TPE SUR LES TECHNOLOGIES NUMÉRIQUES

« Les sciences, avec des applications d'analyse de signaux, de simulation (astronomique, météorologique ...

) reposant sur des modèles mathématiques ; des applications d'imagerie médicale (scanner, Imagerie par Résonance Magnétique ou IRM, échographie) qui font intervenir également des algorithmes mathématiques d'optimisation et de représentation afin d'aider le diagnostic et les traitements.

La médecine voit actuellement se développer des interventions à distance via Internet et des sondes télécommandées voire autonomes.

Comme nous pouvons le voir dans ces quelques applications, des pans entiers de la réalité sont numérisés, plaçant l'ordinateur au centre des technologies du numérique, à la fois machine de saisie, de traitement, de stockage et de communication.

Les contraintes actuelles reposent sur les volumes de données nécessaires à l'imagerie , tant du point de vue des capacités de stockage que des moyens de transmission (GSM versus UMTS , modem versus ADSL).

ifoWBMii Pour le particulier, les nouvelles technologies présentent bien des intérêts : le mouvement actuel va vers toujours plus d'intégration , plus d'interconnexions, plus d'échanges .

Ainsi les téléphones portables sont en passe de devenir de véritables terminaux multimédias à la croisée de la téléphonie, d'Internet et d'un assistant personnel.

Ainsi les capacités de localisation géographique satellitaire (du type GPS) apporteront encore tout un ensemble de services : circulation assistée, propositions commerciales de proximité, etc.

La télévision numérique changera radicalement notre relation avec les programmes , nous permettant de les composer à loisir .

La domotique, terme qui recouvre toute l'électronique de la maison, permettra de piloter le chauffage, l'éclairage, le ménage effectué par des robots, en bref l'ensemble des équipements électroménagers.

Pour ce faire, la nouvelle norme Internet ouvrira les possibilités d'adresser (de nommer et localiser , en termes informatiques) plus d'appareils domestiques qu'il ne pourra en exister avant longtemps.

Ainsi nous pourrons être opérés de l'intérieur par des robots médicaux autonomes et éviter ainsi, qui un infarctus par le nettoyage des artères, qui l'épilepsie par une chirurgie précise du cerveau, etc.

Ces applications sont pour la plupart déjà existantes ou en cours d'essai.

Elles changeront notre quotidien dès demain se muant de plus en plus en une sorte d'appendice technologique, prolongement numérique de la personne .

Les nouvelles technologies supposent également une personnalisation de l'outil.

et par voie de conséquence le stockage de données personnelles, que l'individu soit d'ailleurs acteur (Internet) ou objet de la machine (applications médicales) .

PRÉVENTION: LA CNIL C'est pourquoi il est nécessaire d'édicter des garde-fous au stockage des données personnelles et à l'interconnexion de données, en clair au rapprochement automatique d 'informations personnelles provenant de plusieurs fichiers (race, opinions politique s, philosophiques ou religieuses , mœurs, informations médicales, fiscales , etc.).

"ommission .

''ationale ·informatique .

ibertés C'est la mission de la CNIL en France (Commission Nationale de l'informatique et des Libertés) que de veiller au respect de la vie privée et des libertés individuelles, notamment par : • l'obligation de déclaration des fichiers comportant des informations nominatives , leur recensement , et les contrôles afférents; • la garantie du droit d'accès, en exerçant notamment le droit d'accès indirect (auprès de certains fichiers comme les Renseignements généraux), ainsi qu'en instruisant les plaintes ; • l'information de toutes les parties prenantes : individus, entreprises et gouvernement.

DES RISQUES BIEN RtELS Les États-Unis disposent quant à eux du Privacy Ad depuis 1974, qui régit l'utilisation des renseignements personnels par les agences gouvernementales.

En réaction aux attentats du 11 septembre 2001, cette loi promet bientôt d'être amendée afin de permettre la réalisation d 'un projet nommé « Assimilation Totale de l'information »(« Total Information Awareness » ou TIA ).

Le gouvernement américain se donne pour but de compiler une quantité énorme d'informations sur les citoyens américains.

Transactions par carte de paiement.

sites lntemet visités, prescriptions médicales, opérations bancaires (dépôts, retraits ), destinations touristiques, permis de conduire, demandes de passeport , etc., seront enregistrés et traités dans une éno rme base de données centralisée.

L'objectif en l'état sera de définir et d'anticiper un comportement terroriste, ce qui soulève des problèmes de société liés à la garantie des libert és individuelles.

LES AXES DU PROGRAMME TIA RÉCEPTION n TRAITEMENTS ASSOCIÉS La réception se fait par le lecteur de DVD.

li décompresse a minima le mpeg2 , afin de reconstituer une image numérique « lisible » mais intègre également la lecture de la plupart des formats audio (codage 5.1, Dolby Digital.

DTS) .

RESTITUTION Le lecteur de DVD restitue l'image ou le son numérique sur un téléviseur , un amplificateur et ses haut-parleurs, et autres projecteurs ou moniteurs au moyen d'une connedique (câbles, prises spéciales).

LES FORMATS DE COMPRESSION IPEG 1---------------------------1 La compression JPEG est une L'APPAREIL PHOTO NUMÉRIQUE ACQUISITION Ces nouveaux appareils phatogruphiques se distinguent des anciens reposant sur le procédé argentique (le négatif, la pellicule, le film) non par l'optique, l'ergonomie , le flash ou autres accessoires, mais par l'absence de pellicule, remplacée par un capteur CCD, premier responsable de la qualité de l'image .

Le CCD reçoit la lumière et la convertit point par point en valeurs électriques.

Le nombre de points dits pixels (pour Pidure Elements) est alors déterminant pour la précision des détails.

Une autre différence notable entre les deux procédés tient à la durée d'exposition, variable pour l'argentique (nous laissons passer plus ou moins de lumière selon la sensibilité du film et la lumière incidente ) et fixe pour le numérique (il s'agi t d'une mesure de la lumière).

CONSERVATION Là encore, alors que les appareils argentiques enregistraient l'image sur une partie de la pellicule , que nous destinions ensuite au développement, les appareils numériques disposent quant à eux de cartes mémoire, qui stockent les signa ux issus du CCD lors d'une prise de vue.

Le nombre de prises de vue dépend alors de la capacité de la mémoire et de la place néces saire à une photo (qui dépend du nombre de pixels saisis et du format de compression retenu ).

Ainsi, le codage de la couleur en « true color » permet de représenter une image e n définissant chacune des composantes (RGB: rouge, vert, bleu ).

Chaque pixel est représenté par un entier comportant les 3 composantes, chacune codée sur un octet, soit au total 24 bits (8 x 3 pour une palette de 16 millions de couleurs).

Une image en « couleurs vraies » de dimensions 800 x 600 pixels nécessitera 1,4 Mo de mémoire pour son stockage sans compression, alors qu'une de dimensions 1 024 x 768 occupera 2,3 Mo.

TRANSMISSION Le contenu de la mémoire de l'appareil est ensuite transmis à un ordinateur grâce à un adaptateur, soit par fil de l'appareil vers le PC, soit par un lecteur de carte mémoire relié au PC.

La carte peut finalement être purgée (vidée) et réutili sée (à la différence d'une pellicule argentique).

RESTITUTION Un écran LCD permet la restitution immédiate de la prise de vue.

Une connedique permet aussi dans certains cas d'afficher le contenu de la mémoire de l'appareil sur un téléviseur .

Les tirages sur papier photo sont possibles via une imprimante (par le biais d'adaptateurs plus ou moins standard) .

Le DVD (Digital Versatile Dise) est issu d'accords techniques signés dans le cadre d'une organisation (DVD Forum ) composée d 'industriels (Philips, Sony, etc.) et d'éditeurs de contenu (studios de cinéma, maisons de disque) .

Ils ont arrêté un ensemble de possibilités présentes sur tous les appareils de lecture, sous réserve que le disque le permette .

À titre d'illustration : l'accès direct par menu à certaines parties d 'un film (chapit rage ), la répétition sans fin d'une séquence, 8 langue s maximum, le choix du sous-titrage (parmi 32 au plus).

ACQUISITION Elle se fait la plupart du temps en studio, le niveau de résolution retenu par le DVD Forum étant de 480 à 500 lignes horizontales , à comparer aux quelqu e 250 ligne s d'une cassette VHS (l'affichage d'une image sur un écran se fait par un balayage ligne à ligne de gauche à droite et de haut en bas, à une vitesse suffisamment rapide pour tromper l'œil).

TRAITEMENT TECHNIQUE n CONSERVATION Le DVD contient des informations numériques, comme le CD audio ou le CD-Rom, mais avec une capacité de stockage largement augmentée, grâce à sa technologie de compression des donnée s.

À titre de comparaison, la capacité de stockage d 'un DVD (pour un film de 135 minutes) est égale à celle de 7 CD audio.

Voici quelques formats courants : • DVD-5 : une seule face et une seule couche, c'est le format le plus utilisé (m minute s de film de capacité); • DVD-10 : dispose de 2 faces, porteuses chacune d'une seule couche, (capacité de 2 film s de 133 minute s, mais à« retourner»); • DVD-9 : une seule face comportant deux couches (un film de 180 minutes de capacité, sans interruption pour « retourner» le disque).

Le format de compression utilisé à l'heure actuelle est le mpeg2.

compression d 'image qui occasionne des pertes d'information , ce qui lui permet , en dépit de la perte de qualité, un excellent taux de compression (imperceptible dans les cas usuels).

Ce format de compression s'appuie sur des propriétés de l'œil (non discrimination de certains détails), le découpage de l'image en blocs dont les différences seront gommées selon le taux de compression.

MPEG Dans de nombreuses séquences vidéo, une grande partie des images est fixe, phénomène appelé redondance temporelle.

Une personne effectue une roue sur fond de paysage , il suffira donc de ne décrire que le changement survenant d'une image à l'autre: la trajectoire de la personne se déplaçant (et non le paysage fixe).

Il existe plusieurs façons d'encoder (de compresser) une image avec le format MPEG (1): • lntra coded frames (frames 1) : les images sont codées séparément sans référence aux images voisines (précédentes et suivantes), en utilisant le codage JPEG .

Ces images servent de balises , de référence palliant les erreurs éventuelles.

• Predidive coded frames (frames P) : les images sont décrites par différence avec l'image précédente, en les décomposant en blocs , comparés avec ceux de l'image précédente.

Si le bloc diffère trop (à partir d'un certain seuil), il est compressé en JPEG , sinon il sera reconduit, réputé identique à celui de l'image précédente.

• Bidiredional/y predidive coded frames (frames B) : les images sont décrites par différence avec l'image précédente et l'image suivante.

Le principe est le même que précédemment mais en tenant compte aussi de l'image suivante.

• DC coded frames : les images sont codées en faisant des moyennes par bloc.

La qualité est médiocre mais autorise une décompression très rapid e.

Ce codage est utilisé pour les fondions d'avance rapide.

La séque nce de codage d'une vidéo suit le cycle IBBPBBPBBPBBI (1 image encodée en 1, 2 encodées en B, 1 en P ...

).. »