La chaîne d'émission de la DVB-T

Etude sur la chaîne d’émission de la DVB-T

EL BOUKHARI TAIB

Elève ingénieur en

première année à

l’INPT.

SNRT CENTRE DE TRANSMISSION ZAER © TAIB EL BOUKHARI - INPT - AOUT 2014

Généralités sur la DVB-T

• Un mode de diffusion terrestre de la télévision, dans lequel les signaux vidéo, audio et de données sont numérisés, puis ordonnés dans un flux unique (multiplexage) avant d’être modulés puis diffusés, c’est-à-dire transportés jusqu’au téléspectateur via les ondes.

• Utilise des fréquences UHF pour une diffusion hertzienne au format DVB-T (Digital Video Broadcasting – Terrestrial) et un signal vidéo codé en numérique selon les normes MPeg-2 ou Mpeg-4

• Lancée au Maroc en février 2007

• Le bouquet est gratuit et comporte 11 chaînes


Avantages de la TNT

• La qualité de l'image est meilleure qu'en analogique en raison de l'élimination des interférences visibles .

• Certaines chaînes peuvent diffuser leurs programmes en haute définition (HD).

• Beaucoup plus de chaînes peuvent tenir sur le même spectre dans la transmission numérique : ceci conduit à la fois à une augmentation du nombre de chaînes, ainsi qu'à la libération de certaines portions du spectre hertzien (dividende numérique).

• Des services interactifs peuvent être fournis.

• La transmission de la télévision en numérique est plus efficace en termes de consommation d'énergie que la transmission en analogique.

• L’émission en DVB-T est moins couteuse.


Synoptique de la chaîne de la DVB-T

• Compression MPeg-2/Mpeg-4

• Multiplexage

• EmbrouillageSPLITTER

MODULATION

NUMERIQUE

ADAPTATION

TRAME

MODULATION

COFDMSORTIE RF

Programme TV 1CODAGE SOURCE

Flux MPTS

CODAGE CANAL

Flux Haute priorité Brassage

Brassage

Entrelacement

externe

Codeur

convolution

Entrelacement

externe

Codeur

convolution

Entrelacement

interneFlux basse priorité


High priority HP

Low priority LP

Transport Stream MPEG

Programme TV 2

Programme TV 3

Antenne

Principe de fonctionnement

• Le principe la chaîne de diffusion est l’adaptation des signaux de télévision en bande de base à la sortie du multiplexeur aux caractéristiques du canal terrestre.

• On y distingue 3 essentielles étapes:

Codage source

Codage canal

Adaptation du signal au canal de transmission

Réduction

de débit

Protection de

l’information

Source

analogique

Sortie en

bande de base


LE CODAGE SOURCE

Il repose sur le standard MPEG-2.Il est appliqué à l’audio et la vidéo.

Il a pour fonction la réduction du débit numérique.

Compression Mpeg-2 Multiplexage Embrouillage


Compression Mpeg-2

La compression MPEG-2 s’effectue sur des séquences répétitives d’images,

appelées GOP, qui se composent de trois types d’images en partant du principe

qu’une image d’une séquence est généralement très peu différente de celle qui la

précède. Ces images sont appelées : I (Intra), P (Prédite), B (Bidirectionnelle).

Un GOP est une séquence d’images comprises entre deux images « I ».

La norme de compression MPEG-2 est la norme de compression vidéo broadcast conçue

pour toutes les applications de distribution d’images et de sons par satellite, câble et voie

terrestre. Elle introduit le principe le profils et de niveaux. Ce sont des techniques de

codage et de compression dont résulte chaque fois un débit maximal. De toutes les

combinaisons, MP@ML est devenue la norme de diffusion numérique pour la télévision

avec un débit de 15 Mbits/sSNRT CENTRE DE TRANSMISSION ZAER © TAIB EL BOUKHARI - INPT - AOUT 2014

Multiplexage

• Le multiplexage permet la diffusion dans un même canal de plusieurs programmes de télévision (quatre à six) organisés en « multiplex de programmes ».

• Toutes les données numériques organisées en flux de transport STPS sont ensuite transmises à l’opérateur de multiplexage :

Multiplexeur

Flux de transport AlAoula

Flux de transport Arriadia

Flux de transport Assadissa

Flux de transport 2M

MultiplexVers codage canal

Synchronisation


Embrouillage

=>Une partie des émissions numériques sont payantes.

=> La norme DVB a donc définit un algorithme commun d’embrouillage CSA (Common Scrambling Algorithm) qui consiste à transformer un signal numérique en un signal numérique aléatoire en vue d’en faciliter la transmission ou de le rendre inintelligible.


• systèmes de contrôle d’accès

Le Splitter

• Le splitter est un filtre d'aiguillage qui sépare le Flux haute priorité et le Flux basse priorité.


Le Codage CANAL


Brassage

Brassage

Entrelacement

externe

Codeur

convolution

Entrelacement

externe

Codeur

convolution

Entrelacement

interne

Le Brassage


Il sert à effectuer une dispersion

d’énergie, c.à.d. une répartition

uniforme de l’énergie dans le canal

d’émission afin d’éviter les longues

suites de 1 ou de 0, qui créeraient

des parasites dans le spectre du

signal et qui empêcheraient la

récupération de l’horloge.

Codage Reed-Solomon

Le codage Reed-Solomon est donc particulièrement

bien adapté à la correction de petits paquets d’erreurs.


=> Le codage Reed – Solomon permet de corriger des erreurs et des

effacements grâce à des symboles de contrôle ajoutés après

l’information.

C’est un code correcteur

Entrelacement EXTERNE


Le pouvoir de correction du code de Reed-Salomon a ses limites : il ne

peut corriger que 8 octets sur un paquet de 188 octets. Ainsi, pour éviter

d’avoir des paquets d’erreurs trop long, on utilise l’entrelacement des

trames DVB.

L’entrelaceur est composé de 12 registres FIFO (First In

First Out). Chaque octet du flux, présenté cycliquement à

l’une des 12 branches de l’entrelaceur, est décalé en sortie

de 17 x j positions, où j est l’indice de la branche. Ainsi, le

premier octet d’une trame (l’octet de synchro) n’est pas

décalé, le 2ème est décalé de 17 positions, le 3ème de 34

positions… le 12ème de 17 x 11 = 187 positions, et on

recommence un cycle : le 13ème n’est pas décalé, le 14ème

est décalé de 17 positions…

Codage convolutif


C’est un codage correcteur d’erreur

Logique combinatoire

Registre à (m+1)k étages

Convertisseur

Parallèle-Série

EntréeBloc de k

éléments

binaires

SortieBloc de n

éléments

binaires

Il s’applique à des séquences infinies de symboles d’information

et génèrent des séquences infinies de symboles de code.

Principe de fonctionnement

Entrelacement interne

• Cet entrelacement interne se décompose en un entrelacement bits et un entrelacement symboles


• L’entrelacement bits permet de supprimer la corrélation des erreurs en

véhiculant sur une porteuse des bits qui ne sont pas consécutifs. Quant à

l’entrelacement symboles, il permet de ne pas moduler plusieurs porteuses

consécutives par des symboles consécutifs.

• A la sortie de l’entrelaceur interne, on obtient une suite de symboles qui vont être appliqués à la constellation (conversion binaire en amplitude/phase).

LA MODULATION


La norme DVB-T utilise une modulation COFDM qui utilise principalement le QPSK (Quaternary Phase

Shift Keying, 2 bitspar symboles) ou la Modulation d’Amplitude en Quadrature (MAQ ou QAM) en

mode MAQ 16 ou 64 (4 bits ou 6 bits par symbole).

LA MODULATION COFDM

• Le principe de la modulation COFDM consiste à répartir aléatoirement des symboles de durée Ts (temps symbole utile) sur différentes porteuses modulées en QPSK ou QAM (selon le compromis robustesse / débit). Il existe deux modes de transmissions :

• mode 2K : 1705 porteuses

• mode 8K : 6817 porteuses.

• Chacune de ces porteuses est modulée individuellement à bas débit pour que la durée utile Tsd’un symbole soit grande devant l’étalement des échos et limiter ainsi l’interférence intersymbole(entre deux symboles) à un faible intervalle de temps que l’on appelle intervalle de garde


Schéma général de l’émission


La chaîne d'émission de la DVB-T

Engineering

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