Les compresseurs vidéo travaillent sur les flux vidéo pour réduire la quantité de données à transmettre. Cela permet généralement de réduire la taille des fichiers, ce qui peut améliorer l'expérience des utilisateurs sur les sites Web et les applications et réduire les coûts de la bande passante. La réduction de la quantité de données signifie également que moins de connexions sont nécessaires pour le streaming, de sorte que vous aurez moins d'utilisateurs à la traîne parce qu'ils ne peuvent pas suivre la vidéo. La compression vidéo est aujourd'hui un élément essentiel de tout flux vidéo, qu'il soit diffusé sur Internet ou enregistré localement par votre appareil. Cependant, la plupart des compresseurs vidéo ne fonctionnent pas de manière identique. Selon le type de compresseur vidéo que vous choisissez, il peut y avoir des effets variables sur la qualité de votre vidéo et sur le degré de compression nécessaire avant que quelque chose d'autre ne se produise. Il est important de comprendre les différents types de compression vidéo, leurs avantages et inconvénients, et comment ils peuvent affecter vos flux à différentes étapes de la production.

Qu'est-ce que la compression vidéo ?

La compression vidéo consiste à réduire la quantité de données nécessaires pour décrire un flux vidéo. Cela se fait généralement en réduisant la résolution des couleurs et/ou la gamme dynamique de la vidéo originale, dans le but de réduire la quantité de données nécessaires pour décrire l'image. En pratique, cela signifie que vous pouvez avoir plus d'informations dans un seul flux sans augmenter le débit binaire du flux. Cela facilite le transfert des données vidéo sur les réseaux et sur l'internet, où la bande passante est souvent limitée. Toutefois, cela se fait au détriment de la qualité, c'est pourquoi les compresseurs vidéo sont utilisés conjointement pour trouver le bon équilibre entre l'efficacité de la compression et la qualité de l'image.

Compression vidéo avec et sans perte

La plupart des compresseurs vidéo sont avec perte. Dans la compression vidéo avec perte, certaines informations sont perdues et la qualité de l'image est diminuée. Cela peut être fait de manière à ce que la quantité de données n'augmente pas de manière significative, mais cela n'est généralement perceptible que par les spectateurs qui s'en soucient suffisamment pour le remarquer. La quantité d'informations perdues peut varier considérablement. Certains compresseurs vidéo, comme ceux utilisés pour YouTube et pour de nombreux flux vidéo en ligne, sont très sensibles aux pertes, et seuls quelques bits sont perdus pour chaque seconde de vidéo. Cela signifie que la vidéo a un aspect beaucoup moins bon que si elle n'était pas compressée. Plus précisément, la vidéo perd des détails tels que la couleur, les gradients et la texture, ce qui fait qu'elle est souvent qualifiée de "molle" ou de "floue". Si vous le souhaitez, vous pouvez sélectionner manuellement une qualité inférieure pour réduire la quantité de données envoyées. En contrepartie, vous devrez renoncer à une certaine compression, de sorte que les vidéos de faible qualité peuvent avoir un débit binaire plus élevé que nécessaire.

Codage discret en cosinus et arithmétique

Le codage arithmétique et le codage en cosinus sont souvent combinés en une seule méthode de compression vidéo. Dans cette méthode, la vidéo originale est décomposée en petits morceaux qui peuvent être envoyés séparément. Cette opération a pour but de réduire la taille des vidéos, mais peut également être effectuée si l'image est floue ou dégradée d'une manière ou d'une autre. Le codeur utilise ensuite le codage en cosinus pour calculer la taille des bits nécessaires pour décrire ce petit morceau d'image. Le décodeur utilise ensuite ces bits pour recréer l'image originale. Il s'agit d'une méthode très efficace de compression vidéo, et c'est celle qu'utilisent de nombreux compresseurs vidéo. Cependant, elle se fait au détriment de la vitesse. Les encodeurs et les décodeurs sont très lents, et le décodage peut être très lent. Il est donc difficile d'utiliser cette méthode pour le streaming ou le codage vidéo à haut débit.

Méthodes basées sur les sous-bandes et les fréquences

Une autre forme de compression vidéo est basée sur la fréquence. Dans cette méthode, différentes bandes de fréquences sont utilisées pour calculer les bits nécessaires à la description d'une petite section de l'image. Cette méthode est souvent combinée avec le codage en cosinus pour augmenter la vitesse. Le codage en sous-bandes est basé sur la fréquence et est plus efficace que d'autres méthodes basées sur la luminosité de l'image (luminance), comme le codage en cosinus discret. Cela signifie que même si l'image est très sombre, les bits peuvent toujours être calculés à partir de la bande de fréquence. Une autre façon d'améliorer la vitesse du codage vidéo basé sur la fréquence est d'utiliser un algorithme d'allocation adaptative des bits, qui permet au codeur de décider plus rapidement où placer les bits.

Résumé

Dans cet article, vous avez découvert les différentes méthodes de compression vidéo et les types de compresseurs vidéo utilisés par les différents services de streaming vidéo. Vous avez également découvert les différents types de données qui sont perdues lors de l'utilisation de compresseurs vidéo et les compromis entre l'efficacité de la compression et la qualité de l'image.