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
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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.
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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
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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
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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
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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
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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.
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• 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.
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Le Codage CANAL
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Brassage
Brassage
Entrelacement
externe
Codeur
convolution
Entrelacement
externe
Codeur
convolution
Entrelacement
interne
Le Brassage
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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.
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=> 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
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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
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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
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• 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
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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
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Schéma général de l’émission
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