Numérisation de cassettes film bande format D1

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Description du format D1 :
Le format D-1 des magasins et cassettes vidéo est un format numérique non compressé, encodé en Y'CbCr 4:2:2 utilisant le format raster CCIR 601, ainsi que des pistes audio PCM et un Time Code, le tout sur une bande de 3/4 de pouce (19 mm). La vidéo composante est non compressée et utilisait une bande passante énorme pour l'époque. Le système D-2 qui suivit rapidement et remplaça le D-1, utilisait la vidéo composite. La durée d'enregistrement maximale sur une bande D-1 est de 94 minutes.


La résolution du format D-1 est de 720 × 486 pour les systèmes NTSC et 720 x 576 pour les systèmes PAL; ces résolutions viennent de Rec. 601 et sont également utilisées dans les DVD-Vidéo et pour la télévision à définition standard.

Le format Panasonic D-5 présente les mêmes spécifications, mais a été introduit beaucoup plus tard.

D-1 a été notoirement coûteux et les changements des équipements nécessaires à cette infrastructure ont été très importants dans des installations mises à niveau vers ce format.
Pour le passage à ce format, le D-1 a été accepté avec difficultés, si le format a rapidement été stabilisé et largement diffusé et est encore reconnu pour sa qualité d'image exceptionnelle (définition standard).

Le format D-1 est encore en usage en 2003, et bon nombre des technologies introduites avec ce format sont encore communes aux plus récents formats vidéo numériques.

Le Studio Digital Recorder Edition en 4:2:2 .

Le DVR-1000/DVPC-1000 est le premier enregistreur au monde avec composante cassette vidéo. Développé grâce à l'expertise accumulée par SONY en matière de technologie d'enregistrement vidéo professionnel, ce système magnétoscope numérique est conforme aux paramètres définis dans le format SMPTE D-1 et l'UER Tech 3252.
Le DVR-1000/DVPC-1000 offre une qualité d'image la plus élevée possible ainsi qu'une qualité audio dans les deux standards de télévision 525/60 et 625/50. Le signal numérique décodé inclut une puissante correction d'erreur et la dissimulation, et est capable d'assurer un degré remarquablement élevé de transparence dans l'enregistrement multi-génération.
Le DVR-1000/DVPC-1000 est également conçu avec un maximum de flexibilité de l'interface. Les interfaces vidéo sont disponibles en mode analogique R / G / B, Y / RY / BY, Betacam(tm), composant ou numérique, parallèle / série. Les quatre canaux audio sont tous équipés de deux ports E/S analogiques et compatibles AES / EBU. En outre, le système peut être relié facilement à un magnétoscope numérique composite Sony pour la conversion en format numérique.
Le DVR-1000/DVPC-1000, en combinaison avec le DVS-8000C, DME-9000-9000 BVE apporte un potentiel illimité de production vidéo de création.

Une Vidéo de haute qualité
Le DVR-1000/DVPC-1000 intègre tous les avantages actuel de la D-1. La largeur de bande vidéo est de 5.75MHz pour le signal de luminance et de 2.75MHz pour les deux signaux de chrominance tandis qu'un rapport signal / bruit de 56dB est utilisé. Les caractéristiques superbes du signal vidéo composante en plus de ces grandes largeurs de bande obtenues par l'adoption du traitement numérique du signal rendent le DVR-1000/DVPC-1000 le plus approprié pour la réalisation de masters, et des films à transférer en copie. L'absence de problèmes de couleurs dans la vidéo composante facilite l'édition et les effets. La Vidéo composante est également idéale pour la correction des couleurs et pour le traitement de l'image. En plus des spécifications vidéo exceptionnelles,
le DVR-1000/DVPC-1000 est également conçu pour fournir des images de haute qualité en mode lecture en défilement rapide de la bande, dans la gamme de plus ou moins 1 ½ 4 fois la vitesse normale, y compris en défilement très rapide dans lequel les images sont reconnaissables jusqu'à plus ou moins 40 fois la vitesse normale.

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Dimension d'une cassette D1, attention cela ne signifie pas que toutes les cassettes ont la même taille.


Cassette ou magasin D1 avec sa valisette.

 

D-1 ou 4:2:2 composante numérique est un standard SMPTE d'enregistrement vidéo numérique, introduit en 1986 grâce aux efforts des comités d'ingénierie SMPTE. Il a commencé comme produit Sony et Bosch–BTS et a été le premier grand format vidéo professionnel numérique haute définition. Le SMPTE a standardisé le format au sein de l'UIT-R 601 (orig. CCIR-601), aussi connu comme Rec. 601, qui a été dérivé de SMPTE 125M et des normes EBU 3246-E.

Format
D-1 ou 4:2:2 D-1 (1986) était un exploit majeur d'enregistrement vidéo numérique de qualité broadcast en temps réel. Il stocke de la vidéo numérique composante non compressée, encodée en Y'CbCr 4:2:2 en utilisant le format de trame CCIR 601 en 8 bits, avec pistes audio PCM ainsi que Time Code sur une bande vidéo 3/4 de pouce (19 mm) (à ne pas confondre avec l'omniprésente cassette 3/4 pouce U-Matic / U-Matic SP).
La vidéo composante non compressée utilisait une énorme bande passante, 173 Mbit/s (débit binaire), pour son époque. La durée maximale d'enregistrement sur une bande D-1 est de 94 minutes.
En raison de la qualité d'image sans compromis - traitement en composante et enregistrement non compressé, D-1 était plus populaire dans la production graphique et l'animation haut de gamme - où la stratification en couches multiples avait déjà été réalisée en temps réduit via les disques durs (Quantel Harry, Henry, Harriet, Hal ou Abekas DDR) ou via plusieurs machines analogiques fonctionnant en même temps. Les disques durs des années 1980 qui stockaient de la vidéo de qualité Broadcast contenaient typiquement seulement de 30 secondes à quelques minutes de séquences, tandis que les systèmes qui les mettaient en oeuvre pouvaient coûter 500 000 $. En revanche, la machine D-1 permettait l'enregistrement de 94 minutes sur une cassette de 200$.

La résolution D-1 est de 720 (horizontal) par 486 (vertical) pour les systèmes NTSC et 720 par 576 pour les systèmes PAL; ces résolutions proviennent du standard Rec. 601.

Une petite variation enlevant les 6 premières lignes pour économiser de l'espace a été introduite plus tard et rendue populaire dans les formats 1/4 pouce DV / DVCAM / DVCPRO et pour la radiodiffusion numérique, qui ont 720 x 480 pixels en NTSC; elle est également utilisée dans les DVD-Vidéo et pour la télévision en définition standard.
Les unités D1 sont commutables entre NTSC et PAL. La luminance est échantillonnée à 13,5 MHz et la chrominance à 6,75 MHz avec un débit global de 27 MHz. L'échantillonnage à 13,5 MHz a été retenu du fait qu'il est un multiple commun de la fréquence de ligne NTSC / PAL (6x 2,5 MHz). La première interface d'entrée/sortie était un câble parallèle 25 broches (SMPTE 125M), plus tard remplacé par une interface série numérique sur câble coaxial (SDI, SMPTE 259M, 75 ohms coaxial, 270 MHz). Les données auxiliaires peuvent être insérées dans les intervalles vides H/V. L'espace de couleur Y' B'-Y' R'-Y' est également défini dans l'espace couleur UIT Rec. 601 ou Rec. 709.

Le format Panasonic D-5 a des caractéristiques similaires, mais échantillonné à  10 bits au lieu de 8 bits pour D-1. Il a eu l'avantage d'un temps de développement accru car il a été introduit beaucoup plus tard que Sony D-1 et 2 ans après que le format Sony Digital Betacam ait été dévoilé.

Le système de format D-2 de Sony et Ampex a bientôt suivi, 2 ans plus tard, en utilisant la vidéo composite afin de réduire la bande passante nécessaire. Cela a réduit le prix de D-2 à  la moitié de celui de D-1. Puisque D-2 était du numérique composite par opposition à composante, il aurait pu facilement tomber dans l'espace et l'infrastructure de machines analogiques composites utilisées à l'époque (2 pouces Quadruplex, 1 pouce Type C et 3/4 pouce UMatic). Comme moins d'informations était enregistré sur le D-2 que sur le D-1, la vitesse de la bande pouvait être réduite et contenir un maximum de 208 minutes par rapport aux 94 minutes de D-1. Cependant, D-2 était toujours un compromis étant en vidéo composite.

Comme les radiodiffuseurs passeraient plus tard du câblage analogique vers du numérique, une infrastructure numérique composante devenait réalisable. Le populaire Digital Betacam Composante de Sony allait ouvrir la transition vers la conservation des couleurs séparées dans l'espace numérique composante (D1/D5) plutôt que combinées ensemble dans l'espace composite (D2/D3). Le Digital Betacam pourrait lire les précédentes bandes analogiques Betacam/Betacam SP qui, jusqu'à  présent, avaient constitué une bibliothèque d'archive pour les diffuseurs utilisant le format de bandes 1/2 pouce (par opposition aux plus volumineuses cassettes 19mm des D1/D2). Le Digital Betacam 1/2 pouce est ainsi devenu le standard de facto en définition standard d'édition, d'émission et d'archives en radiodiffusion.

Même si la diffusion et la livraison HD sont devenues plus courantes aux États-Unis après 2008-2010, les réseaux réclamaient souvent des copies en définition standard sur Digital Betacam. Des émissions de télévision telles que CBS The Rachael Ray Show étaient encore enregistrées et archivées sur Digital Betacam jusqu'en 2012.

Au début des années 2000, des programmes TV 2 pouces Quadruplex et 1 pouce type C de bobine à bobine (de 1956 à 1996) ont été copiés sur Betacam numérique aux fins de sécurisation des bibliothèques et ré-archivage, d'autant plus que les pièces de rechange et les ingénieurs ayant l'expertise pour maintenir des magnétoscopes 2 pouces et 1 pouce diminuaient d'année en année.

Utilisation
D-1 était notoirement coûteux et l'équipement nécessitait de très grands changements dans l'infrastructure des établissements qui se mettaient à niveau dans ce format d'enregistrement numérique, parce que les machines étant intransigeantes en terme de qualité revenaient au traitement composante où la luminance (ou les informations en noir et blanc de l'image) et ses couleurs primaires rouge, vert et bleu (RVB) étaient séparées dans un algorithme d'échantillonnage connu sous le nom de 4:2:2, ce qui explique pourquoi de nombreuses machines ont un badge "4:2:2" au lieu de "D-1".

Les premières opérations D-1 ont été en proie à des difficultés, bien que le format se soit rapidement stabilisé et est toujours réputé pour sa superbe qualité d'image en définition standard.

D-1 a été le premier format de bande de qualité numérique broadcast, en temps réel. Le Sony DVR-1000 original dévoilé en 1986 accusait un PDSF américain (prix de détail suggéré par le fabricant) de 160 000 $. Quelques années plus tard, les ingénieurs de Sony ont été en mesure de réduire considérablement la taille de la machine en réduisant la partie électronique pour l'insérer dans le châssis d'entraînement principal de la cassette, baptisé le DVR-2000, abaissant ainsi le coût aux États-Unis à 120 000 $.

Une unité externe au format rack simple (1U) allait permettre à la machine d'enregistrer un canal supplémentaire (4:2:2:4) ou de doubler la résolution horizontale (8:4:4) en combinant 2 magnétoscopes fonctionnant simultanément.

Plus tard, les modèles "SP" et "OS" deviennent Off-Speed, les rendant techniquement compatibles pour les transferts de films télécinéma 24 images/s sur bande D1 - et permettant à une seule bande de fournir un Master à la fois NTSC (525 lignes verticales) et PAL (625 lignes).

D-1 conservait les données enregistrées 100% non compressées, contrairement à aujourd'hui où la compression est nécessaire pour économiser de l'espace et du temps pour un envoi pratique chez le particulier, en sacrifiant la qualité d'image et de son dans le processus.

Cependant, les puristes considèrent l'algorithme 4:2:2 non compressé comme une forme de compression à l'étape de l'échantillonnage - puisque la moitié des informations de couleur est enregistrée par rapport aux informations complètes de luminance/noir et blanc d'une image.

Relation avec les autres bandes
Bien que les premières expériences de télévision en couleurs aient été maintenues dans le domaine de la composante RVB, la plupart de la diffusion télévisuelle couleur et de la post-production couleur ont été concernées dans les années 1960 et 1970, afin de simplifier l'infrastructure et la transmission en combinant la couleur et de luminance (composite). Cependant, une fois que les informations de couleur et de luminance étaient combinées, elles ne pouvaient jamais être véritablement séparées aussi proprement qu'à l'origine.

Vidéo Composant a rarement été manipulé dans une installation de vidéo en tant que RGB, comme il l'est dans les écrans d'ordinateur. Il y avait un besoin historique à maintenir les signaux en noir et blanc. En outre, comme l'œil humain est plus sensible aux informations de l'image en noir et blanc qu'en couleur, les ingénieurs ont calculé qu'avec la taille du plus grand écran de télévision domestique, les lignes de vidéo couleur n'avaient pas besoin d'être échantillonnées pour chaque pixel numérique converti.

Le format vidéo 1/2 pouces de collecte d'informations BetaCam de Sony, sorti en 1982 - la première combinaison came Corder - est apparu avec un compromis, connu sous le nom YUV. Le «Y» représentait la luminance, c'est-à-dire les détails de l'image vidéo, en noir et blanc. Il contenait la synchronisation «image» nécessaire pour rendre une image stable. Si l'on branche le câble "Y" seul, on peut encore voir une image en noir et blanc, mais pas en reliant seulement les deux autres canaux d'information couleurs.

Le "UV" était un algorithme mathématique de R-Y (rouge moins luminance) et B-Y (bleu moins luminance). L'information Vert était obtenue par la différence (YUV est ainsi désignée par 'traitement de différence de couleur'). Par exemple, s'il y a 5 peluches Panda noir et blanc dans une boîte (Y); plus 8 pommes rouges (R-Y) et 2 bleuets (B-Y), et que le nombre total d'éléments doit être égal à 20, on peut facilement calculer combien il reste d'éléments pommes vertes (5), puisque 20 moins 15 aboutit à une différence de 5.

Lorsque les ingénieurs ont cherché à traiter et enregistrer en temps réel la quantité énorme de données numériques nécessaires pour réaliser le premier format de bande vidéo numérique, conserver les Y, R-Y, B-Y ou algorithme YUV a été la clé de la simplification et de la réduction de l'information de l'image initiale échantillonnée, économisant un précieux espace.

4: 2: 2 est Y, R-Y et B-Y, et non RVB; 4: 2: 2 est souvent à tort décrit comme 4 signifiant rouge, et les 2s restant pour le vert et le bleu. Si cela était vrai, cela produirait un enregistrement déséquilibré des données vert et bleu par rapport au rouge.

Dans un petit échantillon donné de l'image vidéo - par exemple les quatre premiers pixels en partant horizontalement du coin supérieur gauche de l'écran, le premier "4" signifie que le plus important détail de luminance / noir et blanc de l'image a été échantillonné dans chaque pixel de cet échantillon de 4.

Les deux "2" s suivants signifient que R-Y et B-Y ont été échantillonnés dans chaque autre pixel, en sautant un pixel sur deux. L'œil n'est pas en mesure de voir les deux pixels intermédiaires ne présentant pas d'informations de couleur que la caméra a originellement enregistrées - la couleur du précédent pixel est simplement répliquée. Ainsi, avec 4: 2: 2, toutes les couleurs, rouge, vert et bleu, sont échantillonnées à la moitié du taux du détail noir et blanc (luminance) de l'image. On pourrait dire que 50% de la couleur sont en fait enregistrés - parce que pour l'écran du téléviseur, c'était suffisamment bon pour l'œil humain.

Le format populaire 1/4-inch DV/DVCAM/DVCPro de 1995-1996 avait un échantillonnage composant numérique YUV 4: 1: 1, ce qui signifie que 1 pixel sur 4 ou 25% de la couleur est réellement enregistrée, ce qui explique pourquoi la couleur semble «boueuse» et non aussi dynamique par rapport à tout enregistrement 4:2:2. Ceci rendait par conséquent impossible l'affichage d'un écran vert parfait avec ce format. Le format DV comprime ensuite davantage les données numériques en 5:1, ce qui signifie réduire les informations d'image de 80% pour obtenir 25 millions de bits par seconde sur une petite bande défilant à vitesse lente. Comparez la qualité DV à celle de D1 de 1986, avec 4:2:2, pas de compression, et de 173 à 226 millions de bits par seconde de données conservées.

Les enregistreurs modernes vidéo haute définition - comme le format HDCAM-SR de Sony (résolution supérieure) ont la possibilité de basculer entre 4:2:2 et enregistrement RVB complet pour travail cinématographique sur écran géant, ainsi RVB est échantillonné sur chaque pixel et marqué 4:4:4.

 


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