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NOTE DE L'ÉDITEUR
Face au développement de la distribution de la télévision numérique par les réseaux télécoms (via ADSL, fibre ou réseau 4G/5G vers les mobiles) et de la production croissante des programmes de télévision HD puis UHD, une nouvelle génération du système DVB est apparue : DVB-T2. Bien qu’en concurrence avec les services de distribution (IPTV, streaming) mis en place par les opérateurs télécoms via leurs réseaux spécifiques, le DVB-T2, nouveau système de diffusion de télévision par émetteurs terrestres, offre des performances exceptionnelles en termes de débit et de protection, particulièrement adaptées à l’acheminement de programmes HD et UHD.
Pour en savoir plus sur cette évolution, consultez l'article Télévision Numérique Terrestre- Deuxième génération, système DVB-T2 (réf. TE6149)
Auteur(s)
-
Michel NAJMAN : Ingénieur de l’École Nationale d’Ingénieurs de Brest - Responsable tests DVB-T à Thales Broadcast et Multimédia
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Lire l’articleINTRODUCTION
Dans ce premier article, nous allons analyser les différents procédés utilisés pour coder une image de télévision couleur et la transposer sur une onde, en montrant le passage de l’analogique au numérique.
Nous rappellerons le principe des standards existants tels que NTSC, SECAM et PAL et des procédés de modulation tels que M et L.
Nous passerons en revue les travaux qui ont rendu la télévision numérique possible tels que la compression vidéo MPEG 2, les modulations 8-VSB et COFDM en nous intéressant aux particularités du canal de transmission.
Dans un deuxième article , nous analyserons le système ATSC et la modulation 8-VSB.
Dans un troisième article , nous décrirons les équipements et le déploiement de la télévision numérique terrestre.
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4. Codage de source et codage canal
4.1 Principe de la compression vidéo MPEG-2
Le format vidéo numérique utilise 166 Mbit/s de débit brut pour coder les images avant compression. On souhaite obtenir à la sortie du compresseur, un débit de l’ordre de 15 Mbit/s en utilisant le fait qu’il existe une certaine redondance à l’intérieur des images d’une part, et entre images successives d’autre part.
La compression MPEG-2 (figure 13) va s’effectuer sur des groupes répétitifs d’images, appelés 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 » (figure 14).
Les images « I » : ce sont des images de référence compressées de manière indépendante, sans référence à une autre image.
Les images « P » : ces images sont codées en tenant compte des images « I » ou « P » : prédites précédentes. Leur taux de compression est nettement plus important que les images « I » car on ne code plus que l’erreur de prédiction qui est normalement moins riche en détails fins que l’image d’origine.
Les images « B » : elles sont obtenues par interpolation bidirectionnelle entre les images « I » et « P » qui les entourent. Elles ont le taux de compression le plus élevé car l’erreur de prédiction est encore plus faible que pour les images « P ».
L’algorithme intra-image le plus connu utilise la transformation cosinus discrète (DCT Discrete Cosine Transform). Il consiste essentiellement à diviser l’image en blocs de 8 × 8 pixels et à transformer les 64 échantillons de luminance (ou de différences de couleur) obtenus en 64 coefficients. Beaucoup de ces coefficients sont proches de zéro et ne sont donc pas transmis.
Pour réduire la redondance interimage, on utilise la plupart du temps un algorithme de prédiction compensée en mouvement : deux images successives comportent des parties...
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