Les données numériques sont les informations qu'un ordinateur est capable de mémoriser, de traiter et de transmettre. Qu'il s'agisse d'un texte, d'une photographie, d'une musique, d'une vidéo, d'un jeu vidéo ou même d'un programme informatique, tout est finalement représenté sous une forme que les composants électroniques peuvent comprendre.

Contrairement à l'être humain, qui utilise des lettres, des mots, des images ou des sons, un ordinateur ne comprend que deux états électriques : la présence ou l'absence d'un signal. Ces deux états sont représentés par les chiffres 0 et 1. Toute l'informatique moderne repose sur ce principe appelé codage binaire.

En associant des milliards de 0 et de 1, l'ordinateur peut représenter n'importe quelle information. Chaque lettre d'un texte, chaque pixel d'une image, chaque note d'une musique ou chaque image d'une vidéo est converti en une longue suite de bits. Le processeur peut alors effectuer des calculs sur ces données, les copier, les modifier, les compresser ou les transmettre à un autre appareil.

Les données sont organisées de différentes façons selon leur nature. Un document contient principalement des caractères. Une image est composée de millions de pixels, chacun possédant une couleur. Un son est enregistré sous la forme d'une succession de mesures représentant les vibrations de l'air. Une vidéo n'est finalement qu'une très longue suite d'images accompagnées d'une piste sonore synchronisée.

Pour faciliter leur utilisation, les données sont enregistrées dans des fichiers. Chaque fichier possède un format qui indique comment les informations sont organisées. Par exemple, un document texte, une photographie, une musique ou une vidéo utilisent des formats différents afin que les logiciels puissent les interpréter correctement.

Les données peuvent être copiées, déplacées, compressées, chiffrées ou sauvegardées. La compression réduit la taille des fichiers afin d'économiser de l'espace de stockage ou de transmettre plus rapidement les informations. Le chiffrement, quant à lui, transforme les données afin qu'elles ne puissent être lues que par les personnes autorisées.

Chaque jour, les ordinateurs, les smartphones, les objets connectés et les serveurs échangent des quantités gigantesques de données à travers les réseaux informatiques. Les moteurs de recherche, les plateformes de vidéos, les jeux en ligne ou les services de messagerie fonctionnent grâce à ces échanges permanents d'informations numériques.

Les données sont devenues l'une des ressources les plus importantes de notre époque. Elles permettent aux scientifiques de réaliser des découvertes, aux entreprises d'améliorer leurs services, aux médecins d'étudier des maladies ou encore aux satellites d'observer notre planète. Bien utilisées et correctement protégées, elles constituent le cœur de presque toutes les activités numériques modernes.

Les vidéos numériques

Une vidéo numérique est une succession très rapide d'images numériques accompagnées d'une ou plusieurs pistes audio. Lorsque ces images sont affichées les unes après les autres à grande vitesse, notre cerveau a l'impression de voir un mouvement continu. Ce phénomène est appelé la persistance rétinienne.

Chaque image d'une vidéo est appelée une image ou une trame (frame en anglais). Le nombre d'images affichées chaque seconde est appelé la fréquence d'images, ou FPS (Frames Per Second).

Plus cette fréquence est élevée, plus les mouvements paraissent fluides. Les valeurs les plus courantes sont :

• 24 images/s : fréquence principalement utilisée au cinéma.
• 25 images/s : fréquence utilisée notamment par la télévision européenne.
• 30 images/s : fréquence courante pour les vidéos Internet et la télévision américaine.
• 60 images/s : fréquence utilisée pour les jeux vidéo et les vidéos nécessitant une grande fluidité.
• 120 images/s et plus : fréquences utilisées pour les ralentis et certaines applications spécialisées.

Chaque image est elle-même constituée de millions de pixels. Une vidéo Full HD (1 920 × 1 080 pixels) contient plus de deux millions de pixels par image. À 30 images par seconde, cela représente plus de 60 millions de pixels affichés chaque seconde.

Une vidéo non compressée occuperait une quantité énorme d'espace de stockage. C'est pourquoi on utilise des algorithmes de compression, appelés codecs. Ils réduisent considérablement la taille des fichiers en supprimant les informations inutiles ou répétitives entre deux images successives.

Les formats vidéo les plus courants sont :

• MP4 : format très utilisé sur Internet et les smartphones.
• AVI : ancien format encore utilisé sur certains ordinateurs.
• MKV : format pouvant contenir plusieurs pistes audio, des sous-titres et des chapitres.
• MOV : format développé par Apple, courant sur les appareils de la marque.
• WebM : format libre particulièrement adapté aux vidéos diffusées sur le Web.

Une vidéo numérique ne contient pas uniquement des images. Elle rassemble également les pistes audio, les sous-titres, des informations sur la durée, le format d'image, la langue ou encore les chapitres. Toutes ces données sont regroupées dans un même fichier.

Aujourd'hui, les vidéos numériques sont omniprésentes : films, séries, plateformes de streaming, réseaux sociaux, jeux vidéo, visioconférences, vidéos scientifiques ou images capturées par des satellites. Les progrès de la compression permettent désormais de diffuser des vidéos en très haute définition presque instantanément sur Internet.

Derrière chaque vidéo se cachent finalement des milliards de nombres représentant les pixels de chaque image, les sons, les sous-titres et toutes les informations nécessaires à leur lecture. Les ordinateurs assemblent ces données à une vitesse impressionnante pour produire des images animées parfaitement fluides.