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Techniques audiovisuelles et multimédia -Tome 1 / 3ème édition
mercredi 2 mai 2012, par gerla
Un contenu actualisé des savoirs relatifs aux applications de capture, traitement, stockage et reconstruction des contenus audiovisuels (son, image) et de la mise en oeuvre.

Il est possible de se procurer ce tome 1 chez (JPG) Dunod Editeur et dans toutes les bonnes librairies.

Cette 3ème édition en deux tomes de Techniques audiovisuelles et multimédias est réorganisée de façon à faire apparaître une unité propre à chaque volume :

• le premier volume décrit tout ce qui concerne la nature et la capture des sons et des images, la compression et l’enregistrement, la reconstruction des espaces sonores et visuels.

• le second volume traite des solutions de transport de l’information audiovisuelles (réseaux IP, télédiffusions hertzienne et satellite, distribution des signaux) après avoir abordé l’étude des systèmes micro-informatiques qui sous-tendent de nombreux équipements.

Les mises à jour sont importantes, tant du point de vue des évolutions technologies qui sont récemment intervenues que des objectifs de l’ouvrage.

(JPG)

Au sommaire du tome 1,

le chapitre 1 reprend l’ étude des sons  :

• propagation, fréquence, longueur d’onde, onde stationnaire, fréquence propre, résonance,

• qualités physiologiques avec volume d’un son, dynamique, hauteur, timbre (spectre, analyse de Fourier, harmonique),

• audition, aire d’audition, effet de masque (pré et post masquage).

Egalement et pour comprendre le contenu des images , le chapitre 1 aborde :

• L’œil, la vision,

• La composition de la lumière blanche (spectre),

• La couleur d’un objet et la température de couleur, le blanc de référence,

• La trichromie, le mélange des couleurs et les couleurs complémentaires,

• La lumière naturelle et la lumière polarisée (champ électromagnétique),

• La représentation des images de télévision.

Le chapitre 1 étudie la notion de bruit dans un canal de transmission (bruit blanc, bruit rose, bruit thermique, d’autoperturbation, de grenaille, de quantification, ...), les sources de perturbation, le rapport signal sur bruit S/N (SNR) et la qualité perçue d’un message audiovisuel.

Après avoir étudié la numérisation du signal (convertisseur analogique/numérique CAN, théorème de Shannon-Nyquist, CD-DA, normes 4 :2 :2 et 4 :2 :0, quantification et bruit de quantification), le chapitre 2 dresse le panorama des techniques de compression vidéo  :

• JPEG, MPEG-1/2,

• Compression spatiale, (codage image intra), bloc, macro-bloc, FFT et DCT, codage entropique (Huffman),

• Compression temporelle (codage image prédite, image bidirectionnelle), compensation de mouvement (motion compensation), vecteur de mouvement,

• Groupe d’images GOP, niveaux et profils (MP@ML, ...), flux vidéo (transport stream).

Les techniques de compression audio constituent également en partie importante du chapitre 2 :

• Codages PCM, ADPCM, DPCM, circuit de prédiction, modulation delta-sigma,

• Codage en sous-bandes PASC ; MP3 ; AC3,

• Modèle psychoacoustique (perceptual model) et couches audio MPEG,

• SBR (spectral band replication) et évolutions mp3PRO, MP3-PS, MP3-Surround,

• Dolby AC-3.

Les évolutions du codage vidéo et du codage audio présentées font références à la compression par ondelettes ou wavelets WDT (JPEG 2000) et à la généralisation des standards MPEG-x :

• MPEG-4 et objets vidéo et audio, scène interactive (langage BIFS),

• Fonctions de MPEG-4, flux élémentaires, codage de forme, texture, animation,

• Codage vidéo AVC ou H264 ;

• Codages audio CELP et HE-AAC (aacPlus),

• Produits connexes (DivX, XviD, VC1), descripteurs de contenu, essence et métadonnées, MPEG-7 et MPEG-21, tatouage (watermarking) des données.

Au cœur de l’ouvrage, le chapitre 3 présente la technologie du terminal de visualisation . Après une brève présentation du format vidéo de télévision (CVBS, tops de synchronisation ligne et trame, ...), il est successivement fait référence à :

• Ecrans LCD à matrice active TFT, rétroéclairage CCFL ou EEFL ou LED (backlight),

• Circuits associés à l’écran LCD-TFT, inverter, Dimming total ou partiel, interface LVDS,

• Schémas synoptiques du moniteur LCD et du téléviseur à écran LCD,

• Ecrans LCD réflectifs, écrans OLED,

• Ecrans plasma (PDP), technologie AC-PDP et circuits de commande (implantation des cartes),

• Affichage en sous-trame (sub-field) et cycle ADS (initialisation ou reset, adressage ou writing, maintien ou sustain),

• Projection vidéonumérique, principe et caractéristiques des écrans de projection (gain, angle de vision),

• Vidéoprojecteur à LCD, LCoS, DLP, lampe UHP, roue chromatique, DMD, tri-LCD, etc.

• Gobo, projection de Gobo, panneau électronique, écran d’affichage.

Egalement au cœur de l’ouvrage, le chapitre 4 est consacré à l’étude des éléments de reconstruction d’un espace sonore  :

• Home cinéma et configuration stéréophonique HIFI, haut-parleurs électrodynamiques (boomer ou woofer, medium, tweeter), enceintes acoustiques (filtre de voies, impédance, puissance nominale, pression acoustique et sensibilité, réponse amplitude/fréquence, distorsion harmonique, ...), enceinte bass reflex et enceinte close,

• Implantation et connexion des enceintes (câbles OFC, marqueur de polarité, fiches), configuration et réglage des temps de propagation (retard),

• Enceintes USB et wireless, enceinte à haut-parleur électrostatique,

• Sonorisation (espace public) et installation de sécurité, ligne à tension constante (100V), calcul d’implantation des enceintes de plafond ou suspendues, projecteur de son et colonnes acoustiques,

• Enceinte de sonorisation scénique, enceinte active, connexion XLR, enceintes en ligne (line array),

• Haut-parleur à compression, public address,

• Casques, casque Bluetooth, casque à réducteur de bruit actif, casque Surround, fonction talk through,

• Préamplificateur et amplificateur stéréo HIFI et home cinéma, implantation et schéma synoptique, correcteur physiologique (loudness), de tonalité, baxandall, classe A, AB, classe D, classe G, H,

• Sécurité de fonctionnement des amplificateurs de puissance, bi-amplification (bi-amping),

• Amplificateur de sonorisation de sécurité à sortie ligne, schéma synoptique, système d’auto détection de panne, message de sécurité,

• Electronique de sonorisation scénique, table de mixage, console, jack TRS, XLR, connexion SPEAKON, DI-box, microphones dynamique et électrostatique, diagramme de directivité.

La capture et le stockage audio et vidéo constituent le chapitre 5  :

• Appareil photonumérique (APN) et caméra, tête optique, capteur CCD ou CMOS, filtres couleur (Bayer, Rockwell, ...), production des signaux vidéo,

• Objectif et éléments d’optique (focale, nombre d’ouverture, champ, pouvoir séparateur), monture, tirage optique, tirage mécanique, mise au point, zoom,

• Schéma synoptique de la caméra et traitement vidéo, stabilisateur d’image, formats Mini DV, DVCAM, DVCPRO, JPEG, MJPEG, MPEG, interface SDI, modes HDI,

• Particularités des caméras IP, liaison RJ45, CPL, WiFi, caméra PTZ, maintenance,

• Appareils photonumériques (APN) reflex, bridge, compact, hybride, objectifs, particularités, réglages, capture des images et transformation du flux vidéo,

• Fichiers RAW, JPEG, supports d’enregistrement, formats FAT, NTFS, exFAT, ISO9660, Ext2,

• Lecteur/graveur laser CD, DVD, Blu-ray Disc (BD), principe de la lecture, chemin optique, asservissements laser, traitement trame,

• Schémas synoptiques, DVD, SACD,

• Stockage en réseau, disque dur multimédia, DLNA, UPnP, protocoles, serveur IP vidéosurveillance, NVR.

Pour clore ce premier tome, le chapitre 6 résume les principes de l’analyse fonctionnelle et de l’analyse technique employées pour l’élaboration des schémas synoptiques des différents matériels. Le fil conducteur s’appuie sur une hiérarchisation des fonctions.

Les contraintes de fonctionnement d’un équipement audiovisuel et le dénominateur commun des fonctions relevant d’un objectif commun permettent de faire apparaître des groupes fonctionnels . Cette représentation (diagramme d’activité) est volontairement simple et doit permettre de faciliter la mise en œuvre des équipement et leur maintenance.

Chaque fois que cela est nécessaire, les sujets traités font référence à des produits du commerce et à des normes ou standards de l’industrie de l’audiovisuel. Les sources sont reprises en fin de volume dans la bibliographie qui donne, en particulier, les adresses des sites Internet.

Dans l’ouvrage, outre la table des matières, un index facilite la recherche par mots ou expressions en usage.

Bonne lecture.

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