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La vidéo haute définition arrive sur Internet

Ridha Loukil

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- Fujitsu développe les technologies permettant la diffusion de la vidéo à haute définition sur des réseaux au protocole IP.

La télévision haute définition Hi-Vision est une réalité depuis de longues années au Japon sur les réseaux de télédiffusion. Pourquoi ne pas l'étendre sur les réseaux de données au protocole IP ? Les chercheurs de Fujitsu à Kawasaki, près de Tokyo, y travaillent pour trouver une solution.

Au Japon, la télévision haute définition est diffusée au format de compression MPeg-2, ce qui génère un flux de données de 14 Mbit/s. Hors de portée des réseaux IP actuels où la bande passante disponible se limite en pratique à 1 Mbit/s. Pour lever cette difficulté, Fujitsu mise sur les progrès de la compression vidéo. Ses chercheurs optimisent sans cesse la compression H264, la dernière version du format MPeg-4. Par rapport à MPeg-2, elle divise par deux, aujourd'hui, le débit de données sans altérer la qualité. Les chercheurs du géant japonais pensent disposer encore d'une marge d'amélioration d'un facteur deux dans les trois années à venir. Ils travaillent aussi sur les futurs formats de compression vidéo MPeg-7 et MPeg-21 en cours de développement.

L'autre obstacle concerne la qualité du service. Les aléas de transmission sur les réseaux IP se traduisent par des temps de latence variables et des déperditions de la qualité du signal. Les chercheurs de Fujitsu imaginent des mécanismes de récupération et de correction qui réduisent les pertes à seulement 0,016 %.

Accélérer le trafic sur le réseau

Le coeur d'un système de transmission au format H264, avec ses fonctions de réparation de signal, a été mis au point pour la télévision numérique standard à 6 Mbit/s. Il se compose de deux puces électroniques à large échelle d'intégration. Son équivalent, pour la haute définition, nécessiterait entre quatre et six circuits intégrés, ce qui reviendrait trop cher. Un grand travail de miniaturisation est engagé pour réduire les coûts.

Parmi les applications figure celle expérimentée avec la NHK, l'entreprise publique de télédiffusion. Un réseau IP de 500 caméras numériques à haute définition est installé sur les points sensibles du territoire nippon. Il permettra à la NHK de transmettre sur la télévision, presque en temps réel, les images des tremblements de terre qui se manifestent ici et là dans le pays.

Autre sujet de recherche : la transmission en temps réel sur le Net de la vidéo à haute définition à partir de caméscopes au standard HDV, créé en juillet 2003 par JVC, Canon, Sharp et Sony. Se posent ici également des problèmes de bande passante, de stabilité de transmission, de qualité et de sécurité. Une caméra HDV fournit un flux de données déjà compressé au format MPeg-2 de 30 Mbit/s. Les chercheurs de Fujitsu ont développé, dans le cadre du projet Comet, un circuit Asic de 17 mm2, qui assure une transmission fluide sans perte de données. Un mécanisme de correction parvient à reconstituer en seulement 10 ms les paquets d'ordinaire perdus. La régularité de transmission est assurée grâce à un traitement distinct de l'image et du son. Cette puce accélère la transmission d'un facteur trois à cinq. Dans certains cas, le gain atteint cent. Elle est mise en oeuvre dans deux cartes au format PCI. L'une intègre le protocole de sécurité IPSec qui donne l'impression à l'utilisateur de disposer d'un réseau privé sur Internet.

Cette technologie a été testée en diffusant de la vidéo HDV à partir de la caméra Sony HDR-FX1E, entre les labos de Fujitsu à Kawasaki et au Maryland, aux États-Unis. Le délai de transmission mesuré ne dépasse pas les 100 µs. La caméra est reliée par le port IEEE1394 (i.Link) à une passerelle à base d'une carte Comet. Cette technologie sera mise sur le marché au printemps. Les applications visées sont nombreuses : postproduction vidéo, télé-enseignement, télémédecine, télésurveillance, visioconférence, etc. Les chercheurs de Fujitsu préparent la prochaine étape : la transmission de la vidéo à super haute définition. Ils veulent aussi miniaturiser la passerelle, aujourd'hui de la taille d'une platine DVD. Demain, elle sera suffisamment compacte pour s'intégrer dans les serveurs vidéo.

EN BREF

Les objectifs - Transmettre la vidéo numérique haute définition et, demain, la vidéo super haute définition sur Internet en quasi temps réel. Les moyens - Compression d'images au format MPeg-4/H264 - Mise en oeuvre de mécanismes de contrôle de la qualité de service - Accélération du trafic Internet

VIDÉO À 30 MBIT/S SUR RÉSEAU GIGABIT ETHERNET

La dernière passerelle Comet PMC assure le rôle d'interface entre un port vidéo IEEE1394 et un réseau Gigabit Ethernet.

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