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DVD - Introduction

1 janv. 1995 - par Franck ERNOULD
On nous l'a suffisamment répété : fini les CD, CD-ROM, VHS et autres, le DVD arrive ! Les atouts de ce nouveau support sont aussi évidents que décisifs. Pourtant, il se murmure que les divers fabricants ne pourront pas livrer leurs lecteurs à la date initialement prévue (Noël 96 aux Etats-Unis, mi-1997 en Europe). Explications...

Levons d'abord sans ambage une ambiguïté : DVD est l'abréviation de Digital Versatile (et non Video) Disc, qu'on pourrait traduire par Disque numérique universel... Comme le montre notre tableau comparatif, CD et DVD n'ont de commun que les dimensions ! A l'origine, les premiers demandeurs d'un nouveau support numérique furent les éditeurs de films. But recherché : remplacer, auprès du grand public, la bonne vieille VHS (qui fête ses vingt ans cette année, dans la plus grande discrétion médiatique), en tant que cassette préenregistrée. Malheureusement, une fois numérisé, un signal vidéo se montre très gourmand en données binaires. Une image comprimée de bonne qualité, par exemple en MPEG-2 , composée de 720 x 480 pixels, 30 i/s - rappelons qu'une VHS atteint péniblement une résolution de 480 x 320 -, avec trois versions de son multicanaux 5+1, demande un taux de transfert moyen de 4,69 Mbits/s (il oscille en fait, selon la complexité des séquences, entre 3 et 8 Mbits/s, ce qu'illustre le schéma ci-contre). Il était donc impossible de se contenter d'un CD ordinaire, format pour lequel, nous assure Philips, six cents millions de lecteurs ont déjà été fabriqués (parmi lesquels soixante-dix millions de lecteurs de CD-ROM)...
Anatomie d'un futur standard
    Le DVD est lu par un rayon laser rouge, il tourne plus vite, et les pistes ainsi que les cuvettes élémentaires qu'elles contiennent sont de dimensions inférieures. Bilan : la capacité moyenne du CD (environ 700 Mo) semble bien maigre face aux 4,7 Go d'une face de DVD, qui permettent de loger un film de 133 minutes environ, en allouant un débit binaire de 3,5 Mbits/s à l'image et de 3 x 384 Kbits/s aux versions multicanaux 5+1 (en ajoutant les 32 sous-pistes, utilisées entre autres pour l'insertion des sous-titres, on retombe bien sur nos 4,69 Mbits/s, débit moyen évoqué ci-dessus). Pour le moment, si tout le monde semble s'être mis d'accord sur ce type de données en exploitation vidéo, d'une qualité proche de celle du format professionnel Betacam, rien n'empêche un éditeur de graver sur son DVD une image bien plus détaillée, en 16/9 éventuellement , ou alors, au contraire, de coucher un son stéréo PCM linéaire de très haute qualité en lieu et place du son 5+1 comprimé AC-3, quitte à accepter une qualité vidéo inférieure. La réglementation se montre très souple à ce sujet, le tout étant de ne pas dépasser le débit maximal crête, soit 10 Mbits/s. Côté stockage, en admettant qu'on se retrouve à court de capacité, il faut savoir qu'une même face de DVD peut héberger deux couches de données différentes : la première utilise des principes de fabrication - et donc de lecture - identiques à celle du CD, tandis que la seconde fait intervenir des techniques plus sophistiquées, à base notamment de résines sensibles aux ultra-violets et de matériaux à réflexion/transmission partielle. Petite particularité : compte tenu de la miniaturisation poussée des trous et des bosses, il est impossible mécaniquement de presser le DVD d'un seul bloc, car ses déformations éventuelles (tuilage) seraient impossibles à rattraper en lecture. Ce support est donc fabriqué en collant deux faces dos à dos, à la manière d'un LaserDisc actuel, même s'il ne possède qu'une seule face "utile" ! En gravant sur les deux côtés, on parvient à loger la coquette capacité maximale de 17 Go, soit l'équivalent de 25 CD, sur un seul disque de 120 mm de diamètre... A l'instar de l'éphémère mini-CD, une version 80 mm, d'une capacité de 1,4 Go en simple couche (2,6 en double), est prévue pour certaines applications, portables notamment. Pour le moment, le taux de transfert d'un lecteur DVD est de huit fois celui d'un CD simple vitesse (rappelons que ce vieux standard est désormais poussé à 12 fois la vitesse sur les derniers lecteurs de CD-ROM !), ce qui ouvre évidemment de nouveaux horizons à la vidéo sur les futurs DVD-ROM. Faut-il rappeler que la reproduction d'images animées pose pour le moment un problème de taille - dans tous les sens du terme - sur la plupart des titres multimédia actuels disponibles sur CD-ROM ?
Pour quoi faire ?
    Tous les domaines d'application ont d'ores et déjà été recensés, et les spécifications, réunies dans des DVD books, à l'image de ce qui existe déjà pour le CD : DVD-ROM, DVD-Video, DVD-Audio, DVD-WO (Write Once) ou DVD-R, limité à 3,9 Go par face. Il est même prévu à terme - on peut toujours rêver - un DVD-E (Erasable)... Les différents détails concernant la répartition des informations sur les pistes sont fixés, la seule obligation étant de prévoir au moins un son PCM stéréo sur des films (en ce qui concerne les formats multicanaux, DTS et Dolby AC-3 se livrent une lutte acharnée en ce moment même...). Le DVD est appelé à remplacer, d'ici quelques années, les vidéocassettes, les LaserDiscs, les CD-ROM et les CD audio. La vidéo domestique devrait être la première cible visée (Time Warner était censé mettre à lui seul sur le marché 250 films lors du lancement, le lecteur étant commercialisé aux alentours de 700 $), suivie un peu plus tard, du secteur de l'informatique personnelle, bien évidemment porté par des jeux de plus en plus gourmands en mémoire (un lecteur de DVD-ROM, upgradable en lecteur vidéo par ajout d'une carte MPEG2, coûterait de 200 à 500 $). Les estimations de ventes émanant de divers constructeurs chiffrent par dizaines de millions d'exemplaires les ventes de lecteurs de DVD-ROM en l'an 2000...
    Quant aux applications audio, elles ne sont pas en reste. Il ne fait aucun doute que le support permettra de bénéficier d'une qualité sonore jamais entendue : les 24 bits échantillonnés à 96 kHz vont bientôt devenir une réalité. De plus, compatibilité ascendante oblige, les lecteurs de DVD liront les CD audio normaux, répandus à plus de dix milliards d'exemplaires dans le monde entier depuis 1982, mais malheureusement pas les CD-R produits jusqu'au jour d'aujourdhui, à cause d'un petit problème de longueur d'onde. On envisage même de fabriquer des DVD audio double couche universels : l'une d'elles, entièrement compatible avec les lecteurs de CD actuels, offrirait un signal conforme au Red Book (44,1 kHz, 16 bits), donc également lisible par les vieux lecteurs - c'est ce qu'on appelle la compatibilité descendante -, tandis que l'autre apporterait aux audiophiles le son de leurs rêves, sans concession. A vos calculettes : une face de 4,7 Go offre deux heures et quart de musique label 96 kHz ! Que faire d'une telle capacité, rétorquerez-vous, alors que la durée de la plupart des CD audio est bien inférieure au maximum autorisé par la norme, soit 74 minutes ? La réponse est dans le camp des éditeurs, qui, nous allons le voir, n'en sont pas à un paradoxe près...
On arrête tout !
    Toute l'année 1995 fut marquée par l'affrontement sans merci, par conférences de presse et publications interposées, entre le format SD concocté par l'alliance Toshiba/Warner/Matsushita, et le MMCD, conçu par le duo de récidivistes du CD, Philips/Sony. Soucieux de ne pas jouer un remake ruineux de la guerre VHS/Betamax ou, plus près de nous, DCC/MiniDisc, les deux adversaires se mettent d'accord en décembre 95 sur un format commun, le DVD, et tous les industriels se rallient au mouvement, Microsoft, Intel et Motorola compris. Pourquoi le moment de retirer d'aussi juteux bénéfices (le marché mondial du DVD représentera des milliards de dollars !) est-il donc repoussé, alors que les fabricants semblaient enfin toucher au but, après tant d'années de recherche ? La responsabilité de ce coup d'arrêt incombe cette fois aux producteurs de films, dont l'appui est indispensable - nous l'avons vu - au lancement commercial de ce nouveau support. Le groupe Time Warner est très influent dans le Consortium du DVD, ainsi que Pioneer, leader mondial sur le marché actuel des lecteurs de LaserDiscs analogiques. A l'instar des maisons de disques en 1987, pour la DAT, les propriétaires de catalogues de films hollywoodiens ont soudain découvert que leurs précieux films allaient être distribués dans le grand public avec une qualité d'image et de son respectable, bien supérieure en tout cas à celle atteinte par la VHS . Et si les généreux consommateurs-acheteurs se muaient en dangereux pirates, sinon avec les futurs DVD-WO, du moins avec les nouveaux formats de vidéo numérique grand public, DV et autres, apparus récemment ? Et si des individus sans scrupules pratiquaient à grande échelle des copies numériques, donc sans dégradation visible, en partant d'un DVD du commerce ? Et si l'on ruinait les stratégies imparables de lancements du même film échelonnés selon les pays, en permettant à n'importe qui d'acheter n'importe où dans le monde des films gravés sur un support universel, donc de pouvoir lire en France le DVD d'un long métrage américain inédit ici ? Il n'en fallait pas plus pour bloquer le système...
Une situation compliquée
    Les spécifications du DVD Video sont donc passées de la version 0.9 à la version 1.0, dévoilée mi-septembre à Bruxelles. Tant pis pour les constructeurs et éditeurs optimistes qui avaient déjà lancé leurs chaînes de fabrication ou de pressage histoire d'être fin prêts pour le lancement officiel du DVD, prévu de longue date pour Noël 96. Tout ce qui a été assemblé ou gravé jusqu'à présent est illégal et inexploitable ! Le syndrome SCMS frappe de nouveau : désormais, le flux binaire gravé sur le DVD-Vidéo intégrera des codes spécifiques, dont l'interprétation consommera jusqu'à 1/15 des ressources du microprocesseur intégré au lecteur. Sans être trop sophistiqué, ce qui risquerait d'en interdire l'exportation (un comble !), l'algorithme de protection utilisé empêchera toute exploitation prohibée du film, et sera sans doute implanté sur l'ensemble des titres publiés, y compris les plus anciens. Le 29 octobre, la version définitive de cette protection a été fixée. Les DVD-ROM ne l'utiliseront probablement pas, ce qui explique que Pioneer ait pu présenter en avant-première au SATIS un tel lecteur. Désormais, un disque pressé pour un marché spécifique - au hasard, les Etats-Unis - ne pourra être lu en Europe, où le lecteur comparera son propre code régional avec celui inscrit sur le disque. Une éventuelle copie numérique serait détectée de la même façon, et impitoyablement brouillée. Les hackers pourront s'en donner à coeur joie, ainsi que les importateurs parallèles de lecteurs américains... Petite remarque en passant : compte tenu du fait que les opérations de doublage et de sous-titrage ne s'effectuent qu'au dernier moment, juste avant la sortie programmée du film dans les différents pays étrangers, donc souvent après son édition vidéo aux Etats-Unis, avec quels éléments les studios hollywoodiens rempliront-ils leurs pistes audio supplémentaires et les nombreux canaux de sous-titrage autorisés par le DVD ?
J'attendrai...
    Quoi qu'il en soit, la première démonstration d'un DVD audio 80 mm, alliant son en 24 bits 96 kHz et images fixes, que Pioneer-Japon avait programmée en septembre lors d'un salon hifi à Londres, a été reportée sine die, semble-t-il à l'instigation de Pioneer-US, et remplacée par la présentation d'un vrai DVD. Certains mauvais esprits affirment qu'il ne faudrait à aucun prix introduire le doute dans l'esprit du consommateur en lui présentant ce qu'il pourrait prendre pour un nouveau format audio. Cela risquerait de lui faire adopter une position attentiste, donc de réduire les ventes de CD, encore fort respectables... Il se murmure également que les premiers lecteurs de DVD audio seraient pourvus de convertisseurs 20 bits seulement, et qu'ils n'apparaîtraient au plus tôt que courant 1997. A l'Apple Expo de septembre, lors de la présentation, sur le stand DDD, du DVD Creator (environnement de mastering vidéo et d'"authoring" Sonic Solutions, voir encadré), c'est depuis des disques durs que les fichiers image et son correspondant à un futur DVD étaient lus. Bref, le moins qu'on puisse dire est que la situation n'est pas vraiment claire. En France, les grands éditeurs vidéo sont sur la brèche et fourbissent déjà des disques de démonstration. L'usine MPO s'est équipé en pressage, et le premier DVD français est ainsi attendu pour mi-décembre. Après des tractations acharnées, la protection anti-utilisations illégales que nous évoquions ci-avant sera insérée en usine, par une boîte noire. Autrement dit, les éditeurs n'ont rien à modifier à leurs éléments déjà prêts. Les fabricants, eux, adaptent frénétiquement leurs lecteurs aux nouvelles normes, en vue de ne pas manquer la date de lancement prévue, c'est-à-dire Noël 96 aux Etats-Unis. Les plus optimistes, affirment que les lecteurs sont déjà en vente au Japon, et qu'ils ne sauraient tarder à débarquer outre-Atlantique. D'autres, au contraire, prétendent que le retard pris avoisine les six mois, signifiant que les "vrais" premiers pas européens du système ne seraient pas à attendre avant fin 1997. Parallèlement, des experts ont établi que les supports d'enregistrement connaissent tous des cycles d'environ 25 ans : le 78 tours a ainsi vécu son heure de gloire entre 1935 et 1960, le microsillon de 1960 à 1985 à peu près... A ce compte, la VHS et le CD céderont donc leur place au DVD bien après l'an 2000 ! D'ici là, ils nous assureront encore de longues heures de plaisir...
Notes
    DVD et C++

    A l'attention des curieux : les lecteurs de DVD seront capables de comprendre le C++ ! Les éditeurs le désirant pourront insérer sur le support des routines écrites dans ce langage, indiquant au lecteur ce qu'il faut faire lors de l'insertion du disque, ou lorsque l'utilisateur appuiera sur certaines touches de sa télécommande : menu, flèche vers le bas ou vers le haut... C'est là un moyen élégant de naviguer dans les différents fichiers gravés sur le disque, ce qui peut permettre de proposer des montages différents d'un même film (versions longues ou courtes, deux fins tournées par le réalisateur, ou versions différentes, tel Blade Runner), de restreindre l'accès à certaines scènes particulièrement déconseillées aux âmes sensibles, de naviguer parmi les différentes versions de sous-titres et de bandes son, de choisir l'angle sous lequel on désire voir la scène... Cette interactivité rappellera sans aucun doute quelques souvenirs aux utilisateurs de CD-I Philips, encore un "futur" standard grand public tombé au champ d'honneur.

    Côté Son

    La course aux bits et aux fréquences d'échantillonnage est engagée depuis quelques années déjà... Le DVD permettra, dans un premier temps, de jeter aux oubliettes les divers procédés permettant de faire tenir sur 16 bits un signal encodé sur 20 ou plus, comme - pour ne citer que lui - le Super Bit Mapping de Sony. Sonic Solutions a d'ores et déjà développé un environnement audio complet en 24 bits 96 kHz, dont Michel Jonasz a utilisé un prototype en première mondiale, pour enregistrer le mixage de son dernier album, "Soul music airlines" (dont nous aurons prochainement le plaisir de vous narrer intégralement la naissance). Son exemple devrait être rapidement suivi par d'autres artistes passionnés de qualité sonore... Il faudra naturellement recommencer les reports de tous les enregistrements analogiques à ce format avant de les publier - du pain sur la planche en perspective pour les structures de mastering, et des bénéfices pour les maisons de disques !
    Plusieurs inconnues subsistent toutefois : à quel prix ces enregistrements audio exceptionnels seront-ils proposés au public ? Combien de mélomanes possèdent un équipement leur permettant de constater objectivement une différence avec un CD ordinaire ? Et n'est-il pas paradoxal d'assister d'une part, en production, à la course aux bits, d'autre part, en diffusion, à la généralisation de compressions numériques loin d'être inoffensives, comme on a pu s'en rendre compte lors d'une récente écoute comparative au SATIS ? Prétendre que le DAB, comprimé MPEG-2, les sons multicanaux AC-3 ou DTS ou encore les sons stéréo diffusés par le câble ou le satellite en numérique, offrent une qualité rigoureusement équivalente au CD est un mensonge caractérisé... Bref, c'est un magnifique système à deux vitesses qui se profile !

    Sonic Solutions DVD Creator

    Cet environnement permet, dans un premier temps, l'acquisition des différents fichiers image et son. Un Macintosh gère généralement une série de cartes vidéo montées dans un rack PCI, des solutions "audio" existant déjà chez Sonic. Une fois l'image et le son comprimés, enregistrés sur des disques durs connectés en réseau Medianet, on passe dans Scenarist, logiciel d'"authoring" tournant sous Unix sur station Silicon Graphics. Scenarist permet d'assembler les différents composants d'un DVD, à savoir les différents fichiers image, son, et "accessoires". Alors qu'une VHS ou autre support à base de bande, n'offre pas, par nature, un accès facile aux différentes séquences qu'elle contient, le DVD permet de se promener sans aucun temps d'attente. De plus, l'interface utilisateur qu'il peut proposer est bien plus élaborée que celle d'un CD audio, par exemple. Nous sommes à mi-chemin entre le CD-I et le CD-ROM. Lors de son insertion dans le lecteur, le DVD affiche invariablement une "page d'accueil" élaborée comme un document graphique. A l'instar des liens "hypertexte", il suffit de "cliquer", avec les flèches de la télécommande, dans certaines zones ou sur certains boutons pour emprunter un chemin défini à l'avance lors de l'"authoring" . Le nombre de chemins programmables est très élevé, ce qui fera du DVD un outil idéal en formation interactive, par exemple. Ce principe rappellera sans doute quelques souvenirs aux utilisateurs d'Apple Media Tools, notamment, d'autant que les "liens" sont affichés, au moment de leur programmation, sous forme de lignes droites reliant les "blocs" symbolisant les différents fichiers. L'interface graphique telle que l'utilisateur la percevra est donc entièrement paramétrable. Une fois la phase d'"authoring" terminée, il reste à multiplexer tous les fichiers MPEG, puis à créer une image ISO du master. Celle-ci regroupe l'ensemble des données effectivement utilisées, qu'on stocke sur disque dur ou sur une cassette DLT. C'est à partir de cette image ISO qu'on effectue la simulation, pour vérifier que tout se déroule comme prévu (Scenarist émule d'ailleurs, dans une fenêtre, la télécommande de l'utilisateur !) La station Silicon Graphics exploite alors toutes ses ressources pour décomprimer toute seule, en temps réel, les données image et son (sur une petite fenêtre, et en son stéréo pour l'instant). Si tout est satisfaisant, il ne reste plus qu'à envoyer la cassette DLT à l'usine de pressage !



    Un grand merci à DDD, et plus particulièrement à Paul-Henri Wagner, de nous avoir accordé une démonstration poussée des possibilités du DVD Creator - cela nous a permis de mieux comprendre les avantages de ce nouveau support. Un grand merci également, pour la mise à disposition de la plupart des documents illustrant cet article.


    © 1996 - Franck ERNOULD
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