Le terme format est employé pour désigner aussi bien  un fichier de données que son contenu. Ce qui implique des confusions. Car ceci nous emmène à considérer les catégories de formats vidéo.

La technologie apporte continuellement de nouveaux supports (Internet, baladeurs…), et  de nouveaux formats vidéo font leur apparition. Des formats vidéo selon les constructeurs seront propriétaires ou libres.

L’encodage (conversion) consiste à plus ou moins compresser les données sans nuire à la qualité. L’outil qui sert à l’encodage est un codec.

Selon le type d’encodage utilisé on obtient un format spécifique : des formats vidéo et des formats audio. Afin de permettre la lecture simultanée de l’image et du son (formats vidéo /audio), de la  transmission, ces flux sont encapsulés (contenus) dans un fichier conteneur.

Exemple : Tout comme le format « xls » indique un  fichier Microsoft Excel, MOV indique un QuickTime;…

Catégories de formats vidéo

La catégorie des fichiers vidéo comprend un large éventail de formats vidéo, qui utilisent des codecs différents pour encoder et compresser les données vidéo. Les formats vidéo ne sont pas tous des formats de données.

La plupart des formats sont :

1.  des formats de fichiers de projet (conçus pour fonctionner à l’intérieur d’un programme d’édition) ; Ils sont identifiables par un nom dont  l’extension (après le point) permet souvent de déterminer le type.
2. des formats vidéo (ce sont des vidéos que l’on peut créer via un logiciel, à des fins de stockage pour être visionné,  diffusé et partagé … etc. Les formats vidéo actuels sont regroupés en deux sous-catégories : les formats vidéos conçus pour les systèmes de diffusion vidéo/TV et ceux conçus pour les images d’ordinateur. Les exigences techniques diffèrent d’une catégorie à l’autre.

Il y a une réelle différence entre les formats vidéo et les formats de fichiers de projet.  En effet, .mpg, .avi, .mov sont des conteneurs (également appelés des encapsuleurs); ils peuvent néanmoins vous indiquer quel type de format est ce fichier. Plus bas, je dresse 2 listes d’exemples à propos de ces 2 catégories.

Exemple :

– fichiers de projet

1. Format de fichiers Projet ou Conteneurs

 Les conteneurs sont  destinés à être utilisés dans les premiers stades d’un projet vidéo.  Ces formats ont généralement  une meilleure résolution et sont plus volumineux  que les formats de partage. Ce sont des fichiers « non finalisés », encore exploitables pour un montage vidéo.

L’inconvénient d’un  fichier conteneur est de ne pouvoir être reconnu par certains lecteurs ou logiciels.

Rôle des Conteneurs

 Les fichiers projet ou conteneur sont non finalisés. Ils sont ouverts à des retouches (modification des scènes et séquences, l’enregistrement de la voix, la durée, le ton, le type d’habillage, etc.)

Les Formats de fichier sont conçus pour stocker des données audio et vidéo Ces conteneurs ou fichiers projets sont dans leurs meilleures conditions non compressés. Ils possèdent eux-mêmes plusieurs objets (formats vidéo sous forme de pistes plus ou moins liées entre elles , des codecs).

Tel le format .AVI,  c’est un format de fichier de projet et non un format vidéo. C’est un format de conteneur, une boite qui contient une vidéo dans tel ou tel format comme DivX, XviD, DV, MPEG2, etc. 

Tant qu’un format de fichier projet n’est pas encodé, c’est-à-dire non convertit dans un format vidéo, il ne peut être partagé sur le web (distribué, téléchargé, ..etc.)

Une vidéo possède souvent :

• une bande sonore,
• des sous titres, des chapitres…

Il faut pourtant lier toutes ces informations à un même endroit, dans un conteneur :

On réunit le son et l’image plus diverses informations diverses (chapitre, menu, sous-titres… etc.)

Conteneurs et Codecs

Pour le domaine du multimédia, il est important de bien séparer le rôle des conteneurs de celui des codecs :

UN CONTENEUR : Les vidéos numériques, exploitées par des ordinateurs, sont contenues dans des fichiers projet ou conteneurs.

Un fichier vidéo peut simplement contenir une vidéo composée de 2 flux (audio/vidéo) ou bien contenir plusieurs flux (1 flux vidéo et 3 flux audio pour les langues par exemple), éventuellement du texte (sous-titres) et bien d’autres ( j’en cite plus bas).
Le conteneur coordonne l’image et le son, et d’autres données liées, grâce au codec qui l’aide à interpréter ces données.

UN CODEC : L’image et le son d’une vidéo sont encodés à l’aide de pilotes (et décodés à l’aide de ces mêmes pilotes pour édition ou restitution (visionnage, téléchargement….etc.). On parle alors de CODEC (Codeur/Décodeur).

Il est nécessaire de les installer localement pour lire une vidéo. Il existe un grand nombre de codecs pour satisfaire les besoins multimédia. Ils sont d’ordre propriétaires, standards, ou libres. Ils peuvent être de type audio et/ou vidéo.

Les codecs allègent la vidéo, en évitant d’en détériorer la qualité. Le son et l’image sont souvent traités de manière dissociée, ce qui explique le déphasage entre l’image et le son s’il existe le codec son ou le codec vidéo. (le lecteur a le bon codec vidéo) mais pas le son. Les codecs réduisent les besoins de bande passante et de stockage sans nuire à la qualité de l’image. Certains codecs y œuvrent plus que d’autres.

Choix d’un Conteneur Vidéo

Ce choix se résume :

1.  dans la capacité d’un conteneur à faire du streaming;
2.  la taille occupée par les données complémentaires aux flux est variable selon les formats vidéo;
3.  les critères de compatibilités avec les lecteurs, les OS (systèmes d’exploitation) et les codecs;
4. dans la capacité d’insérer :
5.  des sous-titres  (ce qui permet le multilingue) ;
6.  du nombre de pistes,
7.  des éléments de chapitrage (de la même manière que sur les DVD);
8. des métadonnées (par exemple le titre du média, le nom du réalisateur, la date)..etc.

Applications et  Conteneurs

D’une part, il faut avoir une application pour ouvrir un Conteneur. Windows Media Player pour les WMV, un lecteur Flash pour les FLV , …..le lecteur Flash pourra pas ouvrir un fichier MOV, il faut QuickTime et posséder le codec capable de décrypter les données contenues. A la lecture du fichier, le système signale des fois l’absence d’un codec et propose de le télécharger pour que la lecture s’exécute, s’il n’existe pas ou s’il ne possède pas un codec compatible (universel et standard).

Pour retrouver le codec d’une vidéo : Il arrive parfois que des vidéos télechargées ne puissent pas être lues par défaut sur un ordinateur, ou qu’elles ne soient pas lues correctement (pas d’image, pas de son, image inversée…). La vidéo peut bien sûr être corrompue mais la plupart du temps, il s’agira d’un codec manquant, le fichier ne pouvant alors pas être décodé.

Comment savoir quel codec télécharger ? Dans ce cas, le logiciel AVI Codec vous sera d’une grande utilité. Il vous permet de déterminer les codec (audio et vidéo) nécessaires pour vos fichiers.

Le choix d’un conteneur peut par contre limiter les normes utilisables à l’intérieur de celui-ci. Ainsi un conteneur MPEG-2 ne peut contenir que des flux vidéo MPEGV2 et des flux audio MPEGA 1, 2 ou 3 ou des flux audio AAC (wiki)

Exemple de codec standard : ffmpeg, MPEG-2, H.264,  MP3.

Vous trouverez une compatibilité conteneur/codec dans l’article http://forum.mac-video.fr/articles/Codec/Codec.html.

D’autre part, il existe des applications ou des logiciels qui sont standards permettant d’accéder à plus de vidéos.

Exemple d’application standard pour lire des conteneurs :  VLC (VideoLan Client)

EXEMPLE DE FICHIERS PROJETS OU CONTENEURS

AVI (.avi) (Audio Video Interleaved):

C’est une norme compatible PC pour la vidéo numérique. C’est le plus répandu, Crée par  Microsoft pour Windows. Il contient tout type de fichier audio et vidéo, mais pas de textes:  peut contenir la plupart des formats vidéo et audio. Le Conteneur AVI comprend des flux audio (mp3, WAV, mp2) et video (DivX, XviD, MPEG).

(.MOV)

(format propriétaire de Apple) QuickTime. Il contient différents formats dont Mpeg2, Mpeg4. Le format MOV (QuickTime) est un format conteneur, développé par Apple, qui peut contenir plusieurs pistes de plusieurs types : audio, vidéo et texte (sous-titres),  chacune compressée par un codec différent.

ASF (.asf) :

Contient le format Windows Media Video (WMV et WMA) format propriétaire de Microsoft Format prometteur, il appartient au framework Windows Media. Format récent développé par Microsoft. Il supporte tous les formats audio et vidéo.

(.RM)  RealMedia standard des formats RealVideo et RealAudio

Le RealMedia est en perte de vitesse. Format développé par RealNetworks.
Il Supporte de nombreux formats (spécialement les formats Real Audio et Real  Movie).  Adapté au streaming, il supporte uniquement le CBR (Constant Bit Rate). Il est de plus en plus délaissé au profit des formats ASF et Quicktime. –  Lecture uniquement avec RealPlayer, souvent jugé trop intrusif.

WMV 

Le format WMV ou Windows Media Video est un format conteneur propriétaire de Microsoft que l’on voit souvent sur Internet soit en téléchargement, soit en streaming. La version standardisée de son codec est le WMV9 connu sous le nom de VC-1 (Video Codec 1). Le VC-1 a pris le statut de standard international en 2005 et sera compatible sur le futur successeur du DVD, le disque Blu-ray.

MKV (.mkv, .mka, .mks) :

Le Matroska Multimedia Container peut contenir diverses métadonnées en plus des flux audio/vidéo; Le format WMV ou Windows Media Video est un format conteneur propriétaire de Microsoft que l’on voit souvent sur Internet soit en téléchargement, soit en streaming. La version standardisée de son codec est le WMV9 connu sous le nom de VC-1 (Video Codec 1). Le VC-1 a pris le statut de standard international en 2005 et sera compatible sur le futur successeur du DVD, le disque Blu-ray.

MPEG (.mpg) :

contient exclusivement des flux (formats MPEG vidéo et audio) est un format conteneur qui permet de coder des objets audio et vidéo, ainsi que du contenu 3D. Le MPEG – 4 est notamment utilisable avec les codecs H.263 et H.264 (cités plus bas).

MPEG2-PS : Stockage sur dvd

MPEG2-TS : Utilisé pour la diffusion (broadcast). Gestion de flux plutôt que de fichiers

MP4 : Format normalisé qui date de 2004 et qui s’inspire directement de quicktime.

FLV : Flash Video. Format utilisé pour diffuser des vidéos sur internet via le lecteur
Flash.

DVRAW : C’est le format qui encapsule les codecs de type DV

AIFF (.aiff, .aif, .aifc) fichier audio qui contient des formats non compressés (PCM, IFF)

MP4 (.mp4) : fichier standard audio et vidéo pour le MPEG4 partie 14

M2TS (.mts) : fichier standard pour le MPEG4 AVC/H264

M4v (.m4v) : fichier standard de iPod, PSP et de vidéos en lignes (iTunes) contenant du Mpeg4

Ogg (.ogg) : fichier libre et Open source contenant Vorbis (audio) et Théora (vidéo)

OGM ou Ogg Media (.ogm) : fichier pouvant contenir les formats DivX, Xvid et en audio le le format ogg Vorbis.

VOB (.vob) : pour DVD, contient généralement Mpeg2 (vidéo) et AC3 ou DTS (audio)

3GP (.3gp ou 3g2) : 3GP est un format conteneur multimédia qui supporte les codecs vidéo MPEG-2, H.263 et H.264. 3GP a été conçu pour diminuer le stockage et la bande passante des fichiers afin d’être compatibles avec les téléphones mobiles. La plupart d’entre eux savent de lire et enregistrer au format 3GP.

QuickTime (format propriétaire de Apple) : l’extension est le plus souvent .mov

MPEG (.mpg) : contient exclusivement des flux (formats MPEG vidéo et audio)

AIFF (.aiff, .aif, .aifc) fichier  audio qui contient des formats non compressés (PCM, IFF)

MKV (.mkv, .mka, .mks) : Le Matroska Multimedia Container peut contenir diverses métadonnées en plus des flux audio/vidéo

MP4 (.mp4) : fichier standard audio et vidéo pour le MPEG4 partie 14

M2TS (.mts) : fichier standard pour le MPEG4 AVC/H264

M4v (.m4v) : fichier standard de iPod, PSP et de vidéos en lignes (iTunes) contenant du Mpeg4

Ogg (.ogg) fichier libre et Open source contenant Vorbis (audio) et Théora (vidéo)

OGM ou Ogg Media (.ogm) : fichier pouvant contenir les formats DivX, Xvid et en audio le format ogg Vorbis.

RealMedia (.rm) standard des formats RealVideo et RealAudio

VOB (.vob) : pour DVD, contient généralement Mpeg2 (vidéo) et AC3 ou DTS (audio)

3GP (.3gp ou 3g2) : pour téléphone mobile de 3ème génération, contient du Mpeg4 partie 14 (mp4) en basse résolution.

2. Les formats vidéo

Les formats vidéo sont destinés à être visionnés, stockés sur support partagés entre particuliers ou chargés sur internet. Les formats vidéo représente la manière qui a été utilisée pour représenter les données (des informations représentant les images, le son). C’est une convention utilisée pour représenter des données.

Les formats vidéo sont très importants, car ils définissent le débit des transferts.

Exemple de débits de formats vidéo :

• [MPEG-4 : entre 50 Kbit/s et 10 Mbit/s] ou
• [MPEG-2 : entre 1 Mbit/s et 15 Mbit/s en définition standard (SD : 720 x 576 pixels en PAL)
• H.264 (pour ceux qui font de la haute définition : H.264

Lorsque ces données sont stockées dans un fichier, on parle de format de fichier. Une telle convention permet d’échanger des données entre divers applications permettant de lire ces fichiers. On appelle interopérabilité cette possibilité d’échanger des données entre différents logiciels.

Si vous faites des chargements de vidéos sur le Web, vous devez être au courant des
formats vidéo. Les Formats vidéos sont des fichiers finalisés, qu’on peut exploiter (partager, visionner). 

Par contre , ils ne peuvent plus être retouchés dans le format dans lequel ils ont été partagés. Il faudra le fichier projet et l’ouvrir dans l’application qui permet de modifier cette vidéo, et l’enregistrer de nouveau.

Choix des formats vidéo

A partir du moment ou vous savez quel type de formats vidéo il vous faut (formats vidéo pour être partagés ou formats vidéo pour être exploités). Les formats vidéos vont dépendre du support auquel elles sont destinées (les formats vidéo vont avec plusieurs type d’utilisation : stockage de films pour TV, pour internet…) . Vous prendrez en compte, trois principaux critères d’évaluation :

1.  La Taille du fichier
2. L’apparence et la résolution
   globale du dossier
3. La Compatibilité du fichier (Lecture dudit format, et accessible via des outils (exemple : d’un fichier qu’on aimerait lire à partir de son lecteur DVD du salon) facilement disponibles sur le marché)

Diffusion des formats vidéo

Les formats vidéo décrivent l’ordre et la structure des images. Les données du flux vidéo, qui peuvent être accompagnées de sons sous la forme de flux audio, sont très volumineuses: elles doivent impérativement être compressées à l’aide de Codecs (Mpeg2, H264, etc…). [Codec veut dire Compression Decompression] , afin d’ :

• être stockées sur support (sur disque dur de l’ordinateur ou sur les supports d’enregistrement : CD-R/CD-RW et DVD-R/DVD-RW : CD ou DVD informatique, sur Blu-ray Disc (“BD”) des réseaux) ;
•  être en mémoire par un téléchargement en streaming depuis Internet. Les flux vidéo (et le(s) flux audio éventuellement associé(s)), une fois encodés, sont généralement encapsulés dans des fichiers conteneurs : ces derniers permettent, notamment, leur lecture simultanée.
• être chargées internet pour être visionnée (le streaming : la vidéo est visualisée en direct) ou pour être téléchargée (le fichier vidéo doit être téléchargé sur l’ordinateur avant de pouvoir être lu) ou téléchargé sur ordinateur. Le conteneur rendra ensuite ces informations compressées lisibles sur nos ordinateurs..

Les formats vidéo chargées sur internet (YouTube, Yahoo! Video, MySpace, et bien d’autres) à la base sont souvent en formats QuickTime, mpeg4, wmv , …par la suite les sites diffuseurs  le convertissent en flash ou MP4 avant de le mettre sur le net. « .FLV », ou (.Mp4)

Conversion (encodage) et compression de fichiers

Il y a un énorme écart de taille de fichier lorsqu’un format de fichiers est compressé :

Source  vidéo : 80 Mo de format MOV (format QuickTime)

Cible Conversion en MPEG 4 avec une compression H.264, on obtient : 10 Mo

Formats vidéo répandus sur le net

Le lecteur de vidéo flash quasi universelle FLV est populaire parce qu’il donne l’une des plus petites tailles de fichiers après compression mais et en plus il conserve une assez bonne qualité de la vidéo. Lorsque l’on héberge des vidéos, on les convertit dans des formats vidéo qui peuvent être lus par un grand nombre de personnes sur Internet.

La norme se déplace vers l’utilisation du format  vidéo MP4 (fichier standard audio et vidéo pour le MPEG4 partie 14, standard vidéo pour des applications multimédias ou pour la haute définition utilisant notamment le codec H264). Ce codec vidéo de pointe appelé H.264 est d’ores et déjà un standard. Il fournit une extraordinaire qualité vidéo à des débits remarquablement bas.

H.264 est un des formats vidéo des plus récents  offrant une innovation en matière de technologie de compression vidéo pour offrir une extraordinaire qualité vidéo à partir de la plus petite quantité de données vidéo.

H.264 est un des formats vidéo de Qualité optimale, et  est léger comme fichier.

A contrario :

• Les fichiers créés pour faire du “streaming” de diffusion (par exemple  le format RealAudio, de Windows Media) sont des fichiers compressés contre la qualité du fichier. La taille est grandement réduite mais la haute résolution se perd avec les gammes de haute fréquence.

Il existe des pack de codecs de qualité, qui installe tout ce qu’il faut pour lire 99,9 % des formats vidéo existants.

Exemple : K-Lite

Exemple de formats vidéo

Cette liste n’est pas exhaustive mais ce sont les formats vidéo les plus courants :

FLV

(ON2 VP6, Orenson: Le format Adobe Flash Vidéo permet d’insérer facilement une image vidéo sur une page WEB, dan un format lisible par presque tous les internautes (avec Flash player). La vidéo Flash est l’un des formats vidéo de partage le plus courant sur le web.

FLV est  encodé (ou convertit) par le logiciel Adobe Flash via d’Adobe Flash Player. Tout le monde (99%) possède le lecteur Adobe installé dans le navigateur et devient la plate-forme en ligne de visionnement de vidéos.

MPEG4

Standard vidéo pour des applications multimédias (avec codec DivX) ou pour la haute définiton utilisant notamment le codec H264. MPEG-4 Part 14 est un format de grand partage sur Internet. Il est petit. C’est le format vidéo utilisé par un nombre croissant de caméscopes et de caméras, et il devient un des formats vidéo fortement recommandé.

Comme mentionné précédemment, les éditeurs vidéo de plus en plus en ligne se déplacent vers MP4 (H.264 comme le codec de compression vidéo) comme format de partage internet en standard avec l’utilisation d’un couple performant (Flash – HTML5). C’est
le format que nous recommandons pour la livraison en ligne.

DivX : basé sur le Mpeg4, le DivX est un des formats vidéo qui permet de compresser fortement sans perte notable de qualité.

AVCHD (Mpeg4 AVC/H264) : format de haute définition fortement compressé. Exige pour le montage vidéo une configuration de l’ordinateur ayant de très hautes performances. L’AVCHD lite adopte une résolution inférieure : 720p. Ces formats peuvent être gravés sur DVD en m2ts

DV (DV-AVI) : norme de la vidéo numérisée faiblement comressée et sans perte de qualité. C’est le standard idéal pour le montage virtuel. Une exportation en DV-AVI est utile pour retravailler une vidéo.

GIF animé : animation à partir d’une succession d’images au format GIF. Le GIF animé est adapté aux animations graphiques de couleur unie et de petite taille, par exemple un logo. Il convient mieux aux images de synthèse qu’à la vidéo classique.

HDV (Mpeg2 4:2:0). Ce format adopte une résolution de 1440×1080 avec un rapport de 1,77 (16/9). Le Mperg2 4:2:2 adopte la résolution de 1920×1080.

MPEG1 : standard vidéo utilisant la résolusion 352×240 (NTSC) ou 352×288 (PAL/SECAM) pour être diffusé sur un CD-ROM.
La variante MPEG1-VCD est pour les VCD. La qualité est proche de VHS.

MPEG2 : standard vidéo de qualité DV pouvant être utilisé sous différentes résolutions. L’emploi le plus courant est le DVD.

Théora : codec gratuit et Open source, qui avec OGG (audio), sont dans un conteneur Vorbis

WMV : Windows Media Video, développé par Microsoft, est un format propriétaire. C’est le principal format utilisé par le lecteur Windows Media. Windows Media Video est utilisé à la fois pour le streaming et le téléchargement de contenu via Internet. Microsoft Windows Media Player, une application fournie avec les systèmes d’exploitation Windows, est conçu pour les fichiers WMV. Les fichiers WMV sont minuscules.  Ils sont tellement compressés que la qualité de la vidéo n’est pas bonne.

Mais une taille de fichier minuscule peut être un réel avantage pour certaines choses. Comme recevoir un fichier vidéo par mail ne peut être qu’un fichier  wmv. Ils sont les seuls assez petits pour être joints à un courriel.

Xvid : logiciel libre et gratuit, implémentation du Mpeg4, de meilleure qualité que son principal concurrent le DivX. Pour la sauvegarde de fichiers vidéo.