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vendredi 30 septembre 2016

La télévision numérique

Le passage au numérique représente une véritable révolution pour la télévision car il induit un changement fondamental dans la façon dont on produit, distribue et consomme la télévision
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Mis à jour le 29/01/2007 | Imprimer | Envoyer

Aujourd'hui, la vidéo est devenue un type de données numériques parmi d'autres (données, images, musique, etc.). Ainsi, la transmission des programmes de télévision sera assurée non seulement par les sociétés de distribution classiques (câblo-distributeurs, etc.), mais également par des opérateurs de télécommunications via leurs réseaux fixes ou mobiles. En Belgique, Be TV et Telenet ont été les premiers à fournir ce service, aujourd'hui suivis par Belgacom TV et les câblo-distributeurs.

La télévision numérique se caractérise par le fait que les signaux vidéo (images et sons) et les données ont été numérisés et ordonnés dans un flux unique. Celui-ci est diffusé, c'est-à-dire transporté, jusqu'au téléspectateur via les ondes électromagnétiques terrestres, les réseaux des câblo-opérateurs, les satellites, Internet ou encore les réseaux mobiles.

Les avantages

Les avantages de la télévision numérique sont nombreux. On retiendra notamment les suivants:

  • réception d'un plus grand nombre de programmes et meilleure gestion des fréquences de transmission;
  • meilleure qualité de l'image et du son;
  • meilleure compatibilité des contenus, la source audiovisuelle étant codée en MPEG2 ou MPEG4;
  • passage naturel de la définition standard (SD) à la haute définition (HD);
  • possibilité de sauvegarder les contenus (émissions, films, etc.) sur un disque dur ou sur un DVD aussi facilement qu'un fichier sur un ordinateur et en conservant la qualité d'origine;
  • accès aisé à des catalogues de programmes décrivant les horaires de diffusion et les services associés;
  • programmation aisée pour l'enregistrement du contenu;
  • intégration aisée de la télévision interactive;
  • possibilité de visualiser plusieurs chaînes en même temps sur l'écran;
  • usage des outils TIC multimédia;
  • intégration de la communication sur le téléviseur: appels téléphoniques, SMS, messagerie électronique, accès à Internet, télébanking, jeux en ligne, VoD, etc.

L'intégration des outils TIC dans le monde de l'audiovisuel permettra de rechercher des émissions de télévision et son film favori aussi simplement que la recherche actuelle de documents ou d'images sur Internet. Plusieurs acteurs majeurs du Web ont compris cet enjeu: Google, Yahoo! ou encore Microsoft travaillent au développement de ces services.

La télévision numérique: comment ça marche?

SD ou HD?

Dans la télévision numérique, on parle de définition standard (SD ou Standard Definition) et de haute définition (HD ou High Definition). Les deux termes expriment la qualité d'une image ou d'une séquence vidéo:

  • SD ou SDTV: format utilisé pour la production/réception vidéo avec un niveau de qualité d'images équivalent à la télévision analogique classique (720x576 ou 640x480 ); le format d'affichage n'est pas figé: l'utilisateur choisit lui-même soit le format 4:3 soit le format 16:9;
  • HD ou HDTV: format utilisé pour la production/réception vidéo avec un niveau de qualité supérieure d'images, proche de celui des images naturelles. La haute définition démarre avec un format 1080x720 (720 lignes avec 1080 pixels par ligne) jusqu'à 4046x2048 (Digital Cinéma 4k).

Le format d'affichage est défini et figé à 16:9. Les avantages de la haute définition seront perçus seulement sur les grands écrans dont la diagonale dépasse 70 cm. C'est à partir de ces dimensions que la haute définition devient optimale et permet d'obtenir une image plus claire et plus proche de la réalité.

Formats d'image

Le codage de la source vidéo

Afin de réduire le volume vidéo à transporter, on applique une méthode de compression qui permet de réduire les ressources (bande passante et capacité de stockage) nécessaires à la transmission et à la sauvegarde d'un programme, tout en préservant la qualité numérique et en garantissant une excellente qualité des images et des sons.

Pour le codage de la source audio vidéo, deux standards MPEG ont été envisagés, MPEG2 et MPEG4, auxquels s'ajoute le JPEG2000. Depuis peu, un autre format est apparu, WM9 (Windows Media 9 Series). Microsoft a introduit une demande aux organismes de standardisation pour que ce format devienne un standard reconnu.

Le transport et la diffusion de la TV numérique

Dans une transmission numérique, contrairement à la transmission analogique, le codage de la source vidéo est différent du codage de la transmission. Pour une transmission numérique, la source (une émission transmise en direct ou enregistrée, un film, etc.) codée en MPEG2 ou MPEG4 est transmise avec un codage spécial adapté pour chaque canal de transmission.

Des formats ont été définis par l'organisation DVB (Digital Video Broadcasters) et ces formats ont majoritairement été adoptés en Europe:

  • DVB-T: pour les transmissions numériques terrestres (TNT);
  • DVB-S et DVB-S2: pour les transmissions numériques par satellite;
  • DVB-C: pour les transmissions par le câble;
  • DVB-H: une version de DVB-T adaptée pour les transmissions mobiles.

Le schéma ci-dessous montre les différents moyens de transmission des flux audiovisuels numériques.

Les différents moyens de transmission des flux audiovisuels numériques

Les formats DVB de codage de la source en vue de la transmission ne sont pas adoptés partout dans le monde. Les Etats-Unis et le Japon utilisent d'autres formats de transmission, comme par exemple:

  • ATSC: format de transmission de la télévision numérique terrestre aux Etats-Unis;
  • ISDB-T: format de transmission de la télévision numérique terrestre au Japon.

Une synthèse des formats adoptés dans le monde est présentée ci-dessous.

Synthèse des formats adoptés dans le monde

La réception de la télévision numérique

La réception de la télévision numérique est possible avec:

  • un téléviseur analogique et un adaptateur numérique;
  • un téléviseur numérique intégré;
  • un ordinateur équipé d'une carte PC-TV tuner;
  • des équipements intelligents (smart GSM) capables de réceptionner la vidéo TV mobile.

La réception des programmes numériques est possible en mode:

  • fixe: avec une antenne extérieure fixe ou via un accès à un réseau spécifique (câble, Internet, satellite);
  • portable: avec une antenne intérieure posée sur le téléviseur ou intégrée;
  • mobile: avec des équipements intelligents (smart devices: GSM, PDA, etc.).

La réception mobile correspond à la réception en mouvement:

  • sur des écrans placés dans les véhicules, les bus ou les trains;
  • sur les GSM;
  • sur les consoles de jeux;
  • etc.

Les avantages du mode "portable" résident surtout dans la facilité d'une installation rapide et simplifiée qui élimine le placement d'une antenne fixe sur le toit et les longueurs de câble traversant l'habitation.

EPG: guide des programmes électronique

Le guide électronique des programmes est une application utilisée avec les décodeurs (set top box), les enregistreurs DVD ou les nouveaux téléviseurs numériques dans le but d'obtenir facilement à l'écran la liste des programmes disponibles sur chaque chaîne (en réalité, l'équivalent électronique du guide papier classique).

L'EPG permet de connaître l'ensemble des programmes en cours de diffusion ou à venir, tout en procurant une multitude de services (organisation par catégories, programmation pour l'enregistrement, achat de programmes payants, durée, descriptif, notification, etc.). Ce doit être un outil simple, ergonomique et disponible sur la télévision via la télécommande.

Le zapping classique devrait ainsi progressivement être remplacé par une recherche basée sur le contenu: on cherchera un contenu spécifique sans se soucier de savoir sur quelle chaîne ce contenu sera transmis.

EPG: guide des programmes électronique

Applications dans d'autres domaines

E-gouvernement

La convergence des contenus et des terminaux permettront l'affichage de contenus divers et liés à différents contextes. Dans une perspective d'e-gouvernement au sens large, la télévision numérique pourra servir de média pour des services tels que:

  • médecins et pharmacies de garde,
  • alertes en cas de catastrophes naturelles,
  • informations relatives à la santé (canicule, épidémies, etc.),
  • annonces concernant les activités organisées par sa commune,
  • communications en ligne avec les services administratifs,
  • vote électronique,
  • etc.

E-learning et apprentissage à distance

Des programmes d'apprentissage à distance seront développés pour permettre aux étudiants d'avoir accès à des tests ou à des informations supplémentaires pour différentes matières.

Des cursus d'e-learning permettront à des étudiants de poursuivre des études à distance avec l'avantage d'une classe virtuelle qui se rassemble autour d'un professeur pour des travaux collaboratifs ou des travaux de groupe.

L'accès via un écran de télévision interactive facilitera ce type d'apprentissage.

L'imagerie médicale

Les caméras vidéo HD peuvent enregistrer des images médicales tellement détaillées qu'on peut mettre en évidence des vaisseaux sanguins ayant un diamètre de moins de 0,1 mm. Cela ouvre de nouvelles perspectives pour aider les diagnostics dans le domaine:

  • des cancers;
  • des maladies coronariennes;
  • des maladies cérébrales;
  • d'autres usages sont à explorer.

Les images de l'espace

L'imagerie HD est déjà utilisée pour les prises de vue de la terre à partir des satellites ou des navettes spatiales. Ces images offrent une telle précision (définition et clarté) qu'elles sont utilisées pour mettre en évidence:

  • la pollution et surtout la pollution marine;
  • la désertification;
  • les incendies de forêt;
  • etc.

Les mêmes équipements vidéo fourniront des images plus précises d'autres planètes, etc.

L'exploration des fonds marins

Les caméras vidéo HD avec leur précision sont devenues indispensables dans l'exploration des fonds marins. La prise de vues de la faune et des dépôts de minéraux dans ces zones, jamais éclairées par un rayon de soleil, est très importante pour les scientifiques.

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