Télévision numérique terrestre

La télévision numérique terrestre (TNT) est une évolution technique en matière de télédiffusion, fondée sur la diffusion de signaux de télévision numérique par un réseau de réémetteurs hertziens terrestres. Par rapport à la télévision analogique terrestre à laquelle elle se substitue, la télévision numérique terrestre permet de réduire l'occupation du spectre électromagnétique grâce à l'utilisation de modulations plus efficaces, d'obtenir une meilleure qualité d'image, ainsi que de réduire les coûts d'exploitation pour la diffusion et la transmission une fois les coûts de mise à niveau amortis. La télévision numérique terrestre est à comparer à la télévision numérique reçue par câble ou par satellite -TNS-. Dans ce dernier cas, la diffusion se fait non pas, par le réseau des émetteurs terrestre, mais via un satellite (d'où l'utilisation d' antennes paraboliques au lieu de l' antenne de télévision classique dite râteau).

Standards de diffusion numérique terrestre par pays ( DVB-T, ATSC, ISDB, DTMB, TDMB)

Introduction

Qu'est ce qui est numérique dans la TNT ?

transmission TV

Pour la TNT comme pour la télévision analogique les "ondes" utilisées pour transporter l'image sont analogiques. Ce sont d'ailleurs les mêmes bandes de fréquences qui sont utilisées dans les 2 cas. Ce sont donc les mêmes ondes, mais encodées différemment.

Pour la télévision analogique, le signal modulant l'onde porteuse est analogique, c'est-à-dire que le signal électrique de modulation varie proportionnellement à la luminosité voulue. Les 625 lignes d'une image sont balayées l'une après l'autre ; un repère dans le signal électrique de modulation permet au récepteur TV de se synchroniser.

Ce qui est numérique dans la TNT, c'est l'information elle-même. Typiquement un fichier vidéo - mpeg par exemple - est transporté par la modulation d'ondes électromagnétiques. Le démodulateur extrait les données numériques du signal électrique (analogique) reçu sur l'antenne.

Les données aux deux bouts de la chaîne étant numériques, on peut profiter du traitement numérique des données :

- Compression des fichiers pour réduire leur taille (ce qui permet de mettre plusieurs programmes dans un seul canal de fréquence),

- Code correcteurs d'erreurs (on ajoute quelques données à la source, le récepteur les utilise pour détecter et corriger les erreurs introduites par le transport de l'information)

Qu'est ce que la « modulation numérique » ?

La modulation est le fait d'utiliser une fréquence haute ( HF) pour transporter un signal électrique. Tous les signaux électriques rayonnent, mais plus la fréquence est élevée plus le rayonnement est énergique. On dit que la fréquence HF « porte » le signal à transmettre.

Par exemple pour la radio AM, on fait varier l'amplitude de la porteuse proportionnellement au signal audio. Un signal audible a une fréquence basse (< 20 kHz), est porté par une fréquence de 150 à 1 500 kHz.

Dans le cas de la FM, c'est la fréquence de la porteuse qui varie proportionnellement au signal audio.

Dans le cas de la TNT, la modulation est un peu différente : on utilise un grand nombre de porteuses côtes à côtes.

On appelle ce type de modulation de l' Orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM). Le principe est de répartir (multiplexer) les données sur plusieurs porteuses, en divisant la bande de fréquences allouée.

Par exemple, une bande d'environ 8 MHz est divisée en 8 000 porteuses espacées de 1 kHz (les porteuses sont dites « orthogonales » entre elles parce que l'espacement est régulier, et qu'il est calculé très précisément pour que l'information modulée sur chacune des porteuses n'empiète pas sur la porteuse d’après).

Avec des données numériques, il est possible de corriger en grande partie les erreurs de transmission ; la TNT est bien moins sensible aux bruits parasites que la TV analogique. L'intérêt principal de répartir les données sur 8 000 porteuses est d'utiliser de façon optimale la bande de fréquence, toutes les porteuses ayant en moyenne la même puissance. Les émetteurs TNT peuvent émettre près de dix fois moins de puissance que les anciens émetteurs pour une même couverture.

La correction des erreurs de transmission permet d'avoir une image parfaite, jusqu'à un certain seuil. Au-dessus de ce seuil, d'abord quelques blocs ne sont plus corrigeables avec la perte de pavé d'image (il n'y a jamais de « neige » comme avec les réceptions en analogiques) mais si le nombre de défauts augmente (apparition de blocs carrés sur l’écran d'abord par intermittence puis de plus en plus fréquemment) et il arrive un moment ou aucune erreur n'est corrigeable : l'image se fige.

Dans le cas de la TV analogique, les perturbations météorologiques faisaient apparaître des parasites sur l'image et la qualité était fortement diminuée, mais l'image restait visible longtemps. Avec la TNT, l'image reste quasi parfaite si la qualité du signal reçu est dans la zone où toutes les erreurs peuvent être corrigées. Si la qualité du signal reçu se dégrade des pixels commencent à manquer sur l'image, puis de plus en plus de pixels vont manquer jusqu’à ce que l'image se fige par intermittence, laissant apparaître des blocs de pixels par intermittence. Si le signal reçu est vraiment trop faible aucune image ne peut plus être affichée et l'écran devient noir. Si la qualité du signal s’améliore la qualité de l’image va aussi s’améliorer au fur et à mesure avec un comportement similaire à celui décrit précédemment, mais en sens inverse.

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