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AV1, H.264, HEVC, H.265, ProRes, VP9 : tout savoir sur les codecs vidéo

Gabriel Manceau
Spécialiste Smartphone
17 décembre 2021 à 10h22
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codecs video

Les codecs vidéo jouent un rôle très important dans notre quotidien. Vous en doutez ? Voilà un exemple qui devrait vous parler : vous vous installez dans votre canapé pour regarder Netflix ou Disney+. Avant de diffuser la moindre image, les services de streaming vidéo utilisent un codec pour réduire la taille d'un fichier vidéo avant de le diffuser sur Internet via un processus que l'on appelle l'encodage vidéo. C'est grâce à ce procédé que Netflix parvient à diffuser plus de 450 000 heures de contenu chaque minute !

L'importance des codecs vidéo au quotidien

Les codecs vidéo ne servent pas qu'à regarder des contenus pour nous divertir. C'est également grâce à eux que vous pouvez avoir une réunion sur Zoom ou Microsoft Teams depuis votre smartphone, même avec une bande passante limitée. Lorsque vous partagez un fichier multimédia sur WhatsApp, Facebook ou Twitter, celui-ci doit être réencodé dans une taille plus petite.

Mais en quoi consiste exactement l'encodage vidéo ? De quoi s'agit-il et comment fonctionne-t-il ? Quels sont les meilleurs codecs ? Vos appareils les supportent-ils ? Pour y voir plus clair (et briller en société), suivez le guide !

Qu'est-ce que l'encodage vidéo ?

Quand nous parlons d'encodage vidéo, nous faisons référence au processus de conversion d'une vidéo brute dans un format numérique compatible avec de nombreux appareils. À quel point sont-elles compressées ? Il s'agit ici de vidéos de plusieurs gigaoctets qui ne pèsent après conversion plus que quelques centaines de mégaoctets. Ce passage essentiel, notamment pour la diffusion en direct, leur permet d'être livrées beaucoup plus rapidement.

L'encodage vidéo peut être fait aussi bien dans un navigateur web que dans une application mobile, un logiciel ou un appareil dédié.

Ces encodeurs utilisent donc des codecs audio et vidéo qui appliquent des algorithmes afin de réduire la taille d'une vidéo avant qu'elle soit livrée. Pour résumer : l'encodage est donc un processus, tandis que les codecs sont le moyen de le faire.

Un codec vidéo, c'est quoi ?

Vous l'avez compris, les distributeurs de contenu utilisent une technologie de compression vidéo appelée codecs pour pouvoir stocker et diffuser plus facilement ces fichiers volumineux. Si l'on reprend notre exemple du streaming vidéo, les codecs utilisent une compression avec pertes.

Les codecs sont conçus pour conserver ou améliorer la qualité de l'image tout en réduisant la taille des fichiers.

En effet, les données « inutiles » sont supprimées pour que la vidéo soit transmise plus rapidement. Ensuite, cette même vidéo est décompressée pour la visualisation.

Comment fonctionne un codec vidéo ?

Vous vous en doutez, les codecs utilisent des algorithmes de compression complexes. Ces algorithmes évoluent pour optimiser et améliorer la compression. Par exemple, pourquoi ne pas stocker uniquement les informations relatives aux changements entre une image et la suivante, plutôt que de stocker les images entières ? De cette manière, une scène statique pourra être compressée plus efficacement en ne prenant en compte que les objets en mouvement, sans toucher à l'arrière-plan.

HEVC vs AVC
© Flussonic

Les algorithmes de compensation peuvent également améliorer la compression en prédisant l'endroit où va se trouver un pixel dans les images suivantes. Des informations sont bien sûr perdues lors de la compression, mais l'objectif reste d'avoir une image d'une qualité acceptable (c'est aussi une question de perception) pour une fraction de sa taille originale.

Les conteneurs vidéo : mp4, mov, wmv, etc.

Une fois compressés, les composants d'un flux sont placés dans un format de fichier qui contient le codec vidéo, le codec audio, les sous-titres et l'ensemble des métadonnées. Ces formats de fichiers sont appelés conteneurs. Les plus connus ? .mp4, .wmv, .ts et .mov.

conteneur video
© Gabriel Manceau pour Clubic

La plupart du temps, ces conteneurs acceptent plusieurs types de codecs. En revanche, toutes les plateformes de lecture n'acceptent pas tous les conteneurs et codecs. C'est la raison pour laquelle l'encodage est fait dans plusieurs formats de fichiers, afin d'être diffusé sur le plus d'appareils possible.

L'exemple le plus commun est sûrement celui d'un fichier .mov qui peut contenir exactement les mêmes codecs et données qu'un .wmv. La différence ? Le .mov ne pourra être lu que sur le logiciel QuickTime d'Apple. Le .wmv pourra quant à lui être visionné sur le lecteur Windows Media de Microsoft.

Les principaux codecs vidéo pour le streaming

Cela ne vous a pas échappé, nous regardons des vidéos sur Internet grâce à différents appareils qui nécessitent l'encodage des vidéos dans différents codecs. Il existe bien sûr des codecs de nouvelle génération qui améliorent l'efficacité et la qualité de l'encodage. Mais les codecs « hérités » continuent d'être utilisés pour permettre la lecture de vidéos sur des machines plus anciennes.

services streaming video

Encore une fois, le meilleur exemple est sans doute celui de Netflix. Le service de streaming en ligne utilise encore toute une boîte à outils de codecs, des plus modernes aux plus anciens. L'objectif est bien sûr de pouvoir continuer de diffuser ses contenus sur un maximum d'appareils. Faisons maintenant un tour d'horizon des meilleurs codecs vidéo disponibles sur le marché.

H.264/AVC

Pour mettre les choses au clair tout de suite, les termes « H.264 » et AVC désignent le même codec. Pourquoi ? Car le codec a été normalisé à la fois par l'Union Internationale des Télécommunications (ITU en anglais), mais également par le Groupe d'Experts en Images Animées (MPEG en anglais). Il a donc deux petits noms, comme le H.265/HEVC et le H.266/VVC, sur lesquels nous revenons plus bas.

Revenons au H.264 (AVC). Ce codec est l'un des plus anciens. Il est également le plus répandu sur le marché grâce à sa compatibilité avec presque tous les appareils disponibles : smartphones, Smart TV, navigateur, etc. Il est également utilisé pour le streaming et sur les disques Blu-Ray. On le retrouve souvent dans les conteneurs vidéos .mp4 et .mov, pour ne citer qu'eux.

Le H.264 n'est malheureusement pas adapté aux contenus vidéo 4K ou HDR.

Il demeure néanmoins incontournable, notamment grâce à sa puissance de traitement et à sa vitesse d'encodage qui lui permettent d'être utilisé dans les applications à faible latence, le tout avec un coût très faible par rapport aux autres codecs.

H.265/HEVC

Le H.265, également appelé HEVC, a été créé pour succéder au H.264. Cette évolution logique vient améliorer l'efficacité de la compression et prend en charge la résolution 4K et 8K. Les fichiers générés par le H.265 sont également plus petits, ce qui permet diminuer la bande passante, étape nécessaire pour la visualisation des flux. Bref, il s'agit d'une solution particulièrement adaptée pour le streaming en haute définition.

Pourtant, on estime à seulement 10 % les fichiers encodés en H.265. Cela s'explique par les incertitudes qui existent sur le montant des redevances que devront payer les distributeurs de contenus utilisant ce codec. Un scepticisme auquel il faut ajouter un manque de compatibilité pour la lecture via les navigateurs web.

L'une des conséquences a été la création du codec AV1 par l'Alliance Open Media. En effet, les leaders de l'industrie n'avaient aucun intérêt à ajouter la prise en charge d'un codec onéreux à Firefox, Chrome ou Edge. Aujourd'hui, seulement 18 % de navigateurs web acceptent les vidéos encodées en H.265. Le principal avantage de ce codec face à la concurrence est la prise en charge presque universelle de la 4K HDR sur les téléviseurs connectés.

AV1

Comme nous l'avons évoqué précédemment, le codec AV1 a été créé car certains acteurs du marché étaient frustrés de devoir payer des redevances pour le H.265. Ainsi, Google, Microsoft, Amazon, Netflix, Mozilla et Cisco ont formé l'Alliance for Open Media. Apple a ensuite rejoint le groupe en janvier 2018. L'objectif ? Avoir une alternative libre de droit : le AV1. Selon ses créateurs, ce codec est 30 % plus efficace que le H.265. Ces affirmations restent cependant à prouver par des études indépendantes.

Tout n'est pas rose pour autant dans le petit monde de l'AV1. En effet, le codec a encore des problèmes d'implémentations. Les produits Apple eux-mêmes ne prennent pas encore en charge ce codec. Il faut un certain temps avant que ses capacités de décodage soient intégrées à grande échelle. Cela s'explique notamment par le temps d'encodage plus long que demande l'AV1, ce qui a un coût.

Ainsi, le coût d'encodage accru ne sera pas facilement récupérable sous forme d'économie de bande passante, y compris pour des vidéos de plusieurs millions de vues sur YouTube, par exemple. Le codec AV1 a beau être open source et performant, son coût d'encodage élevé vient freiner son adoption massive.

VP9

Puisque que l'on parle d'alternative open source, parlons du VP9. Ce codec, créé par Google en 2013, est également libre de droits. Au même titre que l'AV1, il vient se positionner comme une alternative au H.265/HEVC. Il fonctionne à peu près de la même manière que lui, ce qui le rend particulièrement efficace pour l'encodage de vidéos en 4K, notamment sur YouTube.

Il est également pris en charge par tous les téléphones Android, les appareils iOS récents, mais aussi Chrome, Safari et Mozilla. Netflix l'utilise également pour certains contenus. Cette adoption de masse positionne le VP9 juste derrière le H.264/AVC en matière de compatibilité avec les navigateurs. Pour l'instant, le VP9 reste donc une meilleure alternative que l'AV1, grâce à sa compatibilité avec un plus grand nombre d'appareils.

H.266/VVC

C'est le dernier-né des codecs vidéo de notre comparatif. Finalisé en 2020, le H.266 a été créé pour succéder logiquement aux H.264 et H.265. Cependant, il pose les mêmes problèmes de redevance. Le H.264 est très clair sur le montant de la redevance, ce qui a permis d'en faire le codec vidéo le plus utilisé au monde. En revanche, ses successeurs restent toujours aussi opaques sur le sujet.

Techniquement, les développeurs du H.266/VVC ont fait de gros progrès pour économiser de la bande passante. Mais c'est loin d'être le seul critère à prendre en compte pour savoir si le codec sera massivement adopté ou non. Très récente, la technologie H.266 ne sera prise en compte par les éditeurs qu'à partir de 2022. « Wait and see », donc.

Compatiblité des codecsNavigateurMobileTéléviseurs connectés
H.264TousTousTous
VP9TousAndroid, iOSLa plupart
HEVCTrès peuAndroid, iOSTous
AV1Chrome, Firefox, Edge, OpéraAndroidTrès peu

Apple ProRes

Le codec vidéo ProRes d'Apple est un peu spécial, dans la mesure où il a été conçu presque exclusivement pour l'édition vidéo professionnelle. Ainsi, ProRes propose un niveau de compression inférieur, mais conserve également plus d'informations brutes. L'objectif d'Apple ? Faciliter le travail lors de la post-production, sur l'étalonnage des couleurs par exemple.

Selon Apple, une vidéo d'une heure en 4K 30 i/s encodée en ProRes pèse environ 280 Go. Vous comprenez maintenant pourquoi ce format n'est presque jamais utilisé pour diffuser du contenu. Ce n'est pas pour rien qu'Apple ne vous laisse enregistrer du 4K ProRes qu'à partir d'une certaine capacité de stockage sur ses iPhone 13. En effet, les processeurs M1 Pro et M1 Max d'Apple sont capables d'accélérer le traitement des fichiers ProRes.

Codecs vidéo : comment en profiter ?

Google Pixel 6 test © © Pierre Crochart pour Clubic
© Pierre Crochat pour Clubic

La présence d'un matériel dédié dans certains appareils peut grandement améliorer l'encodage et le décodage d'une vidéo. Ainsi, nos smartphones, TV connectées, consoles de jeux ou ordinateurs prennent tous en charge un certain nombre de codecs au niveau matériel. Un point crucial pour pouvoir consommer des vidéos rapidement sans décharger rapidement votre batterie.

Si vous n'arrivez pas à lire certains types de vidéos sur vos appareils, vérifiez le format de la vidéo et les codecs nécessaires en utilisant par exemple l'application MediaInfo. Sur votre téléphone Android, vous pouvez utiliser l'application AIDA64 pour Android ou iOS afin de vérifier la prise en charge des codecs audio et vidéo sur votre appareil.

Certaines applications tierces comme VLC proposent de lire des vidéos via un décodage logiciel, sans utiliser l'accélération matérielle de votre appareil. Cela peut être une bonne alternative, mais peut également entraîner une chauffe de votre téléphone ou de votre tablette ainsi qu'une consommation importante de la batterie.

Soyez toujours courtois dans vos commentaires.
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jerivier
Bonjour,<br /> Petite remarque, le conteneur MKV est tout de même très répandu. Surtout comparativement au ts ou wmv
SPH
Merci pour l’article qui m’a appris plusieurs choses. un !
ar-s
ça m’a sauté aux yeux aussi
ar-s
Pourquoi ne pas parler des x264 et x265 ?
ultrabill
ar-s:<br /> Pourquoi ne pas parler des x264 et x265 ?<br /> Parce que ce sont des logiciels, pas des codecs.
bennukem
Car ce sont des implémentations.
Francis7
Depuis que j’ai arrêté de ripper, je ne m’intéresse plus aux codecs.<br /> Je regarde du brut et du streaming.<br /> C’est qu’aussi que le matériel a tellement évolué que ce n’est presque plus la peine de se préoccuper des compatibilités.<br /> Elle était dure, la vie, avant.
PiNgOa
Avant il fallait même se préoccuper de la compatibilité avec tel CD ou DVD
alabifr
L’article aurait été intéressant si il remontait plus loin en arrière et en détails.<br /> Contrairement au titre, on ne sait pas tout<br /> Il aurait été bon d’évoquer les véritables anciens codecs, notamment mpeg(S), au lieu de prêter à confusion en disant que le h264 est le plus ancien.<br /> De plus, concernant ce dernier, il aurait été bon de dire au passage que c’est le format HD que tout le monde connaît sous la forme du bluray.<br /> Les profanes comprendraient mieux certaines choses.<br /> Et comme cela a été dit, le conteneur. Mkv est a peine évoqué malgré ses possibilités.<br /> Domage donc que ça commence par la HD, et que ça ne parle que de l’utilisation streaming.<br /> Ou alors, le titre n’est pas adapté
GhostKilla
Non ce sont des codecs, basés sur les normes H264/H265
ultrabill
GhostKilla:<br /> Non ce sont des codecs, basés sur les normes H264/H265<br /> Non ce sont des logiciels. Je cite les concepteurs de x265 :<br /> x265 is a free software library and application for encoding video streams into the H.265/MPEG-H HEVC compression format, and is released under the terms of the GNU GPL<br /> Source : x265, the free H.265/HEVC encoder - VideoLAN
luck61
Le plus important pour savoir si le codec a de l’avenir c’est de regarder du côté des cartes graphiques et de voir si l’accélération est prise en compte pour l’encodage. Actuellement le h264 pour la hd et le h265 pour la 4k sont bien pris en compte et quand tu encodes tes vidéos c’est le jour et la nuit comparé à un encodage avec le proc qui n’a pas l’accélération matériel pour l’encodage
GhostKilla
Bien sûr tu pourrai éventuellement l’utiliser en invite de commande, mais ça reste un codec, on utilise des logiciels à part comme FFmpeg, MeGUI, RipBot264 &amp; autres pour s’en servir. Ce n’est pas un logiciel en tant que tel, tu as besoin d’un serveur comme avisynth par exemple pour importer et travailler la vidéo à encoder.
ultrabill
Alors je vais reformuler la phrase parce qu’on est pas sur la bonne base.<br /> ar-s demandait pourquoi on ne parle pas de x264 et x265.<br /> Ce ne sont pas des codecs dans le sens où ils ne définissent pas un format, une norme, un standard, appelle ça comme tu veux. x264 et x265 sont juste des outils qui permettent de produire des vidéos aux formats H.264 (AVC) et H.265 (HEVC).<br /> Ça n’a aucun sens de vouloir opposer x265 et H.265 quand l’un sert à produire l’autre. Voilà
jvachez
Oui on ne trouve pratiquement que de ça en téléchargement.
tux.le.vrai
intéressant merci.
Guillaume1972
Le ProRes ressemble au RAW, non? C’est à dire un fichier brut.
flodousse
J’attends un smartphone compatible VVC car c’est le seul codec qui fait vraiment un pas en avant des les performances de compression et pour le 8k.<br /> Tous les autres sont dépassés.
Alexis_Le_Pinvidic
Oui, mais le ProRes est pensé comme un fichier complexe pour n’être utilisé que pour le montage vidéo, pas pour le visionnage
PiNgOa
8K sur un smartphone, assurément très très utile, voire indispensable !
Kyle_Katarn
Pour déterminer les codecs manquants, vous pouvez utiliser VideoInspector
flodousse
Le vvc c’est pas que pour la 8k ca reduit le poids des videos et et ca sert aussi a filmer en 8k sur smartphone pour regarder sur un téléviseur
PiNgOa
Réduire le poids, pourquoi pas, mais filmer en 8K sur un capteur format timbre-poste de smartphone, c’est pas l’idée du siècle.<br /> De même que la 8K sur une TV, à moins d’être collé à l’écran ou d’avoir une diagonale incroyable, peu de chance de voir la différence avec la 4K
Voigt-Kampf
J’ai laissé passer cet article… c’est peut-être très «&nbsp;simplifié&nbsp;» (vulgarisé est préférable), mais au moins, le tableau de conclusion est d’une limpidité… Je suis du genre débrouillard, mais là c’est direct dans mes favoris, devant la complexité de gestion des codecs… un des plus prégnants articles du site. Sans exagérer. Par contre ce serait pas mal d’y rajouter une colonne «&nbsp;gestion des droits&nbsp;» pour éventuellement les producteurs de contenu…
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