Une vidéo numérique est une succession d'images numériques affichées rapidement les unes après les autres. Elle peut également contenir du son, des sous-titres et différentes informations permettant à l'ordinateur de la lire correctement.

Les images d'une vidéo

Chaque image d'une vidéo est appelée une trame (frame). Une vidéo est donc constituée d'un grand nombre d'images qui se succèdent dans un ordre précis. Lorsque ces images sont affichées suffisamment rapidement, notre cerveau les perçoit comme un mouvement continu.

Le nombre d'images affichées chaque seconde correspond à la fréquence d'images, exprimée en images par seconde ou FPS (Frames Per Second).

• 24 images/s : fréquence couramment utilisée au cinéma.
• 25 images/s : fréquence utilisée notamment pour certaines diffusions télévisées.
• 30 images/s : fréquence très courante pour les vidéos numériques.
• 60 images/s : fréquence utilisée pour obtenir des mouvements plus fluides, notamment dans les jeux vidéo.
• 120 images/s et plus : fréquences utilisées notamment pour les ralentis.

La définition d'une vidéo

Chaque trame est une image numérique composée de pixels. La définition indique le nombre de pixels qui composent chaque image. Par exemple, une vidéo Full HD possède une définition de 1 920 × 1 080 pixels, soit plus de deux millions de pixels par trame.

À 30 images par seconde, une vidéo Full HD affiche donc plus de 60 millions de pixels chaque seconde. Une vidéo en définition plus élevée, comme la 4K, contient encore davantage de pixels à traiter pour chaque image.

Le son d'une vidéo

Une vidéo numérique peut contenir une ou plusieurs pistes audio. Le son est enregistré sous forme de données numériques, comme dans un fichier audio. Lors de la lecture, l'ordinateur synchronise les données audio avec les images afin que les paroles, la musique et les bruitages correspondent aux événements visibles à l'écran.

Une même vidéo peut contenir plusieurs pistes audio. Un film peut par exemple proposer une piste en français, une piste en anglais et différentes pistes destinées à d'autres langues.

Les autres données d'une vidéo

Un fichier vidéo peut également contenir des sous-titres, plusieurs langues, des chapitres ou des informations indiquant la durée et les caractéristiques de la vidéo. Toutes ces données sont regroupées afin que le logiciel de lecture puisse les exploiter.

La taille des vidéos

Une vidéo contient rapidement une très grande quantité de données. Une seule seconde d'une vidéo Full HD à 30 images par seconde contient déjà 30 images de plus de deux millions de pixels chacune. Sur plusieurs minutes, la quantité de données devient donc considérable.

La compression permet de réduire cette quantité de données. Elle exploite notamment les ressemblances entre les images successives. Par exemple, dans une scène où une personne parle devant un décor immobile, une grande partie des pixels reste identique d'une image à l'autre. Les méthodes de compression utilisent ces répétitions pour réduire la taille du fichier.

La lecture d'une vidéo

Lorsqu'une vidéo est lue, l'ordinateur récupère les données du fichier et reconstitue les images successives. Il les affiche ensuite à la fréquence prévue, tout en reproduisant les pistes audio au même rythme.

Une vidéo à 30 FPS nécessite ainsi l'affichage de 30 trames chaque seconde. Pour une vidéo de 10 minutes, cela représente 18 000 images. L'ordinateur traite toutes ces données en continu pour produire les images animées et le son que l'utilisateur voit et entend.

Les utilisations des vidéos numériques

Les vidéos numériques sont utilisées dans les films, les séries, les jeux vidéo, les visioconférences, les réseaux sociaux, les cours en ligne, les caméras de surveillance et les applications scientifiques. Elles permettent d'enregistrer, de stocker, de modifier et de transmettre des scènes animées sous forme de données numériques.