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RÉSUMÉ
Cet article décrit de façon détaillée les systèmes de radiodiffusion numérique de la famille DAB (Digital Audio Broadcasting). Le premier système DAB, issu du projet européen Eureka-147, fournit une architecture commune, en particulier au niveau de la couche de transmission. Le second, DAB+, offre un codage de source audio plus efficace et une meilleure protection des données audio. Le troisième système, DMB Radio, inclut un service supplémentaire permettant de diffuser des images vidéo. Tous les systèmes sont compatibles pour la réception sur postes de radio fixes, portables ou mobiles. Une courte introduction à DAB-IP termine l'article.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Jean-Noël GOUYET : Ingénieur-formateur et consultant en techniques et systèmes numériques radio-télévision et multimédia - Ancien chargé d'études à la Direction de la recherche de l'Ina (Institut national de l'audiovisuel)
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Sylvie KALINOWSKI : Responsable de la filière de formation Transmission-Diffusion à Ina EXPERT
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Benoît PELLAN : Docteur en informatique et réseaux de ParisTech Télécom
INTRODUCTION
Al'heure où le numérique supplante l'analogique dans toutes les technologies de captation-édition-distribution des images et des sons, le secteur de la radiodiffusion sonore constitue une exception, dans la mesure où l'expérience montre jusqu'ici que la diffusion de radio numérique ne vient pas se substituer à courte ou moyenne échéance à la diffusion FM. Les modes de diffusion analogique et numérique de la radio semblent donc devoir cohabiter durablement.
Ce dossier, concernant uniquement le dernier segment de la chaîne de production-distribution de radio, qui va d'un point d'émission au terminal de réception, est composé de 5 articles.
L'article [TE 6 140] rappelle, après un rapide historique de la radio, les plate-formes techniques et réseaux utilisables pour la radio analogique puis numérique. Il présente ensuite un bref panorama des systèmes techniques développés pour la diffusion ou la transmission de la radio numérique et compare leurs différentes utilisations suivant les plateformes de distribution.
L'article [TE 6 142] est consacré aux principales techniques communes aux différents systèmes de radio numérique : le codage de source audio (en particulier MPEG-4 HE-AAC), le formatage de trame et le multiplexage, la protection des données qu'assurent la détection-correction des erreurs et l'entrelacement.
L'article associé [TE 6 143] présente la modulation numérique OFDM.
Cet article [TE 6 150] détaille le premier standard de diffusion développé, le DAB (Digital Audio Broadcasting) et sa 2e génération, le DAB+, ainsi que le DMB Radio (Digital Multimedia Broadcasting), dérivé du DAB mais s'élargissant à la diffusion de la vidéo vers les mobiles.
L'article [TE 6 154] expose d'autres systèmes de diffusion de radio numérique via diverses plate-formes techniques et réseaux :
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le système DRM (Digital Radio Mondiale), solution numérique de remplacement de la radio analogique AM et FM, et le système HD Radio en diffusion simultanée (simulcast) ;
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la radio par satellite ;
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la radio intégrée à la diffusion DVB (Digital Video Broadcasting) ;
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la distribution de la radio via les réseaux télécoms, en particulier l'Internet et les réseaux vers les mobiles.
De nombreux termes et le texte de certaines figures ont été conservés en anglais (en italique dans le texte), de manière à faciliter la mise en référence de documents techniques. De nombreuses références [entre crochets dans le corps du texte], des listes de normes, standards et recommandations ainsi que d'organismes, sont fournies dans le « Pour en savoir plus » [Doc. TE 6 150].
Il est indispensable d'effectuer la lecture de cet article en disposant des articles [TE 6 142] et [TE 6 143], auxquels il est fait souvent référence. Les caractéristiques et les paramètres des systèmes DAB, DAB+ et DMB Radio ne peuvent s'interpréter qu'en possédant une compréhension précise des techniques de base qui sont détaillées dans ces deux articles : codage de source, formatage-multiplexage, protection des données et modulation.
Il est aussi utile de disposer du premier article de cette série, en particulier pour situer les systèmes dans le spectre des fréquences ([TE 6 140] – § 2).
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MOTS-CLÉS
Descripteur d'objet-OD Descripteur de scéne-BIFS Couche de synchronisation-SL Train de données-TS DAB-IP Flux élémentaire-ES audiovisuel et multimedia radiodiffusion Eureka-147 Architecture multimédia MPEG-4
DOI (Digital Object Identifier)
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5. Système DAB-IP
La norme [ETSI ES 201 735] de septembre 2000, définit le mécanisme de transport de paquets IP au travers (Internet Protocol datagram tunnelling ) du système DAB. Comme l'illustre le modèle en couches de la figure 36 et la figure 37, cela est fait en encapsulant un datagramme IP :
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dans un ou plusieurs groupes de données du MSC (Main Service Channel Data Group ) ;
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en mode paquet, protégé par un code de Reed-Solomon, appelé EPM (Enhanced Packet Mode ), qui se situe alors, d'un point de vue transmission IP, au niveau de la couche liaison (Data Link layer ).
Si le datagramme n'est pas fragmenté, la taille d'un seul MSC Data Group peut varier de 576 à 8 191 octets. La taille du datagramme peut imposer une fragmentation dans plusieurs MSC Data Groups.
Une application du DAB-IP en était le service commercial BT Movio, offrant de la radio et de la télévision mobile personnelle, expérimenté fin 2005 et proposé jusqu'à mi-2007 au Royaume-Uni, mais qui au contraire du système DMB n'était pas normalisé (figure 38 et figure 39). Pour le service de télévision, les codecs audio et vidéo (VC-1), ainsi que le système de gestion des droits (DRM), étaient ceux de Microsoft Windows Media. Au-dessus d'IP, BT Movio utilisait au niveau de la couche Transport le protocole UDP (User Datagram Protocol ) et au niveau de la couche Application le format Microsoft ASF (Advanced Streaming Format ). Les services étaient accompagnés d'un guide des programmes EPG. Le terminal alors distribué sur le marché permettait aussi la réception de services de radio DAB.
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - HOEG (W.), LAUTERBACH (T.) - Digital audio broadcasting : principles and applications of DAB, DAB+ and DMB-Wiley. - 3rd revised edition, mai 2009.
-
(2) - BOLTZE (T.) et al - Digital audio broadcasting. - John Wiley & Sons, Autumn (2000).
-
(3) - BRUGGER (R.) - Single-frequency networks at 1,5 GHz for digital audio broadcasting. - EBU Technical Review, Winter (1993). https://www.tech.ebu.ch/docs/techreview/ trev_258-brugger.pdf
-
(4) - CHOUINARD (G.) et al - Digital radio broadcasting in Canada. A strategic approach to DRB implementation. - EBU Technical Review, Winter (1994). https://www.tech.ebu.ch/docs/techreview/ trev_262-chouinard.pdf
-
(5) - CRAWFORD (C.), KING-SMITH (T.) - Digital radio – a receiver manufacturer's point of view. - EBU Technical Review, Q2 (2008). https://www.tech.ebu.ch/docs/techreview/ trev_2008-Q2_dab-pure.pdf
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(6)...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
-
Radio Broadcasting Systems ; Digital Audio Broadcasting (DAB) to mobile, portable and fixed receivers - ETSI EN 300 401 V1.4.1 - 09-00
-
Radio Broadcasting Systems ; Digital Audio Broadcasting (DAB) to mobile, portable and fixed receivers - ETSI EN 300 401 V1.4.1 - 06-06
-
Digital Audio Broadcasting (DAB) ; distribution interfaces ; Service Transport Interfac e (STI) - ETSI EN 300 797 V1.2.1 - 05-05
-
Digital Audio Broadcasting (DAB) ; Multimedia Object Transfer (MOT) protocol - ETSI EN 301 234 V2.1.1 - 06-06
-
Digital Audio Broadcasting (DAB) ; distribution interfaces ; Ensemble Transport Interface (ETI) - ETSI ETS 300 799 ed.1 - 09-97
-
Digital Audio Broadcasting (DAB) ; guide to DAB standards ; Guidelines and Bibliography - ETSI TR 101 495 V1.3.1 - 01-06
-
Digital Audio Broadcasting (DAB) ; guidelines and rules for implementation and operation. Part 1 : System outline - ...
ANNEXES
Organismes – Sociétés – Consortiums
DMB Alliance http://www.dmb-alliance.org/
EBU (European Broadcasting Union) http://www.ebu.ch/
ETSI (European Telecommunications Standards Institute) http://www.etsi.org
IDAG (International DMB Advancement Group) http://www.theidag.org
IEC (International Electrotechnical Commission) http://www.iec.ch/
ISO (International Organization for Standardization) http://www.iso.org
ITU-R (International Telecommunication Union – Radiocommunication sector) http://www.itu.int/ITU-R/
TPEG (Transport Protocol Experts Group) http://www.tisa.org
WorldDMB Forum http://www.worlddab.org
Équipements DAB/DAB+/DMB
Digidia http://www.digidia.fr
Factum Electronics Holding AB http://www.factum.se
Fraunhofer IIS http://www.iis.fraunhofer.de/en/bf/db/pd/dab.html
GatesAir (ex-Harris Broadcast) http://www.gatesair.com/products/transmit-radio/dab-transmitters.aspx
Radioscape http://www.radioscape.com/
Rohde & Schwarz http://www.rohde-schwarz.com
VDL http://www.vdl-broadcast.com
Digital Radio Receivers
http://www.worlddab.org/products/digital-radio-receivers
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