La norme HDMI et le son : entre compatibilité et utilité
Si vous avez suivi les news des jours précédents, vous avez certainement constaté que par deux fois, Florent s'est permis honteusement d'usurper ma place
A mon tour de prendre ma revanche, et de déborder sur son domaine de prédilection en m'intéressant : 1/ au HDMI et ses déclinaisons (d’un point de vue audio principalement), 2/ aux divers formats audio numériques rencontrés, et 3/ aux supports sur lesquels on les trouve, le tout en trois news.Commençons par le HDMI, avec un historique de la norme, en se concentrant sur l'audio.
HDMI : de la v1.0 à la 1.3
En version 1.0, la norme supporte huit canaux en LPCM (ou PCM) avec une résolution de 24 bits et un taux d’échantillonnage de 192 kHz au maximum.
En version 1.1, puis 1.2, ce sont les supports respectifs du DVD-Audio et du Super Audio CD qui ont été ajoutés. Je reviendrai plus en détail sur ces deux formats, dans une prochaine actualité. Enfin, la version 1.3 apporte le support du Dolby True HD et du DTS-HD en version High Quality Audio & Master Audio. Les autres apports du HDMI 1.3 touchent à la vidéo : support du Deep Color (codage des couleurs sur 30, 36 ou 48 bits, au lieu des 24 habituels) et de l’espace de couleur xv.YCC/x.v.Color ,qui étend le RVB de base.
On se retrouve donc avec quatre versions différentes de l’HDMI, et des apports dont l'intérêt pratique de paraît pas évident de prime abord.
Attelons-nous déjà à expliquer les divers noms de normes, et les différents formats apparus.
Le L-PCM ou PCM
C’est un des formats audio numériques les plus simples à aborder. Là, encore, on ne fera que survoler ce format, qui sera détaillé plus tard. Le PCM est le format audio le plus proche de la réalité physique, et nécessitant le moins d’opérations. On prend le signal analogique, on le découpe en pleins de petits tronçons, et on note la valeur de chacun. On se doute évidemment, que plus les tronçons sont petits, plus la valeur notée est précisée, plus le signal est proche de la réalité. Du PCM stéréo qui contient 44100 échantillons par seconde, codés sur 16 bits, c’est tout simplement le format des données contenues sur un CD Audio.
Arrêtons-nous un instant pour tirer une conclusion, peut-être évidente, mais plus qu’indispensable pour la compréhension (il faudra la conserver à l’esprit tout au long de cette actualité) : le PCM étant l’équivalent numérique d’un signal analogique, et le plus proche de la réalité physique, TOUS les autres formats numériques audio (sauf pour les Super Audio CD) seront, à un moment ou un autre, rapportés à du PCM au cours de leur décodage et transmission dans la chaîne de son, entre le lecteur audio (pc, lecteur blu-ray, etc.) et les enceintes.
Le DVD-Audio
Il est aux DVD ce que le CD Audio (ou CDDA) est aux CD. Profitant de l’augmentation de volume de stockage disponible, la résolution et le taux d’échantillonnage ont augmenté : en mono ou stéréo, le maximum supporté est 24 bits/192kHz, en 2.1, 3.0, 3.1, 4.0, 4.1, 5.0 et 5.1, 24bits/96kHz.
Pour gagner encore en volume, on y applique une compression MLP, Meridian Lossless Packing. Il s’agit d’une compression sans perte, équivalente dans le procédé aux archives Zip et Rar.
Le Super Audio CD
C’est le grand concurrent du DVD-Audio. Ils ont d’ailleurs aussi peu réussi commercialement l’un que l’autre. Le principe de codage est tout autre : le One Bit Audio. Assez similaire dans les techniques et composants employés aux alimentations à découpages et amplis de classe D, le codage se fait à très haute fréquence (2,8422 Mhz) mais sur un bit. On y applique comme pour les DVD une compression sans perte, qui s’appelle ici DST ou DSD.
Ce procédé apporte de nombreux avantages : bruit de quantification déporté dans les très hautes fréquences (au-delà de la sensibilité de l’oreille), simplification de l’électronique des lecteurs, etc. D'un autre côté, et c'est ce qui justifie principalement le semi-échec qu'il a été, il faut remplacer une grande partie de sa chaîne de son, pour pouvoir en profiter.
Les formats HD : Dolby True HD et DTS-HD HQA/MA
Il s'agit des deux formats apparus sur les disques vidéo HD ; DTS sur les Blu-Ray, Dolby sur les HD-DVD, les deux en 7.1. Contrairement aux précédents formats des deux laboratoires, ceux-ci sont sans perte. En réalité, exception faite du DTS-HD HQA, il s’agit simplement de 8 flux PCM sur lesquels on applique une compression de type Zip ou Rar, comme le MLP des DVD. Seule l’implémentation de cette compression, et quelques détails d’ordre technique, varient entre les deux formats.
Format x vers PCM : où ?
Comme énoncé plus haut, exception faite des Super Audio CD, il faut a un moment ou un autre, revenir à du PCM dans la chaîne de son. La question primordiale est : où ?
En effet, plusieurs solutions s’offrent à nous :
* Faire décoder les signaux au lecteur, utiliser ses convertisseurs numériques>analogiques, et envoyer des signaux analogiques à l’ampli. C’est évidemment dans la majorité des cas une mauvaise idée puisque ces signaux seront dégradés de manière plus ou moins sensible ;
* Faire décoder les signaux au lecteur, et transmettre les flux PCM à l’ampli qui se chargera des traitements. Pour cela, on peut passer par le i.link - auquel on s’intéressera une autre fois, d’autant qu’il s’agit d’une interface que l’on retrouve surtout sur du matériel haut de gamme – on peut également passer par du HDMI, dès la version 1.0
* Enfin dernière possibilité, envoyer les flux compressés (on appelle cela du bitstream) à l’ampli, et le laisser se débrouiller tout seul comme un grand. On peut utiliser l’HDMI pour cela, à condition que l’ampli soit compatible HDMI 1.3. A priori, c’est la meilleure solution. On va voir que c’est très loin d’être le cas en réalité. On pourrait penser le S/PDIF compatible. En fait non, que ce soit avec un câble coaxial ou optique, le débit n’est pas assez élevé." nécessite bien un rond noir devant
Décompression : par quoi et pourquoi ?
La décompression nécessite de grosses ressources pour le matériel qui s’en charge. Les traitements audio, de quelque ordre qu’ils soient, également.
Ces traitements peuvent être classifiés en trois catégories :
* les traitements simples : correction des distances, balance, bass management ;
* les traitements surround : dématriçage, Dolby Prologic IIx (5.1 > 7.1), DTS EX, THX Select2 ;
* les traitements d’égalisation : égalisation par bande, correction de pièce.
De là en résulte une classification par niveaux des amplis, depuis ceux qui gèrent tout juste les signaux 5.1 S/PDIF et analogiques, à ceux qui supportent les signaux 7.1 bitstreams, avec TOUS les traitements fonctionnels. C’est là que le bat blesse. Beaucoup d’amplis d’entrée de gamme annoncés compatibles HDMI 1.3 ne sont pas capables de faire grand-chose de plus que récupérer le flux audio, et le renvoyer dans les enceintes tel quel.
Est-ce un problème en soit ? Non. Pour une raison très simple : Le Blu-Ray est récent sur le marché, et son remplaçant ne sera pas présent avant quelques années. Or pour des raisons d’authoring, pour maximiser l’interactivité des disques, il est indispensable que ce soit le lecteur, et non l’ampli qui décode le son. Pour cela, un ampli compatible avec les versions précédentes de l’HDMI suffit. Et pas d’espoir que cela change, c’est inclus dans la norme Blu-Ray.
Un ampli compatible HDMI 1.1 qui permet d'effectuer tous les traitements audio énoncés plus haut est donc préférable à un autre, compatible HDMI 1.3, mais qui ne sait pas faire grand chose.
Et les apports vidéos de l'HDMI 1.3 ?
Reste que l’HDMI 1.3 apporte également le support du Deep Color, et du xv.YCC. Là encore, pas d’intérêt à court et moyen terme : les téléviseurs actuels ne sont pour la majorité pas compatibles. Oui, mais si ces téléviseurs se répandent dans les mois et années à venir ? Et bien la norme Blu-Ray, ne permet pas de dépasser les 24 bits pour le codage des couleurs. Autrement dit, même si le dispositif d’affichage était compatible, les sources ne le seraient pas. Dans le meilleur des cas, aucune amélioration ne serait visible, dans le pire des cas, les couleurs seraient altérées.
Attention toutefois, cela ne veut pas dire que la norme HDMI 1.3 est une absurdité. Dans le futur, on profitera sans aucun doute de ce qu’elle apporte. Mais à l’heure actuelle, il vaut mieux avoir un ampli compatible HDMI 1.1 capable d’appliquer tous les effets et traitements souhaités. Il aura largement le temps de passer de vie à trépas d’ici là. D’autant que la compatibilité HDMI 1.3 étant utilisée comme argument de vente, les prix ont tendance à grimper avec, pour pas grand-chose.
Conclusion : l'HDMI 1.3, oui, mais pas tout de suite.
