"Le bon sens numérique" est un document en PDF réalisé par le groupe AXA qui informe  concrètement et de façon pédagogique sur les risques d'internet...  

Conseils pour ne pas se faire infecter et bien se protéger

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H265/HEVC, le codec d’enregistrement du futur ?

Tout le monde connait le H264 qui a permis de compresser nos films pour faire tenir de la 4K sur une simple carte SD. Oui mais voilà, le Codec est désormais supplanté par le H265 (HEVC) qui promet d’être deux fois plus efficace. On le retrouve même déjà au coeur des caméras récentes (CX350, EVA1… ) et des hybrides (GH5, S1..). Mais quels sont ses avantages pour le futur?

Un point sur ce qu’est un Codec

Bref, le Codec est un des éléments fondamentaux dans la conception des caméras et pour la diffusion de contenu. Le Codec (pour COmpresseur/DECompresseur), c’est un peu la moulinette mathématique qui va permettre de faire en sorte qu’une vidéo qui nécessiterait un débit de données de 800 Mbps n’en ait plus besoin que de 50 à qualité visuelle égale. Comment ce miracle est-il possible?

  1. Sans rentrer dans les détails trop techniques, le Codec va d’abord analyser une image, et grâce à de savants algorithmes, il va la découper suivant une grille et éliminer tout ce qui est redondant par des opérations de prédiction. Autrement dit, si 50 pixels sont identiques, il n’en gardera q’un seul et indiquera que les 50 pixels environnants sont les mêmes.
  2. Ensuite, s’agissant d’un film, il ne va enregistrer qu’une seule image entières toutes les X images (souvent 12). Dans l’intervalle, le Codec sera capable de ne garder que ce qui a changé entre temps. Dans la cas d’une interview statique, par exemple, et pour schématiser, le Codec va détecter que le fond ne change pas: il ne s’occupera donc que de l’interviewé. Le gain est donc spectaculaire.
H264 motion detection

Comme on le voit sur cette illustration: le Codec ne va détecter que ce qui change d’une image à l’autre. Souce: Cambridge University.

Oui, mais voilà, plus le Codec est performant, plus il nécessite de puissance à l’encodage et surtout au décodage lors des opérations de montage. C’est pourquoi, même en 2019, de nombreux utilisateurs utilisent des Proxy pour travailler et simplifier les calculs. C’est la contrepartie de cette compression intense.

Mais alors pourquoi changer de Codec et passer au H265?

On l’a vu, après plus de 15 ans, le H264 est implanté partout. Il est montable, diffusable… Alors pourquoi le mettre à la retraite? A cela plusieurs raisons. A commencer par le fait que nos besoins évoluent:

  • On veut tourner en 4K (a minima)
  • On passe petit à petit au HDR (High Dynamic range)
  • On souhaite avoir un sous échantillonnage des couleurs en 10 bits (pour le Color Grading et les nouveau displays). Et déjà, des constructeurs comme Panasonic proposent de la 6/8K!
  • Bref, tous ces nouveaux besoins dépassent très largement, la norme H264 qui ne prend pas en charge ces fonctionnalités: le H264 ne sait en effet pas aller au-delà de la 4K et ne supporte pas l’espace colorimétrique HDR (BT2020).

h.265-vs-h.264

Surtout, qui dit augmentation des besoins, dit une fois de plus, augmentation de la quantité d’informations à enregistrer lors des tournages. Et le principal avantage du H265, c’est qu’il arrive à être 2X plus performant que son prédécesseur. Autrement dit, à qualité égale, un film pèse 2X moins lourd. C’est ce qui permet par exemple à la EVA1 ou à la CX350 d’offrir de la 4K 10bits en 50p pour un débit de 150Mbps! Mieux, pour toutes les caméras PTZ (UE150 etc) qui peuvent streamer le signal en IP, la réduction du débit nécessaire permet d’envisager de faire passer de la 4K via une simple connexion internet classique.

La technologie H265

Le Codec H265 (HEVC High efficienty Video Codec), réussit cette performance essentiellement grâce à 2 technologies:

  • La première consiste à ne plus découper une image suivent une grille fixe composée de carrés de 16×16 pixels. Mais d’adapter cette grille suivant ce qui se passe à l’image. Autrement dit, si un fond est uni, là ou le H264 va utiliser 20 « carrés » identiques, le H265 n’en utilisera qu’un seul, d’où le gain d’espace et surtout, le découpage s’adapte en permanence pour matcher avec les mouvements à l’écran.

HEVCversusH264

  • La seconde technologie consiste à disposer d’une trousse à outils de « prédiction » bien plus développée pour « imaginer ce qui va se passer » d’une image à l’autre: 32 pour le H265 contre seulement 9 pour le H264. Si on prend l’exemple simple d’un véhicule qui se déplace dans le cadre de gauche à droite, le Codec H265 va se « douter » qu’entre 2 images le véhicule ne va pas subitement reculer! Il va donc prédire la vitesse de déplacement des pixels qui composent le véhicule. En revanche, dans le cas des feuilles d’un arbre battu par le vent, le Codec va plutôt associer l’animation à un mouvement pendulaire.

H265 prediction copie

Et la post-production dans tout ça?

C’est ici que l’histoire est encore délicate, tout comme pour le H264 à ses débuts. A l’heure où nous écrivons ces lignes, toutes les dernières versions des logiciels de montage supportent le H265. Mais attention, n’espérez pas encore monter de manière fluide sur une machine qui n’embarque pas de décodage matériel. En effet, le décodage matériel, c’est un morceau de votre processeur (CPU) ou de votre carte graphique (GPU) qui est spécialement dédié au décodage du format. Sans lui, c’est le seul processeur qui va effectuer les calculs et il le fera très lentement. L’heure est donc encore au montage par Proxy ou au transcodage. Mais la situation devrait très vite évoluer car le H265 s’impose petit à petit dans toutes puces informatiques.
H265 post prod

Au tournage, faut-il choisir le H265(HEVC)?

La réponse est mixte. Si vous désirez tourner en 10 bits HDR en utilisant des cartes SD standards, oui. A 150Mbps chez Panasonic, vous obtenez le meilleur ratio qualité d’image/possibilité d’étalonnage. Il en va de même pour les tournages longs (documentaires) ou l’espace de stockage constitue une problématique car vous ne pouvez pas décharger les cartes facilement. En revanche, vous devez envisager au préalable le fait que la post-production sera un peu moins fluide. Le H265 est tout à fait montable nativement en « cut » (suivant la puissance de votre machine), mais si vous effectuez par exemple un multicam, vous serez obligé d’utiliser des proxy ou de transcoder les rushes. Mais une chose est sûre, le H265 est bel et bien le format du futur.Ce bon vieux H264 (ou Mpeg4 AVC) a tenu le haut du pavé pendant plus de 15 ans. Et pour cause, il permettait de diviser le poids de nos images de manière révolutionnaire par rapport au mpeg2 et autres ancêtres de la compression vidéo. C’est surtout grâce à lui que les plateformes comme Youtube ont explosé. Et pour cause. Réduire la taille des vidéos est en enjeu absolument majeur pour l’enregistrement (espace de stockage) tout comme pour la diffusion: il serait bien difficile d’envoyer des films en Prores HQ sur nos téléphones via le réseau 4G. Et a fortiori, avec l’augmentation des résolutions d’images: la HD demande 4X plus d’informations que la SD, tout comma le 4K en réclame 16X plus! Ajoutez à cela qu’on peut désormais tourner en 50P au lieu des 25 et vous obtenez des débits nécessaires encore multipliés par 2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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