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         Novembre 1996

 

CD-ROM et MULTIMEDIA

par Jean-Claude SOHM


8 - L'avenir du CD-ROM





Le CD-Audio a été introduit sur le marché en 1982 : pour l'utilisateur, le disque compact a 15 ans.

Pendant ce laps de temps, divers formats ont vu le jour : certains se sont fortement développés, d'autres ont disparu. Les platines CD ont fait de sérieux progrès dans la restitution du son, et les lecteurs de CD-ROM ont vu l'an dernier leur vitesse de lecture croître de manière échevelée. Mais le disque lui-même n'a guère changé : sa capacité, en particulier, est restée la même. Cela ne pose aucun problème dans le cas du CD-Audio, que les éditeurs ne remplissent pratiquement jamais.

Mais pour le CD-ROM, la place commence à manquer sérieusement : les bases de données sont de plus en plus volumineuses, et certains jeux nécessitent plusieurs disques. Le CD-R est de plus en plus utilisé comme support d'archivage, et les utilisateurs qui stockent des images fixes ou animées souhaiteraient disposer de plus de place. Le plus à l'étroit est le Vidéo-CD, qui ne peut restituer que des films écourtés, avec une image de petite taille et de qualité très moyenne.


L'évolution de la technologie



Le développement de la vidéo numérique, la mise au point de la technique de compression MPEG, et l'extension du marché des divers CD, créent une forte incitation à faire progresser la technologie. Depuis quelques années d'ailleurs, Philips et Sony d'une part, Toshiba et diverses sociétés d'autre part, travaillent à accroître la capacité des CD en utilisant trois techniques distinctes.

La première technique consiste à graver plus finement le disque. De manière approchée on peut dire que, grâce à une gravure 2,5 fois plus fine, on peut stocker 2,5x2,5=6,25 fois plus de données, soit 740x6,25 Ko, ce qui correspond approximativement aux 4,7 Go annoncés. Bien entendu, l'utilisation d'une gravure plus fine entraîne l'utilisation d'une lumière de longueur d'onde plus courte (620-650 nm au lieu de 780 nm). Cette gravure plus fine est devenue utilisable grâce aux progrès effectués dans la technique des diodes laser, celle des micro-lentilles, et celle des petits moteurs linéaires. Répartie sur 17 ans, cette augmentation de capacité correspond à un doublement tous les 6 ans environ, ce qui n'a rien d'extraordinaire dans le domaine du stockage informatique.

La deuxième technique consiste à superposer deux couches gravées, la couche inférieure étant semi-réfléchissante pour permettre la lecture de la couche supérieure. Cette innovation entraîne une modification de la fabrication du disque, qui est pressé sous forme de deux demi-disques (de 0,6 mm d'épaisseur), qui sont ensuite collés. Les contraintes liées à la lecture d'une couche à travers l'autre font que la capacité est multipliée par un facteur 1,8 au lieu de 2.

La troisième technique consiste à utiliser les deux faces du disque, ce qui pose des problèmes de fabrication, et nécessite le retournement du disque en cours d'utilisation (un lecteur deux faces ne serait pas économique).


Le DVD succède au CD



Le nouveau CD s'appellera DVD (Digital Video Disc, ou Digital Versatile Disc). En utilisant une ou deux faces, et une ou deux couches par face, on obtient quatre capacités distinctes, qui ont reçu les appellations suivantes :

DVD5 : une seule face utilisée, une seule couche (capacité 4,7 Go)
DVD9 : une seule face utilisée, deux couches (capacité 8,5 Go)
DVD10 : deux faces utilisées, une couche par face (capacité 9,4 Go)
DVD18 : deux faces utilisées, deux couches par face (capacité 17 Go)

Dans un premier temps, seul le DVD5 sera présent sur le marché (avec une capacité de 4,7 Go pour le stockage des données).


Pour le nouveau disque comme pour l'ancien, un format particulier a été défini pour chaque type d'application. Chacun de ces formats est décrit dans un &laqno; livre » particulier :

le livre A pour le DVD-ROM
le livre B pour le Vidéo-DVD (ou DVD tout court)
le livre C pour le DVD-Audio
le livre D pour le DVD inscriptible (ou DVD-R)
le livre E pour le DVD réinscriptible (encore appelé DVD-RAM)

Comme on peut le constater, la succession du CD-I et celle du Photo-CD ne sont pas prévues.


Au cours des deux années passées, l'histoire du DVD s'est révélée pleine de rebondissements. Autrefois, les petites affaires des CD se réglaient entre Philips et Sony ; mais depuis décembre 1985, c'est un consortium de 10 - aujourd'hui 12 - sociétés qui travaille à définir les standards du nouveau CD, et mettre une dizaine d'entreprises d'accord n'est pas une mince affaire. En 1996, le DVD a fait couler beaucoup d'encre : sa sortie a été annoncée aux États-Unis pour l'été, puis pour l'automne, puis pour Noël... On l'attend maintenant pour le premier trimestre (Toshiba, Pioneer) ou le second trimestre (Philips, Sony) de l'année 1997. Au Winter Consumer Electronics Show, qui se tenait début janvier à Las Vegas, Toshiba exposait deux modèles de lecteurs de DVD-ROM, et annonçait un coût de 350$ en OEM, 500 à 700$ chez le détaillant. En Europe, Toshiba a fait paraître les premières publicités relatives aux lecteurs de DVD-ROM dans des revues techniques du mois de décembre 1996.


Le DVD-ROM



Comme le CD-ROM dix ans plus tôt, le DVD-ROM souffre du syndrome de la poule et de l'oeuf. Les fabriquants ne veulent pas mettre de matériel sur le marché, s'il n'y a pas de disque à lire, et les éditeurs ne veulent pas produire de DVD-ROM s'il n'y a pas de lecteur pour les utiliser. C'est finalement la société Toshiba, particulièrement agressive dans le domaine du DVD, qui s'est décidée la première. Aux Etats-Unis, certains magasins enregistrent désormais les commandes de lecteurs Toshiba pour DVD. Les clients sont prévenus du fait que, pendant quelques mois, le nouveau lecteur ne pourra servir qu'à lire les anciens CD-ROM, en attendant que sortent les premiers titres sur DVD-ROM. Car les constructeurs se sont engagés à assurer la compatibilité ascendante des nouveaux lecteurs : un lecteur de DVD-ROM doit aussi lire les CD-ROM quels que soient leurs formats (il est même possible qu'il lise les CD-Audio).

Comme pour le CD-ROM, on trouvera des lecteurs de DVD-ROM internes et externes, pour les deux plates-formes (Mac et PC), et il n'y a rien de nouveau quant à leur technique de raccordement.

Les PC multimédia à destination du grand public seront vendus équipés d'un lecteur de DVD, vers le milieu de l'année 1997, pour un surcoût de 500$ environ (modèles haut de gamme).

Le DVD-ROM sera-t-il le produit de substitution du CD-ROM ?

A terme, c'est à peu près certain. Cependant, pour un produit destiné au consommateur, atteindre un taux de pénétration de 10% au bout de cinq ans représente un bon résultat : la production et l'utilisation du CD-ROM va donc se poursuivre pendant encore 5 à 10 ans. Les analystes sérieux pensent qu'en l'an 2000, les ventes de DVD-ROM (disques et lecteurs) n'auront pas encore rejoint celles de CD-ROM. Un bon conseil : ne jetez pas vos &laqno; vieux » CD-ROM, ils peuvent encore servir pendant plusieurs années!

Le Vidéo-DVD



Aujourd'hui, la diffusion de films dans le grand public est assurée par des médias contenant de l'information analogique : vidéocassette VHS et, pour les amateurs d'images de meilleure qualité, vidéodisque laser (laserdisc en anglais).

D'une manière générale, la transmission de l'information est meilleure sous forme numérique que sous forme analogique : excellente linéarité, dynamique supérieure, bruit et distorsion réduits, absence de dégradation de la qualité lors d'usages répétés. Ainsi s'explique le succès du CD-Audio sur le disque vinyle.

Mais la vidéo numérique requiert beaucoup plus de capacité de stockage que l'audio, et on ne disposait pas jusqu'à présent d'un support ayant la capacité requise à un coût acceptable par le grand public. Les progrès effectués en compression de l'image animée (MPEG) permirent en 1993 d'introduire le Vidéo-CD, capable d'enregistrer un film de 72 minutes.

Pour favoriser son développement, on en a fait un disque-pont, lisible à la fois sur un micro-ordinateur et sur une platine CD-I. Cependant, le développement de ce nouveau produit est relativement lent, pour les raisons suivantes :

Cependant, 5 millions de Vidéo-CD ont été vendus en 1996, dont une bonne partie dans la zone du Pacifique, et l'on commence à trouver des Vidéo-CD en France depuis le dernier trimestre de 1996.


L'apparition du DVD, avec sa capacité de stockage largement supérieure à celle du CD, change complètement la situation. Non seulement les films commerciaux peuvent être enregistrés sans coupure, mais on va offrir au consommateur, lassé des spectacles au déroulement irrémédiablement linéaire, une certaine dose d'interactivité, et quelques petits avantages supplémentaires.

Voici ce qu'on nous a promis, lors du grand tapage médiatique dont le Vidéo-DVD a fait l'objet pendant l'année 1996 :



Le DVD5 peut contenir 2,25 heures de vidéo, et le DVD9 4 heures, avec un taux moyen de compression voisin de 40. En fait, le producteur doit adapter ce taux à la vitesse de transformation de l'image, afin que cette dernière soit toujours de bonne qualité (pour l'instant, cette adaptation ne peut être faite que manuellement). Pour lire un Vidéo-DVD, il faudra disposer soit d'une console DVD que l'on branchera sur un poste de télévision, soit d'un lecteur de DVD que l'on raccordera à un micro-ordinateur, équipé d'une carte de décompression MPEG-2.


Le DVD remplacera-t-il les médias analogiques ?

Seul le vidéodisque parait menacé à court terme. Ce produit de bonne qualité - mais un peu cher - a connu un succès limité (2% de taux de pénétration, sur le marché grand public, aux États-Unis). L'annonce de l'arrivée imminente du DVD a fait baisser les ventes de platines et de vidéodisques de 40 et 20% respectivement. Principal fabricant de platines pour vidéodisque, la société Pioneer se lance à fond dans l'aventure du DVD, et les éditeurs de vidéodisques ne cachent pas leur inquiétude. Le remplacement du vidéodisque par le DVD sera d'autant plus rapide que le coût du DVD sera plus raisonnable, et que le nombre de titres mis sur le marché sera plus élevé.

Par contre, tant que le DVD n'est pas réinscriptible, la vidéocassette et le magnétoscope ne sont pas menacés. Le consommateur, qui dispose déjà d'un appareil lui permettant de visionner des films à domicile, fera-t-il l'effort d'acquérir une platine DVD? Pour l'en persuader, l'argument de la qualité - aussi réel soit-il - ne sera sans doute pas suffisant. C'est pourquoi les concepteurs du DVD ont paré le nouveau produit de tous les atours que nous avons cités plus haut. Certains envisagent même d'aller plus loin dans la conception du cinéma &laqno; interactif » : la société Nissim, par exemple, a conçu un système qui permet à chaque spectateur de personnaliser la version du film qu'il va voir. La pénétration du DVD dans le grand public met en jeu de gros intérêts financiers, et les sociétés du consortium ne ménageront pas leurs efforts pour en assurer le succès.



Le DVD-Audio



A quoi pourra bien servir la grande capacité du DVD-Audio (8 heures), alors que les éditeurs n'utilisent pas à plein la capacité du CD-Audio (74 minutes) ? On peut songer au cas des intégrales, mais les particuliers n'achèteront pas un nouveau lecteur pour cette seule utilisation.

Le DVD-Audio sera sans doute un CD-Audio haut de gamme, au son et à l'acoustique améliorés, avec une capacité comparable à celle des CD-Audio actuels. En codant sur 3 octets au lieu de 2, on diminuera le bruit associé à la quantification, et on pourra accroître la dynamique de 90 à 120 dB. En enregistrant 6 pistes au lieu de 2, on pourra passer de la stéréo classique au son &laqno; multi-channel » : l'acoustique s'en trouvera améliorée, mais l'utilisateur devra alors acheter cinq ou six enceintes au lieu de deux. Enfin, on fera croître la fréquence d'échantillonnage de 44,1 à 48 kHz, pour s'aligner sur les usages professionnels : les fréquences très aiguës seront un peu mieux reproduites. Ces arguments sont-ils suffisants pour créer un marché grand public? On peut se poser la question, et le DVD-Audio ne fait guère parler de lui pour l'instant.

Le DVD-R



En 1996, le CD-R a pris un excellent départ. Sa progression va sans doute continuer, car le DVD-R n'est pas prêt à prendre la relève. On parle, bien sûr, d'introduire le DVD-R à la fin de l'année (comprenez : pour le début de 1998, peut-être), mais avec une capacité dégradée (entre 2 et 3 Go), ce qui traduit probablement des difficultés de mise au point.

Le colorant bleu-vert qui est utilisé pour la fabrication des CD-R a été optimisé pour absorber la lumière de 780 nm de longueur d'onde. Or les nouveaux lecteurs utiliseront une diode laser fonctionnant à 620-650 nm : ils ne pourront pas lire correctement les anciens CD-R, faute d'un contraste suffisant. Dans un futur proche, les CD-R seront probablement dotés d'un nouveau colorant, compatible avec les anciens et les nouveaux lecteurs simultanément. Les utilisateurs avisés recopieront alors leurs anciens CD-R sur les nouveaux... en attendant de les recopier sur des DVD-R, quand ceux-ci arriveront à leur tour sur le marché. L'archivage informatique est ainsi fait, que les supports durent beaucoup plus longtemps que les dispositifs destinés à les exploiter.



Le DVD-RAM



En 1995, Philips et une dizaine d'autres sociétés annoncèrent qu'elles travaillaient à définir la norme d'un nouveau CD, qui serait réinscriptible : le CD-ReWritable, parfois appelé CD-E (CD-Erasable). En 1996, les spécifications furent définitivement arrêtées : elles constituent le chapitre 3 du livre orange (le chapitre 1 définit les systèmes magnéto-optiques, et le chapitre 2 le CD-R). Le CD réinscriptible doit apparaître sur le marché dans les premiers mois de 1997 : le graveur coûtera environ 1000$, et un disque vierge 20 à 25$. La mise au point du CD-E résulte des efforts conjugués de cinq entreprises : Hewlett-Packard, Mitsubishi, Chemical Co, Sony et Philips.

Le CD réinscriptible fonctionne suivant le principe du changement de phase : chauffé par un faisceau laser, un matériau idoine passe de l'état amorphe à l'état cristallisé (ou l'inverse), ce qui change localement sa réflectivité. Le contraste est pour l'instant trop faible pour que le CD-E puisse être exploité par les actuels lecteurs de CD-ROM, mais la compatibilité devrait être assurée avec les futurs lecteurs (il est également probable que le graveur de CD-E puisse aussi être utilisé comme graveur de CD-R). Cette compatibilité devrait constituer l'un des points forts du CD-E, et lui permettre de concurrencer sérieusement les DON (Disques Optiques Numériques) que l'on trouve déjà sur le marché, et dont certains fonctionnent suivant un principe analogue.

A terme, la société Philips espère que le CD-E remplacera à la fois la disquette, le CD-ROM et le CD-R, et prendra ainsi une place importante sur le marché. En effet, les utilisateurs attendent depuis des années un substitut à l'actuelle disquette, dont la capacité (1,44 Mo) devient vraiment ridicule dès que l'on veut stocker autre chose que du texte. Le succès du CD-R devrait se reporter sur le CD-E, et s'amplifier, si la différence de coût entre graveurs d'une part, et disques vierges d'autre part - différence qui va du simple au double actuellement - diminue avec le temps.

Bien entendu, le CD réinscriptible ouvrira la voie au DVD réinscriptible (aussi appelé DVD-RAM), dont on ne sait pas quand il verra le jour. Attendons, avant de faire des pronostics sur l'avenir de ce nouveau produit, de voir comment le marché accueille le CD réinscriptible, et si les espoirs de la société Philips se réalisent.

1997 : année du disque compact ?



L'histoire du disque compact est pleine de rebondissements, et le développement du multimédia devrait accélérer le phénomène. Compte tenu de ce que nous avons exposé plus haut, plusieurs événements importants devraient se produire en 1997 dans le domaine des disques optiques.
D'abord, nous assisterons à la naissance du DVD-ROM : nouveaux lecteurs, logiciels auteur adaptés, chaînes de production modifiées chez les presseurs, et enfin les premiers disques, avec les premières applications.

Ensuite, nous assisterons à la naissance du Vidéo-DVD : premières platines livrées aux premiers clients, premiers films &laqno; interactifs »... un grand show, sans doute, à la manière des majors companies d'Hollywood. Le suspense ne devrait plus durer très longtemps, et nous allons bientôt savoir si le DVD se contente de chasser le vidéodisque du marché, ou si sa pénétration est plus profonde. Le cinéma interactif, ou plutôt le cinéma à la demande, est-il pour demain?
Le développement du CD-R devrait continuer à un rythme soutenu, modifiant profondément le domaine de l'archivage informatique. Et nous ne devrions pas tarder à en savoir plus sur l'avenir du futur DVD-R.

Si la société Philips tient ses promesses, nous assisterons enfin à la naissance du CD réinscriptible, compatible avec les nouveaux lecteurs de CD-ROM.
Ce nouveau support, longtemps considéré comme une prouesse technique presque inaccessible, peut-il créer une révolution dans le domaine de la sauvegarde informatique ?
Peut-il mordre sérieusement sur le marché du CD-R et sur celui du CD-ROM ?



La succession du DVD



On peut envisager d'augmenter encore la capacité du DVD en jouant sur la finesse de la gravure et sur le nombre de couches gravées.

Une gravure plus fine requiert un laser de longueur d'onde plus courte. Divers laboratoires travaillent actuellement à la mise au point du &laqno; laser bleu » à semi-conducteur, mais les difficultés techniques sont telles qu'il n'est pas possible d'en envisager le développement industriel pour l'instant.

Des entreprises ont fait des annonces, et parfois même des démonstrations, illustrant le fait qu'il est possible de lire plus de deux couches gravées superposées. La limitation à deux couches pour le DVD correspond donc à un palier technique qu'il sera sans doute possible de dépasser ultérieurement. Il est donc à peu près certain que les systèmes de stockage optique n'ont pas encore atteint leurs limites.



L'avenir : la convergence des technologies



Le développement simultané de la numérisation de l'information vidéo, de la technique de compression MPEG, du software interactif, et d'Internet, a créé cette situation remarquable que l'on décrit généralement en employant le terme &laqno; multimédia ». La frontière entre l'information analogique et l'information numérique ne cesse de se déplacer, ce qui entraîne un convergence des technologies liées à la production, la diffusion, et le stockage de l'information numérique : grands médias (cinéma, TV), télécommunications et réseaux, électronique et informatique. Nul doute que dans cette évolution, le CD, le DVD, et les produits qui leur succéderont, ne connaissent un grand développement.

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