Encodeur MPEG-2 pour DVD chez Philips

La division Key modules de Philips va commercialiser dans quelques mois un encodeur MPEG-2 qui permettra aux studios d'utiliser la technique de compression à débit variable pour produire des DVD, technique garantissant une qualité d'image constante quelle que soit la difficulté du traitement.

Article publié dans le magazine MOS N°141 - février 1996.
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Cet encodeur MPEG-2 DVS-3110 , qui n'en est qu'au stade de prototype avancé chez Philips, devrait être disponible d'ici quelques mois. Il est particulièrement adapté au traitement de la vidéo pour l'édition de DVD (Digital Video Disc). Cet encodeur se différencie des appareils actuels ou annoncés par un flux variable de données, flux dont la richesse est déterminée automatiquement par l'électronique afin de conserver une qualité d'image constante. L'encodage se fait en deux temps. La première passe dite d'analyse permet à l'encodeur de calculer le meilleur débit qu'il devra utiliser. La seconde passe est l'encodage proprement dit. A partir du fichier créé lors de l'analyse, l'encodeur règle le débit en fonction de la qualité des séquences ou des images. Toutes les opérations de calcul et de paramétrage s'effectuent automatiquement sans intervention humaine et l'encodage de la vidéo à la norme MPEG-2 est réalisé en temps réel; les fichiers sont stockés sur un disque dur ou dans un système RAID.

Pour créer les conditions optimales de traitement de la vidéo, l'opérateur doit entrer les paramètres avant la première passe d'analyse sur le micro-ordinateur compatible PC pilotant à la fois l'encodeur et le magnétoscope. Outre les codes temporels (time code) de début et de fin de séquences, il doit indiquer les débits minimaux et maximaux qui peuvent être utilisés, la taille maximale du fichier MPEG-2, la résolution horizontale, le ratio de restitution (4:3 ou 16 :9), la dimension du GOP ou groupe d'images (8, 12 ou 16), la distance entre images de type P, la précision DC (8,9 ou 10 bits), etc. Une fonction autorise le traitement direct à partir d'un télécinéma (24 images/secondes) et la conversion à la cadence de 25 ou 30 images par seconde.

L'encodeur DVS-3110 accepte un débit compris entre un et onze mégabits par seconde. Comme nous avons pu le vérifier lors de la démonstration à laquelle nous avons assisté, l'appareil détermine lors de la première passe d'analyse le débit le mieux adapté à la nature des scènes ou des images. Ce débit s'affiche sur le petit écran à cristaux liquides de l'encodeur. Les données d'analyse sont stockées temporairement en mémoire puis sont associées aux codes temporels de la vidéo pour être réutilisées lors de la seconde passe, celle de l'encodage MPEG-2. Les images compressées sont ensuite stockées sur un disque dur magnétique ou acheminées vers un multiplexeur (audio/vidéo/données) via une connexion Ethernet. Du disque dur, elles peuvent être transférées sur une cartouche de type Exabyte.

C'est, selon les ingénieurs de Philips, le désir d'obtenir dans tous les cas une qualité optimale d'image qui a dicté cette façon de procéder en deux passes en faisant varier le débit. Ainsi une scène comportant des mouvements rapides sur plusieurs plans demandera un débit plus important qu'une image statique. En outre, cette solution permet d'opérer des transitions sans artefacts entre deux séquences ou deux plans différents. Certaines images dites difficiles comme des clairs obscurs seront également mieux traitées avec un débit plus élevé.

La version finale de l'encodeur DVS-3110 de Philips devrait être disponible au cours du second semestre 96. Cet appareil est destiné aux studios de conversion ou de post-production désireux de réaliser de l'encodage MPEG-2 pour DVD.

Un encodeur MPEG-Audio à débit variable en cours de réalisation

En complément du DVS-3110, Philips proposera un encodeur MPEG-Audio multicanaux traitant le son, lui aussi à un débit variable. Les premières versions d'évaluation sont prévues pour le mois de mars 96 et la version finale pour le mois d'août 96. Cet encodeur MPEG-Audio fonctionnera en synchronisation avec le DVS-3110 ou, du moins, avec les données issues de l'analyse déterminant le débit utilisé, cela afin d'assurer une parfaite synchronisation entre les images et le son. D'après les premières informations diffusées par Philips, cet encodeur MPEG-Audio supportera jusqu'à huit canaux en parallèle, le mode AC3 et le Pro-Dolby avec traitement en temps réel. D'après ce que nous avons compris, il devrait utiliser le kit appelé Musicore chez Philips et des algorithmes développés par les ingénieurs du groupe.

Philips travaille aussi sur un encodeur multipiste intégré dans un compatible PC. C'est un compatible Pentium dans lequel sont placées quatre cartes électroniques capables de traiter chacune deux canaux séparés; soit au total huit canaux compressés en temps réel à la norme MPEG-Audio (couches 1 et 2). Ces quatre codec sont synchronisés entre eux et les données issues du traitement sont stockées sur disques magnétiques. Cet encodeur effectue d'abord la numérisation des sons avec différentes fréquences d'échantillonnage (48, 44.1 et 32 kHz). Pour ce qui est de la compression, le débit de traitement varie entre 32 et 448 kilobits par seconde en MPEG-Audio couche 1 et de 32 à 384 kilobits par seconde en couche 2. Le logiciel livré prévoit le paramétrage des différents facteurs qui entrent en ligne de compte ainsi que l'entrée de codes temporels de début et de fin de séquences. Il sera livré avec un logiciel d'édition des séquences MPEG-Audio pour des opérations de montage (couper-coller) et l'écoute sélective des canaux.

Dans le courant de l'année, Philips devrait proposer une solution complète d'encodage de la vidéo et du son, de multiplexage des fichiers - capable de travailler sur plusieurs pistes sonores différentes et sur des données - destinée à la production de DVD. Est également prévu un encodeur de prématriçage qui permettra d'entrer les codes de correction d'erreurs et d'effectuer l'encodage au format EFM-Plus.

Francis Pelletier

Article publié dans le magazine MOS N°141.

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