Bien connaître les connectiques en vidéo (mise à jour)

Les connectiques vidéo sont diversifiées et ont énormément évolué ces dernières années tant sur les caméras que sur les APN, les ordinateurs, les smartphones, les TV et tous les types d'enregistreurs ! Elles ont évolué en parallèle de l'amplification des systèmes de liaison Wi-Fi.

Heureusement, les connectiques sont relativement standardisées aujourd'hui en grand-public comme en pro. Elles changent peu mais ça ne signifie pas qu'elles n'évoluent pas.

Bien les connaître, c'est bien les choisir, bien les utiliser. Alors voici un tour d'horizon des principales connectiques vidéo physiques que l'on peut rencontrer actuellement et de leur usage.

Cet article est mis à jour périodiquement.

La prise HDMI - acronyme de High Definition Multimédia Interface - a déjà 22 ans en 2024 ! Elle n'a jamais cessé d'évoluer, depuis sa création. N'impliquant qu'un unique câble, le HDMI épouse la philosophie des anciennes prises Péritels des téléviseurs et magnétoscopes que les jeunes générations n'auront absolument pas connue. Comme elle, elle ne se branche que dans un seul sens.

La HDMI est une interface numérique pour la vidéo et l'audio sur 8 canaux et comporte 19 broches (quelle que soit son aspect). Elle transporte des flux audio compressés tels que le DTS et le Dolby Digital. Elle permet aussi de protéger les contenus et de s'adapter aux formats d'image qu'elle véhicule.

La prise HDMI existe sous trois formes : HDMI, mini-HDMI et micro-HDMI. Le plus connu, le type-A, mesure 14 x 4,55 mm et équipe de nombreux téléviseurs. Le type-C plus petit, mesure 10,42 × 2,42 mm : c'est la version mini du type-A, on le retrouve sur les tablettes et autres petits appareils mais aussi sur certains appareils photo ou anciens camescopes. Enfin le type-D, encore plus petit, mesure 6,4 x 2,8 mm et correspond à la norme HDMI 1.4. Sa petitesse permet d'implémenter cette prise sur tout appareil où la place viendrait à manquer : petits appareils photo compacts, anciens (petits) camescopes ou certains smartphones. Mais pour ces derniers, c'est l'USB qui a beaucoup pris le relais.

Il existe aussi différentes certifications en raison de l'évolution de cette prise. La HDMI de base a ainsi évolué vers la HDMI 1.4 (2009) et la 2.0 (2013). La HDMI 1.4 a permis la transmission des signaux 4K et UHD tandis que la 2.0 a autorisé l'augmentation du débit du signal vidéo de 3,4 Gbit/s à 6 Gbit/s.

La HDMI 2.1 est la dernière norme HDMI à ce jour. Apparue en 2017, elle offre une augmentation de la bande passante à 48 Gbits/s pour permettre de diffuser de la 4K à 120 Hz ou de la 8K à 60 Hz et même du 7980 × 4320 à 60 Hz (10K compressée).

Les câbles HDMI peuvent être de longueur différente : 1 mètre, 1,50 mètre, 2 mètres, 10 mètres, 15 mètres… La longueur des câbles peut interférer sur la qualité du signal, du moins au-delà de 5 à 10 mètres, c'est d'ailleurs l'un des reproches majeurs formulés à l'encontre de la HDMI.

Si vous constatez une perte de qualité, tentez de trouver un coupleur / répéteur HDMI qui a pour mission d'amplifier le signal HDTV / HDCP (HDCP = verrouillage anti-copie). Certains modèles annoncent qu'ils permettent de prolonger le signal jusqu`à 30 mètres. Il est conseillé de placer l'amplificateur à proximité de l'appareil de sortie pour obtenir de meilleurs résultats.

Il existe aussi des câbles plaqué or (ici à droite) qui résistent mieux si vous êtes testeur (!) et que vous retirez les prises tous les jours du téléviseur ou de multiples autres appareils. A défaut, le plaqué or est un luxe (coûteux) dont vous pouvez vous passer, sachant que le signal d'un câble HDMI transite autant à son aise dans un câble standard que dans un câble plaqué or.

On trouve aussi des câbles DVI-HDMI (ici à gauche) et des modèles qui permettent de connecter plusieurs sources HDMI sur un téléviseur qui ne disposerait que d'un unique connecteur HDMI.

Enfin, retenez que les câbles HDMI haut débit sont préconisés dans une configuration où un écran 1080p est relié à une source 1080p.

L'histoire nous apprend qu'il a existé ou existe encore plusieurs normes d'USB de ce connecteur en vigueur depuis... 1996 ! On trouve ainsi l'USB 1.1, USB 2 et USB 3.

L’USB 2.0 (High Speed), apparue dès l'année 2000, est encore la plus répandue (en 2024). Elle concède une vitesse de transfert théorique un peu "lente" de 480 Mbp/s, mais toutefois sans commune mesure avec l'ancienne USB 1.1 qui plafonnait entre 1,5 et 12 Mbp/s ! Si le port USB de votre PC ou Mac est seulement en USB 1.1, c'est qu'il est très très vieux !

Après l'USB 2, l'USB 3.0 (SuperSpeed vidéo) est logiquement apparu dès 2010 sur certains périphériques. A présent largement répandu sur les ordinateurs notamment, l'USB 3.0 offre un débit jusqu'à 10 fois supérieur à l'USB 2.0, soit 4,8 Gigabits/s, grâce à la fibre optique, venu prêter main forte au cuivre, par ailleurs décrié pour son ancienneté.

L'USB 3 a évolué avec la version 3.1 offrant cette fois un transfert de données à 10 Gbit/s. Mais attention, on recense 2 types d'USB 3 : d'abord la norme 3.1 Gen 1 qui correspond en fait à du 3.0 et la norme 3.1 Gen 2 (ci-dessus). Seule cette dernière garantit un vrai transfert de données à 10 Gbit/s. Des fabricants (on a les noms !) déclarent qu'ils ont du 3.1 en précisant trop discrètement "Gen 1", ce qui correspond à du 3.0 et entourloupe le consommateur qui croit avoir affaire à du 10 Gbit/s.

Comme rien n'est simple en informatique, on recense depuis quelques années l'USB 3.2, présenté au MWC 2019, qui scinde les débits selon 3 normes (Gen 1, Gen 2, Gen 2x2), créant encore plus de confusion puisque selon la norme, on obtiendra du 5 Gbit/s, 10 Gbit/s, ou 20 Gbit/s. Soit pour les deux premiers, moins bien ou égal à l'USB 3.1 Gen 2 ! Seul l'USB 3.2 Gen 2x2, fait vraiment mieux. Si vous avez suivi, cette nouvelle classification est donc particulièrement stupide...

Enfin, depuis 2019, l'USB4 (*) a été annoncé et distribue des certifications au compte-gouttes à certains fabricants. Ce connecteur est basé sur le principe du Thunderbolt 3. La vitesse de l'USB4 1.0 passe à 40 Gbit/s (elle double) et depuis 2022, la version 2.0 offre du 80 Gbit/s, voire 120 Gbit/s dans une seule direction ! En effet, ce dernier a une licence ouverte par Intel, ce qui permet à tout fabricant de s'emparer du code.

La compatibilité sera rétroactive avec l'USB 3.2, l'USB 2.0 et même le Thunderbolt 3.

L'USB 4 est apparue sur Windows 11 et macOS Big Sur avec des conditions restrictives de compatibilité (processeur spécifique de dernière génération). Même aujourd'hui, en 2024, on peut affirmer que l'USB 4 est encore très peu répandue. Aurait-on d'ailleurs atteint un plafond de verre chez les consommateurs ? Car ces derniers voient peu l'intérêt de tels débits réservés à des écrans très haute définition par exemple. Et puis, on ne change pas son matériel informatique si souvent (fort heureusement) ! Enfin, le commun des mortels, pour regarder des photos sur l'écran TV, utilise encore... la prise HDMI ou branche une clé USB 2.0 !

(*) annoncé en mars 2019 par l'USB Promoter Group

Dans l'intervalle de temps qui a séparé l'USB2 de l'USB3, est apparu le connecteur Type-C (ou USB-C), c'est un format de connecteur USB physique lancé fin 2014 et qui a la propriété très pratique d'être réversible grâce à la symétrie du port, c'est à dire de pouvoir s'introduire dans un sens comme dans l'autre. Il est de forme arrondie et le connecteur a la réputation d'être plus résistant que les connecteurs Micro-B.

Autre avantage, la connectique USB Type-C offre la polyvalence car elle fait transiter aussi bien un flux vidéo de type Thunderbolt qu'un flux de données ou même d'alimentation).

Enfin le port USB-C est théoriquement puissant.

Apparu en 2011, le Thunderbolt existe mais peine à s'imposer. L'universalité du Thunderbolt est pourtant assez importante, comme l'est l'USB, puisqu'on peut y connecter presque tout ce qui se branche à un ordinateur : écran, carte graphique externe, disques en RAID, etc.

Avec son connecteur qui est celui du mini DisplayPort, le Thunderbolt autorise le chaînage sans perte de plusieurs disques entre eux par exemple, ce qui rappelle le principe des prises Firewire d'autrefois.

C'est surtout Apple qui a popularisé ce format, équipant ses MacBook Pro du Thunderbolt 2 puis 3. Mais grâce aux fruits d'une collaboration avec Intel (qui en détient la licence), des fabricants sous Windows l'ont aussi adopté. Parmi eux, et non des moindres, Asus, Lenovo, HP ou Dell.

Le Thunderbolt n'a pas à rougir de ses caractéristiques techniques : avec une vitesse de base à 10 Gbit/s et des contrôleurs capables d'assumer ce débit, le Thunderbolt est donc une concurrente sérieuse sur le papier ! Car par rapport à l'USB 3.1 (ou 3.2 2x2), on parle là d'un connecteur qui multiplie le débit par 10 (pour le Gen1 = Thunderbolt 1), ou par 20 pour le Gen 2 (= Thunderbolt 2).

Avec le Thunderbolt 3, puis le Thunderbolt 4, fini le connecteur Mini DisplayPort, la prise exploite désormais un connecteur USB-C à 24 broches. La seule manière de différencier une USB-C et une prise Thunderbolt est le logo Foudre de ce dernier !

La puissance du transport s'étend jusqu'à 100 watts et surtout, la bande passante est doublée (40 Gbit/s). La différence entre les deux normes Thunderbolt tient essentiellement à la sécurité.

Retenez aussi que le connecteur Thunderbolt 3 ou 4 est capable d'accepter du 100 Gbits/s en passant du fil en cuivre vers la fibre optique, ce qui permet par ailleurs d'allonger les câbles, sans perte.

Notez enfin que l'USB 4 a un débit en théorie comparable à celui du Thunderbolt (USB4 1.0 = Gbit/s et USB 2.0 = 80 Gbit/s).

Par ailleurs, par rapport à l'USB, le Thunderbolt est plus coûteux et n'équipe donc pas les produits trop grands-publics qui se battent sur les prix. Ainsi, pour trouver un disque avec prise Thunderbolt, il faut généralement payer un supplément. Par ailleurs, à de très rares exceptions près, le Thunderbolt n'a pas été implémenté sur les caméras ou les appareils photo. De son côté, l'USB 4 peine encore à émerger.

C'est l'un des connecteurs les plus connus en pro. Acronyme de Serial Digital Interface, cette interface numérique est un très ancien (1989 !) protocole de transport et de diffusion du signal, bien qu'il équipe encore toujours les caméras professionnelles actuelles. L'immense avantage du connecteur SDI est que les données vidéo qu'il transmet ou qu'il diffuse ne sont pas compressées, préservant totalement le signal, et que le sous-échantillonnage est de type 4:2:2 sur 8, 10 ou 12 bits.

Son ancienneté a pour conséquence que le connecteur a dû s'adapter et évoluer : plusieurs normes se sont succédé : SD-SDI (270 Mb/s), puis HD-SDI (1,485 Gbit/s), 3G-SDI (2,970 Gbit/s), et UHD-SDI afin de pouvoir s'adapter aux débits plus importants de la vidéo : HDTV, UHD et cinéma numérique (2K, 4K, 8K).

Quoique plus rare, la prise Ethernet (la fameuse RJ45) fait aussi partie de la panoplie des protocoles de communication vidéo. On la retrouve essentiellement sur les disques de type NAS et les caméras pros.

La technologie évoluant, le protocole Ethernet admet des débits de plus en plus importants : de l'Ethernet 10 Mbit/s, on a évolué vers le Fast Ethernet (100 Mbit/s), puis le Gigabit Ethernet (1000 Mbit/s). Depuis lors, les besoins professionnels ne cessant d'évoluer, le protocole Ethernet autorise des débits allant jusqu'à 400 gigabits par seconde !

Mais même au débit de 1000 Mbits/s, c'est déjà très confortable sur le papier. Toutefois, en pratique, le débit s'avère souvent inférieur avec des temps de latence qui sont trop importants pour autoriser du montage vidéo par exemple. C'est pourquoi pour l'utilisateur, les liaisons Ethernet se cantonnent - et elles le font bien - à des opérations de sauvegarde ou d'archivage.

La prise FireWire (dite "DV" ou IEEE1394) est désormais une ancienne prise qui n'est plus en vigeur depuis plusieurs années. Elle comportait 4 ou 6 broches (ce dernier permettant une alimentation). Son évolution vers la FireWire 800 (avec 9 broches) offrait un meilleur débit dans ce dernier cas.

En FireWire, le flux vidéo était considéré comme particulièrement stable, limitant ainsi les ruptures momentanées de flux qui pouvaient se traduire par des saccades à l'image ou des "mosaïques".

La prise FireWire était la connectique principale des camescopes mini-DV et HDV. Le plus souvent, elle délivrait le signal audio-vidéo en sortie. Mais vous pouviez rencontrer aussi des FireWire à la fois DV Out et In en professionnel et sur quelques modèles DV/HDV anciens grands-publics. L'entrée pouvait s'avérer précieuse car elle vous permettait d'exporter le montage depuis votre PC sur bande DV.

Une particularité enfin : un camescope DV et analogique "In" pouvait permettre l'entrée d'un signal analogique et simultanément la sortie de ce même signal, vers la prise DV numérique. Cette disposition permettait par exemple de convertir directement un signal analogique (VHS, 8mm...) en numérique pour l'acheminer vers un ordinateur, sans nécessiter de recopier d'abord le signal sur le camescope. Résultat : un gain de temps considérable et une vraie souplesse d'utilisation.

Certaines anciennes caméras disposent aussi d'une prise multi-conducteur. Il s'agit d'une prise mini-jack (jaune ou noir, c'est selon) ou multibroche, pour l'audio/vidéo composite ou le signal composantes. Cette prise permet de relier un camescope à une TV ou à tout autre appareil.