Le 60 images par seconde est partout… sauf en ligne.

Faites un tour au rayon caméras vidéo de votre magasin Best Buy et vous aurez de plus en plus de mal à trouver des caméscopes HD qui n'enregistrent pas à 60 images par seconde (ips). Il en va de même pour les autres appareils d'enregistrement vidéo, notamment les systèmes d'imagerie médicale et les dispositifs de capture industrielle, les caméras d'action comme la GoPro et les appareils mobiles tels que l'iPhone 6 et le Samsung Galaxy Note 4.

Les appareils que nous utilisons pour regarder des vidéos à la maison et au bureau prennent également en charge le 60 images par seconde. Les téléviseurs HD, les écrans d'ordinateurs portables et de bureau, les tablettes et les smartphones permettent généralement une lecture jusqu'à 60 images par seconde.

Les jeux vidéo, notamment ceux conçus pour la Xbox One et la Playstation 4, sont de plus en plus développés pour une lecture à 60 images par seconde.

Et ces dernières années, de grandes entreprises médiatiques comme ESPN, ABC et FOX ont commencé à diffuser leurs chaînes en 720p/60 (résolution 1280×720 à 60 images par seconde).

On pourrait croire que tout l'écosystème de la vidéo numérique est passé à 60 images par seconde, s'il n'y avait pas une exception notable : la vidéo en ligne. Depuis les débuts de la vidéo sur Internet — en 2004 avec VloggerCon et en 2005 avec la première vidéo mise en ligne sur YouTube — les vidéos diffusées sur Internet et nos réseaux d'entreprise étaient limitées à un maigre 30 images par seconde.

Il est temps que la vidéo en ligne rattrape son retard. 

En 2015, cette tendance établie depuis dix ans s'inverse. Il y a quelques mois, YouTube annonçait une prise en charge limitée de la vidéo à 60 images par seconde (visible uniquement sur le navigateur Chrome de Google). La semaine dernière, Panopto annonçait que sa plateforme vidéo était la première à prendre en charge le 60 images par seconde sur tous les navigateurs web et appareils mobiles. Dans cet article, nous expliquons pourquoi le 60 images par seconde offre une meilleure expérience de lecture, présentons quelques cas d'utilisation de la vidéo à 60 images par seconde en entreprise et à l'université, abordons les raisons pour lesquelles la vidéo en ligne a été artificiellement bridée à 30 images par seconde, et comment… Panopto Nous avons implémenté le 60 images par seconde sur notre plateforme vidéo. Nous proposons également quelques exemples vidéo à 60 images par seconde pour vous montrer la qualité du streaming en ligne.

Qu'est-ce que le 60 images par seconde et qu'est-ce qui améliore l'expérience utilisateur ?

Regarder une vidéo implique de suspendre son incrédulité.

Lorsque nous regardons une vidéo, nous ne voyons pas un mouvement fluide. Nous regardons simplement une succession rapide d'images fixes qui trompe notre cerveau et lui fait croire qu'il y a du mouvement. En ce sens, la vidéo n'est guère plus qu'un flipbook numérique très sophistiqué.

Un concept initial de YouTube 

Plus on feuillette rapidement un folioscope, plus le mouvement paraît fluide. De même, plus la fréquence d'images d'une vidéo (mesurée en images par seconde, ou « ips ») est élevée, plus le mouvement perçu est fluide. Et plus le mouvement perçu est fluide, plus la vidéo paraît réaliste.

C’est sans doute le but de la vidéo : représenter la réalité de ce qui a été enregistré avec la plus grande fidélité possible. Ainsi, plus la fréquence d’images d’une vidéo augmente, meilleure est sa qualité, car elle se rapproche davantage du mouvement fluide que nos yeux perçoivent naturellement dans le monde réel.

Cependant, 60 images par seconde constituent une référence unique pour deux raisons.

Tout d'abord, c'est à la fréquence d'images la plus élevée que la plupart des gens peuvent percevoir une différence de fluidité dans la lecture. Au-delà de 60 images par seconde, la perception humaine atteint un niveau de moindre gain. Très peu de personnes peuvent distinguer une lecture à 60 images par seconde d'une lecture à 120 images par seconde ; par conséquent, les fréquences d'images supérieures à 60 images par seconde ne sont généralement souhaitables que pour les vidéos destinées à être visionnées au ralenti.

Deuxièmement, même si la plupart des gens pouvaient distinguer 60 images par seconde d'une fréquence d'images plus élevée, nous sommes aujourd'hui limités par les écrans de nos ordinateurs de bureau, portables et appareils mobiles. Les moniteurs CRT et LCD ont une fréquence de rafraîchissement de 60 Hz. Autrement dit, ils mettent à jour l'image affichée 60 fois par seconde. Ainsi, lorsque vous regardez une vidéo en streaming à 60 images par seconde, vous atteignez parfaitement la fréquence de rafraîchissement maximale de votre écran.

Pour illustrer comment une vidéo devient plus fluide et réaliste à mesure que la fréquence d'images augmente, la vidéo ci-dessous a été filmée à trois fréquences d'images différentes. La première partie a été enregistrée à 15 images par seconde, la deuxième à 30 images par seconde et la dernière à 60 images par seconde.

Exemple de diffusion vidéo à 15, 30 et 60 images par seconde 

Pas seulement pour le sport et les jeux vidéo

La vidéo à fréquence d'images élevée (HFR) est surtout connue pour son utilisation dans les médias grand public, notamment les jeux vidéo et les retransmissions sportives. Ces deux genres tirent pleinement parti du 60 images par seconde, car ils sont riches en mouvements et mettent en valeur la fluidité de la lecture vidéo.

La vidéo HFR ne profite pas uniquement aux consommateurs. Grâce à sa fréquence d'images élevée qui rend les vidéos plus réalistes, elle peut également améliorer la qualité de presque tous les types de contenus multimédias enregistrés pour les entreprises et les universités.

Prenons l'exemple de la vidéo industrielle qui capture les processus d'une chaîne de production. Les caméras industrielles, comme celles proposées par Point Grey, prennent en charge la capture vidéo HFR depuis des années. Désormais, grâce à la prise en charge native du HFR par les plateformes vidéo, les responsables pourront visionner des vidéos enregistrées ou diffusées en direct avec une précision inégalée.

Machines industrielles capturées à 60 images par seconde 

L'imagerie médicale bénéficie également de la vidéo HFR, où des événements biologiques peuvent se produire en 1/60e de seconde. Si votre plateforme vidéo ne capture pas à 60 images par seconde, un événement important risque d'être manqué entre deux images.

Les animations de tous types bénéficient d'une nette amélioration grâce à la lecture vidéo à fréquence d'images élevée. Les animations médicales gagnent en précision et les simulations CAO offrent un rendu plus réaliste des modèles. L'exemple ci-dessous, fourni par Blausen Medical, illustre le potentiel de la vidéo HFR pour la réalisation d'animations médicales de qualité professionnelle.

Animation médicale à 60 images par seconde fournie par Blausen Medical 

Comme le montre le premier exemple ci-dessus, même une simple vidéo d'une personne parlant face caméra est nettement plus nette à 60 images par seconde. Qu'il s'agisse de présentations, de communications de direction, d'événements en direct, de vidéos d'architecture, de cours universitaires ou de travaux pratiques scientifiques, le 60 images par seconde offre une vidéo plus fluide et plus nette aux entreprises et aux établissements d'enseignement, avec une qualité d'image plus proche de la télévision haute définition que des flux en ligne « suffisants » auxquels nous nous sommes habitués ces dix dernières années.

Mais si 30 images par seconde sont considérées comme « suffisantes », les entreprises et les universités ont-elles réellement besoin de 60 images par seconde ?

Nous avons examiné cette question sous un angle différent : notre infrastructure technologique est-elle capable de supporter 60 images par seconde, et si nous la mettons en œuvre, cela profitera-t-il à nos clients ?

En réalité, les technologies actuelles de capture, de traitement et de diffusion vidéo sont compatibles avec les fréquences d'images élevées. Et comme le 60 images par seconde n'augmente pas le coût de stockage et de diffusion (la taille du fichier vidéo étant fonction du débit binaire et de la durée), nous pensons que toute entreprise ou université devrait avoir la possibilité de passer d'une vidéo saccadée à 15 images par seconde à une vidéo parfaitement fluide à 60 images par seconde.

Mais pourquoi la vidéo en ligne est-elle limitée à 30 images par seconde depuis si longtemps ?

Malgré les progrès récents en matière de bande passante réseau et de puissance de traitement des processeurs, atteindre 60 images par seconde n'est pas chose facile.

Pour prendre en charge le HFR pour la diffusion en direct ou à la demande en ligne, vous avez toujours besoin d'une série de technologies performantes qui commencent au point de capture et se terminent au point de lecture :

• Un bon capteur d'image est indispensable. Votre dispositif de capture vidéo doit être capable de capter la lumière et de gérer la fréquence d'échantillonnage pour enregistrer des vidéos à 60 images par seconde. Bien que cela soit possible avec toutes les caméras vidéo professionnelles, ainsi qu'avec la plupart des caméscopes et appareils photo reflex numériques grand public, les webcams de marques comme Logitech et Microsoft ne peuvent toujours pas atteindre 60 images par seconde.
• Une connexion rapide entre la caméra et l'ordinateur est essentielle. Même avec un capteur compatible HFR (High Frame Rate), la connexion à l'ordinateur peut constituer un facteur limitant. En effet, la caméra doit pouvoir transmettre des informations à l'ordinateur à 60 images par seconde, or l'USB 2.0 ne prend pas en charge la vidéo à fréquence d'images élevée. Avec des vitesses de transfert de 480 Mbit/s, l'USB 2.0 est insuffisant pour envoyer 60 images vidéo non compressées par seconde à l'ordinateur. En revanche, l'USB 3.0, avec des vitesses pouvant atteindre 5 Gbit/s, le permet.
• Gestion et compression efficaces de la mémoire. Une fois arrivées sur votre ordinateur, les images sont envoyées au pipeline d'encodage de la plateforme vidéo. Elles sont chargées en mémoire, traitées, puis libérées. Le processus d'allocation, de compression et de libération de la mémoire doit être extrêmement efficace pour éviter toute perte d'images. De plus, si vous prévoyez d'encoder à plusieurs débits pour la diffusion en continu à débit adaptatif, le pipeline d'encodage doit traiter chaque image non pas une, mais trois ou quatre fois avant de passer à la suivante.
• Lecture fluide. Enfin, la vidéo HFR diffusée en continu doit être décompressée sur le client et affichée à l'écran, généralement dans un navigateur web. À 60 images par seconde, la technologie client (Flash ou HTML5) doit être extrêmement performante pour extraire les images du flux et les afficher à la même fréquence que le rafraîchissement de l'écran.

En résumé, le streaming en ligne est limité à 30 images par seconde depuis plus de dix ans car atteindre 60 images par seconde est complexe. C'est un défi pour les fabricants de matériel et pour les fournisseurs de logiciels vidéo. Mais avec l'augmentation constante des débits réseau et la puissance croissante des processeurs, la norme des 60 images par seconde pour la vidéo en ligne est inévitable. D'ailleurs, la vidéo en ligne à fréquence de rafraîchissement élevée (HFR) était déjà testée il y a deux ans, lorsque la Blender Foundation et Janus Kristensen ont publié Big Buck Bunny, une animation emblématique à 60 images par seconde.

Big Buck Bunny – Un des premiers exemples des possibilités offertes par le streaming en ligne à 60 images par seconde 

60 images par seconde en Panopto Plateforme vidéo en ligne de

Avec la dernière mise à jour de Panopto Sur la plateforme vidéo de [Nom de l'entreprise], nous avons implémenté la prise en charge de l'enregistrement vidéo HFR, de la diffusion en direct et du chargement. Cela signifie que, depuis un ordinateur de bureau ou portable Windows, Panopto Les clients peuvent désormais enregistrer des vidéos jusqu'à 60 images par seconde à partir de n'importe quel caméscope, caméra de documents, appareil d'imagerie médicale, caméra industrielle ou toute autre source d'acquisition vidéo compatible avec la capture à haute fréquence d'images. Cela signifie également que les vidéos préenregistrées, comme celles capturées avec votre iPhone ou des caméras vidéo professionnelles sur le terrain, peuvent être importées dans la plateforme. Panopto Le système de gestion de contenu vidéo de [Nom de l'entreprise] permet d'encoder les vidéos pour une lecture à 60 images par seconde sur n'importe quel ordinateur de bureau ou portable.

De plus, un nouveau paramètre de qualité 1080p60 pour les podcasts vidéo permet également de diffuser des vidéos à 60 images par seconde sur les appareils mobiles.

Enregistrez, diffusez en direct et téléchargez des vidéos à 60 images par seconde dans Panopto 

Notre plateforme vidéo assure une diffusion en continu à fréquence d'images élevée grâce à une combinaison de :

• Optimisation précise des performances de notre pile d'encodage pour prendre en charge le multi-débit 60 images par seconde avec une perte d'images minimale.
• Une connaissance approfondie et une négociation efficace des capacités des périphériques en amont sont essentielles pour garantir que les caméras vidéo et autres sources multimédias transmettent une vidéo HFR de haute qualité à votre système. Panopto capture PC.
• Optimisation du code de notre lecteur vidéo, qui encapsule les commandes vidéo basées sur Flash et HTML5 dans JavaScript.

Alors que nos clients commencent à enregistrer des présentations et des cours à 60 images par seconde, et que YouTube et d'autres plateformes vidéo déploient la prise en charge de cette nouvelle norme, l'utilisation de la vidéo comme moyen de partage des connaissances et de communication ne fera que s'accélérer. Nous sommes ravis de participer à cette évolution de la vidéo en ligne et avons hâte de découvrir vos créations en haute fréquence d'images (HFR).

En attendant, voici quelques exemples supplémentaires de vidéos à 60 images par seconde actuellement diffusées en streaming depuis Panopto Nuage.

Aperçu de la mission MMS de la NASA 

Notre cher Jesse Vernon nous montre comment jouer Blackberry Blossom au banjo. 

…et pour nos amis fans de Star Wars, voici la bande-annonce à 60 images par seconde de « Le Réveil de la Force ».