SlideShare une entreprise Scribd logo
1  sur  107
Télécharger pour lire hors ligne
UNIVERSITE DE MAROUA
ECOLE NATIONALE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE DE MAROUA
(ENSPM)
ENSEIGNANT: AWE TAÏSSALA
MAROUA, 2021 1
1
DEPARTEMENT :INFORMATIQUE ET TELECOMMUNICATIONS
PARCOURS:INGENIEUR DE CONCEPTION NIVEAU IV
OPTION:RESEAUX ET TELECOMMUNICATIONS
PLAN DU COURS
CHAPITRE I: LES CONCEPTS FONDAMENTAUX.
CHAPITRE II: LA TÉLÉVISION NOIR ET BLANC (MONOCHROME).
CHAPITRE III: LA TÉLÉVISION COULEUR.
CHAPITRE IV: LA TÉLÉVISION NUMERIQUE.
2
OBJECTIFS
CHAPITRE V: LA TÉLÉVISION NUMERIQUE TERRESTRE.
OBJECTIF
AFTER STUDIYING THIS COURSE, THE STUDENT SHOULD BE ABLE TO:
Rappeler les principes fondamentaux de la télévision;
Appréhender le fonctionnement de la télévision monochrome
(Noir et blanc);
Appréhender le fonctionnement de la télévision couleur;
Les principes de la télévision numérique;
Les principes de la télévision numérique terrestre
CHAPITRE I: LES CONCEPTS FONDAMENTAUX.
OBJECTIFS
I. DEFINITIONS.
II. HISTOIRE DE LA TELEVISION.
III.LA PERCEPTION VISUELLE.
IV.LA PHOTOMETRIE - LA RADIOMETRIE.
V. LA COLORIMETRIE.
4
OBJECTIFS
Définir quelques termes clés.
Appréhender l’histoire de la télévision.
Appréhender le fonctionnement du système visuel
humain et ses implications dans les systèmes TV
5
I-DEFINITIONS.
……….est un ensemble de techniques
destinées à émettre et recevoir des
séquences audiovisuelles, appelées
programme télévisé (émissions, films et
séquences publicitaires).
6
LA TELEVISION
I-HISTOIRE DE LA TELEVISION.
Entre 1907 et 1911, Boris Rossling (russe) crée le tube
cathodique avec balayage électronique de l'image à
transmettre sur l'écran.
C'est dans les années 1920 que les premiers prototypes
de télévision apparaissent.
7
…..vient du latin « video »
qui signifie «je vois».
.
8
Le mot vidéo
En France, les émissions de télévision sont quotidiennes
à partir de 1938, mais en cette période de pré-guerre le
public n'est pas au rendez vous (200 récepteurs
commercialisés contre 20 000 en Angleterre).
 En 1929, la BBC émet des émissions expérimentales
malgré des images de mauvaise qualité.
9
En 1938, le système shadow mask pour la télévision
fut breveté par Werner Flechsig en Allemagne. La télévision
en couleur fut montrée au International radio exhibition
Berlin en 1939. Le 16 août 1944, Baird fit la première
démonstration d'un écran en couleur entièrement
électronique.
10
En 1947, 3 Américains inventent le transistor,
qui peu à peu va détrôner les lampes, et faire
accélérer les évolutions techniques.
11
 Dans l'histoire de la télévision, un des grands moments
restera l'alunissage en direct de la capsule spatiale
Apollo, le 20 juillet 1969, devant des millions de
téléspectateurs.
12
 Les bond prodigieux effectué dans les domaines des
nanosciences et la nanotechnologies a révolutionné la
télévision: l’on parle désormais de la télévision
numérique. Des nouvelles technologies sont mises au
point:l’écran LCD, plasma, LED….
13
III-LA PERCEPTION VISUELLE.
III.1 L’ANATOMIE DE L’OEIL
 3 membranes
 Sclérotique
 Choroïde
 Rétine
 4 milieux
transparents
 Cornée
 Humeur aqueuse
 Cristallin
 Corps vitré
14
 3 couches:
 Couche des
ganglionnaires
 Couche granuleuse
interne
 Couche des
photorécepteurs
III.2 La rétine
15
16
• Les cônes agissent
en vision
photopique, c'est à
dire lorsque la
luminosité est
forte.
• Les bâtonnets
permettent la
visionscotopique,
c'est à dire lors
des faibles
éclairements. 17
Il est important de noter que l'influence des cellules en
bâtonnets n'est importante que pour la vision scotopique.
18
III.3 distribution des récepteurs dans la rétine
Il y a une très forte concentration de cônes dans la fovéa qui décroît
très rapidement, et symétriquement, en vision périphérique. Pour les
bâtonnets, il en va tout autrement car ils sont virtuellement absents
dans la zone fovéale pour apparaître aux alentours de 15°, du côté
nasal
19
III.4 LES CARACTERISTIQUES DES PHOTORECEPTEURS
20
III-RADIOMETRIE-PHOTOMETRIE.
Radiométrie: mesure de grandeurs physiques.
La radiométrie mesure les paramètres physiques, c'est à dire
les caractéristiques énergétiques du rayonnement.
La caractérisation énergétique du rayonnement nécessaire
pour l'utilisation des lasers, des sources ou des détecteurs
fonctionnant dans l'ultraviolet, le visible ou l'infrarouge.
21
22
La Photométrie: mesure de la perception
visuelle conventionnelle.
La photométrie a pour but d'exprimer, à partir des
mesures physiques, l'impression visuelle d'un
observateur moyen. Elle tient compte des
caractéristiques physiologiques du système visuel
humain. En effet, la réponse du système visuel
humain n'est pas constante pour toutes les longueurs
d'onde.
23
V- LA COLORIMETRIE. Par définition, la couleur est la
Perception que nous avons des
différentes longueurs d’onde qui
constituent la lumière visible. La
perception des couleurs dépend de
l'âge, du sexe, de l'environnement et
de la Culture personnelle. Il n'existe
pas deux personnes qui auront la
même perception colorée, ce qui fait
de la couleur une expérience
psychologique très personnelle et
subjective.
V.1 DEFINITION
24
V.2 SYNTHESE ADDITIVE- SYNTHESE SOUSTRACTIVE
La synthèse additive consiste à combiner les lumières de
plusieurs sources colorées afin d'obtenir une lumière colorée
quelconque.
La synthèse additive est utilisée par nos écrans et est
constituée des trois lumières de base, les couleurs primaires,
qui sont le rouge, le vert et le bleu.
En mélangeant les couleurs primaires, nous obtenons les
couleurs secondaires. Les couleurs secondaires sont plus
claires que les primaires, elles absorberont moins de lumière,
c’est pour cela que leur synthèse est appelée additive.
25
26
CHAPITRE II: LA TÉLÉVISION NOIR ET BLANC .
OBJECTIFS
I. GENERALITES.
II. LE BALAYAGE DE L’ECRAN.
III.LA CONSTITUTION DU SIGNAL.
IV.LA TRANSMISSION.
V. L’EMISSION RECEPTION .
27
I – Le tube cathodique
A – Présentation
Le tube cathodique a été inventé en 1897 par le physicien allemand Karl Ferdinand Braun, il
est constitué :
D’une ampoule de verre, dans laquelle on a fait le vide. L’écran qui constitue la phase
visible de l’ampoule est recouvert d’une substance photo luminescente (= luminescence
provoquée par des rayonnements divers).
28
De trois canons à électrons (un seul pour les
télévisions en noir et blanc) qui émettent
chacun un fin faisceau coloré d’électrons : - un faisceau
bleu
- un faisceau rouge
- un faisceau vert.
De deux paires de bobines qui assurent la déviation
horizontale et verticale des faisceaux.
29
30
B – Le fonctionnement
La télévision fonctionne grâce aux faisceaux d’électrons qui, propulsé par un canon dans le
vide
du tube cathodique, balaient l’écran ligne par ligne à très grande vitesse. Au contact des
électrons, des points appelés pixels émettent de la lumière rouge, bleue, ou verte, on dit que
ces
points sont luminophores (trois luminophores forment un pixel).
La qualité et la définition de l’image dépendent du nombre de pixels par ligne et du nombre
de
ligne. De plus elles dépendent aussi de la finesse des faisceaux d’électrons et de la
précision
avec laquelle ces derniers atteignent leurs cibles (les pixels).
Le déviateur électromagnétique (les bobines) sert à guider simultanément tous les
faisceaux
d’électrons à l’intérieur du tube avec une très grande précision.
Les faisceaux passent au travers d’un masque perforé qui dirige chaque faisceau vers le
luminophore qui lui correspond. Enfin, les électrons atteignent l’écran et forment une
image sur 31
32
33
34
35
36
37
IV-LATRANSMISSION
a) Le son
Le signal sonore est multiplexé avec le signal vidéo
il est modulé en amplitude (système français pour
la diffusion hertzienne)ou en fréquence
(la plupart des autres systèmes) sur une
sous-porteuse d'environ 7,5 MHz dans le standard
européen.
38
b) Les fréquences porteuses.
Pour transmettre le signal vidéo sur de longues
distances, il faut le moduler. Les caractéristiques de la
modulation employée varient selon la nature de la
transmission.
39
40
IV-L’EMISSION-RECEPTION.
Chaînes d'émission et réception
41
Synoptique d'un récepteur en télévision analogique (THT :
très haute tension, HP : haut-parleur).
42
CHAPITRE III: LA TÉLÉVISION COULEUR .
OBJECTIFS
I. PRINCIPE DE LA TVC.
II. LE SIGNAL VIDEO-COMPOSITE.
III.LES STANDARDS DE TELEVISION.
IV.LES ECRANS.
43
OBJECTIFS
A la fin de ce cours, l’étudiant doit être capable de:
Appréhender la notion du signal composite (couleur).
Appréhender les standards de la TV analogique
Appréhender la technologie des écrans TV couleurs
44
I-PRINCIPE
 En TVC, les principes déjà énoncés subsistent
mais il faut ajouter à la luminance, un signal de
chrominance (teinte + saturation).
 De plus, à l'époque (1967-1968), il fallait prendre en
compte le problème de compatibilité avec le parc
TV existant
45
pouvoir capter une émission couleur sur un récepteur N&B;
pouvoir capter une émission N&B sur un récepteur couleur;
ne pas modifier les émetteurs H.F. (même spectre de fréquence).
Par conséquent, un système de TVC doit comporter
un codage permettant de faire tenir les
informations de couleurs dans le même spectre que
celui étudié précédemment (en TV noir et blanc).
46
 Compatibilité, c'est à dire:
I.1 Le signal de luminance
La synthèse des couleurs nous montre que pour
obtenir du blanc, il faut additionner les trois couleurs
fondamentales dans des proportions définies par la
courbe de sensibilité de l'oeil humain.
Une étude de colorimétrie permet de chiffrer les
coefficients multiplicateurs des couleurs
fondamentales.
47
La luminance Y s'exprime sous la forme :
Y = 0,30 ER + 0,59 EV + 0,11 EB
48
Si R = 1 (rouge) et V = 1 (vert) et B = 1
(bleu) alors Y = 1 => blanc
49
Remarque 1 : Le faible pouvoir séparateur de
l' œil en vision colorée nous permet de réduire la
bande passante pour ces informations couleurs.
En pratique cette bande passante est limitée à 3
MHz maximum.
2) COMMENT INCORPORER LES INFORMATIONS
COULEURS DANS LES SPECTRE N & B ?
Remarque 2 : La répartition irrégulière de l'énergie
du signal de luminance dans le spectre qui lui est
réservé permet de localiser un endroit pour la sous
porteuse chrominance. Cette répartition irrégulière
est due aux signaux vidéo dont la fréquence est
multiple de la fréquence de balayage ligne.
50
51
I.3 Le signal de chrominance
On a défini la valeur de la fréquence de la sous-
porteuse et de la bande passante pour ce signal.
Mais comment coder les trois informations (rouge,
vert, bleu) ?
Trois couleurs => 3 inconnues => il faut
donc trois équations.
52
Y = 0,30 × R + 0,59 × V + 0,11× B (1)
𝐃𝐁= B – Y (2)
𝐃𝐑= R – Y (3)
o Les équations (2) et (3) représentent les signaux de
différences appelés chrominances.
o L'équation (1) représente le signal de luminance.
Remarque1: Pourquoi ne pas avoir choisi DV = V -Y ?
V représente 59% du signal Y. La différence aurait été la plus
faible et donc le signal aurait été le plus susceptible d'être
perturbé.
53
Remarque 2: A la réception, on reçoit:Y, DB et DR .
Lors de la réception, les signaux Y, seront alors connus.
54
55
La façon de résoudre ce problème
constitue une particularité essentielle
des standards mondiaux de TVC.
I.4 MODULATION DE LA SOUS-PORTEUSE AVEC LES DEUX
SIGNAUX DR ET DB :
II- LE SIGNAL VIDEO-COMPOSITE.
La télévision exploite le mode de la représentation
de la couleur sous forme composantes luminance
- chrominance (Y – C), où C est décomposé en
deux éléments: la différence rouge DR et la
différence bleue DB; la figure suivante présente
ces signaux pour la génération d’une mire de
barres de couleurs.
56
Les trois composantes Y, DB et DR pour une mire de barres de couleur
57
Le transport de la couleur dans le signal vidéo
doit assurer la compatibilité avec la parc des
récepteurs N&B. Les différents standards
(NTSC, PAL et SECAM) utilisent tous le même
format de signal vidéo
58
59
III- LES STANDARS DE TELEVISION COULEUR.
60
PAL
UK
Allemagne
Espagne
,,,,,,,,,,,,
NTSC
Canada
USA
Mexique
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
SECAM
France
USA
Mexique
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
Il existe trois grandes technologies avec des
nombreuses variantes
61
III- LES ECRANS DE TELEVISION COULEUR.
CHAPITRE IV: LA TÉLÉVISION NUMÉRIQUE.
OBJECTIFS.
INTRODUCTION
I. PRINCIPE DE LA TV NUMERIQUE.
II. AVANTAGES ET INCONVENIENTS .
III.LES CONTRAINTES DU NUMÉRIQUES.
IV.LE GROUPE DBV.
CONCLUSION
62
OBJECTIFS
A la fin de ce cours, l’étudiant doit être capable de:
 énumérer les avantages et les inconvénients de la TVN.
Comparer les TV analogiques et numériques
Appréhender le système DVB
Citer les différents types de DVB 63
INTRODUCTION
On ne peut aujourd’hui que constater l’évolution
rapide vers la numérisation du monde de l’audiovisuel.
Cette numérisation est d’abord apparue dans les
équipements et régies de production pour ensuite
gagner les secteurs des réseaux de transmission et de
diffusion que sont le câble et le satellite. Aujourd’hui,
c’est au tour des réseaux hertziens terrestres d’être
numérisés.
64
I- PRINCIPE DE LA TELEDIODIFFUSION NUMERIQUE
65
II-AVANTAGES/INCONVENIENTS
II.1 LES AVANTAGES
L’amélioration de l’image et du son;
L’interactivité;
Absence du problème d’écho (dédoublement de l’image);
Réduction de la bande passante grâce à la compression;
Utilisation rationnelle du spectre;
Un canal peut transmettre plusieurs programmes;
Introduction de nouveaux services: radio, internet, guide
de programmes, cryptage et télévision payante;
La portabilité.
66
II.2 LES INCONVENIENTS.
Impossibilité de regarder une chaîne tout en enregistrant
une autre pour les téléviseurs non équipés d’un deuxième
tuner numérique;
Les programmes ne peuvent être regardables quand les
signaux sont dégradés, contrairement à l’analogique
(mauvaise qualité du son ou de l’image);
Un récepteur numérique par téléviseur.
67
III.LES CONTRAINTES DU NUMÉRIQUE.
III.1 LA NUMERISATION HDTV.
La télévision HD s’est imposée en passant par les
formats 4/3; 14/9 et puis 16/9;
La HDTV (High Definition TeleVision) HDTV correspond
à 1250 lignes dont 1080 utiles, soit 1920 pixels par
lignes. Même si on suit les principes classiques pour la
diffusion hertzienne analogique, la bande passante
requise pour transmettre un signal vidéo devient de
l'ordre de 27 MHz, ce qui est difficilement envisageable,
même pour les transmissions par satellite.
68
III.2 Le format 4:2:2
Une norme de numérisation a été adoptée pour la
vidéo professionnelle en 1982, la norme CCIR 601 plus
connue sous le nom "standard 4:2:2". Elle définit une
fréquence d’échantillonnage de 13,5 MHz pour la
luminance Y et de 6,75 MHz pour chacun des signaux
relatifs à la chrominance U et V (l'appellation 4:2:2
rappelle que les fréquences d'échantillonnage pour la
luminance et les deux composantes couleurs sont dans
le même rapport que les chiffres 4, 2 et 2).
69
Elle a également fixé la quantité de
bits utilisés pour cette opération à 8
bits dans un premier temps, puis à 10
bits. On peut ainsi calculer le débit
nécessaire à véhiculer une image
complète : (13,5 + 6,75 + 6,75) * 10 =
270 Mbits/s (ou 216 Mbits/s si on ne
code que sur 8 bits).
70
Figure 1 : Standard 4:2:2.
71
Le but est de réduire le débit
numérique pour que le canal soit le
plus petit possible pour faire rentrer un
ou plusieurs programmes dans une
bande de 8 MHz, d’où la nécessité
d’une compression par un facteur de
20, 30 ou 40.
72
Pour des applications moins
exigeantes en résolution et visant
des débits de transmission aussi
faibles que possibles,certains sous-
produits du format 4:2:2 ont été
définis : 4:2:1 et 4:2:0.
73
Les principaux paramètres de la norme 4:2:2.
74
Les débits du signal vidéo.
75
IV LES PREMIÈRES NORMES.
IV.1 Normes MAC
• Elle est née au début des années 1980;
• Représentait alors un compromis
élégant et intelligent entre ce que les
technologies analogiques et
numériques disponibles à l'époque
pouvaient avoir de meilleur.
76
Format d'une ligne en D2MAC.
77
La norme D2MAC présentait notamment
l'avantage :
d'être conforme à la norme de production
numérique internationale 4:2:2, basée elle
aussi sur la numérisation séparée des
composantes de luminance et de
chrominance ;
de supprimer ainsi, grâce à un
multiplexage temporel et non plus
Les avantages
78
de disposer de plusieurs voies pour le son et
de permettre la transmission de données
complémentaires (sous titrage,télétexte) ;
enfin, de faire l'objet d'un certain consensus
de la part des industriels et des pouvoirs
publics en Europe.
79
IV.2.2 Techniquesde compression d'images
On distingue deux types de compression :
spatiale (ou intra-image) : les informations sont
similaires ou se répètent dans des zones de
l’image proches l’une de l’autre ;
temporelle (ou inter-images, ou inter-trame) :
les informations se ressemblent ou se répètent
dans le temps d’une image à une autre.
80
V. SYSTÈMES DVB
DVB (Digital Video Broadcast)
DVB désigne, sous l’aspect technique,
les processus standardisés pour la
transmission des fichiers numériques.
Selon la voie de transmission
utilisée,différents standards sont
utilisés.
81
DVB-C câble
DVB-S satellite
DVB-T terrestre (antenne)
DVB-H Handheld applications
DVB-IPI DVP over IP
VARIANTES DBS
82
83
84
LA FAMILLE DES NORMES MPEG.
85
CHAPITRE III: LA TÉLÉVISION NUMERIQUE TERRESTRE (TNT) .
OBJECTIFS
I. GENERALITES.
II. LA STRUCTURE DELA TNT.
86
OBJECTIFS
A la fin de ce cours, l’étudiant doit être capable de:
Appréhender les généralités sur la tnt .
Appréhender la structure de télédiffusion tnt
87
I-PRESENTATION DE LA NORME DVB-T
I.1 DEFINITION
C’est l’une des normes de la famille DVB. La norme
DVB-T définit la méthode de transmission comme
l’utilisation de la modulation OFDM avec une
concaténation du codage de canal COFDM.
Le DVB-T* ou TNT est une norme de télévision numérique utilisée dans de
nombreux pays. Elle est appelée « terrestre » parce que ses émetteurs sont
installés au sol.
I.2 PRINCIPE
Cette norme s’appuie sur les caractéristiques d’une transmission
hertzienne :
 bande passante réduite à 8 Mhz.
 une atténuation forte au niveau du récepteur, le rapport
signal/bruit est limitée à 18,6 dB.
L’utilisation de la modulation COFDM
 Le grand avantage de cette nouvelle technologie est la
multiplication du nombre de données transportables.
Traditionnellement en effet, en analogique, une fréquence
est utilisée pour un programme.
 Dans le monde numérique, ce n'est plus le cas et plusieurs
services numériques se partagent une même fréquence. Il
permet également de diffuser l'EPG (Guide électronique
des programmes) ainsi que diverses applications
interactives.
I.3 AVANTAGE DE LA TNT
I.2 LES OBJECTIFS DE LA TNT
Le mode de diffusion numérique par voie terrestre permet
d’atteindre les objectifs suivants :
- En premier lieu, la diffusion de la télévision, de la radio et
des données sur le même canal, (à la même fréquence). Puis,
la diffusion d’un bouquet constitué de jusqu’à 12 programmes
SD (ou 1 programme HD et 8 programmes SD) par canal,
associés à des programmes radio et aux données.
- Ensuite, la réutilisation d’une même fréquence par plusieurs
émetteurs dans une zone de couverture donnée : mode de
diffusion en mono-fréquence.
- La réduction de la puissance d’émission, grâce à
l’immunité des signaux numériques aux bruits.
- Ainsi que l’introduction de nouveaux services : radio,
Internet, insertion de données : guide de programmes,
cryptage et télévision à péage.
- Et pour finir avec l’introduction des services IP, comme le
multicasting IP, le vidéo-streaming, le télé-enseignement, la
télévision d'entreprise, etc.
La transmission numérique de télévision varie selon chaque pays
c'est-à-dire qu’elle dépend de la norme adoptée par chaque pays
I.4 LES CANAUX DE LA TNT
Les émissions de la TNT se font pour l’essentiel
dans la bande UHF qui va de 470 à 860 MHz.
Cette bande a été divisée en canaux de largeur 8MHz pour la
TV analogique, numérotés de 21 à 69. La TNT a repris les
mêmes canaux.
Voici la formule de calcul de la fréquence d’un signal TNT
𝐹𝑀𝐻𝑍 = 306 + 8 × 𝑁
Où N représente le numéro de canal
Exemple : le canal 21 correspond à:
une fréquence F= 306 + 21 x 8 = 474 MHz soit λ=63cm
NB : il convient d'ajouter parfois un décalage (shift)
de + 166 kHz destiné à éviter les perturbations, d’où le canal voisin
analogique canal 21 TNT = 474,166 MHz
La TNT se reçoit avec :
• une antenne « râteau »
• une antenne d'intérieur
Il faut aussi :
• un adaptateur TNT
ou
• un téléviseur
équipé
I.4 L’OCCUPATION SPECTRALE
Spectre de la bande UHF montrant un canal TNT à côté d’un canal TV
analogique :
L’occupation du canal est bien meilleure, puisque avec une même largeur (8 MHz)
on transmet 6 chaînes en qualité « normale » (ou 3 chaînes en haute définition).
II-STRUCTURE DE BASE DE LA TNT
II.1-STRUCTURE D’UN EMETTEUR TNT
Le signal « vidéo+son+données » est échantillonné et compressé en MPEG2, mélangé à 5
autres signaux, protégé contre les erreurs de transmissions, puis module la porteuse.
II.2-STRUCTURE D’UN ADAPTEUR TNT
On retrouve dans l’adaptateur TNT les fonctions inverses de l’émetteur :
• le canal désiré est sélectionné par un étage de réception à changement de
fréquence
• le signal en sortie du filtre fi est démodulé pour récupérer le Transport Stream
• le décodage de canal corrige, quand c’est possible, les erreurs de transmission
• le démultiplexeur récupère les paquets correspondant à la chaîne sélectionnée
• le démultiplexeur récupère les paquets correspondant à la chaîne sélectionnée
• le décodeur MPEG2 reconstitue les signaux audio et vidéo
II.3-LES PAQUETS DE DONNEES DE LA TNT
Le flux TS est organisé en paquets de 188 octets précédés d’un en-tête qui précise :
• le numéro de la source (Paquet Identifier PID)
• le type de donnée (audio, vidéo, sous-titre, données de service etc…)
C’est grâce aux en-têtes que le récepteur pourra séparer les données
correspondant aux différentes chaînes du multiplex.
II.4-LES MESURES DU LE SIGNAL TNT
La qualité du signal reçu peut être surveillée aux différentes étapes du traitement du
signal :
• qualité du signal à l’antenne (puissance, rapport porteuse/bruit = C/N) en A
• qualité de la modulation 64QAM (constellation, MER) en B
• qualité du TS reçu avant correction des erreurs (CBER) en C
• qualité du TS reçu après correction des erreurs (VBER) en D
II.5-LES DEBITS DU SIGNAL TNT
Les émissions TNT existent en différentes qualités d’image et de son :
On retiendra donc les ordres de grandeur suivants pour une chaîne :
II.6-LA PROTECTION DES DONNEES TNT
La protection des données met en œuvre 2 techniques complexes de codage de canal :
• un codage Reed-Solomon qui ajoute à chaque paquet 16 bits de correction d’erreurs
⇒ le débit passe à : 24x204/188 = 26 Mbits/s
• un codage convolutif qui nécessite 3 bits pour en transmettre 2 (FEC23)
⇒ le débit passe à 26x3/2 ≈ 39 Mbits/s
II.7-LA MODULATION OFDM
Pour la TNT, les autorités ont choisi une modulation à 6817 porteuses espacées de 1116 Hz :
• le flux de données à 39 Mbits/s est transformé en 6048 flux de débit 39M/6048 = 6,448 kbits/s
• ces flux sont filtrés par des passe-bas puis modulent 6048 porteuses légèrement décalées
• 769 porteuses sont modulées par des signaux de synchronisation/service
La structure très particulière de ce spectre explique sa forme quasi rectangulaire.
C’est une des manières les plus efficaces d’occuper complètement un canal de
largeur donnée
Le récepteur peut démoduler ces 6817 porteuses, même si elles se recouvrent partiellement
Chaque porteuse modulée peut donc avoir une largeur spectrale allant jusqu’à
2x1116 = 2232 Hz
⇒ la rapidité de modulation maximale pour chaque porteuse est : R = 1116 bauds
⇒ alors que de débit numérique par porteuse doit être de : D = 6448 bits/s
Conclusion : il faudra donc utiliser une modulation transmettant 6 bits/symbole !
• 6817 porteuses espacées de 1116 Hz, dont 6048 transportant des
informations « image+son »
• chaque porteuse peut avoir 64 états différents (amplitude et/ou phase)
• chaque état correspond à la transmission de 6 bits et dure 0,93 ms

Contenu connexe

Tendances

05 p modulation d'amplitude
05 p modulation d'amplitude05 p modulation d'amplitude
05 p modulation d'amplitude
Kontre Façon
 
Eclairage public
Eclairage publicEclairage public
Eclairage public
Rasax Tovo
 
Tp 3 transmission de donné modulation d'amplitude,de fréquence et de phase
Tp 3 transmission de donné modulation d'amplitude,de fréquence et de phaseTp 3 transmission de donné modulation d'amplitude,de fréquence et de phase
Tp 3 transmission de donné modulation d'amplitude,de fréquence et de phase
hamdinho
 
Introduction au traitement de signal
Introduction au traitement de signalIntroduction au traitement de signal
Introduction au traitement de signal
manahil2012
 
Slides capteurs partie 1
Slides capteurs partie 1Slides capteurs partie 1
Slides capteurs partie 1
zinoha
 
Support de cours_et_t.d._reseaux_dacces
Support de cours_et_t.d._reseaux_daccesSupport de cours_et_t.d._reseaux_dacces
Support de cours_et_t.d._reseaux_dacces
Mido Lacoste
 
Chapitre 1 technique de transmission
Chapitre 1 technique de transmissionChapitre 1 technique de transmission
Chapitre 1 technique de transmission
Fodé Ndiaye
 

Tendances (20)

Fonctionnement d’un récepteur radio superhétérodyne en MA et FM
 Fonctionnement  d’un récepteur radio  superhétérodyne en MA et FM  Fonctionnement  d’un récepteur radio  superhétérodyne en MA et FM
Fonctionnement d’un récepteur radio superhétérodyne en MA et FM
 
chap4 codes-en-ligne
chap4 codes-en-lignechap4 codes-en-ligne
chap4 codes-en-ligne
 
05 p modulation d'amplitude
05 p modulation d'amplitude05 p modulation d'amplitude
05 p modulation d'amplitude
 
chap5 modulations
chap5 modulationschap5 modulations
chap5 modulations
 
Présentation PPT CARSELFCARE
 Présentation PPT  CARSELFCARE Présentation PPT  CARSELFCARE
Présentation PPT CARSELFCARE
 
modulation AM FM PM
modulation AM FM PMmodulation AM FM PM
modulation AM FM PM
 
Eclairage public
Eclairage publicEclairage public
Eclairage public
 
Tp 3 transmission de donné modulation d'amplitude,de fréquence et de phase
Tp 3 transmission de donné modulation d'amplitude,de fréquence et de phaseTp 3 transmission de donné modulation d'amplitude,de fréquence et de phase
Tp 3 transmission de donné modulation d'amplitude,de fréquence et de phase
 
Introduction au traitement de signal
Introduction au traitement de signalIntroduction au traitement de signal
Introduction au traitement de signal
 
1- Les bases de la sécurité informatique.pdf
1- Les bases de la sécurité informatique.pdf1- Les bases de la sécurité informatique.pdf
1- Les bases de la sécurité informatique.pdf
 
Normes IEEE
Normes IEEENormes IEEE
Normes IEEE
 
Slides capteurs partie 1
Slides capteurs partie 1Slides capteurs partie 1
Slides capteurs partie 1
 
Support de cours_et_t.d._reseaux_dacces
Support de cours_et_t.d._reseaux_daccesSupport de cours_et_t.d._reseaux_dacces
Support de cours_et_t.d._reseaux_dacces
 
Réseaux de transmission des données
Réseaux de transmission des donnéesRéseaux de transmission des données
Réseaux de transmission des données
 
wifi securite
wifi securite wifi securite
wifi securite
 
1 asservissements linéaires continus
1 asservissements linéaires continus1 asservissements linéaires continus
1 asservissements linéaires continus
 
16 - VLSM-CIDR.ppt
16 - VLSM-CIDR.ppt16 - VLSM-CIDR.ppt
16 - VLSM-CIDR.ppt
 
Automatisme) www.cours-online.com
Automatisme) www.cours-online.comAutomatisme) www.cours-online.com
Automatisme) www.cours-online.com
 
Typologie des réseaux informatiques
Typologie des réseaux informatiquesTypologie des réseaux informatiques
Typologie des réseaux informatiques
 
Chapitre 1 technique de transmission
Chapitre 1 technique de transmissionChapitre 1 technique de transmission
Chapitre 1 technique de transmission
 

Similaire à Cours Télévision Numérique.pdf (9)

Groupe 106, lasnier le quang yan, la science et moi
Groupe 106, lasnier le quang yan, la science et moiGroupe 106, lasnier le quang yan, la science et moi
Groupe 106, lasnier le quang yan, la science et moi
 
l'évolution de la television
l'évolution de la televisionl'évolution de la television
l'évolution de la television
 
Cours Vision1 19 06 07 Ramette
Cours  Vision1 19 06 07 RametteCours  Vision1 19 06 07 Ramette
Cours Vision1 19 06 07 Ramette
 
Chapitre_1_Introduction_aux_Applications.pdf
Chapitre_1_Introduction_aux_Applications.pdfChapitre_1_Introduction_aux_Applications.pdf
Chapitre_1_Introduction_aux_Applications.pdf
 
Présentation colorimétrie & préservation François Helt (hts) Atelier focus In...
Présentation colorimétrie & préservation François Helt (hts) Atelier focus In...Présentation colorimétrie & préservation François Helt (hts) Atelier focus In...
Présentation colorimétrie & préservation François Helt (hts) Atelier focus In...
 
La Tele
La TeleLa Tele
La Tele
 
La Television Francaise
La Television FrancaiseLa Television Francaise
La Television Francaise
 
LE MEDIA TELEVISION, CHRONIQUE D’UNE NON-MORT ANNONCEE ? SES ENJEUX DE MEDIAT...
LE MEDIA TELEVISION, CHRONIQUE D’UNE NON-MORT ANNONCEE ? SES ENJEUX DE MEDIAT...LE MEDIA TELEVISION, CHRONIQUE D’UNE NON-MORT ANNONCEE ? SES ENJEUX DE MEDIAT...
LE MEDIA TELEVISION, CHRONIQUE D’UNE NON-MORT ANNONCEE ? SES ENJEUX DE MEDIAT...
 
Tomodensitométrie principes, formation de l’image
Tomodensitométrie   principes, formation de l’imageTomodensitométrie   principes, formation de l’image
Tomodensitométrie principes, formation de l’image
 

Cours Télévision Numérique.pdf

  • 1. UNIVERSITE DE MAROUA ECOLE NATIONALE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE DE MAROUA (ENSPM) ENSEIGNANT: AWE TAÏSSALA MAROUA, 2021 1 1 DEPARTEMENT :INFORMATIQUE ET TELECOMMUNICATIONS PARCOURS:INGENIEUR DE CONCEPTION NIVEAU IV OPTION:RESEAUX ET TELECOMMUNICATIONS
  • 2. PLAN DU COURS CHAPITRE I: LES CONCEPTS FONDAMENTAUX. CHAPITRE II: LA TÉLÉVISION NOIR ET BLANC (MONOCHROME). CHAPITRE III: LA TÉLÉVISION COULEUR. CHAPITRE IV: LA TÉLÉVISION NUMERIQUE. 2 OBJECTIFS CHAPITRE V: LA TÉLÉVISION NUMERIQUE TERRESTRE.
  • 3. OBJECTIF AFTER STUDIYING THIS COURSE, THE STUDENT SHOULD BE ABLE TO: Rappeler les principes fondamentaux de la télévision; Appréhender le fonctionnement de la télévision monochrome (Noir et blanc); Appréhender le fonctionnement de la télévision couleur; Les principes de la télévision numérique; Les principes de la télévision numérique terrestre
  • 4. CHAPITRE I: LES CONCEPTS FONDAMENTAUX. OBJECTIFS I. DEFINITIONS. II. HISTOIRE DE LA TELEVISION. III.LA PERCEPTION VISUELLE. IV.LA PHOTOMETRIE - LA RADIOMETRIE. V. LA COLORIMETRIE. 4
  • 5. OBJECTIFS Définir quelques termes clés. Appréhender l’histoire de la télévision. Appréhender le fonctionnement du système visuel humain et ses implications dans les systèmes TV 5
  • 6. I-DEFINITIONS. ……….est un ensemble de techniques destinées à émettre et recevoir des séquences audiovisuelles, appelées programme télévisé (émissions, films et séquences publicitaires). 6 LA TELEVISION
  • 7. I-HISTOIRE DE LA TELEVISION. Entre 1907 et 1911, Boris Rossling (russe) crée le tube cathodique avec balayage électronique de l'image à transmettre sur l'écran. C'est dans les années 1920 que les premiers prototypes de télévision apparaissent. 7
  • 8. …..vient du latin « video » qui signifie «je vois». . 8 Le mot vidéo
  • 9. En France, les émissions de télévision sont quotidiennes à partir de 1938, mais en cette période de pré-guerre le public n'est pas au rendez vous (200 récepteurs commercialisés contre 20 000 en Angleterre).  En 1929, la BBC émet des émissions expérimentales malgré des images de mauvaise qualité. 9
  • 10. En 1938, le système shadow mask pour la télévision fut breveté par Werner Flechsig en Allemagne. La télévision en couleur fut montrée au International radio exhibition Berlin en 1939. Le 16 août 1944, Baird fit la première démonstration d'un écran en couleur entièrement électronique. 10
  • 11. En 1947, 3 Américains inventent le transistor, qui peu à peu va détrôner les lampes, et faire accélérer les évolutions techniques. 11
  • 12.  Dans l'histoire de la télévision, un des grands moments restera l'alunissage en direct de la capsule spatiale Apollo, le 20 juillet 1969, devant des millions de téléspectateurs. 12
  • 13.  Les bond prodigieux effectué dans les domaines des nanosciences et la nanotechnologies a révolutionné la télévision: l’on parle désormais de la télévision numérique. Des nouvelles technologies sont mises au point:l’écran LCD, plasma, LED…. 13
  • 14. III-LA PERCEPTION VISUELLE. III.1 L’ANATOMIE DE L’OEIL  3 membranes  Sclérotique  Choroïde  Rétine  4 milieux transparents  Cornée  Humeur aqueuse  Cristallin  Corps vitré 14
  • 15.  3 couches:  Couche des ganglionnaires  Couche granuleuse interne  Couche des photorécepteurs III.2 La rétine 15
  • 16. 16
  • 17. • Les cônes agissent en vision photopique, c'est à dire lorsque la luminosité est forte. • Les bâtonnets permettent la visionscotopique, c'est à dire lors des faibles éclairements. 17
  • 18. Il est important de noter que l'influence des cellules en bâtonnets n'est importante que pour la vision scotopique. 18
  • 19. III.3 distribution des récepteurs dans la rétine Il y a une très forte concentration de cônes dans la fovéa qui décroît très rapidement, et symétriquement, en vision périphérique. Pour les bâtonnets, il en va tout autrement car ils sont virtuellement absents dans la zone fovéale pour apparaître aux alentours de 15°, du côté nasal 19
  • 20. III.4 LES CARACTERISTIQUES DES PHOTORECEPTEURS 20
  • 21. III-RADIOMETRIE-PHOTOMETRIE. Radiométrie: mesure de grandeurs physiques. La radiométrie mesure les paramètres physiques, c'est à dire les caractéristiques énergétiques du rayonnement. La caractérisation énergétique du rayonnement nécessaire pour l'utilisation des lasers, des sources ou des détecteurs fonctionnant dans l'ultraviolet, le visible ou l'infrarouge. 21
  • 22. 22
  • 23. La Photométrie: mesure de la perception visuelle conventionnelle. La photométrie a pour but d'exprimer, à partir des mesures physiques, l'impression visuelle d'un observateur moyen. Elle tient compte des caractéristiques physiologiques du système visuel humain. En effet, la réponse du système visuel humain n'est pas constante pour toutes les longueurs d'onde. 23
  • 24. V- LA COLORIMETRIE. Par définition, la couleur est la Perception que nous avons des différentes longueurs d’onde qui constituent la lumière visible. La perception des couleurs dépend de l'âge, du sexe, de l'environnement et de la Culture personnelle. Il n'existe pas deux personnes qui auront la même perception colorée, ce qui fait de la couleur une expérience psychologique très personnelle et subjective. V.1 DEFINITION 24
  • 25. V.2 SYNTHESE ADDITIVE- SYNTHESE SOUSTRACTIVE La synthèse additive consiste à combiner les lumières de plusieurs sources colorées afin d'obtenir une lumière colorée quelconque. La synthèse additive est utilisée par nos écrans et est constituée des trois lumières de base, les couleurs primaires, qui sont le rouge, le vert et le bleu. En mélangeant les couleurs primaires, nous obtenons les couleurs secondaires. Les couleurs secondaires sont plus claires que les primaires, elles absorberont moins de lumière, c’est pour cela que leur synthèse est appelée additive. 25
  • 26. 26
  • 27. CHAPITRE II: LA TÉLÉVISION NOIR ET BLANC . OBJECTIFS I. GENERALITES. II. LE BALAYAGE DE L’ECRAN. III.LA CONSTITUTION DU SIGNAL. IV.LA TRANSMISSION. V. L’EMISSION RECEPTION . 27
  • 28. I – Le tube cathodique A – Présentation Le tube cathodique a été inventé en 1897 par le physicien allemand Karl Ferdinand Braun, il est constitué : D’une ampoule de verre, dans laquelle on a fait le vide. L’écran qui constitue la phase visible de l’ampoule est recouvert d’une substance photo luminescente (= luminescence provoquée par des rayonnements divers). 28
  • 29. De trois canons à électrons (un seul pour les télévisions en noir et blanc) qui émettent chacun un fin faisceau coloré d’électrons : - un faisceau bleu - un faisceau rouge - un faisceau vert. De deux paires de bobines qui assurent la déviation horizontale et verticale des faisceaux. 29
  • 30. 30
  • 31. B – Le fonctionnement La télévision fonctionne grâce aux faisceaux d’électrons qui, propulsé par un canon dans le vide du tube cathodique, balaient l’écran ligne par ligne à très grande vitesse. Au contact des électrons, des points appelés pixels émettent de la lumière rouge, bleue, ou verte, on dit que ces points sont luminophores (trois luminophores forment un pixel). La qualité et la définition de l’image dépendent du nombre de pixels par ligne et du nombre de ligne. De plus elles dépendent aussi de la finesse des faisceaux d’électrons et de la précision avec laquelle ces derniers atteignent leurs cibles (les pixels). Le déviateur électromagnétique (les bobines) sert à guider simultanément tous les faisceaux d’électrons à l’intérieur du tube avec une très grande précision. Les faisceaux passent au travers d’un masque perforé qui dirige chaque faisceau vers le luminophore qui lui correspond. Enfin, les électrons atteignent l’écran et forment une image sur 31
  • 32. 32
  • 33. 33
  • 34. 34
  • 35. 35
  • 36. 36
  • 37. 37
  • 38. IV-LATRANSMISSION a) Le son Le signal sonore est multiplexé avec le signal vidéo il est modulé en amplitude (système français pour la diffusion hertzienne)ou en fréquence (la plupart des autres systèmes) sur une sous-porteuse d'environ 7,5 MHz dans le standard européen. 38
  • 39. b) Les fréquences porteuses. Pour transmettre le signal vidéo sur de longues distances, il faut le moduler. Les caractéristiques de la modulation employée varient selon la nature de la transmission. 39
  • 40. 40
  • 42. Synoptique d'un récepteur en télévision analogique (THT : très haute tension, HP : haut-parleur). 42
  • 43. CHAPITRE III: LA TÉLÉVISION COULEUR . OBJECTIFS I. PRINCIPE DE LA TVC. II. LE SIGNAL VIDEO-COMPOSITE. III.LES STANDARDS DE TELEVISION. IV.LES ECRANS. 43
  • 44. OBJECTIFS A la fin de ce cours, l’étudiant doit être capable de: Appréhender la notion du signal composite (couleur). Appréhender les standards de la TV analogique Appréhender la technologie des écrans TV couleurs 44
  • 45. I-PRINCIPE  En TVC, les principes déjà énoncés subsistent mais il faut ajouter à la luminance, un signal de chrominance (teinte + saturation).  De plus, à l'époque (1967-1968), il fallait prendre en compte le problème de compatibilité avec le parc TV existant 45
  • 46. pouvoir capter une émission couleur sur un récepteur N&B; pouvoir capter une émission N&B sur un récepteur couleur; ne pas modifier les émetteurs H.F. (même spectre de fréquence). Par conséquent, un système de TVC doit comporter un codage permettant de faire tenir les informations de couleurs dans le même spectre que celui étudié précédemment (en TV noir et blanc). 46  Compatibilité, c'est à dire:
  • 47. I.1 Le signal de luminance La synthèse des couleurs nous montre que pour obtenir du blanc, il faut additionner les trois couleurs fondamentales dans des proportions définies par la courbe de sensibilité de l'oeil humain. Une étude de colorimétrie permet de chiffrer les coefficients multiplicateurs des couleurs fondamentales. 47
  • 48. La luminance Y s'exprime sous la forme : Y = 0,30 ER + 0,59 EV + 0,11 EB 48 Si R = 1 (rouge) et V = 1 (vert) et B = 1 (bleu) alors Y = 1 => blanc
  • 49. 49 Remarque 1 : Le faible pouvoir séparateur de l' œil en vision colorée nous permet de réduire la bande passante pour ces informations couleurs. En pratique cette bande passante est limitée à 3 MHz maximum. 2) COMMENT INCORPORER LES INFORMATIONS COULEURS DANS LES SPECTRE N & B ?
  • 50. Remarque 2 : La répartition irrégulière de l'énergie du signal de luminance dans le spectre qui lui est réservé permet de localiser un endroit pour la sous porteuse chrominance. Cette répartition irrégulière est due aux signaux vidéo dont la fréquence est multiple de la fréquence de balayage ligne. 50
  • 51. 51
  • 52. I.3 Le signal de chrominance On a défini la valeur de la fréquence de la sous- porteuse et de la bande passante pour ce signal. Mais comment coder les trois informations (rouge, vert, bleu) ? Trois couleurs => 3 inconnues => il faut donc trois équations. 52
  • 53. Y = 0,30 × R + 0,59 × V + 0,11× B (1) 𝐃𝐁= B – Y (2) 𝐃𝐑= R – Y (3) o Les équations (2) et (3) représentent les signaux de différences appelés chrominances. o L'équation (1) représente le signal de luminance. Remarque1: Pourquoi ne pas avoir choisi DV = V -Y ? V représente 59% du signal Y. La différence aurait été la plus faible et donc le signal aurait été le plus susceptible d'être perturbé. 53
  • 54. Remarque 2: A la réception, on reçoit:Y, DB et DR . Lors de la réception, les signaux Y, seront alors connus. 54
  • 55. 55 La façon de résoudre ce problème constitue une particularité essentielle des standards mondiaux de TVC. I.4 MODULATION DE LA SOUS-PORTEUSE AVEC LES DEUX SIGNAUX DR ET DB :
  • 56. II- LE SIGNAL VIDEO-COMPOSITE. La télévision exploite le mode de la représentation de la couleur sous forme composantes luminance - chrominance (Y – C), où C est décomposé en deux éléments: la différence rouge DR et la différence bleue DB; la figure suivante présente ces signaux pour la génération d’une mire de barres de couleurs. 56
  • 57. Les trois composantes Y, DB et DR pour une mire de barres de couleur 57
  • 58. Le transport de la couleur dans le signal vidéo doit assurer la compatibilité avec la parc des récepteurs N&B. Les différents standards (NTSC, PAL et SECAM) utilisent tous le même format de signal vidéo 58
  • 59. 59
  • 60. III- LES STANDARS DE TELEVISION COULEUR. 60 PAL UK Allemagne Espagne ,,,,,,,,,,,, NTSC Canada USA Mexique ,,,,,,,,,,,,,,,,,,, SECAM France USA Mexique ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, Il existe trois grandes technologies avec des nombreuses variantes
  • 61. 61 III- LES ECRANS DE TELEVISION COULEUR.
  • 62. CHAPITRE IV: LA TÉLÉVISION NUMÉRIQUE. OBJECTIFS. INTRODUCTION I. PRINCIPE DE LA TV NUMERIQUE. II. AVANTAGES ET INCONVENIENTS . III.LES CONTRAINTES DU NUMÉRIQUES. IV.LE GROUPE DBV. CONCLUSION 62
  • 63. OBJECTIFS A la fin de ce cours, l’étudiant doit être capable de:  énumérer les avantages et les inconvénients de la TVN. Comparer les TV analogiques et numériques Appréhender le système DVB Citer les différents types de DVB 63
  • 64. INTRODUCTION On ne peut aujourd’hui que constater l’évolution rapide vers la numérisation du monde de l’audiovisuel. Cette numérisation est d’abord apparue dans les équipements et régies de production pour ensuite gagner les secteurs des réseaux de transmission et de diffusion que sont le câble et le satellite. Aujourd’hui, c’est au tour des réseaux hertziens terrestres d’être numérisés. 64
  • 65. I- PRINCIPE DE LA TELEDIODIFFUSION NUMERIQUE 65
  • 66. II-AVANTAGES/INCONVENIENTS II.1 LES AVANTAGES L’amélioration de l’image et du son; L’interactivité; Absence du problème d’écho (dédoublement de l’image); Réduction de la bande passante grâce à la compression; Utilisation rationnelle du spectre; Un canal peut transmettre plusieurs programmes; Introduction de nouveaux services: radio, internet, guide de programmes, cryptage et télévision payante; La portabilité. 66
  • 67. II.2 LES INCONVENIENTS. Impossibilité de regarder une chaîne tout en enregistrant une autre pour les téléviseurs non équipés d’un deuxième tuner numérique; Les programmes ne peuvent être regardables quand les signaux sont dégradés, contrairement à l’analogique (mauvaise qualité du son ou de l’image); Un récepteur numérique par téléviseur. 67
  • 68. III.LES CONTRAINTES DU NUMÉRIQUE. III.1 LA NUMERISATION HDTV. La télévision HD s’est imposée en passant par les formats 4/3; 14/9 et puis 16/9; La HDTV (High Definition TeleVision) HDTV correspond à 1250 lignes dont 1080 utiles, soit 1920 pixels par lignes. Même si on suit les principes classiques pour la diffusion hertzienne analogique, la bande passante requise pour transmettre un signal vidéo devient de l'ordre de 27 MHz, ce qui est difficilement envisageable, même pour les transmissions par satellite. 68
  • 69. III.2 Le format 4:2:2 Une norme de numérisation a été adoptée pour la vidéo professionnelle en 1982, la norme CCIR 601 plus connue sous le nom "standard 4:2:2". Elle définit une fréquence d’échantillonnage de 13,5 MHz pour la luminance Y et de 6,75 MHz pour chacun des signaux relatifs à la chrominance U et V (l'appellation 4:2:2 rappelle que les fréquences d'échantillonnage pour la luminance et les deux composantes couleurs sont dans le même rapport que les chiffres 4, 2 et 2). 69
  • 70. Elle a également fixé la quantité de bits utilisés pour cette opération à 8 bits dans un premier temps, puis à 10 bits. On peut ainsi calculer le débit nécessaire à véhiculer une image complète : (13,5 + 6,75 + 6,75) * 10 = 270 Mbits/s (ou 216 Mbits/s si on ne code que sur 8 bits). 70
  • 71. Figure 1 : Standard 4:2:2. 71
  • 72. Le but est de réduire le débit numérique pour que le canal soit le plus petit possible pour faire rentrer un ou plusieurs programmes dans une bande de 8 MHz, d’où la nécessité d’une compression par un facteur de 20, 30 ou 40. 72
  • 73. Pour des applications moins exigeantes en résolution et visant des débits de transmission aussi faibles que possibles,certains sous- produits du format 4:2:2 ont été définis : 4:2:1 et 4:2:0. 73
  • 74. Les principaux paramètres de la norme 4:2:2. 74
  • 75. Les débits du signal vidéo. 75
  • 76. IV LES PREMIÈRES NORMES. IV.1 Normes MAC • Elle est née au début des années 1980; • Représentait alors un compromis élégant et intelligent entre ce que les technologies analogiques et numériques disponibles à l'époque pouvaient avoir de meilleur. 76
  • 77. Format d'une ligne en D2MAC. 77
  • 78. La norme D2MAC présentait notamment l'avantage : d'être conforme à la norme de production numérique internationale 4:2:2, basée elle aussi sur la numérisation séparée des composantes de luminance et de chrominance ; de supprimer ainsi, grâce à un multiplexage temporel et non plus Les avantages 78
  • 79. de disposer de plusieurs voies pour le son et de permettre la transmission de données complémentaires (sous titrage,télétexte) ; enfin, de faire l'objet d'un certain consensus de la part des industriels et des pouvoirs publics en Europe. 79
  • 80. IV.2.2 Techniquesde compression d'images On distingue deux types de compression : spatiale (ou intra-image) : les informations sont similaires ou se répètent dans des zones de l’image proches l’une de l’autre ; temporelle (ou inter-images, ou inter-trame) : les informations se ressemblent ou se répètent dans le temps d’une image à une autre. 80
  • 81. V. SYSTÈMES DVB DVB (Digital Video Broadcast) DVB désigne, sous l’aspect technique, les processus standardisés pour la transmission des fichiers numériques. Selon la voie de transmission utilisée,différents standards sont utilisés. 81
  • 82. DVB-C câble DVB-S satellite DVB-T terrestre (antenne) DVB-H Handheld applications DVB-IPI DVP over IP VARIANTES DBS 82
  • 83. 83
  • 84. 84
  • 85. LA FAMILLE DES NORMES MPEG. 85
  • 86. CHAPITRE III: LA TÉLÉVISION NUMERIQUE TERRESTRE (TNT) . OBJECTIFS I. GENERALITES. II. LA STRUCTURE DELA TNT. 86
  • 87. OBJECTIFS A la fin de ce cours, l’étudiant doit être capable de: Appréhender les généralités sur la tnt . Appréhender la structure de télédiffusion tnt 87
  • 88. I-PRESENTATION DE LA NORME DVB-T I.1 DEFINITION C’est l’une des normes de la famille DVB. La norme DVB-T définit la méthode de transmission comme l’utilisation de la modulation OFDM avec une concaténation du codage de canal COFDM. Le DVB-T* ou TNT est une norme de télévision numérique utilisée dans de nombreux pays. Elle est appelée « terrestre » parce que ses émetteurs sont installés au sol.
  • 89. I.2 PRINCIPE Cette norme s’appuie sur les caractéristiques d’une transmission hertzienne :  bande passante réduite à 8 Mhz.  une atténuation forte au niveau du récepteur, le rapport signal/bruit est limitée à 18,6 dB. L’utilisation de la modulation COFDM
  • 90.  Le grand avantage de cette nouvelle technologie est la multiplication du nombre de données transportables. Traditionnellement en effet, en analogique, une fréquence est utilisée pour un programme.  Dans le monde numérique, ce n'est plus le cas et plusieurs services numériques se partagent une même fréquence. Il permet également de diffuser l'EPG (Guide électronique des programmes) ainsi que diverses applications interactives. I.3 AVANTAGE DE LA TNT
  • 91. I.2 LES OBJECTIFS DE LA TNT Le mode de diffusion numérique par voie terrestre permet d’atteindre les objectifs suivants : - En premier lieu, la diffusion de la télévision, de la radio et des données sur le même canal, (à la même fréquence). Puis, la diffusion d’un bouquet constitué de jusqu’à 12 programmes SD (ou 1 programme HD et 8 programmes SD) par canal, associés à des programmes radio et aux données. - Ensuite, la réutilisation d’une même fréquence par plusieurs émetteurs dans une zone de couverture donnée : mode de diffusion en mono-fréquence.
  • 92. - La réduction de la puissance d’émission, grâce à l’immunité des signaux numériques aux bruits. - Ainsi que l’introduction de nouveaux services : radio, Internet, insertion de données : guide de programmes, cryptage et télévision à péage. - Et pour finir avec l’introduction des services IP, comme le multicasting IP, le vidéo-streaming, le télé-enseignement, la télévision d'entreprise, etc.
  • 93. La transmission numérique de télévision varie selon chaque pays c'est-à-dire qu’elle dépend de la norme adoptée par chaque pays
  • 94. I.4 LES CANAUX DE LA TNT Les émissions de la TNT se font pour l’essentiel dans la bande UHF qui va de 470 à 860 MHz. Cette bande a été divisée en canaux de largeur 8MHz pour la TV analogique, numérotés de 21 à 69. La TNT a repris les mêmes canaux. Voici la formule de calcul de la fréquence d’un signal TNT 𝐹𝑀𝐻𝑍 = 306 + 8 × 𝑁 Où N représente le numéro de canal
  • 95. Exemple : le canal 21 correspond à: une fréquence F= 306 + 21 x 8 = 474 MHz soit λ=63cm NB : il convient d'ajouter parfois un décalage (shift) de + 166 kHz destiné à éviter les perturbations, d’où le canal voisin analogique canal 21 TNT = 474,166 MHz
  • 96. La TNT se reçoit avec : • une antenne « râteau » • une antenne d'intérieur Il faut aussi : • un adaptateur TNT ou • un téléviseur équipé
  • 97. I.4 L’OCCUPATION SPECTRALE Spectre de la bande UHF montrant un canal TNT à côté d’un canal TV analogique : L’occupation du canal est bien meilleure, puisque avec une même largeur (8 MHz) on transmet 6 chaînes en qualité « normale » (ou 3 chaînes en haute définition).
  • 98. II-STRUCTURE DE BASE DE LA TNT II.1-STRUCTURE D’UN EMETTEUR TNT Le signal « vidéo+son+données » est échantillonné et compressé en MPEG2, mélangé à 5 autres signaux, protégé contre les erreurs de transmissions, puis module la porteuse.
  • 100. On retrouve dans l’adaptateur TNT les fonctions inverses de l’émetteur : • le canal désiré est sélectionné par un étage de réception à changement de fréquence • le signal en sortie du filtre fi est démodulé pour récupérer le Transport Stream • le décodage de canal corrige, quand c’est possible, les erreurs de transmission • le démultiplexeur récupère les paquets correspondant à la chaîne sélectionnée • le démultiplexeur récupère les paquets correspondant à la chaîne sélectionnée • le décodeur MPEG2 reconstitue les signaux audio et vidéo
  • 101. II.3-LES PAQUETS DE DONNEES DE LA TNT Le flux TS est organisé en paquets de 188 octets précédés d’un en-tête qui précise : • le numéro de la source (Paquet Identifier PID) • le type de donnée (audio, vidéo, sous-titre, données de service etc…) C’est grâce aux en-têtes que le récepteur pourra séparer les données correspondant aux différentes chaînes du multiplex.
  • 102. II.4-LES MESURES DU LE SIGNAL TNT La qualité du signal reçu peut être surveillée aux différentes étapes du traitement du signal : • qualité du signal à l’antenne (puissance, rapport porteuse/bruit = C/N) en A • qualité de la modulation 64QAM (constellation, MER) en B • qualité du TS reçu avant correction des erreurs (CBER) en C • qualité du TS reçu après correction des erreurs (VBER) en D
  • 103. II.5-LES DEBITS DU SIGNAL TNT Les émissions TNT existent en différentes qualités d’image et de son : On retiendra donc les ordres de grandeur suivants pour une chaîne :
  • 104. II.6-LA PROTECTION DES DONNEES TNT La protection des données met en œuvre 2 techniques complexes de codage de canal : • un codage Reed-Solomon qui ajoute à chaque paquet 16 bits de correction d’erreurs ⇒ le débit passe à : 24x204/188 = 26 Mbits/s • un codage convolutif qui nécessite 3 bits pour en transmettre 2 (FEC23) ⇒ le débit passe à 26x3/2 ≈ 39 Mbits/s
  • 105. II.7-LA MODULATION OFDM Pour la TNT, les autorités ont choisi une modulation à 6817 porteuses espacées de 1116 Hz : • le flux de données à 39 Mbits/s est transformé en 6048 flux de débit 39M/6048 = 6,448 kbits/s • ces flux sont filtrés par des passe-bas puis modulent 6048 porteuses légèrement décalées • 769 porteuses sont modulées par des signaux de synchronisation/service La structure très particulière de ce spectre explique sa forme quasi rectangulaire. C’est une des manières les plus efficaces d’occuper complètement un canal de largeur donnée
  • 106. Le récepteur peut démoduler ces 6817 porteuses, même si elles se recouvrent partiellement Chaque porteuse modulée peut donc avoir une largeur spectrale allant jusqu’à 2x1116 = 2232 Hz ⇒ la rapidité de modulation maximale pour chaque porteuse est : R = 1116 bauds ⇒ alors que de débit numérique par porteuse doit être de : D = 6448 bits/s Conclusion : il faudra donc utiliser une modulation transmettant 6 bits/symbole !
  • 107. • 6817 porteuses espacées de 1116 Hz, dont 6048 transportant des informations « image+son » • chaque porteuse peut avoir 64 états différents (amplitude et/ou phase) • chaque état correspond à la transmission de 6 bits et dure 0,93 ms