Encodage, transcodage et remux vidéo

Cette page décrit comment encoder des fichiers vidéo dans un format donné sur Ubuntu.

• L'encodage d'un fichier vidéo consiste à numériser et compresser un flux vidéo à l'aide d'un codec.
• La conversion ou transcodage consiste à passer d'un codec à un autre.
• Le remux ou remultiplexing consiste à inclure plusieurs flux audio, vidéos, sous titres, chapitrage et métadonnées dans un unique fichier au moyen d'un conteneur.

Pour savoir si un transcodage est nécessaire, il est généralement utile de connaître les propriétés du fichier vidéo d'origine.

Divers outils existent pour obtenir ces informations :

• GNOME Fichiers fournit des informations à ce sujet : un clic droit sur un fichier vidéo ouvre un menu contextuel → Propriétés ouvre une fenêtre en bas de laquelle on peut cliquer sur → Propriétés audio et vidéo, qui fournit dans la plupart des cas des informations complètes sur les caractéristiques audio et vidéo du fichier.
• MediaInfo est un outil en ligne de commande spécifiquement consacré à cet usage.
• mediainfo-gui est une interface graphique basée sur l'outil précédent. Il suffit donc d'ouvrir un fichier multimédia (audio ou vidéo) avec MediaInfo pour récupérer toutes les informations disponibles.
• VLC permet aussi d'obtenir ces informations : dans le menu Outils cliquer sur Informations sur les codecs (ou utiliser le raccourci Ctrl+J). Une fenêtre s'ouvre avec ces informations, un onglet y est aussi disponible pour afficher les Métadonnées.
• mplayer est un lecteur vidéo en ligne de commande qui permet aussi de seulement afficher les informations multimédia :

  mplayer -identify -vo null -ao null -frames 0 ~/chemin/du/fichier

D'un point de vue général, les paramètres à utiliser lors d'un transcodage (codec, débit, etc.) dépendent de votre sensibilités aux images, de la diagonale de votre appareil (un écran d'ordinateur portable sera plus tolérant aux faibles résolutions qu'un vidéoprojecteur avec une diagonale de 3 mètres), de la distance à laquelle vous regardez les images, de la compatibilité de votre matériel de lecture… Il peut souvent être nécessaire de faire quelques tests sans supprimer la vidéo d'origine, jusqu'à ce que vous trouviez votre meilleur rapport entre la qualité et le poids.

Le codec vidéo est l'algorithme qui numérise et compresse l'image vidéo. Selon ses capacités et sa génération, il compresse plus ou moins efficacement, et à qualité équivalente génère donc un fichier plus ou moins lourd.
Les codecs vidéo sont à peu près tous destructifs, donc dégradent la qualité de l'image. Il faut donc d'une part faire un compromis entre le poids du fichier et la qualité attendue, et d'autre part éviter autant que possible de transcoder de multiple fois un fichier (voir Transcodage et qualité).

Sauf utilisation spécifique, les codecs vidéo à utiliser pour encoder ou ré-encoder sont AV1, VP9, H.265, ou H.264. Chacun a un bon niveau de compression couplé à une bonne qualité image.
AV1 est plus récent que H.265, lui-même plus récent que H.264. Un codec plus récent permet généralement d'obtenir de plus petits fichiers pour une qualité meilleure, mais avec un encodage plus long et une compatibilité plus faible avec les anciens matériels.
Le choix dépend de la vitesse du processeur (pour l'encodage) et des codecs acceptés par votre matériel (pour la lecture). Il peut aussi dépendre de l'utilisation souhaitée : AV1 et VP9 sont libres de droits, contrairement à H.265 et H.264 qui appartiennent à Apple.

D'autres codecs peuvent aussi avoir leur utilité.

• Le MPEG-4 est très rapide en encodage, et conviendra aux machines peu puissantes. Mais pour la même qualité, vous devrez utiliser presque 2 fois plus d'espace disque ! (Xvid en est une implémentation).
• MPEG-2 est un vieux codec qui visait uniquement des usages liés à la télévision numérique. À éviter.
• Le VP8 (Theora), supporté seulement par le conteneur MKV, a une qualité similaire au H.264, il n'est pas forcément conseillé pour des machines moins puissantes. Il sera même plus lent que le H.264 sur les machines capables de Multithreading. Par contre ce codec sera favorisé par ceux qui prônent le logiciel libre, car son implémentation et sa licence sont libres ! (VP8, VP9 et AV1 sont légalement utilisables pour des fins commerciales sans paiement de droits).

La cadence (ou framerate) joue également sur la taille de la vidéo. Un réglage de 30 images seconde (aussi noté 30 i/s, 30 ips ou 30 fps en anglais pour frames per second) génère une vidéo plus petite que 60 i/s, mais si la vidéo originale était à 60 i/s, la nouvelle sera moins fluide.

Le mieux est généralement de respecter la cadence de la vidéo d'origine.

Autre paramètre important, le débit, ou plus couramment bitrate, détermine le poids et donc la qualité de la vidéo générée.

Avec HandBrake par exemple, on peut le déterminer en précisant au choix :

• la Qualité constante souhaitée, paramètre RF (Rate Factor – nommé CRF par FFmpeg). 0 implique une qualité et un poids maximum, 51 une qualité et un poids minimum.
• ou le Débit binaire, une idée générale du poids de la vidéo exprimé en kilobit par seconde.

Pour les encodeurs x264 (H.264) et x265 (H.265), on peut suggérer (faites vos tests !) :

• définition standard 480p/576p : RF 18 à 22
• haute définition 720p : RF 19 à 23
• haute définition 1080p : RF 20 à 24
• Ultra Haute Définition 2.7K/4K : RF 22 à 28

Si vous êtes adepte des très belles images, baissez le nombre !

Le choix du codec audio a un impact limité sur le poids total du fichier.

OGG Vorbis en libre, ou AAC en propriétaire sont généralement parmi les meilleurs choix.

• HandBrake – Permet le transcodage de fichiers, blu-ray et DVD dans les formats les plus courants, avec les codecs les plus modernes et performants, de manière à la fois simple et hautement configurable !
• Constrict – Une application des GNOME Circle Apps permettant de transcoder une vidéo. Très peu d'options, pour une plus grande simplicité que par exemple HandBrake.
• Avidemux – Application de transcodage depuis et vers les principaux codecs, qui peut appliquer des filtres sur une vidéo, désentrelacer, ou redimensionner pour par exemple supprimer des bandes noires. Dispose aussi d'une fonctionnalité de montage simple (équivalent de Virtualdub sur Windows).
• WinFF - Cette application permet de choisir un encodage vidéo parmi une liste de préréglages. Il est par exemple possible de transcoder une vidéo à destination d'un appareil particulier, comme un smartphone Blackberry. Il n'est pas nécessaire de connaître les détails techniques liés à l'encodage vidéo.
• VLC permet la conversion dans de nombreux formats via son menu Média → Convertir / Enregistrer….
• Iriverter est une interface graphique pour Mencoder (en Java). Installer le paquet iriverter (requiert aussi swt-cairo-gtk).

De nombreux logiciels fonctionnent de manière très efficace en lignes de commande. Un peu déstabilisante au début, cette méthode se révèle très efficace à l'usage.

• FFmpeg – Application de lecture et encodage de vidéo, très puissante et peut être utilisé en mode graphique notamment avec Avidemux, Cinelerra WinFF et Kino.
• Mencoder – Petit frère de FFmpeg, il permet l'encodage dans de très nombreux formats, de nombreux logiciels sont basés dessus.
• SMV Encoder – Il permet l'encodage dans le format SMV (Sigmatel Motion Video) utilisé par certains lecteurs multimédia. La conversion se fait très simplement et très rapidement.

Le remux ou remultiplexing consiste à inclure plusieurs flux audio, vidéo, sous-titres, chapitrages et métadonnées dans un unique fichier au moyen d'un conteneur
– ou plus simplement, à changer l'extension d'un fichier (.mkv, .mp4, .avi, etc.), donc son format (voir le chapitre Fichiers vidéo).

• MKVToolNix est un outil en ligne de commande de création et manipulation de fichiers multimédia de tous types à destination du conteneur matroska (.mkv, .mka, .mks).
• MKVToolNix GUI est, comme son nom l'indique, une interface graphique pour l'outil MKVToolNix, et donc aussi la création et manipulation de fichiers matroska (.mkv, .mka, .mks). C'est un outil moderne qui permet de profiter d'un format ouvert largement répandu, et particulièrement efficace et performant.

Le rip DVD ou Blu-ray consiste à extraire le contenu d'un DVD ou Blu-ray et le convertir en fichier vidéo (utilisable en système de fichiers) au moyen d'un remux (avec un conteneur), et éventuellement d'un transcodage (avec un codec).

• Handbrake - Permet le transcodage de fichier et de DVD dans les formats les plus courants de manière à la fois simple et configurable !

Les applications de montage permettent techniquement de transcoder des fichiers vidéo, même si ce n'est pas leur fonctionnalité première.

• Cinelerra - Logiciel de montage extrêmement puissant, ne convient pas aux débutants et ne propose pas une interface simple d'utilisation en matière de transcodage. Réservez-le à vos effets spéciaux
• Kino - Logiciel de montage et de transcodage peu pratique, il requiert une transformation (automatique) du fichier en .dv préalablement ce qui prend une place considérable. Le support des différents formats est tout de même exemplaire.
• Kdenlive - Logiciel de montage très complet. Permet un rendu simple du projet en utilisant la majorité des formats existants.
• OpenShot - La même chose mais avec une interface GTK.
• PiTiVi est un logiciel de montage simpliste mais permettant le rendu dans un très grand nombre de formats.

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