Digital Video Broadcasting

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Logo du consortium DVB
Logo du consortium DVB

Digital Video Broadcasting (ou DVB), soit « diffusion vidéo numérique », est une norme de télévision numérique édictée par le consortium DVB, organisme européen, mais utilisée partout dans le monde pour la télévision terrestre, sauf dans quelques pays dont les États-Unis d'Amérique et Canada (où la norme ATSC prédomine) et le Japon (ISDB-T).

La télévision numérique en Amérique du nord est diffusée soit en DVB soit en ATSC. D'autres systèmes propriétaires tels que celui proposé par Motorola sont utilisés mais tous sont basés sur une des deux normes avec quelques aménagements.

Cependant, la tendance est de "rentrer dans le rang" et de fournir un service en utilisant l'une des deux normes. En effet bien que ces normes propriétaires offrent certains avantages elles ont l'inconvénient de lier l'opérateur avec un seul vendeur.

Sommaire

[modifier] Historique

Le projet DVB a commencé la première phase de son travail en 1993[1]. La philosophie du projet était la suivante:

  • La tache principale fut de développer une suite complète de technologie broadcast pour le satellite, le câble et la diffusion terrestre sous une forme de « pré-standardisation »
  • Plutôt que d’avoir une correspondance unique entre la livraison d’un canal et un programme, le système devrait être un « récipient » qui transporte une combinaison d’image, d’audio ou multimédia. Il devrait donc être ouvert et prêt pour la SDTV, EDTV et HDTV, son surround ou, n’importe quel media qui pourrait surgir dans le temps.
  • Le travail devrait avoir comme conséquence des normes au standard ETSI pour les couches physiques, la correction d'erreurs, et le transport pour chaque moyen de livraison.
  • Il devrait en résulter un rapport ETSI qui décrit les systèmes bande de base qui sont des options pour le transport.
  • Dans la mesure du possible il devrait y avoir de vulgarisation à travers les différentes plateformes de livraison, aux coûts inférieurs pour des utilisateurs et des fabricants.
  • Le projet de DVB ne devrait rien réinventer, et emploierait des normes ouvertes existantes à chaque fois qu’elles sont disponibles.

[modifier] Technique

[modifier] Démystification

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 de l’encodage de la vidéo et de l’audio il devenait possible de transmettre plus de service dans une bande passante devenue bien trop étroite pour les fournisseurs de contenu désirant offrir plus de chaîne ainsi que des chaînes plus ciblée.

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

[modifier] Comment ça marche

En sortie de studio nous trouvons toujours un signal quoique déjà numérique mais pas encore exploitable pour la transmission télévisuelle. Ces signaux sont traités par des encodeurs afin de séparer la vidéo, la ou les pistes audio(s) ainsi que le télétexte. L’encodage comprend aussi une partie compression de données et la plus utilisée aujourd’hui est encore la norme MPEG2 qui se voit lentement remplacé par la norme MPEG4.

Ensuite tous ces service encodés sont multiplexés afin d’y ajouter d’autres fonctionnalités tel que les sous-titres DVB, les applications interactives et bien entendu l’accès conditionnel permettant la protection du contenu, la protection de l’individu par type de contenu (enfant, adulte…) et sa commercialisation.

Durant le processus de multiplexage les différents services (chaînes, jeu, radio…) sont assemblés en flux de transport (TS) par l’adjonction des tables DVB. Chaque TS peut ainsi transporter jusqu'à 20 chaînes de télévision voir plus. Ceci étant dépendant du mode de transport et de la qualité d’encodage voulus.

Une fois ce processus terminé, il suffit de transmettre tous ces flux (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, une sortie SCART ou bien encore en signal composite pour la vidéo et analogique pour l’audio.

DVB entre en jeux depuis la mise en multiplexe jusqu'à la sortie du décodeur final.

[modifier] Bouquet Numérique

Un bouquet numérique se compose en général d'une série de flux de donnés avec en leurs seins une série de services qui eux même se composent de un ou plusieurs flux élémentaires. En règle générale un bouquet n'est composé que d'un seul réseau mais s'il est composé de service 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
    • Un réseau peut être divisé en sous-réseau, pratique généralisé chez les câblo-opérateurs. Ce réseau comporte un numéro unique, le NID
  • Chaque flux de transport aura un numéro unique au sein du réseau, le TSID
  • Chaque service aura un numéro unique au sein du flux de transport, le SID
  • Chaque flux élémentaire aura un numéro unique au sein du flux de transport, le PID

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

[modifier] Diffusion des programmes

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 digitale sans "réinventer la roue". Les différents canaux numérisés (de télévision principalement mais aussi de radio) sont multiplexés: Comme elles sont séparés en Audio, en Vidéo, en données, découpés en paquets, les différents paquets, provenant de 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 sont estampillés d'un numéro unique d'identification ou Packet IDentifier (PID) En sortie du multiplexeur se trouve donc un MPTS (Multiple Program Transport Stream) ou SPTS (Single Program Transport Stream) ou nous allons retrouver plusieurs programmes dans un MPTS ou un seul programme dans un SPTS. Les Tables DVB servent à définir chacun de ces flux élémentaires et de les associer les uns aux autres.

[modifier] Table

MPEG2 PSI (Program Specific information)
PID Abbr Nom description
0x0000 PAT Program Association Table Liste les PMT et la NIT
0x0001 CAT Conditional Association Table Fournit les informations sur le système d'accès conditionnel ainsi que la localisation de l'EMM
0xnnnn PMT Program Maping Table Identifie et indique la localisation des flux contenu dans chaque service ainsi que la localisation du PCR pour chacun des services
DVB SI (Service Information)
PID Abbr Nom description
0x0010 NIT Network Information Table Fournit les information au sujet du réseau physique
0x0011 SDT Service Description Table Décrit les services du système
0x0011 BAT Bouquet Association Table Décrit les services d'un bouquet et n'est pas limite à un seul réseau.
0x0012 EIT Event Information Table Décrit les événements des services, par exemple, nom de l'événement, heure de départ, durée etc.
0x0014 TDT Time Definition Table Fournit l'information sur la date et l'heure au format UTC
0x0014 TOT Time offset Table Fournit l'information sur la date et l'heure au format UTC ainsi que le fuseau horaire.

[modifier] Particularité

PMT

On peut trouver une ou plusieurs PMT par TS.
Mais c'est soit l'un, soit l'autre.
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 en fonction que la table transmet les informations Actuelles ou bien celle des autres Transport Stream présents sur le réseau. On parle alors de NIT Actual ou SDT Actual pour le flux sur lequel le décodeur est syntonisé et NIT other ou SDT other pour les autres Transport Stream présents sur le réseau.

EIT

En raison de la quantité d'information à transporter la table EIT est divisée en plusieurs sous-divisions.

EIT actual p/f fournit les informations sur les évènements présents et suivants pour le présent Transport Stream
EIT other p/f fournit les informations sur les évènements présents et suivants pour les autres Transport Stream du réseau

EIT actual sch fournit les informations futures sur les évènements à venir sur le présent Transport Stream
EIT other sch fournit les informations futures sur les évènements à venir sur les autres Transport Stream du réseau

[modifier] Les descripteurs

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


[modifier] Type de service

DVB défini aussi quelle est le type de chaque service. En effet pour, entre autre, permettre un meilleur agencement des services avec des applications spécifiques sur le décodeur du client final, classer les services en fonction du type de contenu est apparu utile pour ne pas dire nécessaire.


Liste de services les plus courants
Type définition
0x01 digital television service
0x02 digital radio sound service
0x03 Teletext service
0x06 mosaic service
0x11 MPEG-2 HD digital television service
0x16 MPEG-4 SD digital television service
0x19 MPEG-4 HD digital television service

[modifier] Numérotation

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 décodeur même si certains d’entre eux permettent d'associer un PID audio avec un PID vidéo avec un PID PMT.
Pour faire une économie de la numérotation (1 a 999 défini par la norme) il est possible d'utiliser une application qui fera une liste des programmes par type et offrira une page de navigation.
C'est le cas pour la plupart des applications Radio et pour les applications interactives.
Mais il reste toujours possible d'assigner un numéro pour une radio digitale voir même une application.

[modifier] Voie de retour

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 et bien d’autre encore, comme les statistiques « audimat ».

Dans la plupart des pays européens il est bien interdit d’utiliser la voie de retour sur un client spécifique pour en obtenir des informations marketing. Cependant pour des opérations de maintenance ou plus simplement d’amélioration des services, des sondages ponctuels sont effectués par secteur pour finaliser 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 et les opérateurs ADSL disposent par défaut d'une connexion bi-directionnelle.

[modifier] Les normes

Afin de fournir une norme propre à chaque technologie de transmission une norme existe pour chacune d’elles afin d’assurer une transmission parfaite des données depuis son point d’origine jusqu’au décodeur du client final en respectant les spécificités propres a chaque média de transport.

En plus de définir l’art de transporter un flux DVB d’un point A vers un point B, plusieurs autres normes définissent l’interactivité, les sous-titres, l’accès conditionnel et bien d’autres.

Donc pour un réseau donné plusieurs normes seront mises en application pour se conformer au standard.
La liste des normes s'organise par champs d’application.


Liste des normes de la version 10 au mois d’aout 2007
Normes Description
Transmission
DVB-S Transmission satellite
DVB-S2 Transmission satellite version 2
DVB-C Transmission câble
DVB-CS Transmission satellite
DVB-T Transmission terrestre
DVB-H Récepteur portable
DVB-SH Récepteur portable transmission par satellite
DVB-MDS Transmission satellite multipoint
DVB-DSNG Transmission satellite temporaire
Multiplexage
DVB-SI Définition des tables
DVB-DATA Broadcast des données
DVB-SSU Mise à jour logiciel des récepteurs
DVB-TVA Enregistreur digital personnel
DVB-GSE Données générique
Encodage des sources
DVB-MPEG Utilisation d’un système MPEG2
Sous-titrage
DVB-SUB Sous-titres
Interactivité
DVB-NIP Service interactif protocole non spécifié
DVB-RCC Service interactif par câble
DVB-RCP Service interactif par réseau commuté
DVB-RCD Service interactif par DECT
DVB-RCL Service interactif par LMDS
DVB-RCG Service interactif par GSM
DVB-RCCS Service interactif par satellite
DVB-RCS Service interactif par satellite
DVB-RCT Service interactif par transmission terrestre
DVB-RCGPRS Service interactif par GPRS
MHP
DVB-MHP Plateforme multimédia
DVB-PCF Contenu au format pour portable
Protection du contenu/Management des droits
DVB-CPCM Protection du contenu/Management des droits
Interfaçage
DVB-PDH Réseau PDH
DVB-SDH Réseau SDH
DVB-ATM Réseau ATM
DVB-HAN Réseau HAN
DVB-HLN Réseau HLN
DVB-CI Interface commune pour l’accès conditionnel
DVB-PI Interface pour CATV/SMATV et ASI
DVB-IRDI Interface entrée/sortie décodeur
Protocole internet
DVB-IPTV Par réseau IP
DVB-IPDC IP datacast sur réseau DVB-H
Accès conditionnel
DVB-CSAS Support de l’encryptions et de l’accès conditionnel
DVB-SIM Simulcrypt
Analyse et mesure
DVB-M Analyse et mesure des flux DVB/MPEG

[modifier] Développements en cours

A compléter.

[modifier] Programmation

Une liste de tous les canaux disponibles par satellite se trouve sur plusieurs sites Web, dont http://www.lyngsat.com - on a des signaux DVB quasiment partout dans le monde.

[modifier] Voir aussi

[modifier] Articles connexes

[modifier] Liens externes

[modifier] Notes et références

  1. ↑ (en) « History of the DVB Project » sur le site internet de l'organisation DVB
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