Digital Video Broadcasting

• La tâche principale consiste à développer une suite complète de technologies de diffusion de télévision numérique par satellite, par câble et par antenne radio sous forme de « pré-standardisation » ;
• Plutôt qu'associer un unique programme par canal (ou fréquence porteuse) de télédiffusion, le système DVB doit s'apparenter à un « récipient » qui transporte une combinaison de sources vidéo, audio et données multimédias. Il doit être ouvert (compatible) et évolutif vers la SDTV (résolution standard), l'EDTV (résolution améliorée) et la future HD TV, le format 16/9, le son multicanal et pouvoir véhiculer toute forme de média numérique à venir ;
• L'objectif consiste à définir une série de normes au standard ETSI pour les « couches physiques » (combinaison des données de contenus diffusés), la correction d’erreurs (compensation en réception) et le transport (transmission) pour chaque mode de diffusion ;
• Un rapport ETSI doit décrire les principaux systèmes de bande de base représentant des options pour la transmission ;
• Dans la mesure du possible, afin de réduire les coûts industriels, le DVB doit intégrer des points communs entre les différentes plates-formes de diffusion (câble, satellite, hertzien terrestre, etc.) et déboucher sur des solutions accessibles au marché grand public ;
• Le projet de DVB n'a pas pour but de réinventer mais consister à réemployer, officialiser et harmoniser les normes ouvertes existantes, dès lors qu'elles sont disponibles.

Bien que les normes DVB ne définissent qu’une partie du processus de la télévision numérique, ces normes représentent une grosse partie de ces technologies.

Avec l’arrivée du codage (compression) numérique de la vidéo et de l’audio, il devient possible de transmettre plus de services pour la même bande passante, les fournisseurs de contenu désirant offrir plus de chaînes autorisant ainsi un meilleur ciblage du public.

MPEG2 permettant enfin une qualité « broadcast », il suffit donc de définir une norme permettant l’interopérabilité des équipements depuis le codage et jusqu’au décodeur final (terminal) installé chez le téléspectateur.

En sortie de studio, le signal numérique n'est pas encore exploitable pour la transmission télévisuelle. Ces signaux sont traités par des codeurs afin de séparer la vidéo, la ou les pistes audio(s) ainsi que le télétexte. Le codage comprend aussi une partie compression de données, et pour cela, la plus utilisée aujourd’hui est encore la norme MPEG-2 qui se voit lentement remplacée par la norme MPEG-4.

Ensuite, tous ces services codés sont multiplexés afin d’y ajouter d’autres fonctionnalités telles que les sous-titres DVB, les applications interactives, l’accès conditionnel permettant la protection du contenu, la protection de l’individu par type de contenu (enfant, adulte…) et sa commercialisation. Cela permet aussi de corriger des erreurs de codage ou des bugs.[2]

Durant le processus de multiplexage, les différents services (chaînes, jeux, radio…) sont assemblés en flux de transport (TS, Transport Stream) par l’adjonction des tables DVB. Chaque TS peut ainsi transporter jusqu’à 20 chaînes de télévision, voire plus, dépendant du mode de transport et de la qualité de codage voulus.

Une fois ce processus terminé, ces flux sont transmis soit sous la forme d’un bouquet numérique vers les clients finaux qui devront donc posséder un décodeur (Set-top box) compatible qui fera le processus inverse : démultiplexage, vérification des droits d’accès, décodage et transmission vers la télévision, soit par un modulateur PAL, soit par une sortie Péritel (SCART), soit par une sortie HDMI ou encore sous la forme d’un signal composite pour la vidéo et analogique pour l’audio.

Globalement, la norme DVB entre donc en jeu depuis la mise en multiplex jusqu’à la sortie du décodeur final.

Un bouquet numérique se compose en général d’une série de flux de données avec en leur sein une série de services qui eux-mêmes se composent d’un ou de plusieurs flux élémentaires. En règle générale, un bouquet n’est composé que d’un seul réseau, mais s’il est composé de services provenant d’un autre réseau, une table particulière appelée BAT définira ceux-ci

• Sachant ceci, chaque réseau comporte un numéro unique assigné par l’organisation DVB, le ONID (Original Network IDentifier = identifiant du réseau d’origine).
  • Un réseau peut être divisé en sous-réseaux, pratique généralisée chez les câblo-opérateurs. Ce réseau comporte un numéro unique, le NID (Network IDentifier = identifiant de réseau)
• Chaque flux de transport aura un numéro unique au sein du réseau, le TSID (Transport Stream IDentifier = identifiant de flux de transport)
• Chaque service aura un numéro unique au sein du flux de transport, le SID (Service IDentifier = identifiant de service)
• Chaque flux élémentaire aura un numéro unique au sein du flux de transport, le PID (Packet IDentifier = identifiant de paquet)

Nous parlerons alors du triplet DVB se composant de la suite suivante : ONID/TSID/SID.

Le DVB est surtout une norme qui concerne la signalisation diffusée dans le flux (les tables DVB), ainsi que la couche matérielle en fonction du mode de transmission qui permet à tout décodeur DVB de retrouver les programmes reçus. Par définition, elle enrichit les normes utilisées pour la transmission numérique sans « réinventer la roue ». Les différents canaux numérisés (de télévision principalement, mais aussi de radio) sont multiplexés : ils sont séparés en audio, en vidéo, en données, découpés en paquets ; les différents paquets, provenant d’une ou plusieurs sources, sont transmis en série, en utilisant la technique FIFO pour First In First Out (premier entré, premier sorti).

Un programme de TV se compose donc du flux de la composante vidéo, du flux de la composante audio, du flux des sous-titres en français, du flux des sous-titres en anglais, etc. Chacun de ces paquets est appelé flux élémentaire et est estampillé d’un numéro unique d’identification, ou Packet IDentifier (PID). En sortie du multiplexeur se trouve donc soit un MPTS (Multiple Program Transport Stream) contenant plusieurs programmes, soit un SPTS (Single Program Transport Stream) contenant un seul programme. Les tables DVB servent à définir chacun de ces flux élémentaires, et à les associer les uns aux autres.

PMT

On peut trouver une ou plusieurs PMT par TS.
S’il y a plusieurs PMT dans un TS, il y en aura autant que de services présents.

NIT et SDT

La NIT et la SDT fournissent différentes informations, selon que la table transmet les informations du flux Transport Stream courant, ou bien celle des autres flux TS présents sur le réseau. On parle alors de NIT Actual ou SDT Actual pour le flux sur lequel le décodeur est syntonisé, et de NIT other ou SDT other pour les autres Transport Stream présents sur le réseau.

EIT

En raison de la quantité d’informations à transporter, la table EIT est divisée en plusieurs sous-divisions.

• EIT actual p/f (present/following) fournit les informations sur les événements présents et suivants pour le présent Transport Stream
• EIT other p/f (present/following) fournit les informations sur les événements présents et suivants pour les autres Transport Stream du réseau

• EIT actual sch (schedule) fournit les informations futures sur les événements à venir sur le présent Transport Stream
• EIT other sch (schedule) fournit les informations futures sur les événements à venir sur les autres Transport Stream du réseau

Pour permettre au décodeur de gérer efficacement les flux élémentaires, une série de descripteurs sont définis par DVB, et sont inclus dans les tables.
Ces descripteurs définissent par exemple le type du flux élémentaire vidéo (MPEG2, MPEG4), le type du flux élémentaire audio (MPEG1, MPEG2…), mais aussi le langage de l’audio, ou bien encore le type du service.

DVB définit aussi quel est le type de chaque service. En effet, il est apparu utile, pour ne pas dire nécessaire, de pouvoir classer les services en fonction du type de contenu, afin de permettre, entre autres, un meilleur agencement des services avec les applications spécifiques présentes sur le décodeur du client final.

Pour une navigation simplifiée, l’utilisateur dispose d’une télécommande numérique permettant d’appeler une chaîne par son numéro. Si aucune numérotation n’est définie, il est dès lors impossible de reconstituer le service pour la majorité des décodeurs, même si certains d’entre eux permettent d’associer un PID audio et un PID vidéo avec un PID PMT.

Pour faire l’économie de la numérotation (1 à 999 défini par la norme) il est possible d’utiliser une application qui établit une liste des programmes par type et affiche une page de navigation. Cela s'applique pour la plupart des applications radio et pour les applications interactives. Mais il reste toujours possible d’assigner un numéro pour une radio numérique, voire une application.

La voie de retour est le moyen mis en œuvre pour permettre la mise en application d’un certain nombre de services interactifs.

Par exemple permettre aux téléspectateurs de réagir sur un sujet en direct par l’adjonction d’une fenêtre posant une question multi-choix.

Mais aussi, la voie de retour permet d’interroger le décodeur sur son état, ou bien la carte d’accès conditionnel, ou encore les statistiques « audimat ».

Dans la plupart des pays européens, il est interdit d’utiliser la voie de retour sur un client spécifique pour en obtenir des informations de marketing. Cependant, pour des opérations de maintenance, ou plus simplement d’amélioration des services, des sondages ponctuels sont effectués par secteur pour peaufiner la mise en œuvre de nouveaux services.

Un certain nombre de normes DVB définissent, ou plutôt complètent, les spécifications existantes pour la voie de retour.

Cette voie de retour peut être n’importe quel moyen de transmission, même si aujourd’hui les opérateurs satellite utilisent le téléphone, tandis que les opérateurs câble utilisent le modem DOCSIS, alors que les opérateurs ADSL disposent par défaut d’une connexion bi-directionnelle.

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• Qualité de réception en télévision terrestre
• Asynchronous Serial Interface
• les normes concurrentes : ATSC, ISDB, T-DMB

• Poster à propos du DVB-H[PDF]
• Poster à propos du DVB-T2[PDF]
• (en) Consortium DVB
• (en) les différents standards DVB
• (en) ETSI - European Telecommunications Standards Institute pour les normes de télécommunication en Europe

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