD sous-échantillonnent et compressent les
données image. Seul le D6 VooDoo, magnétoscope réservé à la post-production très haut
de gamme enregistre sans compression. Le HDcam favorise la luminance dans un rapport
de 3:1 avec la chrominance, donnant un profil comparable à du 16,5 : 5,5 : 5,5, ce qui offre
une bonne qualité d’image en première génération. Le DVC Pro HD conserve le rapport
2:1 entre luminance et chrominance, donnant un profil comparable à du 16,5 : 8,25 : 8,25
en 50i et 14,66 : 7,33 : 7,33 en 60i, ce qui permet une meilleure stabilité des couleurs en
post production et en multi-génération. Pour enregistrer ces formats HD sur des
caméscopes portables et des magnétoscopes à environ 100 Mbits/s, il faut donc effectuer
une décimation du signal par pré-filtrage numérique et sous-échantillonnage, suivi d'une
compression. Le sous-échantillonnage de l’image au format CIF ramène les 1920
échantillons de luminance à 1440 et les 960 échantillons de chrominance à 480. L’image
sous-échantillonnée reçoit ensuite une compression utilisant un algorithme propriétaire
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BOSQUILLON Sophie et PIGEON Jacques, La HD numérique et le 24p, Dossier Technique de la CST N°26, juin 2000.
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