FICHIERS
SON ET VIDEO
FICHIERS SONS
Qualités
d’un son
Les qualités
d’un son sont : sa fréquence, son volume et son timbre.
·
La fréquence traduit le nombre de vibrations par
seconde. Elle se mesure en hertz (Hz). Un son de petite fréquence est dit grave ; quand sa fréquence est élevée
il est dit aigu. Entre les deux, le
son est dit medium.
L’être humain n’entend que les sons ayant des
fréquences comprises entre 20 Hz et 20 000 Hz. Cette bande de fréquence est
dite bande audible.
·
Le volume traduit l'intensité avec laquelle
est émise l'onde correspondante à ce son. Elle est mesurée en décibels (dB).
·
Le timbre donne des sensations auditives
différentes suivant l'instrument ou la voix qui est à l'origine de ce son. En
outre, il permet de connaitre la personne qui parle ou l’instrument qui est
joué.
Types de sons :
·
Son stéréophonique
c'est-à-dire composé de deux pistes, le nombre de voies est 2.
·
Son monophonique,
c’est-à-dire composé d'une seule piste, le nombre de voies est 1
Remarques :
i- La voix, la musique et la chanson sont des
mixages de plusieurs sons.
ii-L ‘enregistrement et la lecture sont faits
sur des supports magnétiques ou optiques. Le son est donc analogique (Il se présente sous forme d’onde).
Numérisation
d’un son
La
numérisation du son est basée sur la notion d'échantillonnage. Elle consiste à
réaliser des mesures de ce son à intervalles de temps
égaux pendant une unité de temps. Plus le nombre est grand, meilleure est la
qualité du son rendu. La fréquence
d’échantillonnage est mesurée en kHz.
La plage de mesure qu'on adopte est,
elle aussi, importante et se traduit par le nombre de bits par échantillon.
Cette caractéristique s'appelle la
résolution du son. Une résolution plus grande permet d’apporter plus de
fidélité au et précision au son reproduit.
Caractéristiques d’un son numérique :
-sa fréquence d’échantillonnage
-sa résolution
-son type : monophonique ou
stéréophonique
Poids des fichiers son
Taille
La taille ou poids du fichier son
est donnée par la formule :
Taille du fichier son = (Nombre de
bit par échantillon) x (Nombre d’échantillon/s) x (durée) x nombre de voies :
8 (en octet)
= (Résolution) x (fréquences d’échantillonnage) x durée x nombre de
voies : 8 (en octet)
Exemple : Calculons en Mo, la taille d’une minute de musique stéréo
échantillonnée à 44,1 Khz et donc le Nombre de bit
par échantillon est 16 Bits.
Taille du son =
·
16 x 44000 x 60 x 2 = 84448000 Bits
·
8448000 :8 = 10560000 Octets
·
10584000 :1024 :1024 = 10,07 Mo
Débit
Le débit la
taille du fichier par rapport à la durée du son en kbit/s
Débit =
Matériels du son
En plus du
microordinateur, il faut ajouter :
·
Des outils d’acquisition : microphone
·
Des outils de restitution :
haut-parleurs.
·
Une carte son performante
Logiciels
de son
-Audacity
-Virtual DJ
Les
formats d’enregistrement
Le format
WAV
Le format WAV le plus connu est celui
associé au système d’exploitation Windows. Les fichiers sons enregistrés sous
ce format portent l’extension .wav (Waveform Audio File). Ce
format est caractérisé par des fichiers très lourds. D’après les calculs
précédents, une minute de musique stéréo échantillonnée à 44kHz occupera
environ 10Mo d’espace disque. L’idée est de compresser ces fichiers sons sans
trop perdre sur la qualité pour réduire le poids.
Le format
MP3
Le format MP3 (MPEG Audio Layer 3) est un
format compressé très utilisé aujourd’hui. C’est fût une révolution dans le
domaine de la musique.
Le format
MIDI
Le format MIDI (Musical Instrument Digital
Interface) est généré par des applications permettant à l’ordinateur de créer
la musique voulue sur l’instrument auquel il est branché. Retenons que les
fichiers MIDI ont un poids relativement faible.
N.B. Il existe d’autres formats du son dont le format VOC, le format AUD, etc
FICHIERS
VIDEO
Définitions
et matériels
Une séquence vidéo est composée d'un
ensemble d'images successives auquel est accolé un son.
La projection
ou la lecture d'une séquence vidéo avec une certaine vitesse, produit un effet
de continuité. Cette vitesse est de 24 images par seconde. Dès que la
vitesse devient inferieure à cette valeur, l’aspect saccadé se fait sentir.
La vidéo passe aussi au numérique à travers
l’exploitation des outils informatiques utilisés dans ce domaine :
·
Carte d’acquisition numérique pour capturer la
vidéo.
·
Port rapide sur lequel on branche la source
vidéo : port USB 2 ; port IEE 1394 ou aussi appelé FireWire ou ilink. Le débit de transfert de données via ces ports est
relativement élevé et avoisine les 400 Mb par seconde.
Les sources vidéo sont :
·
Les caméscopes analogiques ou numériques,
·
Les tuners des téléviseurs ou des cartes
satellites etc.
NB : Les
fichiers vidéo sont plus lourds en taille que les fichiers son. Il faut une
machine performante avec assez de mémoire vive pour les traitements et
suffisamment de mémoires auxiliaires pour les sauvegardes.
Les formats vidéo et les codecs
Les codecs
Comme
les séquences vidéo consomment énormément de mémoire. Il est souvent nécessaire
de trouver des moyens de compresser les fichiers vidéo sans compromettre la
qualité du film. Ces moyens sont appelés les codecs. Codec est l'acronyme de codeur- décodeur. Il est basé sur
un algorithme de compression et de décompression. Cet algorithme compresse la
séquence au moment de son enregistrement pour occuper moins d'espace et
décompresse le fichier associé au moment de sa lecture pour retrouver la
séquence. Il existe un grand nombre de codecs.
Les codecs les plus utilisés sont :
-H264
-AVC
Les techniques de compression du flux de données numériques sont
principalement basées sur le fait qu'une image contient beaucoup d'informations
redondantes (répétitives).
La compression consiste à identifier ces
redondances et à les éliminer. Selon les critères de choix de la redondance et
la précision avec laquelle elle est déterminée, la compression produira une
image plus ou moins proche de l'originale.
Les formats vidéo
Il
existe plusieurs normes de compression, nous citons :
Les extensions les plus fréquentes des
fichiers vidéo sont :
- AVI
(plusieurs codecs sont associés à ces extensions, on y retrouve les fichiers
vidéo de Windows ainsi que les fichiers compressés en DivX),
- MPEG,
- MOV
- MP4 etc
Poids
d’une vidéo
Le poids d’une vidéo dépend de son débit
d’encodage et de sa durée.
Poids=Débit d’encodage (kbps) x Durée (s) : 8 (en Ko)
Lorsqu’une vidéo est encodée à plusieurs
dédits, le poids total qu’occuperont ses différentes versions correspond au
poids d’une vidéo dont le débit serait la somme des débits disponibles.
Montage
vidéo
Définition
Le montage vidéo est une opération
qui consiste à sélectionner des séquences d’images préenregistrées en vidéo et
à les assembler en une suite cohérente ou sous forme d’expression artistique.
Applications
Le montage vidéo est l’une des
étapes de post-production pour la réalisation de documentaires, téléfilms,
reportages, clips vidéo films d’animation etc.
Logiciels
Il existe plusieurs types de
logiciel pouvant permettre le montage des photos. On peut citer entre autres,
Windows Movie Maker, Photorécit 3, etc. La procédure
de montage de photos est presque identique pour tous ces logiciels.
EXERCICES
CONTROLE DES CONNAISSANCES
1) Donner trois caractéristiques différentes d’un
son
2)
Citer le nom d’un logiciel de traitement du son
3)
Quelle est la différence entre un son mono et un son stéréo ?
4)
Comment peut-on réduire la taille d’un fichier multimédia ?
5)
Un son de petite fréquence est dit : Aigu, Médium ou Grave ?
6) Donner trois formats vidéo.
7)
Citer le nom d’un logiciel de traitement de la vidéo.
8)
Pourquoi doit-on compresser les fichiers vidéo au moment de
l’enregistrement ?
9)
Citer quelques outils d’acquisition de la vidéo.
10) Le
fichier vidéo est plus lourd qu’un fichier son. VRAI ou FAUX ?
EXERCICE
I :
1) Définir : Echantillonnage,
2) Combien d’espace prend une minute d’audio mono
au format .wav(16 bits, 44,1 Khz) sur un disque dur ?
Taille
(en bits) = ……….
Taille
(en Mo) = ………..
3)
Citer les moyens d’acquisition d’un son.
4) Quel est l’avantage du format « .wav» ?
Soit un fichier son « musique.wav » dont :
Fréquence d’échantillonnage= 44100 HZ Nombre de voies= 2
Nombre de bits par échantillon= 16 bit Durée=
5 min
1) Quels
sont les caractéristiques numériques du son ?
2) Donner
la formule qui permet de calculer la taille d’un fichier son.
3) Calculer
la taille du fichier « musique.wav » exprimé en Mo.
4) Si on
augmente la fréquence, la taille de fichier augmente, oui ou non ?
5) Si on
diminue le volume, la taille de fichier sera modifiée, oui ou non ?
6)
Comment appelle-t-on l’opération qui consiste à réduire la taille d’un fichier
son.
7) Soit
le taux de compression= 40%, calculer la nouvelle taille du fichier son.
EXERCICE III :
Soient les données suivantes :
-Taux
d’échantillonnage : 44100 Hz,
-Codage : 16
bits,
-Durée : 25 secondes,
1-Calculer
le poids en octets du son mono et du son stéréo correspondant aux données
ci-dessus
2-Calculer le
débit de ce son.
EXERCICE IV :
1. Définir : son monophonique
2. Faire correspondre
la nature des fichiers
|
|
Son non compressé |
Son compressé |
|
Anonyme.mp3 |
|
|
|
Decouverte.wav |
|
|
|
Avenir.mid |
|
|
EXERCICE V:
On donne la liste suivante d’extensions de fichiers : GIF ,
BMP , WAV , JPG , TIF , PNG , MP4,AVI,DOC ,TXT,
MP3.A partir de cette liste, mettez dans chaque colonne du tableau
ci-dessous les extensions habituellement utilisées pour les 3 types des
fichiers suivants :
|
Types de
fichiers |
Texte |
Image |
Son |
Vidéo |
|
Extensions |
|
|
|
|
EXERCICE
VI: Vidéo numérique
1) Donner
trois caractéristiques d’une séquence vidéo.
2) Citer
quatre sources possibles d’acquisition d’une séquence vidéo.
3) Qu’est-ce
que le montage vidéo ?
4) Citer
deux exemples de logiciels de montage ?
EXERCICE VII :
On veut enregistrer un film de 10 mn. En général, un film est une
séquence d’image de définition de 350x300 pixels, environ 25 images/seconde.
1. Avec quel taux de compression pourra-t-on enregistrer ce film
sur un disque de 256 Mo.
On
donne : Profondeur de codage :24 bits
2-Un livre numérique dans un disque dur contient 500 pages de 80
lignes de 100 caractères chacune (ponctuations et blancs compris). Quelle est
la taille de ce fichier
NB :
Un caractère occupe un octet.
CORRIGES
CONTROLE DE CONNAISSANCES
1- Amplitude,
fréquence et timbre.
2) Logiciel
de traitement de son : autodacy, adobe audition,
AVSaudio…
3)
Un son mono enregistré sur une seule piste (voie) alors qu’un son stéréo
est sur deux pistes.
4)
Il faut le compresser
5)
Un son de petite fréquence est dit Grave.
6) Trois formats vidéo.
-MP4 (ou MPEG-4)
-AVI(Audio Vidéo
lnterleave
- MOV(QuickTime
Movies)
7)
Windows Movies Maker.
8)
Pour qu’ils occupent moins d’espace car les fichiers vidéo sont lourds et se
chargent lentement.
9)
Outils d’acquisition de la vidéo :
-Caméscope
-Carte
d’acquisition numérique.
10). VRAI
EXERCICE
I :
1) C’est la mesure du son à intervalles de temps égaux pendant une unité de
temps.
2) Taille =résolution x fréquence x durée x Nombre
de voies/8
Taille (en bIts) = 16x44100x60x1=42336000bits :8=5292000 octets
Taille
(en Mo) = 42336000bits :8=5292000 octets :1024=5168
ko :1024=5,04Mo
3)
Moyen d’acquisition d’un son : microphone.
4) Avantage du format « .wav» : Non compressé donc sans pertes.
EXERCICE II :
1. Fréquence
d’échantillonnage, résolution et poids.
2.
Taille=résolution x fréquence x durée x Nombre de voies/8
3.
Taille=16x44100x300x2=42336000bits :8=
52920000octets :1024 :1024=50,47Mo
4. Oui
5. Non
6. Compression
7. Taille
compressée= taille initiale x taux de compression=50,46*40 :100=20,184
Taille finale= taille initiale -taille
compressée= 50,46-20,184=30,26 Mo
NB :
Taux de compression = (taille initiale-taille finale) x100/ taille initiale
EXERCICE
III :
1-Poids= Taille=résolution x fréquence x durée x Nombre de voies/8
=16*44100*25*1/8=2205000 octets pour un son mono
Poids= Taille=résolution x fréquence x durée x Nombre de voies/8
=16*44100*25*2/8= 4410000 octets pour un son stéréo
2-Débit
=Taille/durée
=2205000 :25=88200 octet/s pour le son
mono
=88200*2=176400octet/s pour le son stéréo
EXERCICE IV :
1. Son
monophonique : sensation auditive perceptible à l’ouïe enregistrée et
diffusée sous un seul canal
2.
|
|
Son non compressé |
Son compressé |
|
Anonyme.mp3 |
|
ü |
|
Decouverte.wav |
ü |
|
|
Avenir.mid |
|
ü |
EXRECICE V : On donne la
liste suivante d’extensions de fichiers :
GIF , BMP , WAV , MP4, AVI,JPG ,
TIF , PNG , DOC , TXT, MP3.
|
Types de fichiers |
Texte |
Image |
Son |
Vidéo |
|
Extensions |
.txt ,
.doc |
.gif , .bmp ,
.jpg , .tif , .png |
.wav , .mp3 |
MP4,AVI |
EXERCICE VI:
1) Vitesse, débit,
codec utilisé.
2)Quant aux sources
vidéo, citons par exemple les caméscopes analogiques ou
numériques, les tuners des téléviseurs ou des cartes satellites etc
3) Le montage vidéo est une opération qui consiste à
sélectionner des séquences d’images préenregistrées en vidéo et à les assembler
en une suite cohérente ou sous forme d’expression artistique.
4) Windows Movie Maker,
Photorécit 3.
EXERCICE VII :
1-Taille
d’une image : 350 * 300 * 24 bits :8=315000octets
Débit
d’encodage=315000*25=7875000octets/s
Taille d’un
film : 7875000* 10 *60=4725000000octets :1024 :1024=4506,11Mo
Taux de compression
(%)=4506,11-256 :4506,11=0,94 soit 94%
2- Un
caractère occupe un octet donc 80 * 100 * 500=4000000
octets :1024 :1024=3,81Mo