Comparatif Ultime des formats vidéo et audio : MPEG2, MPEG4, H.264, H.265, AV1, MP3, AAC, OGG Vorbis, FLAC, WAV

Points importants à noter :

• MPEG est une famille de normes : Il existe de nombreuses versions de MPEG (MPEG-2, MPEG-7, etc.), chacune avec ses spécificités.

• MP4 est un conteneur : MP4 n'est pas un codec de compression en soi, mais un format de conteneur qui peut contenir différents flux audio et vidéo encodés avec divers codecs. C'est un format très polyvalent.

• Codecs et qualité : La qualité et la taille du fichier d'un MP4 dépendent fortement des codecs utilisés pour encoder les flux audio et vidéo (par exemple, H.264 pour la vidéo et AAC pour l'audio) et des paramètres d'encodage (bitrate, résolution, etc.).

Points importants à noter concernant H.264 (AVC) :

• Standard dominant : H.264 a été pendant longtemps le codec vidéo le plus utilisé au monde, et il reste encore très répandu aujourd'hui.

• Conteneurs : H.264 est un codec, pas un format de fichier en lui-même. Il est généralement contenu dans un format de conteneur comme MP4 (.mp4), MKV (.mkv) ou MOV (.mov). Le conteneur permet de multiplexer les flux vidéo et audio, et d'ajouter d'autres données comme les sous-titres.

• Profils : Les profils H.264 (Baseline, Main, High) définissent les fonctionnalités supportées par le codec et la complexité de l'encodage. Le profil High offre les meilleures performances de compression, mais nécessite plus de puissance de calcul pour l'encodage et le décodage.

• Successeur : H.265 (HEVC) est le successeur de H.264, offrant une compression encore plus efficace. Cependant, H.264 reste important en raison de sa très large compatibilité avec les appareils plus anciens.

Points importants à noter concernant H.265 (HEVC) :

• Successeur de H.264 : H.265 (HEVC) a été conçu pour succéder à H.264 (AVC) et offre une compression significativement plus performante.

• Efficacité de compression : L'avantage principal de H.265 est sa capacité à réduire de moitié le bitrate nécessaire pour une qualité vidéo comparable à H.264. Cela est crucial pour le streaming de contenu haute résolution et la réduction de l'utilisation de la bande passante.

• Complexité accrue : L'efficacité accrue de la compression de H.265 s'accompagne d'une complexité de calcul plus importante, ce qui nécessite des appareils plus puissants pour l'encodage et le décodage.

• Adoption croissante : L'adoption de H.265 est en constante augmentation, notamment pour le contenu 4K et le streaming. Cependant, H.264 reste encore très utilisé en raison de sa plus large compatibilité avec les anciens appareils.

• Conteneurs : Tout comme H.264, HEVC est un codec et non un format de fichier. Il est généralement encapsulé dans des conteneurs comme MP4, MKV, MOV ou TS.

Points importants à noter concernant le AV1 :

• Successeur des codecs précédents : AV1 est conçu pour remplacer les codecs plus anciens comme H.264 et H.265 en offrant une compression significativement plus efficace.

• Open source et libre de droits : AV1 est développé par l'Alliance for Open Media (AOMedia), un consortium d'entreprises technologiques (Google, Mozilla, Netflix, Amazon, Apple, Microsoft, etc.) et est libre de droits de licence, ce qui est un avantage majeur par rapport à certains codecs propriétaires.

• Efficacité de compression supérieure : L'avantage principal d'AV1 est son efficacité de compression nettement supérieure, permettant de réduire la taille des fichiers sans sacrifier la qualité, voire en l'améliorant.

• Adoption croissante : Bien que l'adoption ait pris du temps, WebP est maintenant largement supporté par les navigateurs modernes, ce qui en fait un choix de plus en plus pertinent pour l'optimisation des images web. L'arrivée du support sur Safari a été un tournant majeur.

Points importants à noter concernant le MP3 :

• Compression psychoacoustique : L'efficacité du MP3 repose sur la psychoacoustique, qui exploite les limitations de la perception auditive humaine pour éliminer les informations sonores jugées inaudibles.

• Bitrate et qualité : Le bitrate (kilobits par seconde, kbps) détermine la quantité de données utilisées pour représenter une seconde d'audio. Un bitrate plus élevé signifie une meilleure qualité audio et une taille de fichier plus importante, et inversement.

• CBR et VBR : Le codage à débit binaire constant (CBR) utilise un bitrate fixe tout au long du fichier, tandis que le codage à débit binaire variable (VBR) ajuste dynamiquement le bitrate en fonction de la complexité du signal audio, ce qui permet d'optimiser la taille du fichier tout en maintenant une qualité acceptable.

• Standard dominant : Le MP3 a été le format audio le plus populaire pendant de nombreuses années et reste encore très utilisé aujourd'hui, bien que des formats plus modernes comme AAC offrent une meilleure qualité à des bitrates comparables.

Points importants à noter concernant le AAC :

• Successeur du MP3 : L'AAC a été conçu comme un successeur du MP3, offrant une meilleure qualité audio pour un même bitrate grâce à des techniques de compression plus avancées.

• Meilleure efficacité : L'AAC est plus efficace que le MP3, ce qui signifie qu'il peut atteindre une qualité audio comparable avec une taille de fichier plus petite ou une meilleure qualité audio avec une taille de fichier similaire.

• Profils : Il existe différents profils d'AAC, tels que AAC-LC (Low Complexity), HE-AAC (High Efficiency AAC) et HE-AAC v2 (également connu sous le nom d'eAAC+). HE-AAC et HE-AAC v2 sont optimisés pour les bas bitrates et sont souvent utilisés pour le streaming audio avec une bande passante limitée.

• Utilisation courante : L'AAC est le format audio par défaut pour les appareils Apple (iPhone, iPad, iPod), iTunes et Apple Music. Il est également utilisé par YouTube, les plateformes de streaming et la radiodiffusion numérique (DAB+).

• Conteneurs : Les fichiers AAC sont souvent stockés dans des conteneurs tels que .m4a (MPEG-4 Audio) ou .mp4 (MPEG-4 Part 14).

Points importants à noter concernant le OGG Vorbis :

• Format ouvert et libre : L'un des principaux avantages d'OGG Vorbis est qu'il est un format ouvert et libre de droits, ce qui signifie qu'il n'y a pas de frais de licence pour son utilisation. Cela a contribué à son adoption dans les communautés open source et pour les applications où les contraintes de licence sont importantes.

• Alternative au MP3 et AAC : OGG Vorbis est une alternative viable au MP3 et à l'AAC, offrant une qualité audio comparable, voire supérieure dans certains cas, en particulier à bas bitrates.

• VBR : L'utilisation du codage à débit binaire variable (VBR) permet d'optimiser la taille du fichier en allouant plus de bits aux passages audio complexes et moins aux passages plus simples, ce qui permet de maintenir une bonne qualité tout en réduisant la taille du fichier.

• Partie du projet Ogg : Vorbis est un codec audio qui est généralement encapsulé dans le conteneur Ogg (.ogg). Le projet Ogg comprend également d'autres codecs, comme Theora pour la vidéo.

Points importants à noter concernant FLAC :

• Compression sans perte : C'est la caractéristique la plus importante de FLAC. Contrairement aux formats avec perte comme le MP3 ou l'AAC, FLAC ne supprime aucune information du signal audio original. Le fichier décompressé est exactement identique à l'original.

• Réduction de la taille du fichier : Bien qu'il s'agisse d'une compression sans perte, FLAC permet de réduire considérablement la taille des fichiers audio, ce qui est un avantage important pour le stockage et le transfert.

• Utilisation pour l'archivage : En raison de sa nature sans perte, FLAC est le format idéal pour l'archivage de musique numérique de haute qualité. Il garantit que la qualité audio ne sera pas altérée au fil du temps.

• Format ouvert : FLAC est un format ouvert et libre de droits, ce qui signifie qu'il n'y a pas de frais de licence pour son utilisation. Cela a contribué à son adoption et à son développement.

• Alternative aux formats non compressés : FLAC est une excellente alternative aux formats non compressés comme WAV ou AIFF, offrant une réduction de la taille du fichier sans compromettre la qualité audio.

Points importants à noter concernant le WAV :

• PCM (Pulse Code Modulation) : La plupart des fichiers WAV utilisent le PCM, qui est une méthode d'échantillonnage et de quantification directe du signal audio sans aucune compression. Cela garantit une fidélité audio maximale.

• Taille du fichier : La taille d'un fichier WAV est directement liée à la fréquence d'échantillonnage, à la profondeur de bits et au nombre de canaux. Par exemple, un fichier WAV stéréo de 1 minute à 44.1 kHz et 16 bits occupe environ 10 Mo

• Conteneur RIFF : Le format WAV utilise le conteneur RIFF (Resource Interchange File Format), qui est un format générique pour stocker des données multimédias.

• Utilisation professionnelle : En raison de sa qualité sans perte, le WAV est largement utilisé dans les environnements professionnels pour l'enregistrement, l'édition et le mastering audio.

• Alternative au format AIFF : AIFF (Audio Interchange File Format) est un format similaire au WAV, développé par Apple. Les deux formats offrent une qualité audio identique, mais utilisent des structures de fichiers légèrement différentes.