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Post SEFOR 2005

Post SEFOR 2005. « L’architecture numérique globale, les nouvelles plates-formes de distribution et de diffusion ». Roger Roberts RTBF – Titan asbl. Unité de programme. Post- Production. Régie Finale. Contribution. Gestion de projets. D iffusion. Récupération. Moyens informatiques.

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  1. Post SEFOR 2005 « L’architecture numérique globale, les nouvelles plates-formes de distribution et de diffusion ». Roger Roberts RTBF – Titan asbl

  2. Unité de programme Post- Production Régie Finale Contribution Gestion de projets Diffusion Récupération Moyens informatiques Dépôt Légal Spectateurs Fournisseurs & Clients extérieurs Archivage Conversions Émulations La chaîne de production audiovisuelle analogique : SEFOR 2001 Production Acquisition

  3. Unité de programme Post- Production Régie Finale Contribution Gestion de projets Diffusion Récupération Réseaux interactifs Moyens informatiques Dépôt Légal Spectateurs Fournisseurs & Clients extérieurs Archivage DVD Conversions Émulations La chaîne de production audiovisuelle numérique en réseau : SEFOR 2001 Production Acquisition Support et infrastructure des réseaux(LAN, Intranet, Extranet)

  4. Audio Video Time Code CTL Track Système d’enregistrement numérique hybride 1/4 pouce : le DVCpro 25 • Représentations : • Vidéo, en numérique • Audio, en numérique • Time code et CTL, en analogique • Support analogique servant à la synchronisation physique des essences • 525: 20 Track / 1 frame • 625: 24 Track / 1 frame

  5. Preamble 8 Bytes Length Type CRC 2 Bytes Destination Source 4 Bytes Data Address Label Payload 6 Bytes 6 Bytes 46 – 1500 Bytes Exemple d’une structure d’un fichier dans un réseau de type Ethernet : • Le préambule – un mot de 64 bits utilisés pour la synchronisation • Adresse de destination – 48 bits • Adresse d’expédition – 48 bits • Longueur/Type – 16 bits (indication du nombre et du type des données) • Les données utiles – 46 à 1.500 bytes • CRC – 32 bits - un test de redondance (Cyclical Redundancy Check) utilisé pour la détection d’erreurs.

  6. L’architecture numérique globale, les nouvelles plates-formes de distribution et de diffusion : • La gestion globale des essences, données et métadonnées • L’intégration de l’indexation sémantique des essences dans les filières de la production • OAIS : Un modèle de référence normalisé par l’ISO • Exemples : les formats d’acquisition P2, XDCAM et INFINITY • Architecture globale des métadonnées dans un DAM-MAM : Projet – Contenu – Ressources – Références • Les réseaux : modes et protocoles de transfert numérique

  7. Essences Liens La gestion globale : Images + Sons = Essences

  8. Essences Liens La gestion globale : Essences + Liens + Contrôles Contrôles

  9. Essences Sémantique Liens La gestion globale : Essences + Metadonnées : Contrôles

  10. L’architecture numérique globale, les nouvelles plates-formes de distribution et de diffusion : • La gestion globale des essences, données et métadonnées : • Essences : la généralisation des fichiers audiovisuels : MPEG 2 – 4, .. • Les liens : les familles SGML – HTML – XML – RDF • Un outil de synchronisation des fichiers : SMIL 2.0 • L’indexation : la norme MPEG 7 • l’encapsulationet la transmission des fichiers : ZIP - MXF – AAF - METS : • Les contrôles : profils, processus, … • L’intégration de l’indexation sémantique des essences dans les filières de la production • OAIS : Un modèle de référence normalisé par l’ISO • Exemples : les formats d’acquisition P2, XDCAM et INFINITY • Architecture globale des métadonnées dans un DAM-MAM : Projet – Contenu – Ressources – Références • Les réseaux : modes et protocoles de transfert numérique

  11. Formats de fichiers et de Métadonnées : • Fichier DIF (DV, DVCAM, DVCPRO) • Fichier AVI (type 1DV, type2DV, Canopus DV, Matrox AVI-DV, Microsoft AVI…) • QuickTime Apple, QuickTime Avid • Windows Media (dernier né WM9 standard SMPTE VC1) • Real Video • MPEG-1 (VCD) • MPEG-2 (SVCD – DVD) , MPEG-2 (Long GOP), MPEG-2 (I-Frame), IMX • MPEG-4 (H264/AVC) • DivX • JPEG 2000 • WAV – BWF • AAF – MXF • ………….. De nombreux formats de fichiers Audio, Vidéo et données existent :

  12. 1920 pixels 720 pixels 180 pixels 144pixels 576pixels TV SD (4/3) 576x720 pixels, 25:2 i/s interlacée :216Mbit/s HD TV 1250x1920 pixels, 50 i/s, :2.304 Gbit/s 8x8 pixels = 1 macro-block 1250pixels

  13. Les normes de codages de source de l’ISO : • JPEG – industrie photographique • JPEG2K – JPEG 2000 – MJPEG 2000 : TV SD, TV HD, DVD, DCinéma, système de ralentis, système de montage Un seul principe : une transformation pour un codage spatial ! JPEG – Joint Pictures Expert Group

  14. Compression spatiale (DCT) : une compression numérique intra-image Echantillonnage : 422 - 411 - 420

  15. Les normes de codages de source hybridede l’ISO : • MPEG1 – CD-ROMS et le CDI • MPEG2 – TV SD, TV HD, DVD, Digital Cinéma, • MPEG4/ V1 - H 263 • MPEG4 Part 10 - H 264/AVC Le même principe : une transformation pour un codage spatialet un outil de prédiction de mouvements. MPEG – Moving Pictures Expert Group

  16. GOP : Group of pictures (6 – 8 – 10 – 12 - 16) Codage Hybride : une combinaison de Compression spatiale (DCT) et d’estimation de vecteurs de mouvements :

  17. Exemple d’analyse en vue de créer des vecteurs de prédiction de mouvements : Principe : Recherche en vue d’optimaliserlescritères de différence Image 00 Image 01 MPEG2 – estimation de mouvements sur la base de macroblocs de8 x 8 pixels

  18. 16 x 8 8 x 16 8 x 8 8x8 8x4 4x8 4x4 Estimation de prédiction de mouvements en MPEG 4/ H.264 Tree-structured motion compensation Finest partition is a complete quad-tree : all blocs of 4x4 pixels

  19. Exemple d’une décomposition optimale en MPEG 4/H. 264 : From Iain E.G. Richardson : H.264 and MPEG-4, WIley, 2003

  20. MPEG 4: concept numérique ISO Exemple d'un traitement MPEG4: segmentation et fusion d'ingrédients • L'encodeur isole le fond et recrée un pano du fond de scène complet (estimation et compensation de mouvement par blocs de 8 ou 16 pixels) • L'encodeur extrait le personnage en mouvement • Le fond est encodé une fois, seules les variations formelles y sont ré-encodées en fonction des besoins. • L'encodeur incruste le joueur en mouvement tenant compte des zones masquées. Les zones non reconnues sont représentés par de la DCT • Le décodeur recrée la scène grâce aux paramètres de la caméra pour le fond et au joueur envoyé dans sa position à chaque image

  21. MPEG 4: concept numérique ISO Acquisition MPEG 4 L'acquisition exploite un système de maillage automatique produit par l'encodeur lequel découpe et structure les images 2D et 3D La modélisation se fait par la projection d'un maillage 3D composé de polygones dont la finesse est déterminée par la structure du maillage et par une liste plus ou moins importante de nœuds (déterminé à l'acquisition en fonction du flux MPEG4 souhaité en final) A gauche maillage automatique et à droite l'image "reconstruite" avec 3200 nœuds (c'est trop peu!). Dans ce cas 95% des échantillons ont été éliminés..

  22. MPEG 4: concept numérique ISOMPEG-4 AVC= H.264, MPEG-4 part 10, MPEG4 Encodage numérique descriptif d'objets audiovisuels, des rapports entre ces objets et un contexte : • L'encodage MPEG4 exploite une "boite à outils" générique pour segmenter automatiquement et figurer une vidéo dynamique tout en localisant et en caractérisant les objets de manière compacte et individualisée Exemple de segmentation d'une scène mobile par un encodeur MPEG4: reconnaissance des personnages en mouvement relatif.

  23. MPEG-7 MPEG-4 MJPEG- 2000 MPEG-1MPEG-2 Relations entre les différentes normes MPEG 1, 2, 4, et 7 : Voix Ordinateur Femme Homme assis ... Extractiond’objets Télévision géométrique basée sur le pixel

  24. MPEG 2 MPEG 4 ACP MPEG 4 AVC H 264 Système futur non spécifié Débit binaire pour une qualité donnée Durée de vie D’une amélioration (5 à 8 ans) Evolution du débit binaire en fonction d’une qualité visuelle constante : Prospective de la durée de vie des normes ISOMPEG 2 – MPEG 4 : D’après David Wood Tech Rev EBU /2003 & IBC 04

  25. L’architecture numérique globale, les nouvelles plates-formes de distribution et de diffusion : • La gestion globale des essences, données et métadonnées : • Essences : la généralisation des fichiers audiovisuels : MPEG 2 – 4, .. • Les liens : les familles SGML – HTML – XML – RDF • Un outil de synchronisation des fichiers : SMIL 2.0 • L’indexation : la norme MPEG 7 • l’encapsulationet la transmission des fichiers : ZIP - MXF – AAF - METS : • Les contrôles : profils, processus, … • L’intégration de l’indexation sémantique des essences dans les filières de la production • OAIS : Un modèle de référence normalisé par l’ISO • Exemples : les formats d’acquisition P2, XDCAM et INFINITY • Architecture globale des métadonnées dans un DAM-MAM : Projet – Contenu – Ressources – Références • Les réseaux : modes et protocoles de transfert numérique

  26. S.G.M.L. Generalized Mark-up Language H.T.M.L. Hyper Text Mark-up Language X.M.L. eXchange Mark-up Language X.S.D. Schema X.S.L. eXtensible Style Language S.G.M.L.Standard GeneralizedMark-up Language

  27. Principes d’un codage dans un langage à balises : Une balise : < ………> </……..> : Mark-up language • <….> : Ouvrir- Open • </….> :Fin - End

  28. Hyper Text Markup Language= Gütenberg Le HTML (Hypertext Markup Language) est un set de tags (langage à balise ou code) inseré dans un fichier en vue d’un affichage d’une page du World Wide Web par un browser. Le tag indique au browser comment réaliser la mise en forme des textes et des images d’ une page au format HTML. Ces tags sont formulés par paire afin d’indiquer le moment de début et de fin de chaque élément de la page.

  29. Exemple de codage en HTML: • <HTML> : Ouvrir un document- Open a document • <HEAD> : En-tête - Head • <TITLE> : Le titre : «FIAT Brussels» </TITLE> :fin titre • </HEAD> : Fin en-tête - End head • <BODY> : Simsun 24 </BODY> • </HTML> : Fin du document - End of the document

  30. eXchange Markup Language= métadonnées Le XML (Extensible Mark up Language) est un langage structuré, un outil destiné à gérer d’un façon simple à la fois les formats et les données d’une l’information diffusée au travers du World Wide Web. Ce langage structuré offre à l’utilisateur la possibilité d’émettre une requête intelligente auprès de chaque serveur du WEB afin de recueillir des information validées et utiles ! Le XML peut être mis en oeuvre par des individus ou des sociétés qui souhaitent partager de l’information de façon rigoureuse. Les sociétés de Télévision devraient se mettre d’accord sur les schéma XSD du XML pour décrire le format d’indexation des données d’un programme de télévision.

  31. Exemple de codage en XML : • <MEMBRE TYPE= "IR" ID="M01"> • <LOGIN ID=    "csa"> • <NOM>Lentzen </NOM> • <PRENOM> Evelyne </PRENOM> • <MEL> evelyne.lentzen@cswb.be</MEL> • <TEL> 322 349 58 91</TEL> • <FAX> 322 349 58 97 </FAX> • <EQUIPE RES=  "CSA"</EQUIPE> • </MEMBRE>

  32. L’architecture numérique globale, les nouvelles plates-formes de distribution et de diffusion : • La gestion globale des essences, données et métadonnées : • Essences : la généralisation des fichiers audiovisuels : MPEG 2 – 4, .. • Les liens : les familles SGML – HTML – XML – RDF • Un outil de synchronisation des fichiers : SMIL 2.0 • L’indexation : la norme MPEG 7 • l’encapsulationet la transmission des fichiers : ZIP - MXF – AAF - METS : • Les contrôles : profils, processus, … • L’intégration de l’indexation sémantique des essences dans les filières de la production • OAIS : Un modèle de référence normalisé par l’ISO • Exemples : les formats d’acquisition P2, XDCAM et INFINITY • Architecture globale des métadonnées dans un DAM-MAM : Projet – Contenu – Ressources – Références • Les réseaux : modes et protocoles de transfert numérique

  33. Planning Acquisition Field Edit Ingest Edit Playout Archive Filière de production intégrée avec synchronisation SMIL 2.0 pour le XDCam V 1.4 : Hi Res, Proxy Record start mark Good shot mark Date, Time, Location UMID Custom comments Custom descriptions Added Key frames Added Essence marks Detailed Essence mark Content descriptions Program definition Edit suite Editor Clip detail Sub clip detail Duration Program Last edit date Clip titles, Clip descriptions Key frames, Essence marks Essence mark notes Storyboard, Sub clips, EDL Program Channel Playlist Duration SOM, EOM Date, Time Disc ID Disc title Description Creator Rights Place Date Time Photographer Reporter Source SONY

  34. L’architecture numérique globale, les nouvelles plates-formes de distribution et de diffusion : • La gestion globale des essences, données et métadonnées : • Essences : la généralisation des fichiers audiovisuels : MPEG 2 – 4, .. • Les liens : les familles SGML – HTML – XML – RDF • Un outil de synchronisation des fichiers : SMIL 2.0 • L’indexation : la norme MPEG 7 • l’encapsulationet la transmission des fichiers : ZIP - MXF – AAF - METS : • Les contrôles : profils, processus, … • L’intégration de l’indexation sémantique des essences dans les filières de la production • OAIS : Un modèle de référence normalisé par l’ISO • Exemples : les formats d’acquisition P2, XDCAM et INFINITY • Architecture globale des métadonnées dans un DAM-MAM : Projet – Contenu – Ressources – Références • Les réseaux : modes et protocoles de transfert numérique

  35. X.M.L. X.S.D X.S.L. MPEG 7 face au XML MPEG 7 les descripteurs symboliques (textes, notes de musique, opérateurs mathématiques, chimiques, physiques, etc..) qui exploitent des répertoires spécialisés les descripteurs de reconnaissance automatiques capables d’individualiser les objets contenus dans les images et les sons (avatars) qui exploitent des algorithmes de reconnaissance automatique de formes, textures, couleurs, mouvements, ….

  36. Exemples de descripteurs MPEG 7 normalisés : • Des références touchant à la couleur des objets vidéo (références normalisées RGB, de sa longueur d’onde physique, d’un répertoire de couleurs annexé sous forme d’histogramme) • De la hauteur du son, de sa fréquence (longueur d’onde physique), de l’enveloppe de son spectre, etc • De la représentation d’une caractéristique de mouvement (une trajectoire du point x au point y avec un changement de proportions fonction du changement de perspective), une description des positions dans l’espace d’une translation, d’une rotation, etc… • Des références à un histogramme de textures et reliefs • Des références à une direction de lumière

  37. L’architecture numérique globale, les nouvelles plates-formes de distribution et de diffusion : • La gestion globale des essences, données et métadonnées : • Essences : la généralisation des fichiers audiovisuels : MPEG 2 – 4, .. • Les liens : les familles SGML – HTML – XML – RDF • Un outil de synchronisation des fichiers : SMIL 2.0 • L’indexation : la norme MPEG 7 • l’encapsulationet la transmission des fichiers : ZIP - MXF – AAF - METS : • Les contrôles : profils, processus, … • L’intégration de l’indexation sémantique des essences dans les filières de la production • OAIS : Un modèle de référence normalisé par l’ISO • Exemples : les formats d’acquisition P2, XDCAM et INFINITY • Architecture globale des métadonnées dans un DAM-MAM : Projet – Contenu – Ressources – Références • Les réseaux : modes et protocoles de transfert numérique

  38. La représentation numérique comme un tout cohérent : Pour représenter quelque chose : • il faut arriver à représenter ses divers aspects • et rassembler ces représentations complémentaires comme un tout cohérent • qui soit compréhensible par d'autres, • aujourd'hui et demain et • qui puisse être enrichi en lui ajoutant d'autres représentations complémentaires ou en complétant ou raffinant celles qui existent. • il faut un environnement qui est capable d'assurer la pérennité et la capacité d'évolution Enfin, Il faut de la  'chair' et une 'pelure' qui rassemble le tout.

  39. Les outils d’indexation de l’AAF et du MXF : • A.A.F. : Advanced Authoring Format : • Cette association inclus des représentants de fabricants et d’utilisateurs : comme Avid, Microsoft, Quantel, Discrete, Sony, ….. et des broadcasters comme la BBC, CNN, Turner, Fox News Corp….. • C’est une indexation riche en métadonnées factuelles : indexation des essences, EDL et les rushes • M.X.F. : Material eXchange Format : coordonné par le forum Pro-MPEG • Développé pour faciliter l’échange des données • Supporte simultanément deux types de transport de fichier : • File transfer (FTP) • Streaming (Flux) • Pratiquement standardisé

  40. COMPORTEMENT FICHIERS HEADER Liste des fichiers Description du document DESCRIPTIVES ADMINISTRATIVES HYPERLIENS Service - Accès - Cryptage Synchronisation STRUCTURE Architecture d’un système d’encapsultion :METS : Metadata Encoding and Transmission Standard

  41. L’architecture numérique globale, les nouvelles plates-formes de distribution et de diffusion : • La gestion globale des essences, données et métadonnées : • Essences : la généralisation des fichiers audiovisuels : MPEG 2 – 4, .. • Les liens : les familles SGML – HTML – XML – RDF • Un outil de synchronisation des fichiers : SMIL 2.0 • L’indexation : la norme MPEG 7 • l’encapsulationet la transmission des fichiers : ZIP - MXF – AAF - METS : • Les contrôles : profils, processus, … • L’intégration de l’indexation sémantique des essences dans les filières de la production • OAIS : Un modèle de référence normalisé par l’ISO • Exemples : les formats d’acquisition P2, XDCAM et INFINITY • Architecture globale des métadonnées dans un DAM-MAM : Projet – Contenu – Ressources – Références • Les réseaux : modes et protocoles de transfert numérique

  42. Usage de normes pour contrôler les échanges entre les modules fonctionnels : Contrôle Données suivant norme Données suivant norme Module fonctionnel Module fonctionnel Module fonctionnel Environnement Domaine des technologies industrielles propriétaires Domaine sous le contrôle de l’entreprise

  43. EDL #1 EDL #2 EDL #3 Concept de segmentation sur la base d’EDL pour les flux audio ou vidéo : • Sélection de clip(s) • Séquençage • Fusion de clip • Segmentation • Synchronisation • Ponctuation • Élagage • Partition en‘Clip-Components’ • Chaînage de • ‘Clip-components’ → ‘Clip’ • ‘Clips’ → ‘Clip-Stream’ • Annotation de ‘Segment’, de ‘Point, de ‘Clip-Stream’, de ‘Clip’, de ‘Clip-Component’

  44. L’architecture numérique globale, les nouvelles plates-formes de distribution et de diffusion : • La gestion globale des essences, données et métadonnées • L’intégration de l’indexation sémantique des essences dans les filières de la production • OAIS : Un modèle de référence normalisé par l’ISO • Exemples : les formats d’acquisition P2, XDCAM et INFINITY • Architecture globale des métadonnées dans un DAM-MAM : Projet – Contenu – Ressources – Références • Les réseaux : modes et protocoles de transfert numérique

  45. Gestion Documentaire Opérations Diffusion Production Gestion des Opérations Gestion des données Gestion des données Gestion des données De l’archivage à la production : une structure commune de données et de métadonnées ?

  46. Archivage Opérations Diffusion Production • Centre • Collection(s) • Opus • Documents • Equipe • Processus • Ressources • Centre • Collection(s) • Opus • Documents • Equipe • Processus • Ressources • Centre • Collection(s) • Opus • Documents • Equipe • Processus • Ressources Gestion des Opérations De la production à l’archivage : une structure commune des données et metadonnées :

  47. Segmentation des essences : définition d’un clip en tournage : Début du fichier Fin du fichier

  48. Indexation clip : • <Date> • <Créateur> • <Editeur> • <Titre> • <Contributeur> • <Time code in> • <Time code out> Indexation “semi-automatique” d’un clip en tournage : Indexation segment Indexation point Fin du clip Début du clip

  49. Segment # Indexation segment : • <Liens> • <Time code in S> • <Time code out S> Indexation et documentation des segments (séquences) Point # Point # Indexation clip 1 : Indexation points : TC out TC in

  50. Indexation points : • <Droits> • <Descriptif> • <Source> • <Type> • <Mots clés> • <Time code in P> • <Time code out P> Indexation points : • <Droits> • <Descriptif> • <Source> • <Type> • <Mots clés> • <Time code in P> • <Time code out P> Indexation points : • <Droits> • <Descriptif> • <Source> • <Type> • <Mots clés> • <Time code in P> • <Time code out P> Indexation points : • <Droits> • <Descriptif> • <Source> • <Type> • <Mots clés> • <Time code in P> • <Time code out P> Segmentation d’un clip tournage + indexation de points Point # Point # Point # Point # Indexation clip 1 : Indexation clip 1 : Indexation clip 1 : Indexation clip 1 : TC out TC in

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