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QuickTime, 20 ans de vidéo numérique

Arnaud de la Gr... | | 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.
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79 Commentaires Signaler un abus dans les commentaires

avatar Slinnn 06/12/2011 - 15:51

Pas un mot sur les problèmes de gamma de QT sur lesquels plusieurs générations de graphistes se sont (et continuent) arraché les cheveux ?... ;)

avatar starsk 06/12/2011 - 16:24

Super article, bravo et merci

avatar Lemmings 06/12/2011 - 16:32

@nonoche : je soulignais juste l'incohérence entre le début de l'article (qui affirme l'importance de Quicktime pour la vidéo numérique) et la réalité. C'est tout. Le principe même de la compression temporelle a été définie par le MPEG dès l'origine du processus. Son implémentation technique importe peu. Et Apple c'est logiquement inspiré de cette excellente idée pour son format propriétaire. Quand au reste de l'article, je n'ai rien à redire, comme je le disais, c'est un bon article bien écrit.


avatar nogui 06/12/2011 - 16:51

Bon article qui nous apprend des tas de choses qu'on aurait pas forcément cherché à savoir .. Peux de détracteurs habituels du site le signalent ... dommage ... Question d'amour propre sans doute ... :-)

avatar Arnaud de la Gr... 06/12/2011 - 17:04

@Lemmings : si tu considères que QuickTime n'a eu aucun impact sur la vidéo numérique, c'est ton opinion, que je respecte, mais qui me semble assez peu partagée, pour ne pas dire confidentielle. D'autant moins si c'est pour prétendre que le MPEG-1 a eu la primeur sur QuickTime (la première publication des travaux du MPEG n'a eu lieu qu'en 1990, et leur mise en pratique a attendu de longues années encore, Apple faisait des démos publiques dès 1988). Maintenant si tu te considères comme détenteur de la "réalité", veille quand même à respecter le principe de causalité…

avatar Lemmings 06/12/2011 - 17:34

@nonoche : pardon, mon dernier message était un peu mal rédigé. Il fallait lire : "l'importance de Quicktime pour la vidéo numérique utilisé en broadcast". Je ne cherche pas à défendre qui que ce soit, et Quicktime a effectivement eu un apport majeur sur l'univers de la vidéo numérique à bien des points de vus comme exprimés dans ton article. Mea culpa donc sur la phrase rédigée en hâte. Je regrettais juste l'oubli de la norme MPEG 1 qui a eu au moins autant d'impact et qui a surtout apporté au grand public les premières implémentations accélérées matériellement d'une norme de compression vidéo numérique via l'implémentation au sein des Video CD (à ne pas confondre avec les laserdisc...) qu'on a retrouvé entre autre sur les CD-I phillips, les Amiga CD-32, Dreamcast, PSX et j'en passe. Maintenant il ne faut pas y voir une attaque de l'article en lui même, je le re-dis, très bien rédigé et documenté par quelqu'un qui s'y connait visiblement. Ni même une volonté d'affirmer qui a tords ou raison, juste évoquer un léger oubli.

avatar Arnaud de la Gr... 06/12/2011 - 17:37

@ Lemmings : Donc je confirme, tu as lu l'article en diagonale. J'attire ton attention notamment sur ce passage de la troisième page : "On fait parfois l'erreur d'accorder au laserdisc le crédit du premier format vidéo numérique grand public, mais il n'en était rien : si le son était bel et bien stocké de manière numérique, la vidéo elle était toujours analogique. Ça n'est qu'en 1993 avec le format Video-CD que la vidéo numérique s'émancipera des ordinateurs, du moins pour le grand public. Basé sur le disque compact de 12 cm qui permit déjà de faire basculer la musique dans le numérique, le formatage ISO 9660 propre aux CD-Rom, et le standard MPEG-1 pour la vidéo en elle-même, il permettait de stocker un long métrage sur deux disques." Tu me reproches un oubli qui n'a pas eu lieu, et qui dit peu ou prou la même chose que ce sur quoi tu tiens à attirer l'attention. Ceci dit l'impact du VCD a surtout été mesuré en Asie, le format est resté plutôt confidentiel en occident.

avatar Rototo104 06/12/2011 - 17:39

Merci pour ce superbe article ! (même si je n'ai pas compris certains points techniques)

avatar iJohn 06/12/2011 - 18:18

Un article de très bonne qualité ! L'industrie du cinéma en doit une belle à Apple

avatar lyon3 06/12/2011 - 18:23

Je suis devenu fan de ces petites rétrospectives à la macg, véritable marque de fabrique du site. Ce n'est que en apprenant l'histoire d'une technologie qu'on utilise quotidiennement, que l'on comprend comment elle fonctionne et que l'on peut imaginer ce qu'elle deviendra. En attendant avec impatience le prochain article de ce genre.

avatar mfay 06/12/2011 - 18:30

Un petit complément : Quicktime est aussi le premier outil serieux sur Mac pour la compression des images. C'est le premier qui nous offrait la possibilité de compresser les images en JPG. Et c'est vrai qu'à l'époque il fallait du courage : Décompresser une image JPG pour l'afficher avec mon Mac II SI prenait environ 15 secondes pour une résolution qui ne dépassait même pas 640x480. (Le format restait du PICT mais avec compression JPG). Et dire que maintenant, on a des photos qui font plus de 5 Mo. Autre avantage, on ne s'occupait plus du format d'une image à importer dans un logiciel, Quictime s'en occupait tous seul.

avatar Lemmings 06/12/2011 - 19:39

@nonoche : je l'ai lu en effet, mais c'est le positionnement de cette partie de l'article qui me dérange justement. Placé en fin de 3° page sans rester dans le cadre chronologique, et donc tirant (involontairement je dois en déduire de tes réponses) la couverture sur Apple.

avatar Arnaud de la Gr... 06/12/2011 - 19:46

@ Lemmings : pourquoi t'évertuer à parler "d'oubli" ou d'omission dans ce cas ? Quant au fait qu'Apple ait la part belle, c'est voulu et assumé, une fois de plus le papier porte sur les 20 ans de QuickTime.

avatar Jean-Jacques Cortes 06/12/2011 - 20:38

J'ai encore par là, la disquette officielle de QuickTime 1.0 pour Mac offerte sur le stand Apple, lors d'une Apple Expo. Un collector !

avatar sekhmet 06/12/2011 - 22:53

sur mon classic couleur, il y avait un petit autocollant Quicktime. je me souviens la première video que j'ai vu. j'étais bluffé ! jusqu'alors j'avais vu que des GIF animé...

avatar Yip 06/12/2011 - 23:28

Je me souviens des débuts de QT 1.0, il y avait quelques vidéos, celle du décollage de la fusée (une Saturn V ?) et aussi celle d'une explosion atomique, c'était bluffant à l'époque... merci pour cet article très bien documenté et toujours bien écrit, c'est vrai que ça devient rare sur le net de nos jours. Pour les vieux croutons comme moi, ça me fait penser aux premières images en couleurs qui circulaient sur les Mac II en 1987, en particulier une certaine Cheryll, j'avais recherché sur le net cette photo, elle existe toujours, je ne sais pas si certains s'en rappellent...

avatar methos1435 07/12/2011 - 02:21

e MPEG-1 est une norme de compression vidéo et audio définie par le standard ISO/IEC-11172, élaborée par le groupe MPEG en 1988. Cf Wikipedia. C'est tout. Apple a juste été plus rapide que les autres mais ils n'ont pas inventer le "concept". Alors donner l'héritage de toute notre mond enumérique actuel à Apple, je trouve ça un peu (beaucoup) gros...

avatar Yip 07/12/2011 - 07:49

@ methos1435 C'est parce-que tu n'as pas vécu ça "en direct". Apple n'a pas été le seul acteur de ce changement, c'est un fait, mais son rôle a été crucial. Cet article ne fait que le rappeler.

avatar Arnaud de la Gr... 07/12/2011 - 08:30

@methos1435: le groupe industriel a été fondé en 1988, il n'a pas pu achever son travail avant de l'avoir commencé (de même qu'Apple a commencé le développement de QuickTime dans la seconde moitié des années 80). Ça te paraît peut-être injuste qu'on accorde le crédit du premier vol en avion aux frères Wright alors que les Boeing font beaucoup mieux depuis, mais c'est un petit peu comme ça que ça marche, stu veux.

avatar Lemmings 07/12/2011 - 10:33

@nonoche : encore une fois c'était un détail de précision, bien plus qu'une remise en question du bien fondé de l'article. Désolé si ça a été prit autrement. @Yip : niveau animations à l'époque on mesurait mal la nouveauté de la chose. Des "vidéos" en format timbre poste qui utilisaient tout le processeur ça faisait doucement rigoler sur d'autres plateformes comme l'Amiga qui était le roi de la vidéo numérique de l'époque ou les vidéos plein écran existaient dors et déjà, soit pour le grand public (souvenir de la démo de Fairlight - 242 en 1993 qui tenait sur une seule disquette : http://www.youtube.com/watch?v=vj7H4XMmldg ), soit pour les professionnels avec le Video Toaster de Newtek ou le PAR (personal animation recorder) qui permettaient une lecture fluide full res 752x576 à 25 ims en MJPEG. Cela dit, l'évolution de la compression numérique et de la puissance des machines a rapidement montré l'intérêt de la solution type "quicktime" comparé aux techniques précédentes. Et tout ceci est clairement dit dans l'article.

avatar PowerGlove 07/12/2011 - 11:08

Encore un article brouillon, pas désagréable a lire, mais brouillon, plein d'aller retour temporel qui en rende la compréhension difficile et surtout encore et tjrs un manque d'objectivité et de nombreuses approximations. Oui Quicktime est un des acteur majeur de la video et certainement un des plus important. Mais sans quicktime la video existerait tout autant... il y a donc pour être objectif quelques compléments à faire et surtout bcp de désinformation a ne pas faire.... Le développement de la vidéo dans les années 90 c'est fait principalement grace aux puces hardware truevision ou autre et pas au soft. C'est Sorenson media qui a développer Sorenson, pas apple. Quicktime est une platforme mais ce sont les codecs et les consortiums comme mpeg pour la video et dolby pour le son qui on permis ce dévellopement... De même Flash c'est imposer sur le net car quicktime server est payant et très cher, alors que flash server est gratuit, ce qui a permis a youtube et consort de se développer... La bande annonce de starwars a été un coup dans l'eau... Globalement l'article fait le liens entre quicktime et des technologies apple mélanger avec d'autre société pour nous expliquer que quicktime est révolutionnaire... C'est un peu léger quand on connais la vrai histoire de la vidéo.

avatar Lemmings 07/12/2011 - 11:34

@PowerGlove : 100% d'accord avec toi sur le côté anachronique et j'ai déjà commenté la trop grande (mais justifiée par l'angle Quicktime) mise en avant d'Apple. Cela dit, la bande annonce de star wars a réellement été un grand coup d'éclat à l'époque, quoi que tu en penses. Le codec Sorenson était l'un des meilleurs de l'époque (ou on voyait les premiers codecs MPEG-4 débarquer avec le hack DivX de Gej) et Quicktime.com était à l'époque devenu la référence en matière de bandes annonces de qualité comparé aux pauvres Real Video des autres sites. La vidéo Flash est arrivée BIEN plus tard (star wars c'est 1999, flash vidéo date de 2002.

avatar PowerGlove 07/12/2011 - 11:53

Quand la bande annonce de Star Wars est arrivé j'ai été scotché comme tout le monde. Et comme tu le dit le seul vrai concurent de l'époque c'était Realmedia. Simplement C'est un constat que la politique tarifaire d'apple pour quicktime server est a l'origine de l'échec de quicktime sur internet. Le problème global de cet article c'est son plan... C'est de passé de la production, à la diffusion, du grand public au professionnel et de tout mélanger. Même si aujourd'hui le grand public et le pro se rejoignent en terme de vidéo, ce n'était pas du tout le cas dans les années 90. Une des grande force d'apple, comme dit dans l'article c'est le firewire qui à permis ce rapprochement entre le grand public et les pro grace à final cut. La on peux parler de révolution. Pour le reste c'est surtout MPEG, Truevision et Avid qui ont permis le développement de la video. Même si le développement c'est passé avec Apple et Quicktime, il est clair qu'Avid, même au début n'était pas fixé sur le mac.

avatar Arnaud de la Gr... 07/12/2011 - 12:15

Je crois qu'il faut consulter un ophtalmo d'urgence, entre Lemmings qui regrette l'oubli du MPEG pourtant dument mentionné, et PowerGlove qui semble ignorer des phrases telles que : "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." Ni le MPEG, ni Truevision, ni Avid ne se sont attachés à cette question (et les trois ont bel et bien été mentionnés dans l'article, qui plus est). A aucun moment l'article ne prétend qu'Apple a bâti toute l'industrie de la vidéo numérique à elle seule, ni qu'elle n'aurait pas existé sans elle. Mais à tout seigneur tout honneur, sa contribution est indiscutable (comme vous l'admettez vous-mêmes), et la face de la vidéo numérique n'aurait certainement pas été la même sans Apple. C'est tout ce que l'article dit. Faut vous en remettre.

avatar Lemmings 07/12/2011 - 12:29

@nonoche : heu nous accuser de mal lire ou mal voir quand le plan du texte et la chronologie n'est pas respectée induisant en erreur... C'est fort ! Vive la mauvaise fois. Ton article aurait mérité une ré-organisation c'est tout. Il faut t'en remettre aussi... Et parfois accepter les critiques constructives détaillées.

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