Étude de la mise en place de la télévision numérique mobile (dvb-h) dans la 4g (lte-a)

L’histoire de la télévision attache et attachait beaucoup d’importance aux peuples organisés en grands pays et continents. C’est ainsi que certaines villes et contrées n’ont pas encore fait une étude fouillée et approfondie. C’est-à-dire que le monde social et humain reste encore dans une vue de la télévision étant immobile ou fixe que nous devons explorer patiemment et minutieusement. Aucune étude objective ne peut exclusivement se fonder sur les déductions ou les vraisemblances surtout quand il s’agit de la télévision numérique mobile (DVB-H) mais une analyse profonde et rigoureuse de la réalité quotidienne s’avère indispensable.

L’apparition du numérique dans le traitement de l’information a connu un essor dont on ne peut s’en passer dans la transmission haut-débit fiable dans le monde. Ainsi ce travail entend à apporter la lumière sur le genre de révolution qu’a connu la télévision et numérique en particulier. Il convient de signaler que l’histoire de cette dernière est essentiellement celle de la télévision. Des nombreuses révolutions électroniques continuent à troubler la compréhension sociale dans certaines régions. En ce qui nous concerne, nous ne dérogerons pas à la règle car nous sommes à la fin de notre premier cycle d’études universitaires qui prévoit qu’à la fin du cycle l’étudiant présente un travail sur un sujet qui cadre avec son domaine.

La télévision est devenue un moyen de communication qui a toujours été un besoin et une nécessité pour l’être humain et beaucoup plus pour les entreprises.

Donc, compte tenu des différentes difficultés rencontrées dans la réception de la télévision numérique dans un réseau mobile et dans les autres formes de réception de la télévision : la latence, le débit, les interférences, les problèmes liés à la propagation des ondes hautes fréquences, à la saturation du réseau nous avons opté de mener une étude de la mise en place de la télévision numérique (DVB-H) grâce aux apports de la quatrième génération de réseaux mobiles via l’équipement UE. Cela dit dans les lignes qui suivent nous tenterons dans la mesure du possible de passer en revue les apports de la quatrième génération de réseaux mobiles comme solution des difficultés précitées, sans oublier les motivations qui étaient derrière le choix de ce dit sujet, son intérêt pour la société, ainsi que notre apport par rapport à la manière dont nos prédécesseurs l’ont abordé.

La télévision est une globalité des techniques destinées à émettre et recevoir des séquences audiovisuelles appelées, programmes télévisés (émissions, films et séquences publicitaires). Le contenu de ces programmes peut être décrit selon des procédés analogiques ou numériques tandis que leur transmission peut se faire par ondes radioélectriques ou par réseau câblé.

Fonctionnement de la télévision numérique

La télévision numérique terrestre ou TNT est un mode de diffusion terrestre de la télévision (dont les émetteurs se trouvent sur terre), dans lequel les signaux vidéo, audio et des données ont été numérisés, puis ordonnés dans un multiplexeur, avant d’être modulés puis diffusés et transportés jusqu’au téléspectateur via les ondes électromagnétiques, fournit une image proche de la qualité DVD et un son numérique de haute-fidélité.[2, pp.123-130] Elle a depuis un temps remplacé, la télévision analogique et permet de diffuser 5 ou 6 programmes sur la même fréquence par effet de compression des signaux constituant un multiplex de chaines là où, il n’y avait qu’en analogique une seule ; offre aussi d’autres possibilités comme celle d’utiliser des services interactifs : guide de programmes, météo, informations, trafic, services bancaires, achats et réservation, offres d’emplois, etc. . . Elle nous offre une faible puissance d’émission avec une couverture radio optimale, qualité stable et uniforme du signal (modulation numérique avec correction d’erreurs dynamiques, diffusion multi-services : tv, radio, internet à haut débit ainsi que de jeux interactifs. . . ) .

Système numérique

L’audiovisuel est entré dans l’ère du numérique comme dans la plupart des domaines d’activité reposant sur un traitement et un échange d’information dans le sens où, après le texte, la voix, la photographie ; nous voyons que les images télévisées peuvent aussi être converties en séries de nombres pour mieux se prêter au traitement informatique.

Principe de la numérisation 

Dans l’audiovisuel, la numérisation permet de bénéficier des baisses de coût et des accroissements de performances liés à l’emploi de composantes déjà utilisées dans d’autres secteurs d’activité (microprocesseur, mémoire, périphériques de transmission, de stockage ou d’affichage). Avec la numérisation, le signal électrique de la caméra est numérisé et permet de sélectionner des points à intervalle régulier sur la courbe et à coder leur position en binaire. Chaque code en binaire, correspondra à un point sur la courbe.

Modulation numérique

La modulation numérique consiste en une conversion d’une information analogique portée par un signal à variations continues, en une séquence de caractères discrets, issus d’un alphabet fini de q caractères qui sont des nombres entiers. Son but est d’adapter le signal à émettre au canal de transmission. Lorsque la diffusion s’effectue en numérique ce sont des codes qui voyagent sur les ondes porteuses où à chaque code ou symbole correspond un court signal électrique qui a sa propre fréquence. Les différents signaux octroyés à chaque code vont moduler l’onde porteuse de la même manière. L’antenne de réception capte les ondes, ensuite l’étape de la démodulation en récupérant, les codes de départ pour qu’à la fin le signal vidéo soit reconstitué qui est l’image. Elle corrige des erreurs dynamiques ce qui permet d’avoir une bonne qualité en signal ainsi la modulation utilisée en télévision numérique terrestre suivant la norme de diffusion DVB-T est le COFDM ; qui est une technique de modulation consistant à répartir le signal numérique sur un grand nombre de porteuses orthogonales modulées individuellement à bas débit. Cette technique offre une excellente résistance au fading (évanouissement du signal ou fréquence) où chaque porteuse est modulée en QPSK : modulation de phase transmettant 2 bits par symboles, 16 QAM : modulation d’amplitude en quadrature transmettant 4 bits par symboles ; et 64 QAM : modulation d’amplitude en quadrature transmettant 6 bits par symboles.[8, p.66]

Elle comprend trois étapes importantes :
• Filtrage et échantillonnage : c’est sont ces deux opérations qui constituent la première étape d’une conversion analogique/numérique. Echantillonner un signal, c’est prélever à intervalle de temps Te, la valeur instantanée de ce signal.
• Quantification : elle consiste à réduire à un nombre fini les valeurs d’amplitude des échantillons. L’amplitude de chaque échantillon peut prendre une valeur quelconque comprise entre une valeur minimale et une valeur maximale.
• Compression et codage : cette technique permet d’incorporer un plus grand nombre d’informations dans un signal radio.

La compression des images 

La compression consiste à réduire la taille physique de blocs d’informations. Elle est très utile pour plusieurs applications informatiques. Étant donné que le poids des images numérisées est trop important, il est nécessaire de les compresser et de ne faire transporter que les codes qui ont changés. Comme le signal a été découpé en une série de codes, il est possible d’envoyer uniquement ceux qui ont changé par rapport à l’image précédente.[7, p.123]

Nous bénéficions d’un espace important en fréquence et cet espace sera occupé par de nouveaux programmes ; et donc sur une bande de 8 Mhz, là où nous ne pouvions diffuser qu’un programme analogique ; 5 ou 6 programmes numériques sont diffusés simultanément. Le MPEG 2 et le MPEG 4 sont les normes retenues en télévision numérique terrestre : [6, p.36].

Les différents critères d’algorithme de compression

• Le taux de compression : est le rapport de la taille du fichier compressé sur la taille du fichier initial.
• La qualité de compression : elle peut être avec perte (étant donné que les signaux vidéo et audio contiennent de données très importantes que l’œil et l’oreille ne peuvent apercevoir, alors le principe de cette compression est basé sur une étude précise de l’œil et l’oreille humaine et son objectif est d’éliminer les données non pertinentes pour transmettre que ce qui est perceptible), ou sans perte (engendre  une dégradation indiscernable à l’œil ou à l’oreille et son objectif est d’éliminer l’information redondante).
• La vitesse de compression (un compresseur utilise un algorithme qui permet d’optimiser les données en fonction du type de données à compresser). La vitesse de décompression quant à elle, permet de reconstruire les données grâce à l’algorithme Dual utilisé pour la compression.