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ANALOGIQUE :- sensibilité aux perturbations électromagnétiques et à l'usure du support+ pas d'effets secondaires si le matériel est de qualité+ simplicité d'utilisation- coût élevé pour une bonne qualité- détérioration à la copie+ perte de qualité progressive et (relativement) prévisible

2a. Spécificités de l’audio-numérique

NUMÉRIQUE :+ possibilité de copie à l'identique (sans perte)+ relative immunité aux parasites électromagnétiques+ relative résistance à l'usure+ algorithmes de compression efficaces pour les bas débits (internet)+ indexation des supports+ miniaturisation des supports (archivages) et des machines+ manipulation des données faciles+ faible coût- apprentissage des interfaces- perte de données brutale et irrémédiable

Historique :- PCM : Modulation par Impulsions Codées, théorie vers 1920 (par Shannon et Nyquist)- premières applications en 1962- début années 70 : synthèse numérique sur mini ordinateurs- 1982 : établissement du 44,1 kHz / 16 bits comme standard (CD Audio)- fin années 80 : algorithmes psychoacoustiques de réduction de données (MPEG…)- fin années 90 : numérisation Direct Stream Digital- années 2000 : systématisation des calculs en 32 bits minimum

2c. Numérisation PCM : principe

GRIM - EDIF : résumés et illustrations du cours SON NUMERIQUE

Ce document reprend le contenu des fiches projetées durant le cours pour permettre leur impression.Il ne s'agit pas de cours mais d'éléments permettant d'aider les étudiants dans leurs révisions.Ce document est réservé à un usage interne exclusivement pour les étudiants des formationsconcernées et ne peut convenir qu'à un usage pédagogique.La plupart des illustrations sont issues de sites Internet (pas de liens, désolé) et de Wikipedia.La numérotation des pages correspond à celle des fiches qui sont à télécharger sur le sitehttp://sonart.free.fr/GRIM.ht. Certaines pages contenant principalement des illustrations ne sont pasreprésentées.Pour toute question, contactez-moi à l'adresse sonart@free.fr

Echantillonner = analyser et coder les valeurs d'intensité d'un signal (quantification) à intervalles réguliers(fréquence d'échantillonnage) => signal PCM (Modulation par Impulsions Codées).fréquence d'échantillonnage (Hertz) = détermine les fréquences enregistrablesquantification (bits) = détermine la plage dynamiqueThéorème de Shannon / Nyquist : la fréquence d’échantillonnage doit être supérieure ou égale audouble de la fréquence à échantillonner

(1. révisions rapide d'éléments d'acoustique et de signal analogique)

SIGNAL

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2d. Numérisation PCM : problèmes liés à la fréquenced’échantillonnage

Aliasing : repliement du spectre lorsque la fréquence d'échantillonnage est inférieure au double de lafréquence échantillonnée (théorème de Shannon / Nyquist)=>souvent perceptible comme une distorsion inharmonique dans les hautes fréquences

Solutions :- filtre antialiasing (LP) : suppression des fréquences supérieures à la demi fréquence d'échantillonnage- suréchantillonnage (convertisseurs delta-sigma) : subdivision de la fréquence d'échantillonnage =>meilleure résolution (A/N) et lissage (N/A)- échantillonnage à une fréquence plus élevée => 96 kHz, 192 kHz…

Pourquoi filtrer au dessus de 20 kHz ?Courbe de réponse d'un microphoneBruel & Kjaer

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2e. L’Aliasing (1)Cas concernés :- conversion A/N- conversion de la fréquence d’échantillonnage (par exemple 48 kHz <> 44,1 kHz)- transposition (échantillonneurs), “pitch-shifting”- traitements spectraux

Phénomène similaire : battement acoustiqueinterférence entre deux fréquences => apparition d’une nouvelle fréquence égale à la différence desdeux

2f. L’Aliasing (2)transpositions d'un signal de 15 khz (± 1 octave)Seuls le spectre original et celui de l'EXSP-24 sont représentés ici.

2h. Numérisation PCM : problèmes liés à la quantificationErreurs d'arrondi > bruit de quantification

équivalence : 1 bit = 6 db (1 bit = 2.log10 bels ou 20.log10 decibels)

8 bits = 48 db (1/256 = 0,39 %)12 bits = 72 db (1/4096 = 0,024 %)16 bits = 96 db (1/65536 = 0,0015 %)24 bits = 144 db32 bits = 192 db (!)

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Pour des raisons de composants et de thermodynamique, la dynamique des convertisseurs est limitéeà 120 / 130 dB.

Erreurs de quantification : saut vers la valeur d'intensité la plus proche en fonction du codage de bits=> distorsion aux faibles niveaux d'intensité

quantification sur 8 bits = 256 valeurs quantification sur 4 bits = 16 valeurs quantification sur 2 bits = 4 valeurs

2i. Codage binaire (rappel)

puissances de 2 :

20 = 1

21 = 2

22 = 4

23 = 8

24 = 16

25 = 32

26 = 64

27 = 128128 + 64 + 32 + 16 + 8 + 4 + 2 + 1 = 255 (0 à 255 = 256 valeurs)

bit = Binary Digitoctet ou Byte = 8 bitsmot ou word = n bits

Multiples d’octets tels que définis par IEC 60027-2Nom Symbole Valeur Nom Symbole Valeur

kilooctet ko 103 kibioctet Kio 210

mégaoctet Mo 106 mébioctet Mio 220

gigaoctet Go 109 gibioctet Gio 230

téraoctet To 1012 tébioctet Tio 240

pétaoctet Po 1015 pébioctet Pio 250

exaoctet Eo 1018 exbioctet Eio 260

zettaoctet Zo 1021 zébioctet Zio 270

yottaoctet Yo 1024 yobioctet Yio 280

2k. La merge de sécurité ou “headroom”

Afin de calibrer l’intensité du signal numérique avec les appareils analogique, ou de permettrel’addition des signaux (mixage), les constructeurs et programmeurs définissent des niveauxoptimums (”0 dB”) à un niveau inférieur au 0 dBFS (- 18 dB en 16 bits, - 24 en 24…).

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2l. Le Dithering

Ajout de bruit lors de la réduction de bits.Cas concernés :- mastering en 24 ou 32 bits > réduction en 16bits pour gravure CD-Audio- traitements en 32 ou 64 bits sur un signal 24ou 16 bits

Amélioration du procédé : Noise Shaping- déplacement (filtrage) du bruit dans une zoneoù l’oreille est moins sensible- par exemple l’algorithme POW-R déplace lebruit situé entre 1 et 4 kHz vers 20 à 60 Hz etsupérieur à 12 kHz

2m. Numérisation PCM : types de convertisseurs

Numérisation classique par approximations successives bit par bit :

Convertisseurs delta-sigma, "1 bit" (1989)

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3a. NUMERISATION DU SIGNAL AUDIO DSD (1)La numérisation DSD (Direct Stream Digital) n’est utilisée QUE pour le SACD. Tous les autres systèmesaudio-numériques sont basés sur la technique PCM.

- conversion 1 bit par modulation delta-sigma (idem convertisseurs 1 bit PCM)- codage et transmission directe SANS décimation- fréquence binaire : 2,8224 MHz (64 x 44,1 = DSD64)- restitution des aigus jusqu’à 100 kHz sans aliasing- dynamique équivalente à 20 bits (120 db) jusqu’à 20 kHz, moins bonne au-delà- utilisation importante de Noise Shaping (1 bit = 6 dB !)> augmentation du bruit au dessus de 22 kHz / filtrage à partir de 30 kHz

3b. NUMERISATION DU SIGNAL AUDIO DSD (3)

Améliorations du procédé : DSD128 à 5,6448 Mbits/s

Compatibilité PCM pour l’édition :- format DXD (Digital eXtreme Definition) : PCM 24 bits / 352,8 ou 384 kHz (8 x 44,1 / 48)- créé pour le logiciel Pyramix, agréé par Philips et Sony

Enregistreurs compatibles :- Tascam DS-D98, DV-RA1000 (avec Sony), Korg MR-1000

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Systèmes de production :- Pyramix (PC), logiciel et cartes audio

Conversion PCM/DSD :- plugins pour Protools et autres DAW- convertisseurs matériels

Authoring :- non public, nécessite une chaîne de production spéciale (cryptage matériel des données audio sur 80bits)

Les spécifications ASIO 2.5 (driver cartes son) sont compatibles avec le signal DSD, mais il n’existeactuellement pas de carte audio compatible.

Utilisations :- publication de masters analogiques : numérisation DSD > authoring SACD- enregistrements acoustiques stéréo ou 5.1 : numérisation DSD64, PCM (à 192 ou 176,4 kHz) ou DXD> édition PCM ou DXD (Pyramix) > conversion DSD > authoring SACD

FORMATS

4a. TRANSMISSION DU SIGNAL NUMÉRIQUE

- transmission électrique (coaxial) ou optique (fibre optique)- transmission série synchrone- le signal d'horloge (fréquence d'échantillonnage) est inclu dans le signal audio (SP/DIF, T/DIF, ADATLink) ou séparé (WordClock AES/EBU & MADI)- connexion des horloges de type maître / esclave- des fluctuations des horloges des convertisseurs ou une déformation du signal due au câble peuventintroduire du Jitter

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4b. DÉBITS (PCM)

calcul :

nombre d'échantillons par secondeX

nombre de bits de quantificationX

nombre de canaux=

débit (bits/sec. ou bauds ou HERTZ)

5a. CONNECTIONS (1) : normes appareils audio

AES/EBU ou AES3 (IEC 60958-4 et ANSI S4.40) :- 2 canaux, 16 à 24 bits, 44,1 à 192 kHz- XLR, 110 Ohms, 2 à 7 V, 64 mA, symétrique, 100 m- Word Clock = signal d’horloge séparé (BNC)AES 3id-1995 :- BNC, 75 Ohms, 1 V, 1,6 mA, asymétrique, 1000m

S/PDIF (IEC 60958-3 et EIAJ CP-340) :- 2 canaux, 16 à 24 bits, 44,1 à 192 kHz- RCA, 0,5 V, 8 mA, asymétrique (10 m) ou optique- possibilité de transfert AC3 et DTS 6 canaux

ADAT Link :- 8 canaux, 16 à 24 bits, 48 kHz- ou 4 canaux à 96 kHz ou 2 à 192 kHz (SMUX)

TDIF (Tascam) : prise Dsub 25- 8 canaux bidirectionnel, 16 à 24 bits, 48 kHz

MADI (Multichannel Audio Digital Interface) :- 64 canaux 24 bits / 48 kHz ou 32 canaux à 96 kHz- coaxial (BNC) ou optique- Word Clock séparée

IEEE1394 (Firewire) :- MLan : 64 canaux + MIDI (Yamaha)- SACD : 2,8224 MHz / 1 bit

5b. CONNECTIONS (2) : informatique

USB 1 : 12 Mbits/s (1,5 Mo/s)USB 2 : 480 Mbits/s (60 Mo/s)USB 3 : 5 Gbits/s

IEEE 1394 ou Firewire (Mac) ou DV (vidéo) ou iLink (Sony) ou MLan (Yamaha) : 400 Mbits/s (50 Mo/s)Firewire 800 : 800 Mbits/sFirewire S3200 : 3,2 Gbits/s (2010 ?)

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Ethernet : 10/100/1000 Mbits/s(100 Gbits/s prévus pour 2010) => Ethersound

WiFi :- IEEE 802.11b : 11 Mbits/s- IEEE 802.11g : 54 à 125 Mbits/s- IEEE 802.11n : 270 Mbits/s à 300 Mbits/sWiMax : 70 Mbits/s sur 50 km

HDMI et DisplayPort (10,8 Gbits) : vidéo HD et son, compatible 8 canaux en 24 bits / 192 kHz sanscompression.

Light Peak (Intel, Sony, Apple…) : 10 Gbits, transfert de toutes les infos (USB, HDMI etc.) sur uneunique fibre optique (2011 ?)

5c. CONNECTEURS (3) : nouveaux standards ?

MLan (Yamaha)- connexion IEEE 1394 à 400 MBits- liaison standard en série- transport audio et MIDI simultanés- possibilité d’utiliser des boîtiers convertisseurs MIDI <> MLan et Audio <> MLan

REAC (Roland Ethernet Audio Communication)- 40 canaux bidirectionnel en 24 bits / 96 kHz

EtherSound (Digigram - 2001)- 64 canaux bidirectionnel en 24 bits / 48 kHz (32 à 96 kHz)- connexion à 100 Mbits/s- câble standard économique : connecteur Neutrik Ethercom conseillé, RJ45 déconseillé…- peut être uni ou bi-directionnel- réseau en cascade (daisy-chain) : simple et efficace mais nécessite deux prise Ethernet par appareil- réseau en étoile possible avec des commutateurs (contraintes)- longueur de câble (cuivre) maxi entre deux appareils : 80 m- connexion en fibre optique possible (2 kms en multimode, 20 kms en monomode)- latences très faibles- utilisé sur des consoles MIDAS par exemple

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6a. COMPRESSION DE DONNÉES : sans perte

Réduction du débit sans perte "lossless" : taux de compression maximum 2:1, pour archivage oulecture directe dans certaines applications.

Archivage : zip, rar etc. doivent être décompressés avant l’utilisation.

Formats propriétaires :- Windows Media 9 Pro Lossless (wma, codec gratuit)- Apple Lossless Audio Codec (ALAC, codec intégré dans QuickTime)- DTS HD Master Audio (BluRay)- Dolby TrueHD (BluRay)

Formats freewares / Open Source- FLAC (le plus répandu)- WavePack (meilleures performances)- MonkeyAudio (le plus ancien)- Tak

Formats liés à un logiciel particulier :- SoundForge PCA- Wavelab- Emagic ZAP...

6b. COMPRESSION DE DONNÉES : avec pertes

algorithmes avec perte (perceptual coding) :- ATRAC 4.5 (Minidisc et SDDS), Adaptive Transform Acoustic Coding, taux de compression 5:1 pour leMD (+ modes MDLP 2 & 4 et tranferts NetMD)- PASC (Philips DCC 4:1)- Musicam (Radio DAB)- MPEG Motion Picture Expert Group (1988)- REAL, OGG Vorbis, WMA, AAC... (Internet)...- DTS (cinéma)

principes- seuils dynamiques- masquage fréquentiel- codage des bits utiles- masquage temporel (± 10 ms)- codage non linéaire- redondances stéréo (joint stereo)+ optimisation du codage (algorithme de Huffman …)

6c. COMPRESSION DE DONNÉES : FORMATS (3)

MPEG 1 : algorithme Fraunhofer IIS-A (1987)layer 1 (32 bandes) : 4:1 (384 kbps) / layer 2 (analyse plus poussée du spectre) : 6:1 à 8:1 (256 à192 kbps)layer 3 (largeur de bande des filtres variable, quantification non linéaire) :10:1 à 12:1 en moyenne (128 à 112 kbps), possibilité d'aller jusqu'à 320 kbps (= 4,4:1 // MD : 292kbps) (rappel : 1411 kbps = pas de compression)mp3 HD : version avec compressions sans perte + avec perte pour compatibilité

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OGG VORBIS (licence libre)- code jusqu'à 350 kbps en VBR, bon rendu des hautes fréquencesWINDOWS MEDIA AUDIO (wma)- version 8 : 160 kbps maxi, qualité moyenne- version 9 : jusqu'à 440 kbps, encodage 7.1, jusqu'à 96 khz / 24 bits

MPEG 2 AAC (1997) et MPEG 4 HE-AAC- code jusqu'à 96 kHz / 24 bits / 48 canaux, améliorations : changement de la méthode FFT (MDCT), Noise Shaping temporel, prédiction

ATRAC 3 (OMG)- issu du ATRAC 4.5 du MD pour les baladeurs NetMD(LP2 132 kbps, LP 4 66 kbps)

DOLBY AC3- jusqu'à 640 kbps en 6 canaux, 480 en 2 canaux, très bon rendu des fréquences et des transitoires

VQF (Yamaha)- codage des bandes de fréquence par rapport à une banque de filtres interne, bon respect du spectremais perte des transitoires

6e. Les DRM et l’interopérabilité

Les Digital Right Managementdéfinition : systèmes de protection des données numériques visant à restreindre les possibilitéd’utilisation des fichiers et des supports

Limites possibles :- interdiction ou limite du nombre de copies- limite de durée d’utilisation (abonnements)- limite de zone géographique d’utilisation (les zones du DVD-Video)- nécessité d’utiliser un matériel conforme (vidéo HD)

Exemples :- “FairPlay” : les fichiers achetés sur iTunes ne peuvent être lus que sur l’ordinateur utilisé pour leurtéléchargement ou un baladeur Apple (iPod)- les fichiers achetés sur ZuneMarket ne peuvent être lus que sur un baladeur Microsoft (Zune)- “PlayForSure” : les fichiers wma incorporant un DRM ne peuvent être lus que sur l’ordinateur utilisépour leur téléchargement ou un baladeur compatible- des CD peuvent comporter un code anti copie les empêchant d’être lus par certaines platines CD- certains CD-Audio (Sony) ont comporté un programme “invisible” (rootkit) qui s’installe surl’ordinateur pour interdire la copie- les vidéo HD (HD-DVD et BR-D) nécessitent que toute la chaîne (lecteur matériel ou logiciel, cartegraphique, écran) dispose du décodeur DHCP

7a. LES SYSTÈMES MULTICANAUX (1)

multicanal = 3 canaux de restitution réels minimum

- Dolby Surround Prologic : analogique, matriçage dans le signal stéréo (compatible), limite dusurround à 7 kHz- Prologic II : jusqu'à 5.1, surround moins limité- DTS neo 6.1

- numérique, compression psychoacoustique :- Dolby Digital SRD (AC3 ± 12:1) : 5.1, 6.1 EX (matricé)

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- DTS (3:1, 4:1) : 5.1, 6.1 ES (matricé), 6.1 discreet- SDDS (Sony x 11) : 7.1- DVD-audio et SACD : 5.1 sans compression- BD et HD-DVD : 7.1 (13.1)- 2K et 4K : 16 canaux- le format Wave_Extensible organise les canaux jusqu’au 17.1 et plusieurs logiciels intègrent le 10.2

1941 Fantasound : jusqu’à 9 canaux (5 fixes + 4 automatisés)1950 formats Cinerama, Cinemascope et Todd-AO : jusqu’à 7 canaux et enceintes surround1951 concert de musique concrète avec spatialisation en direct sur 4 canaux1956 Karlheinz Stockhausen compose Gesang des Junglinge sur 5 canaux1958 Iannis Xenakis : 5 canaux sur 425 haut-parleurs1970 Iannis Xenakis : 12 canaux avec diffusion automatisée sur 800 haut-parleurs procédés de matriçage et gravure microsillon sur 4 canaux1972 Michael Gerzon invente le procédé d’encodage spatial Ambisonic1975 film “A star is born” en Dolby Stereo sur 4 canaux (matriçage)1977 “Star Wars IV” et “Rencontre du 3ème type” popularisent le “son surround”1983 “Return of the Jedi” : procédé THX (norme de qualité)1987 commercialisation des décodeurs Dolby Prologic à usage domestique

Dolby SR : amélioration du Dolby Stereo1990 “Dick Tracy” : procédé CDS en 5.1 numérique (compression 4:1) sans piste analogique1992 “Batman Returns” : Dolby Digital en 5.1 (compression 10:1) avec piste analogique1993 “Jurrasic Park” : DTS en 5.1 (compression 3:1)1994 “The last action hero” : Sony SDDS en 7.11995 l’encodage AC3 est choisi comme standard pour le DVD vidéo1999 “StarWars La menace fantôme” : Dolby Digital EX en 6.12005 démonstration en 13.1 pour le lancement du BluRay-Disc la NHK présente la Ultra-Haute définition vidéo en 22.2

7a. HISTORIQUE DES SYSTÈMES MULTICANAUX

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7f. L’AMBISONIC

(mis au point dans les années 70 par Michael GERZON) :- prise de son / encodage 4 canaux (microphones "Soundfield") :W, X, Y, Z = "B format" (1 capsule omni et 3 en huit, cf. enregistrement MS)- "C format" (UHJ) compatible stéréo- décodage adapté au nombre de canaux de restitution (position, taille...)- disponible sous la forme de plugins VST

La précision de la localisation dépend de la précision des “harmoniques sphériques” :- 1er ordre : 4 canaux- 2ème ordre : 9 canaux- 3ème ordre : 16 canaux

7g. LES SIMULATIONS 3D ou “binaural” (1)

HRTF : procédé Head Related Transfert Function, fonction de transfert relative à la tête

Rappel : la perception stéréophonique dépend du décalage temporel, de la différence d'intensité et dela différence de spectre (entre chaque oreille).

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7i. LES SIMULATIONS 3D (3)

La Wave Field Synthesis (synthèse de front d’onde) :- Huygens (1690) a postulé qu’il était possible de reproduire un front d’ondes lumineuses ou acousti-ques à le synthétisant à partir d’une ligne composée d’une infinité de points de projection- débute en 1990 à l’Université de Delft aux Pays Bas- relayé par une dizaine de centres de recherche (projet CARROUSO)

SUPPORTS

8. LES SUPPORTS AUDIO-NUMERIQUES

bande magnétique :- DAT- ADAT / DA88- anciens S-DATS et R-DATS- DCC- DV…

disque dur :- multipistes portables- enregistreurs portables- ordinateurs de bureau et portables- baladeurs- Internet…- “magnétoscopes” HD de salon

disque optique :- CD (-R, -RW)- DVD (+/-R, +/-RW)- Blu-Ray Disc- HDV

disque magneto-optique :- MD- Hi-MD- DVD-Ram- anciens AKAI 4p- camescopes MDVD

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mémoire Flash et SSD :- baladeurs “mp3”- enregistreurs portables- appareils photo numériques- téléphones…

8a. LES DISQUES OPTIQUES : normes

LASER DISQUE (vidéo analogique) (1978)CD AUDIO (CD-DA) : Audio, Red Book (1982)CD-ROM : données, Yellow Book / ISO 9660 (1984)CD-I : images et sons, Green Book (1986)CD-R & CD-RW : inscriptible et réeinscriptible, Orange BookCD-X & PHOTO CD : images, White book (1991)VIDEO CD : vidéo et son MPEG 1, White book (1993)SVCD : vidéo MPEG 2 (1997)HDCD : réduction de 20 bits sur 15 bits audio PCM + 1 bit de code (avec décodeur)CD HD BURN (SANYO) : 1,4 Go sur CD standard, lecture sur certains lecteur DVD

DVD-VIDEO : vidéo MPEG 2, son PCM / AC3 / DTS (Book B)DVD-ROM : données (Book A)DVD-AUDIO : son non compressé, vidéo MPEG 2 (Book C)DVD-R, DVD-RW, DVD+RW : formats inscriptibles et réinscriptiblesDVD-RAM : id. dans cartoucheSACD : audio non PCM, couche CD optionnelleBD et HD-DVD : idem DVD-Video + vidéo HD + compressions audio sans pertes

8b. LES DISQUES OPTIQUES : le support CD

diamètre : 12 cms, épaisseur : 1,2 mmvitesse de lecture : 1,2 m/svitesse de rotation : 200 à 500 t/mlongueur de la spirale : plus de 6 kms, 2000 tourslongueur d'onde du laser : 780 nanomètresdiamètre maxi du rayon : 1 µmprofondeur pits : 0,11 µm

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8c. LES DISQUES OPTIQUES : la gravure (1)

Données de la piste audio :- audio PCM brut (codage canal : débit réduit ± / 2)- guidage du laser et asservissement de la vitesse- préaccentuation (entre 6666 Hz et 2O kHz)- sous-codes pq(rstuvw) : durée, début / fin, index, titres... inscrits dans la TOC à la gravureCIRC : codes de correction d'erreur (redondance & interpolation)Détection d'erreurs : parité : compte le nombre de 1 dans un mot => ajoute un bit qui indique si cenombre est pair ou impair- entrelacement=> permet de détecter et de remplacer 4000 bits consécutifs (= 2,47 mm de long) avant interpolation- interpolation : 13700 bits = 8,5 mm > modifie les données envoyées au convertisseur N/A

Gravure "disque entier" :- TOC au début (codes p q)- index librement définissables- compatibilité maxiGravure "piste à piste" (track at once) en multisession :- TOC à la fin (finalisation du CD)- 2" de silence avant chaque index, pour chaque fichier- compatibilité variableGravure 2X ou 4X conseillée : effet gyroscopique + puissance du laser supérieure = gravure plus nette

CD-mp3 : CD de données comportant uniquement des fichiers compressés

Etapes du pressage :- matière première : Polycarbonate- moulage (glass master)- métallisation- vernissage- vérification : analyseurs BLER (Bloc Error Rate) => ne pas dépasser quelques dizaines par seconde

8d. LES DISQUES OPTIQUES : la gravure (2)

Technique de “gravure” CD-R :- brûlure définitive de la couche de colorant > la réflectivité est plus faible sur les zones brûlées

Technique de “gravure” CD-RW :- changement de phase d’une couche d’argent, indium, antimoine et tellurium- deux températures : - état amorphe > diffusion / diffration

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- état cristallin > réflexion

Technique de “gravure” CD-RW :- changement de phase d’une couche d’argent, indium, antimoine et tellurium- deux températures : - état amorphe > diffusion / diffration - état cristallin > réflexion

Technique d’écriture / lecture magnéto-optique (MD) :- écriture : le laser chauffe la couche magnétique et permet l’orientation des particules par une finepointe magnétique- lecture : le laser est dévié différemment selon l’orientation des particules magnétiques (effet Kerr)

Les couleurs :- Cyanine (vert / bleu clair) : instable, déconseillé pour archivage- Azo (bleu foncé) : stable, dizaine d’année ?- Phthalocyanine (argent, or ou vert clair) : stable, centaine d’années ?Les fabricants peuvent bien sûr ajouter un colorant au Cyanine ;-(

9a. LES DISQUES OPTIQUES : le DVD-Audio

débit : 11,08 Mbits/s (CD : 1,5 Mbits/s)DVD-Rom 1x = CD-Rom 8x

Structure des données du DVD audio (pas de compression) :- stéréo : 192 kHz / 24 bits- 5.1 : compression MLP (Meridian Lossless Packing 2:1) ou combinaisons diverses selon les canaux- jusqu'à 8 canaux- possibilité de lire vidéo et images fixes- compatibilité de structure avec les DVD vidéo

Formats :- DVD 5 : 4,7 Go (simple face, simple couche)- DVD 9 : 8,5 Go (simple face, double couche)- DVD 10 : 9,5 Go (double face, simple couche)- DVD 18 : 17 Go (double face, double couche)

gravure : DVD-R, -RW, DVD+R, +RW, DVD-Ram

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9b. LES DISQUES OPTIQUES : le SACD

SONY / Philips (2000)caractéristiques techniques :- conversion A/N/A 2.8224 MHz / 1 bit / 6 canaux (DSD)- bande passante 0 à 100 kHz, dynamique 120 db- technologie DVD standard

3 formats :- simple couche HD- double couche HD- double couche HD + CD

Protection matérielle contre la copie (rappel : il n'existe pas de graveur SACD)

9c. LES DISQUES OPTIQUES : l'authoring DVD

contraintes :débit maximum de données : 9,6 mbps (inférieur au débit 96 kHz / 24 bits / 6 canaux)- solution 1 : compression sans perte MLP (Meridian Lossless Packing)- solution 2 : codages différents selon les canaux (par exemple FL / C / FR à 88,2 kHz / 20 bits et SL /SR à 44,1 kHz / 20 bits)

structures des données sur un DVD audio :- dossier AUDIO_TS : version audio multicanale sans perte

- dossier VIDEO_TS (compatibilité avec lecteurs DVD video) : version AC3 et stéréo PCM

9d. LES DISQUES OPTIQUES : nouveaux formats

Le Blu-Ray Disc (Sony, Philips, 2003)- laser bleu-violet (405 nm, CD = 780 nm, DVD = 650 nm)- 25 Go par face (50 Go en double couche)- 4 heures en HDTV- débit : 54 Mbits/s (DVD = 12 Mbits/s) et 72 (en 2x)- versions 4 couches (100 Go) et 8 couches (200 Go) prévues- les lecteurs peuvent lire les DVD et CD- codecs video : HD-MPEG 2 (25 Mbits/s), MPEG 4(ou H.264) et VC1 (15 Mb + 3Mb)- BD-RE : MPEG 2 uniquement (enregistreurs de salon)- audio PCM, AC3, DTS, DTS lossless (DTS++)- version 8 cms pour camescopes (BD 15 Go)

Le HDV (Holographic Versatile Disc) :- future successeur du BD ?- 2 lasers : rouge et bleu-vert- capacité jusqu’à 3,9 To !!- débit 1 Gbits/s