Fermer le menu
 

QuickTime, 20 ans de vidéo numérique

Nonoche | | 11:00 |  79
logos quicktimeLe 2 décembre 1991, Apple donnait au monde la première version de QuickTime, qui déclencha une véritable révolution technologique. À l'heure où la vidéo numérique a totalement supplanté l'analogique, il est plus que temps de rendre à César ce qui lui revient de plein droit.

On l'imagine peut-être avec difficulté, mais sans QuickTime, nous n'aurions pas la Télévision Numérique Terrestre ni le Blu-Ray dans chaque foyer, tels que nous les connaissons aujourd'hui.

Le numérique présente nombre d'avantages sur l'analogique, puisqu'il permet la copie à l'identique de tout signal sans la moindre dégradation, et l'ouvre aux capacités des mathématiques, permettant son traitement à l'aide de nombre d'algorithmes, de la Transformée Rapide de Fourier jusqu'aux ondelettes. Un signal analogique, une fois numérisé, peut subir toute une panoplie d'effets, mais il est également possible de n'utiliser qu'une bande passante considérablement réduite grâce à la compression numérique. Ainsi, le passage des chaînes de télévision du hertzien analogique au hertzien numérique a permis de multiplier le nombre de canaux, autrefois limité à six en France. Autre avantage, le numérique a permis d'obtenir des arrêts sur image parfaitement statiques.

Cot-cot-codec

Si le son et les images numériques ont bénéficié depuis longtemps de systèmes de compression-décompression (co-dec), avec QuickTime est arrivé l'avènement de la compression temporelle en plus de la compression spatiale.

Commençons par expliciter le principe de compression spatiale, qui vaut pour les images fixes. Si l'on prend le cas du GIF par exemple, ce format utilise l'algorithme de compression spatiale (c'est à dire dans une surface donnée) de Lempel–Ziv–Welch (LZW), qui résume les pixels identiques successifs au sein d'une même image. Le JPEG quant à lui exploite la manière dont l'œil humain perçoit les images, en mettant l'accent sur les grandes variations de chrominance et de luminance, la compression ayant lieu sur les détails moins perceptibles (nous percevons par exemple la lumière bleue moins bien que la rouge et la verte, notre rétine étant tapissée de moins de photorécepteurs dédiés au bleu, il est donc inutile de stocker la couche bleue à définition égale des deux autres. On perçoit particulièrement cette variation dans les images fortement compressées sur les contours des objets placés sur un fond bleu).

Le format MJPEG, utilisé par les premières caméras numériques, n'est en réalité qu'une succession d'images compressées en JPEG indépendamment les unes des autres. QuickTime ajoutera la compression temporelle à cette compression spatiale : les codecs réduisent les redondances et similitudes graphiques non seulement au sein d'une même image, mais également d'une image à l'autre, une technique particulièrement appropriée pour la vidéo dans un même plan-séquence, puisque le principe même de l'illusion de l'animation, basé sur la persistance rétinienne, repose sur les similitudes et différences d'une image à l'autre. Pour conserver une référence de base de qualité et éviter les dégradations trop importantes sur la durée, des images-clés (c'est à dire indépendantes des images qui les précèdent) sont insérées régulièrement, et forcées aux changements de plans (le GIF animé exploite également la compression temporelle, sans toutefois permettre de synchronisation avec une bande sonore ou une contrainte de lecture en temps réel).

Get QuickTime

Cette compression a été cruciale en 1991, puisque non seulement les supports de stockage étaient autrement plus limités qu'aujourd'hui, mais d'autre part toute la chaîne de la transmission de données était autrement plus restreinte également. En somme, si la vidéo numérique n'avait pas été compressée, il aurait été non seulement impossible de la stocker, mais également de la lire. La compression numérique permettait de ne transmettre que la "recette" de la vidéo, à charge du processeur de la reconstituer en temps réel.

Mais précisément, dans les années 90 les processeurs étaient foncièrement plus limités qu'aujourd'hui, il fallait donc trouver un difficile équilibre entre le flot de données qu'un processeur pouvait traiter en temps réel, et ses capacités à reconstruire chaque image. L'ancêtre de QuickTime s'appuyait d'ailleurs sur une architecture matérielle dédiée : nommée QuickScan, elle exigeait la présence d'une puce graphique dédiée pour permettre aux premiers Mac d'afficher de la vidéo fluide à la fin des années 80. Créé par l'ingénieur Steve Perlman chez Apple, le projet est resté en dormance jusqu'à ce que le Mac devienne assez puissant pour permettre les mêmes performances intégralement de manière logicielle (Perlman a depuis fondé la société OnLive qui permet de "streamer" les images de jeux vidéo en temps réel par Internet, et qui s'appuie donc lourdement sur les progrès en matière de vidéo numérique, lire Tous les jeux sur Mac).

Les premières versions de QuickTime intégraient donc une quantité de codecs différents, qui étaient chacun spécialisés pour un type d'image ou d'animation donné, afin de proposer en fonction une compression plus efficace. Si QuickTime n'était pas le premier système permettant d'afficher de la vidéo numérique sur ordinateur, la véritable révolution qu'il a introduite c'est de permettre l'affichage de vidéo numérique, de n'importe quel type, sur l'ordinateur de monsieur tout le monde.
Catégories: 
Tags : 

Les derniers dossiers

Ailleurs sur le Web


79 Commentaires

avatar Tejavo 06/12/2011 - 11:23

Bravo pour cet article exhaustif. Merci MacGé, vous sortez vraiment du lot.

avatar Frodor 06/12/2011 - 11:25

EXCELLENT article ! Vraiment exhaustif et complet pour comprendre en quelques dizaines de minute, l'histoire de QuickTime si je puis dire ...

avatar rom54 06/12/2011 - 11:52

Très bon article, encore une fois m.La Grandière, avec une vraie construction digne d'un journalisme que l'on a du mal a trouver aujourd'hui... Il est vrai que le grand public, et aussi beaucoup de pro ignorent ou négligent l'impact fondamental d'Apple dans l'histoire du multimédia. Il est vrai que Jobs n'était pas sans raison aussi impliqué dans la création et le développement de Pixar, qui allié avec Apple est responsable de pas mal de technologies clefs dans la vulgarisation de l'édition a la consultation de la video... Et il était tout autant important de rappeler le procès fleuve qu'Apple intentât a Microsoft quand celui ci vola des pan entiers de ses technos pour "creer" Video for Windows :( Juste deux petits regrets: pourquoi ne pas avoir aborde aussi les développements que Jobs promu avec le NeXT, et qui meme s'ils n'était pas directement lies a Quicktime (ils le furent par la suite), on sacrement boostes le développement de la video numérique... Et pourquoi ne pas avoir non plus mis en avant le cote visionnaire d'Apple qui a "porté" Akamai jsuqu'a en faire un incontournable de la diffusion Web. Cela met vraiment en évidence le process de conception chez Apple qui prend en compte l'écosystème et la vision a long terme...


avatar mugu 06/12/2011 - 11:58

Une bouse immonde sur win32. pire que real player par moment. Heureuseent que VLC est apparu

avatar Jimmy_ 06/12/2011 - 12:09

@rom54 : on peut quand même souligner que Steve Jobs n'a rien à voir avec la création de QuickTime et que c'est une technologie majeure pour Apple. Apple n'était pas peuplé que de bras cassés entre 1985 et 1997.

avatar Nesus 06/12/2011 - 12:18

@Jimmy_ : absolument, elle avait juste une gestion affreuse de son budget (comprenant dépensé et développement). C'était l'époque au 36 ordinateurs identiques, mais différents ne pouvant tous effectuer ce que l'autre faisait.

avatar Almux 06/12/2011 - 12:26

@mugu Normalement, on ne devrait pas répondre aux (éventuels) trolls, mais là, ça me démange! ;) 1. As-tu bien lu le titre, le sous-titre et le sujet? 2. Est-ce QT la bouse... ou win32? 3. VLC n'aurait pas vu le jour, si les non-mac-adicts n'avaient eu un modèle par le QT

avatar JYF 06/12/2011 - 12:29

Une fois de plus, MacGé explose la concurrence...

avatar Fars 06/12/2011 - 12:44

Article remarquable! Je viens de finir mon dessert sans m'en rendre compte

avatar Anonyme (non vérifié) 06/12/2011 - 13:27

Vous remarquerez juste l'évolution du logo qui, avec QT X, aligne sa branche sur la queue de la lettre pour former un "Q" parfait. P.S: Rien de tendancieux dans ma réponse hein :D

avatar Oliange 06/12/2011 - 13:37

Article intéressant et bien écrit. Par contre y a vraiment trop de "révolution"... Le mot est mis trop souvent dans l'article et ça gache un peu (comme par exemple pour la TV Apple qui n'existe pas mais qui sera une révolution d'après l'article).

avatar ondex 06/12/2011 - 13:53

Je chipote un peu, mais : le numérique introduit forcément de la perte de qualité. C'est obligatoire, c'est physique/mathématique. Par contre, c'est fait en sorte que l'humain (qui a ses limites) ne s'en rende pas compte. codec = codage/decodage. Certains codecs augmentent la volumétrie des données. Par exemple, les sondes spatiales utilisent des codecs qui peuvent multiplier par 32 le nombre de données à transmettre. C'est juste que la latence est tellement énorme qu'on ne peux se permettre de demander la re-émission. Donc on ajoute des sécurités par la redondance. (je n'ai pas encore lu la suite ;-) )

avatar Nonoche 06/12/2011 - 14:29

@ ondex : la dégradation induite par la numérisation avait déjà été évoquée dans cet article : http://www.macg.co/unes/voir/129372/le-son-numerique-hertz-bits-et-toute-cette-sorte-de-choses Elle est cependant beaucoup moins valide concernant la vidéo, puisqu'il est déjà question de définition et de fréquence d'images en analogique, et que notre œil est incapable de percevoir les nuances de couleurs qui sont enregistrables en analogique et perdues en numérique. quant à la validité de la compression en dehors du champ de la vidéo, c'est plus du chipotage, à ce stade là…

avatar Unheilig 06/12/2011 - 14:36

@JYF : La concurrence ? MacPlus est mort...

avatar xatigrou 06/12/2011 - 14:41

Microsoft a repris quelques centaines de lignes de code de quicktime et quelques dizaines de milliers sont originales. Il était légitime que les deux parties règlent ça au tribunal mais on ne parle que de quelques fragments, bien des articles ont été écrits sur le sujet, et il ne faudrait quand même pas suggérer que video for windows est un plagiat de quicktime (ça serait trop gros, même si on a bien compris que ça en flatte certains).

avatar Jimmy_ 06/12/2011 - 14:50

@nesus : certes, c'est juste pour dire que St Steve n'est pas au centre de toute création dans l'Univers.

avatar YARK 06/12/2011 - 14:52

N'empêche que ça fait maintenant 1 AN que les QTVR que j'avais mis sur Mobileme ne fonctionnent plus. De même que depuis que j'ai mis mes Quicktime à jour, ces fichiers natifs en .mov quittent INOPINEMENT !!! et ne fonctionnent pas plus sur une autre bécane, que ce soit Mac ou PC... S'il y a ici un féru des QTVR pour m'indiquer la marche à suivre pour retrouver toute la fonctionnalité à mes panos...

avatar lmouillart 06/12/2011 - 14:57

@ xatigrou de toute facon video for windows etait un mauvais produit et a vite ete remplace par Directshow.

avatar Nonoche 06/12/2011 - 15:05

@ Yark : QuickTime VR a été un véritable petit bijou technologique en son temps, mais désormais c'est à la portée du premier code en flash ou en javascript. Il existe nombre d'outils pour afficher des panoramiques avec Flash, et Apple elle-même a fait la démonstration de panoramas intégralement en HTML5 : http://www.apple.com/html5/showcase/vr/

avatar YARK 06/12/2011 - 15:20

@nonoche Je te remercie de te pencher sur mon problème, mais les flashs ne sont pas reconnus dans mobileme et j'imagine pas plus sur icloud. Et je ne suis pas développeur, donc pour les passer en HTML5... En +, y'a pas non plus d'export intégré .mov ver .mov/html5 dans Quicktime... Et puis comment j'explique aux personnes intéressées que cela ne fonctionne plus sur Gallery ? En leur disant qu'au mois de juin, tout sera transféré sur iCloud, mais que ça ne fonctionnera pas non plus ??? C'est quand même aberrant qu'un truc qui fonctionnait si bien se mette à déconner. C'est pour concurrencer Windows au niveau usine à gaz ?

avatar Lemmings 06/12/2011 - 15:26

Bon article sauf qu'il fait une impasse (volontaire ?) sur une autre norme qui a certainement bien plus bouleversé la vidéo numérique que Quicktime : le MPEG. Le MPEG a été établi en 1988 et apportait dors et déjà la compression temporelle. Quicktime n'a donc rien innové là dedans. Le Quicktime pose aussi un autre problème avec son format .mov, il est totalement inadapté à l'origine au streaming, le flux ne pouvant être utilisé en cours de fichier. Si il vous manquait le début ou la fin du .mov, impossible de lire la chose sans re-construction fastidieuse. Même si le Quicktime a en effet servi de base pour le container générique du MPEG-4, c'est justement cette gestion du flux importée de l'historique du MPEG qui a été ajoutée pour rendre le format adapté à la diffusion en temps réel. Impossible dans les faits de diffuser un quicktime à la volée comme le font toutes les télévisions numériques du monde à ce jour.

avatar Nonoche 06/12/2011 - 15:29

@ Lemmings : tu auras lu de travers, parce que non seulement l'article évoque le MPEG-1 à plusieurs reprises, mais également l'année de ses débuts, qui n'est pas 1988 mais 1993, soit deux ans après QuickTime (tu confonds probablement avec le Moving Picture Expert Group qui a été lui constitué en 1988). Quant au streaming, la question avait été évoquée dans un autre article, également mis en lien dans celui-ci : http://www.macg.co/unes/voir/128351/la-diffusion-de-video-en-ligne-arrive-a-maturite

avatar Lemmings 06/12/2011 - 15:33

@nonoche : http://en.wikipedia.org/wiki/MPEG-1 "Development of the MPEG-1 standard began in May 1988."

avatar Lemmings 06/12/2011 - 15:37

Quand au streaming c'est pas une réponse. Le HTTP Live streaming s'appuie sur les capacités du MPEG-2 de diffusion en continu justement. Et le MPEG est très vaguement évoqué dans l'article, uniquement au crédit d'Apple...

avatar Nonoche 06/12/2011 - 15:41

@ Lemmings : et le développement de QuickTime a commencé dans la seconde moitié des années 80. What's your point? (et "établi" ça n'est pas tout à fait la même chose que "lancé"…) Le MPEG-1 n'a été pour autant finalisé, rendu public, et exploité qu'à partir de 1993. D'autre part, sachant que le sujet de l'article c'est les 20 ans de QuickTime, tu comprendras que le MPEG-1 n'avait pas vocation à prendre le devant de la scène (on verra en 2013…). De là à dire qu'il fait "(volontairement?) l'impasse dessus", c'est à la limite de la malhonnêteté intellectuelle… Le HLS se base sur le Transport Stream du MPEG-2 entre autres, mais les nuances entre téléchargement progressif et streaming avaient été amplement évoquées dans l'article en question.

Pages