La Télévision Numérique Terrestre Contexte Technique

La Télévision Numérique Terrestre Contexte Technique CNAM, 24 mars 2005 Bertrand MAZIERES Direction Technique TDF

Plan Introduction: Qu est ce que la TNT? Etapes de la TNT Principes techniques Planification de fréquences Récepteurs Evolutions futures Conclusion 2

Qu est ce que la TNT? Aujourd hui, en France, les chaînes de télévision hertzienne 01001 01001 01010 01010 11110 10010 10101 01010 01010 01010 10100 10101 00100 10000 10010 10101 01001 10100 10100 11101 01010 10101 0010 sont diffusées sur la quasi totalité du territoire au moyen d émetteurs qui fonctionnent en mode dit analogique La TNT se substituera progressivement au cours des prochaines années à l actuelle télévision analogique et proposera une trentaine de programmes TV dont la moitié gratuite en qualité numérique 3

Qu est ce que la TNT? Un mode de diffusion terrestre de télévision dans lequel les signaux video, audio et de données ont été numérisés puis ordonnés dans un flux unique - le multiplex -avant d être diffusés via les ondes électromagnétiques Codage de source MPEG : Réduction de la ressource nécessaire à la transmission d un programme Mutliplexage des programmes - 5 à 6 programmes TV sur une même fréquence au lieu d un seul en analogique - Possibilité d insérer contrôle d accès, programmes locaux, guide de programmes, sous-titrage, etc... Modulation COFDM, résistant aux échos caractéristiques d une diffusion terrestre (bâtiments, relief) Réception par connexion d un adaptateur TNT à un téléviseur traditionnel Services IP Mise en paquet Radio TV MPEG MPEG4 Multiplexage contrôle d accès Tête de réseau Émetteur Modulation Modulation analogique COFDM TV Sources MPEG2 Codage/multiplexage TV Source locale 4

Les étapes de la TNT Contexte international Mécanisme DVB de protection des services approuvé DVB MHP approuvé pour les services interactifs Formation du European Launching Group ELG devient le groupe DVB MPEG2 devient standard ISO Standard DVB-T approuvé 1er tests terrain DVB-T en G-B 1er réseau opérationnel DVB-T au monde Démonstrations TV mobile DVB-T adopté hors d Europe Switch-off analogique à Berlin DVB-H standard pour la diffusion vers les mobiles Démarrage TNT 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 TDF Démonstrateur TV numérique Participation à la définition de la norme DVB-T (COFDM, encryption) Émissions TNT test en vraie grandeur Rennes, Ariège, Vosges, Paris TFL Cadre Français Lancement d une mission de réflexion sur la TNT Appel à candidatures des chaînes Loi audiovisuelle définissant le cadre de la TNT Publication des 29 premieres zones TNT par le CSA Mission Boyon 69 réponses à l appel à candidatures Mission Boudet de Montplaisir Choix MPEG2 chaînes gratuites, MPEG4 chaînes payantes Pré-déploiement TFL 17 janvier 2005 Démarrage chaînes gratuites 31 mars 2005 5

Schéma de la TNT 6 multiplexes de 5 à 6 services de télévision soit une trentaine de programmes TV diteurs de rogrammes Opérateurs de multiplexes Vers les émetteurs par satellite faisceaux hertziens Emetteurs TV numériques répartis dans la France entière Antenne TV Réception individuelle et collective avec la même antenne râteau qu en analogique Pylône Réception individuelle et collective La portabilité permet la réception sans antenne de toit 6

Choix techniques de la TNT française A l issue de la consultation professionnelle de 2000, il a été décidé De viser les 75% d utilisateurs qui ne reçoivent aujourd hui que les six chaînes analogiques La Télévision numérique pour Tous s appuie sur le MPEG2 pour les programmes en clair De favoriser le nombre de programmes et planifier en priorité pour une réception fixe de la TNT Le mode de réception de référence est l antenne de toit, la portabilité est possible La modulation choisie rend la réception difficile en mobilité D assurer la continuité de services de TV analogique et réutiliser les sites de l analogique Déploiement essentiellement en MFN, c est à dire utilisant des fréquences distinctes pour un même multiplex sur les différents sites de diffusion Le nombre de réaménagements de fréquences sera minimisé De prendre en compte les télévisions de proximité La place est faite pour les chaînes locales (Multiplex R5) 7

Normes de compression Adoption par le gouvernement d'un compromis technique Lancement des chaînes gratuites au format MPEG-2 pour mars 2005 Lancement des chaînes payantes au format MPEG-4 entre septembre 2005 et mars 2006 Chaînes gratuites Chaînes payantes SD SD HD Video MPEG2, 4 Mbit/s MPEG4 AVC, 1 Mbit/s MPEG4 AVC, 8 Mbit/s Audio MPEG layer 3, Dolby AC3, 192 kbit/s ou 5.1, 384 kbit/s MPEG4 AAC MPEG4 AAC Chaînes gratuites La norme MPEG2, éprouvée, permet la commercialisation de décodeurs MPEG2 SD bas coûts (60 ) Chaînes payantes Possibilité à termes d offrir des chaînes en Haute Définition (HD) grâce au MPEG4 TPS a annoncé être prêt à diffuser en MPEG4-AVC (H264) SD 8

Norme de transmission Le COFDM (Coded Orthogonal Frequency Division Multiplex) est le mode de transmission retenu pour la norme européenne DVB-T Une transmission multi-porteuses (8k, 6817 porteuses orthogonales) Chaque porteuse est modulée en QPSK (2 bits), 16QAM (4bits) ou 64QAM (6bits) La résilience aux échos grâce à l intervalle de garde Le COFDM a été adopté par DAB, WiMax Modulation 64QAM Amplitude Intégration dans le terminal temps Fréquences Chemin principal Chemin secondaire N - 1 N N+1 N - 1 N N+1 Temps Résilience aux échos Porteuses orthogonales du COFDM 9

Les modes de réception Réception fixe A l aide d une antenne de toit conventionnelle Aucune intervention requise sur l antenne dans 75% des cas Seule l acquisition d un adaptateur est nécessaire Réception portable C est la possibilité de recevoir les programmes numériques par une antenne intérieure posée sur le téléviseur voir intégrée à ce dernier Elle permet de s affranchir du câblage (ex: TV secondaire) Elle doit toucher 40% de la population à terme Elle est facilitée par la présence d émetteurs en périphérie (Paris, Lyon, Toulouse) Réception mobile C est la possibilité de recevoir les programmes en se déplaçant (ex: en voiture) Elle est difficile avec la TNT française qui favorise le nombre de programmes Elle a été expérimentée sur Paris à l aide d équipements spécifiques et de systèmes d antennes multiples (diversité) 10

Planification de fréquences (1/3) Réutilisation des canaux tabous Les multiplex TNT s insèrent dans les canaux tabous de la bande UHF Ce sont les canaux qui ne peuvent être utilisés en analogique mais conviennent au numérique La diffusion TNT est réalisée avec un recul de l ordre de 10 à 13dB par rapport à l analogique pour une couverture comparable Canal tabou TNT Analogique N-9 N -4 N-4 N -1 N N-1 N N+1 N +1 N +4 N+4 11

Planification de fréquences (2/3) Réseaux MFN, réseaux SFN Le MFN (Multi Frequency Network) utilise des fréquences différentes pour deux sites de diffusion voisins. Consommateur en fréquences, il permet une initialisation rapide de la TNT C est le mode utilisé en TV analogique Le SFN (Single Frequency Network) utilise une fréquence unique pour la diffusion d un multiplex sur une région ou un pays Moins consommateur en fréquences, il est plus coûteux à implémenter En France, une approche mixte SFN/MFN a été retenue, facilitant l introduction de la TNT dans un cadre de simulcast (cohabitation avec la TV analogique) f1 f1 MFN f2 SFN f1 f3 f1 12

Planification de fréquences (3/3) Réaménagements de fréquence Pour éviter que la TNT ne brouille certains émetteurs analogiques, il est nécessaire de procéder à des réaménagements de fréquence Un réaménagement consiste en : les opérations techniques concernant les équipements de diffusion : réglage de l émetteur (<25W), changement de l antenne, pose de filtres, etc (TDF) la communication et la gestion de la réception chez les téléspectateurs : réglage des téléviseurs, adaptation des antennes, etc (Espace numérique) Le CSA a prévu pour le démarrage de la TNT environ 500 réaménagements de fréquences, et à terme 1500 pour les 110 zones TDF a déjà réalisé le réaménagement de plus de 260 fréquences en 2004 pour le compte du GIE Fréquences, qui représente les chaînes analogiques 13

Sites de diffusion TNT Pour chaque site TNT, l opérateur de diffusion doit Renforcer des pylônes Adapter les antennes d émission Installer des multiplexeurs radiofréquences Aménager les locaux d émissions Renouveler les infrastructures d énergie Une situation unique en Europe Trois opérateurs de diffusion : Antalis, TDF, Towercast La sélection des opérateurs se fait par site et par multiplex 14

Conclusion La TNT démarre le 31 mars, c est un tournant dans l évolution du paysage audiovisuel Avec 10 ans d expérience, la technologie DVB-T est mature et parfaitement maîtrisée L offre des éditeurs de programmes et le téléspectateur décideront de son succès TV Analogique 5 programmes nationaux gratuits 1 programme terrestre payant Bonne qualité d image Son stéréo Nicam pour certaines chaînes Réception portable limitée de qualité moyenne Peu d interactivité (Teletexte, Nextview) TNT Une quinzaine de programmes gratuits Une quinzaine de programmes payants Qualité supérieure (DVD) Son Dolby AC3 voire 5.1 pour tous Réception d excellente qualité en portable sur 40% des zones A termes, offre élargie de services interactifs (guide de programmes, ) TV pour les mobiles, TVHD,... 17

Annexe 18

Quelques liens... Dossier TNT TDF Zones de couvertures TNT Site du CSA http://www.tdf.fr/article/archive/1529/ http://www.tdf.fr/tnt http://www.csa.fr/infos/autorisations/autorisations_tnt.php Site officiel du groupement Télévision Numérique pour Tous http://www.tnt-gratuite.fr et n 0890 64 2005 Site amateur TNT Forums de discussion TNT Documentation technique MPEG, DVB Les distributeurs de récepteurs TNT http://www.tvnt.net/ http://fr.groups.yahoo.com/group/tnt-fr/, http://www.dvb.org, http://iphilgood.chez.tiscali.fr/ http://www.darty.com/, http://ww.fnac.com, http://www.leroymerlin.fr, http://www.camif.fr,... 19

Les étapes du déploiement TNT 17 Janvier 2005 Démarrage expérimental de la TNT sur Paris Tour-Eiffel pour les chaînes gratuites 31 Mars 2005 Démarrage commercial de la TNT pour les 14 chaînes gratuites Mise en service des 17 premiers sites Paris (4 sites), Marseille (2 sites), Bordeaux (2 sites), Niort, Mantes, Lille, Rouen, Rennes, Brest, Vannes, Lyon, Toulouse couverture de 35 % de la population 20

Les étapes du déploiement TNT Septembre 2005 Extension de la couverture 15 sites de diffusion supplémentaires couverture de 50 % de la population à partir de 32 sites Septembre 2005 à Mars 2006 Démarrage commercial de la TNT pour les chaînes payantes en MPEG4 AVC (dans une fenêtre de 6 mois) 21

Les étapes du déploiement TNT Mi-2006 59 sites de diffusion couvrant environ 65 % de la population Objectif 2007/2008 115 sites de diffusion couvrant près de 85 % de la population Un accueil favorable de la TNT pourrait favoriser un déploiement accéléré Les problèmes de coordination de fréquences restent actuels aux frontières (Nord, Est) Objectif 2010 Arrêt de l analogique, si la couverture du territoire est complète en TNT 22