Télédiffusion d`Algérie

République Algérienne Démocratique et Populaire
Comité National de Stratégie Numérique
Sous-commission Normes et Standards
Projet de cahier des charges des spécifications techniques
des récepteurs TNT en Algérie
03 février 2014
A. Liste des acronymes
Acronyme0
AAC
ACI
ADSL
B
Définition
Advanced Audio Coding
brouillage du canal adjacent
Asymmetric Digital Subscriber Line
Bande de bruit équivalente (7.61 MHz pour le canal “8
MHz”).
C
Puissance (W) du signal à l’entrée du récepteur DVB-T
CCI
Interférences Co-Canal
C/I
Carrier over interferences
C/N
Rapport Signal sur Bruit
COFDM
Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing
CSA
Common Scrambling Algorithm
Dolby-E
Système de codage/décodage audio développé par les
laboratoires Dolby
DVB-CI
Digital Video Broadcasting –Common Interface
DVB-S
Digital Video Broadcasting – Satellite
DVB-S2
Digital Video Broadcasting – Satellite 2
DVB-SI
Digital Video Broadcasting-Service Information
DVB-T
Digital Video Broadcasting – Terrestrial
DVB-T2
Digital Video Broadcasting – Terrestrial 2
E-AC3
Dolby Digital Plus
EBU
European Broadcasting Union
EPG
Electronic Program Guide
EPT
Effective Protection Target
FFT
Fast Fourier Transform
FX
Reception with fixed antenna
GSE
Generic Stream Encapsulation
HbbTV
Hybrid Broadcast Broadband TV
HD
Télévision à Haute Définition
HDMI
High Definition Multimedia Interface
HE AAC
High-Efficiency Advanced Audio Coding
IEC
International Electro-technical Commission
IP
Internet Protocol
IPTV
Internet protocol used for Television
ISO
International Organization for Standardization
ISI
Inter symbole interference
k
Constante de Boltzmann (1.38 x 10-23 J/K)
LCN
Logical Channel Number
MO
Reception with Mobile antenna
MPEG-2
Moving Picture Experts Group-2
MPEG-4
Moving Picture Experts Group-4
MPEG-4/AVC Moving Picture Experts Group / Advanced Video
Coding
MPEG-TS
MPEG- Transport Stream
NF
Facteur de bruit à l’entrée du récepteur.
PAL
Phase Alternating Line
PCMCIA
Personal Computer Memory Card International
1
PI
PID
PiP
PLP
PO
PVR
QEF
OFDM
QPSK
RCA
RG-45
RF
SD
SFN
T
TDA
T-DAB
T-DMB
TNT
TV
UHF
USB
VHF
VoD
Association
Reception with portable indoor antenna
Packet Identifier
Picture-in-Picture
Physical layer Pipe
Reception with portable outdoor antenna
Digital Video Recorder
Quasi Error Free
Orthogonal frequency-division multiplexing
Quadrature Phase Shift Keying
Radio Corporation of America, c’est un connecteur
électrique utilisé dans le domaine audio/vidéo
Registered Jack, utilisée pour les connexions Ethernet
Radio fréquence
Télévision à Définition Standard
Single Frequency Network
Température de référence (290 °K)
Télédiffusion d’Algérie
Terrestrial Digital audio broadcasting
Terrestrial Digital Multimedia Broadcasting
Télévision Numérique Terrestre
Télévision
Ultra High Frequency
Universal Serial Bus
Very High Frequency
Video on demand
Tableau 1 : Liste des acronymes
2
Sommaire
Introduction : ................................................................................................................................... 4
1
Définition fonctionnelle du récepteur : ...................................................................................... 5
1.1
Antenne et démodulation :................................................................................................. 5
1.2
Décodage et affichage : ...................................................................................................... 5
2
Cahier des charges du récepteur ............................................................................................... 6
3
Paramètres techniques avancés :............................................................................................... 7
3.1
Antenne de réception ......................................................................................................... 7
3.1.1
Antenne de réception fixe: .......................................................................................... 7
3.1.2
Antenne de réception portable : ................................................................................. 8
3.1.3
Le récepteur portable ou mobile avec diversité d’antenne: ........................................ 9
3.2
Démodulateur DVB-T/T2: ................................................................................................. 9
3.3
Décapsuleur IP : .............................................................................................................. 23
3.4
Démultiplexeur :.............................................................................................................. 24
3.5
Décodeur MPEG-2 .......................................................................................................... 24
3.5.1
Décodeur MPEG-2 vidéo.......................................................................................... 24
3.5.2
Décodeur MPEG-2 audio : ....................................................................................... 25
3.6
Décodeur MPEG-4 .......................................................................................................... 26
3.6.1
Décodeur MPEG-4 vidéo.......................................................................................... 26
3.6.2
Décodeur MPEG-4 audio ......................................................................................... 28
3.7
Décryptage DVB-CI ........................................................................................................ 28
3.8
Intégration des nouveaux services : ................................................................................. 30
3.9
Télécommande ................................................................................................................ 31
3.10
Formats de données et procédure de configuration: ........................................................ 32
4
Références Bibliographiques :................................................................................................. 34
5
Annexes .................................................................................................................................. 35
3
Introduction :
Le présent cahier des charges a pour objectif de définir les normes et les fonctionnalités du
récepteur de la Télévision Numérique Terrestre (TNT) en Algérie. Cette définition prend en
charge un large éventail de paramètres techniques étroitement liés à la diffusion de la TNT à
travers le réseau de diffusion de la TDA.
Actuellement, la TDA diffuse un premier multiplex par voie terrestre en DVB-T/MPEG-2
couvrant plus de 60% de la population (en 2013), ce taux de couverture atteindra 95% en 2015.
La TDA prévoit le déploiement d’un deuxième multiplex basé sur la norme DVB-T2/MPEG-4
AVC, en mode SFN pour la diffusion terrestre.
A ce titre, un récepteur compatible avec ces deux modes, soit DVB-T/MPEG-2 et DVBT2/MPEG-4 AVC, permettant de recevoir les signaux des chaînes TV opérant en Algérie doit
être disponible sur le marché Algérien.
La Sous Commission Normes et Standards a été chargée d’élaborer un cahier des charges des
spécifications techniques pour ce récepteur (démodulateur).
L’objectif du cahier des charges est de spécifier les paramètres techniques du récepteur
(démodulateur) destiné principalement pour la réception des chaînes TV par voie terrestre. La
réception des chaines TV via satellite ou par ADSL sera considérée comme optionnelle.
Le présent cahier des chargés est subdivisé en trois parties, la première partie traite du descriptif
fonctionnel du récepteur, à savoir son fonctionnement, afin de distinguer entre les fonctions
obligatoires et optionnelles ainsi que la norme et/ou la recommandation y afférant.
La deuxième partie du cahier des charges porte sur un résumé des spécifications techniques du
récepteur. Le détail de ces spécifications techniques est donné dans la dernière partie du
document.
Ce document devra être validé par le comité national de stratégie numérique et communiqué aux
industriels afin de les éclairer sur les normes et recommandations adoptées par le comité.
Des investigations plus poussées sur l’aide financière de l’état pour la fabrication de ce type de
récepteur devra être étudiée au niveau du comité de stratégie numérique afin d’encourager les
industriels à investir pour la fabrication de ce récepteur.
4
1
Définition fonctionnelle du récepteur :
1.1 Antenne et démodulation :
Le récepteur doit :


Etre raccordé à une antenne fixe, externe, directive, avec un gain de 10 dB,
conformément à la norme ITU-R BT.419
Pouvoir démoduler les signaux DVB-T conformément à la norme ETSI EN 300 744,
ainsi que les signaux DVB-T2 conformément à la norme ETSI EN 302 755
En option, le récepteur peut :




Etre raccordé à une antenne parabolique directive pour une réception satellitaire
Démoduler les signaux DVB-S conformément à la norme ETSI EN 300 421, ainsi que
les signaux DVB-S2 conformément à la norme ETSI EN 302 307
Etre raccordé au réseau Ethernet conformément à la norme IEEE 802.3 ou au réseau
wifi conformément à la norme IEEE 802.11.
Décapsuler les flux IP pour des applications de type IPTV. (le récepteur doit suivre le
Firmware de l’opérateur IPTV pour les besoins de compatibilité)
1.2 Décodage et affichage :
Le récepteur doit :











Dé-multiplexer les signaux MPEG-TS conformément à la norme ISO-IEC 13818-1
Décoder les signaux MPEG-2 vidéo conformément à la norme ISO-IEC 13818-2
Décoder les signaux MPEG-2 audio conformément à la norme ISO-IEC 13818-7
Décoder les signaux MPEG-1 Layer II audio conformément à la norme ISO-IEC 111723
Décoder les signaux MPEG-4/AVC vidéo conformément à la norme ISO-IEC 1449610
Décoder les signaux MPEG-4/ HEAAC audio conformément à la norme ISO-IEC
14496-3
Décrypter les programmes conformément à la norme DVB-CI EN 50221
Décoder des flux vidéo SD (720*576i/25 images/s)
Afficher sur écran de télévision les signaux SD analogique et numérique
Décoder des flux vidéo HD (1920*1080i/25 images/s)
Afficher sur écran de télévision les signaux HD numérique
En option, le récepteur peut décoder les flux vidéo HD (1920*1080p/50 images) et les afficher
sur écran de télévision.
Remarque : Dans le cas ou le récepteur sera intégré au téléviseur, il doit :


Respecter l’ensemble des normes et recommandation citées précédemment
Inclure un emplacement pour la carte de décryptage selon la norme DVB-CI
5
2
Cahier des charges du récepteur
Fonctionnalités
Bande de fréquence UHF (470-862) MHz largeur de
canal 8MHz, UHF IV [470, 606] MHz, UHF V [606,
862] MHz
Bande de fréquence VHF (174-230) MHz largeur de
canal 7MHz
Antenne râteau avec un diagramme directif et de gain
10dB
Antenne intégrée
Entrée RF et tuner, l’entrée doit être un connecteur de
type IEC femelle à 75 Ohm (VHF/UHF)
Démodulateur intégrant les deux standards DVB-T et
DVB-T2
Standard DVB-T (standard pour la télévision
numérique terrestre de première génération)
Standard DVB-T2 (standard pour la télévision
numérique terrestre de deuxième génération)
Démodulateur intégrant les deux standards DVB-S et
DVB-S2
Standard DVB-S (standard pour la télévision
numérique par satellite de première génération)
Standard DVB-S2 (standard pour la télévision
numérique par satellite de deuxième génération)
Module décapsuleur IP
Standard HBBTV (Télévision en différé)
IP TV / (VoD)
Démultiplexeur intégrant la norme MPEG-TS
Mémoire de stockage interne avec Firmware pour le
choix des programmes et services à enregistrer.
Enregistrement externe sur un support de stockage
(via USB)
Décodeur MPEG-2 en SD (720*576i/25 images/s)
Décodage video :
MPEG-2 Profile: 4:2:0/MP@ML
Décodage audio :
MPEG-1 layer II Mono et Stéréo
Norme MPEG-4
Décodage vidéo : H.264/AVC SD et HD
MPEG-4 Profiles:
SD: 576i/25 (720*576/25) [email protected]
HD1: 720p/50 (1280*720/50) MP ou [email protected]
HD2 :1080i/25 (1920*1080/25) HP@ L 4.0 ou L4.1
HD3 : 1080p/50 (1920*1080/50) HP@ L 4.2
Décodage audio :
MPEG-1 layer II
MPEG-2 AAC
6
Normes et Standards
Plan Ge06
Statut
Obligatoire
Plan Ge06
Obligatoire
UIT-R BT.419-3
Obligatoire
IEC60169-24
Optionnel
Obligatoire
ETSI
Obligatoire
ETSI EN 300 744
Obligatoire
ETSI EN 302 755
Obligatoire
ETSI
Optionnel
ETSI EN 300 421
Optionnel
ETSI EN 302 307
Optionnel
ISO/IEC 13818-1
Optionnel
Optionnel
Optionnel
Obligatoire
Optionnel
Optionnel
ISO/IEC 13818
Obligatoire
ISO/IEC 13818-2
Obligatoire
ISO/IEC 11172-3
ISO/IEC 14496
ISO/IEC 14496-10
Obligatoire
Obligatoire
Obligatoire
ISO/IEC
11172-3
13818-7
Obligatoire
Obligatoire
Obligatoire
Optionnel
Obligatoire
Obligatoire
Obligatoire
MPEG-4 HEAAC
MPEG-4 HEAAC V2
Sous-titrage DVB
Télétexte UER
DVB (SDTV) subtitling
DVB HDTV Subtitling
EBU Teletext subtitling
EPG
DVB-CI
Common Interface Plus for CA
Smartcard Interface for embedded CA
Entrées/sorties
Entrées :
RS-232 et USB
Ethernet RG45
Wifi
Sorties :
Analogique : composantes, péritel, RCA, S-Vidéo,
compatible avec une réception HD et affichage en SD
Numérique : HDMI
14496-3
ETSI EN 300-743
ETSI EN 300-742
ETSI EN 300-472
ETSI EN 300-706
ETSI TR 101-211
ETSI EN 300-468
ETSI EN 50221
Obligatoire
Optionnel
Obligatoire
Obligatoire
Obligatoire
Obligatoire
Obligatoire
Obligatoire
Obligatoire
Optionnel
Obligatoire
Protocole IIC
IEEE 802.3
IEEE 802.11
Obligatoire
Optionnel
Optionnel
Obligatoire
Obligatoire
Tableau 2.1 : Cahier des charges du récepteur de la TNT en Algérie
NB : Les fonctionnalités optionnelles, dans le cas de leur intégration, doivent respecter les
spécifications et normes exigées dans le présent cahier des charges.
3
Paramètres techniques avancés :
3.1 Antenne de réception
3.1.1
Antenne de réception fixe:
Le diagramme de rayonnement d’antenne de réception de la TNT doit être conforme à la norme
ITU-R BT.419, la figure 3.1 est utilisée comme référence pour la mesure des performances des
antennes standards pour la réception de la TNT, dans les bandes de fréquences I, III, IV et V.
Il est nécessaire que la discrimination en directivité de la figure 3.1 soit disponible pour la
majorité des antennes dans un environnement urbain. Pour les sites dans les zones dégagées, les
performances des antennes augmentent nettement.
La courbe de la figure 3.1 est valide pour les signaux à polarisation horizontale et verticale, et
elle s’applique sur les signaux désirés ainsi que les signaux perturbateurs.
Pour les systèmes d’antennes destinés aux distributions collectives ou par câble, doivent
respecter les performances minimales de la figure 3.1.
7
Figure 3.1 : Directivité de l’antenne de réception de la TNT pour
les bandes I, III, IV et V.
3.1.2
Antenne de réception portable :
L’antenne portable doit couvrir les bandes de fréquences utilisées et être facilement orientable et
configurable en Polarisation Verticale ou Horizontale. Il est plus facile d’assurer une bonne
réception avec une antenne extérieure au démodulateur (l’intégration de l’antenne dans le
décodeur est très délicate car elle est soumise à de nombreux perturbateurs).
Une antenne avec amplificateur faible bruit intégré dite « antenne active » donne de meilleurs
résultats en sensibilité (2 à 3 dB) qu’une antenne passive pour deux raisons :
 Le gain de l’amplificateur faible bruit intégré masque le facteur de bruit du tuner du
décodeur si bien que le facteur de bruit vu par l’antenne est pratiquement celui de
l’amplificateur faible bruit intégré qui peut être proche de 3 ou 4 dB.
 Pour un même niveau de champ sur l’antenne de réception, le front-end verra un
niveau de signal plus fort avec une antenne active, ce qui le dégagera des perturbateurs
présents sur la carte de réception.
L’alimentation de l’antenne active peut être assurée via le connecteur d’entrée RF du tuner. Les
meilleurs résultats sont toutefois obtenus aujourd’hui avec deux antennes passives et un
récepteur en mode Diversité.
Outre le meilleur taux de couverture spatiale, l’amélioration la plus notable est le bon
fonctionnement immédiat du récepteur quelle que soit la position des deux antennes et la
fréquence du canal, sans avoir à chercher une position optimale comme avec une seule antenne.
8
3.1.3
Le récepteur portable ou mobile avec diversité d’antenne:
Il existe sur le marché des circuits intégrés de démodulation des signaux de TNT spécialisés pour
améliorer la réception portable et mobile, notamment par l’utilisation de la fonction de réception
en diversité, c’est-à-dire par la combinaison de signaux provenant de deux antennes séparées
d’un certaine distance (20-30 cm).
Concernant la réception mobile, les mesures effectuées à Paris, Berlin, Amsterdam, et d’autres
villes d’Europe fin 2002, début 2003, montrent que la réception est considérablement améliorée
par la diversité par rapport à une réception simple (sans diversité). Avec la diversité, la réception
en mobile devient possible jusqu’à 20 à 30 km d’un émetteur de 20 kW, avec des vitesses
pouvant dans certains cas atteindre 130 km/h à 498 MHz, en utilisant le mode 64-QAM, 2/3, 8K.
Dans ces conditions, la réception en mode simple (sans diversité) est limitée en distance (moins
de trois kilomètres) et en vitesse.
Concernant la réception en mode portable à l’intérieur des bâtiments, des mesures réalisées dans
un appartement parisien montrent que la couverture, dans le cas particulier de cet appartement,
passe de 67% (sans diversité) à 95% (avec diversité) de l’appartement, et ceci pour une seule
fréquence / multiplex. L’emplacement des points de mauvaise réception est susceptible de varier
fortement sur d’autres fréquences, faisant baisser le taux de couverture de l’appartement à des
taux significativement plus faible en réception simple (sans diversité).
Des mesures effectuées en laboratoire montrent que le gain en sensibilité du récepteur apporté
par la diversité peut aller jusqu’à 7 dB si les canaux de transmission sont décorrélés. A noter que
ce gain est réalisé sur le rapport C/(N+I) nécessaire pour le récepteur, ce qui est plus significatif
qu’un gain en champ, car les autres interférences présentes (bruit impulsif, échos au delà de
l’intervalle de garde, co-canal analogique,…) sont également moins perçues par le récepteur.
La fréquence Doppler maximale tolérée par le récepteur est aussi significativement améliorée,
elle peut parfois atteindre 2 fois celle d’un récepteur simple. Des analyses statistiques effectuées
sur les résultats de mesures en réception mobile, à 842 MHz avec un réseau SFN, donnent des
chiffres d’amélioration faisant passer le taux de points avec réception correcte de 55% pour une
réception simple à 97% avec réception en diversité.
A noter que cette amélioration est la plus importante dans le cas de modulation à fort débit, donc
moins robuste, comme le mode 64 QAM, 2/3 prévu en France, si l’on compare avec
l’amélioration obtenue avec d’autres modes offrant moins de débit mais plus de robustesse,
comme le 16 QAM, 2/3, prévu en Allemagne par exemple. Il ressort de ces essais que la
diversité apporte un gain très significatif en réception portable et mobile.
3.2 Démodulateur DVB-T/T2:
Le récepteur DVB- T/T2 doit être compatible avec le réseau de diffusion DVB-T du premier
multiplex selon la norme ETSI EN 300 744 et le futur réseau de diffusion en DVB -T2 selon la
norme ETSI EN 302 755. Aussi le récepteur doit recevoir la TNT dans les deux bandes de
fréquence UHF/VHF.
Le tableau 3.2.1 illustre les bandes de fréquences allouées à la TNT, à savoir la VHF III, la UHF
IV et la UHF V
9
BANDE
VHF III
UHF IV
UHF V
Game de fréquence
174-230 MHz
470-606 MHz
606-862MHz
Bande passante
7 MHz
8MHz
8MHz
Tableau 3.2.1 : Bandes de fréquence utilisées pour la TNT
Chaque bande de fréquence est subdivisée en canaux avec une fréquence centrale fc. En VHF on
a 8 canaux, l’équation suivante illustre le calcul de la fréquence centrale pour chaque canal :
En UHF on a 49 canaux, l’équation suivante illustre le calcul de la fréquence centrale pour
chaque canal :
Remarque :

Le récepteur doit gérer le décalage en fréquences (offset frequency) sur le réseau des
émetteurs TNT (en général il est de 1x166kHz).

Le récepteur DVB-T/T2 doit offrir un rapport de protection suffisant contre les
niveaux d'interférences co-canal (CCI) et de brouillage du canal adjacent (ACI)
provenant du système analogique PAL ou du système DVB-T/T2 conformément à
la recommandation ITU-R BT. 1368-10.
Rapports de protection (en dB) issues de la recommandation BT1368-10 :
Co-canal
Brouilleur TNT canal
supérieur
8dB (avec offstet)
Brouilleur TNT canal
inférieur
-6 dB
Tableau 3.2.2 : Rapport de protection analogique/numérique (en dB)
Co-canal
20 dB
Brouilleur TNT canal
supérieur
-30dB
Brouilleur TNT canal
inférieur
-30 dB
Tableau 3.2.3 : Rapport de protection du signal numérique 64QAM 2/3 / numérique 64QAM
2/3 (en dB)
Co-canal
3
Brouilleur TNT canal
supérieur
-38 dB
10
Brouilleur TNT canal
inférieur
-35dB
Tableau 3.2.4 : Rapport de protection du signal numérique
(64QAM 2/3/ analogique (en dB)
Constellation
64 QAM
Code rate
C/I
2/3
3 dB
3/4
7 dB
Tableau 3.2.5: Rapport de protection co-canal du signal Analogique
/Numérique (64QAM ) (en dB)
Modulation
QPSK
QPSK
16-QAM
16-QAM
16-QAM
64-QAM
64-QAM
64-QAM
Code
rate
1/2
2/3
1/2
2/3
3/4
1/2
2/3
3/4
Gaussian
canal
5
7
10
13
14
16
19
20
Rice canal Rayleigh canal
(statique)
6
8
8
11
11
13
14
16
15
18
17
19
20
23
21
25
Tableau 3.2.6: Rapport de protection co-canal du signal
numérique DVB-T en dB
Valeurs issues de la norme UTE C90-125 :
Le tableau 3.2.7 illustre les valeurs de références tirées de la norme UTE C90-125 pour la
réception en DVB-T en mode 64 QAM 2/3 :
Mesures de référence
VBER
MER
Tension max en entrée
du démodulateur
Tension min en entrée
du démodulateur
Niveau TNT
<=2*10(-4)
>=20
70
35
Tableau 3.2.7 : valeurs de références pour la réception de la TNT en DVB-T
Le récepteur doit respecter les paramètres techniques suivants de la norme DVB-T :




Le type de modulation (QPSK, 16QAM ou 64 QAM).
Le rendement de code (1/2,2/3,3/4,5/6,8/7).
Le mode de réception (Rice pour le mode de réception fixe et Rayleigh pour le mode
de réception portable et mobile).
La durée de l’intervalle de garde (1/32,1/16,1/8,1/4).
11


La stratégie de synchronisation du récepteur numérique en (best server ou en first
server) ainsi elle définit le comportement du récepteur numérique en présence
d’échos.
Le récepteur DVB-T doit démoduler tous les modes non hiérarchiques indiquées
dans la norme ETSI EN 300 744 [2]. Le récepteur doit travailler avec n'importe quelle
combinaison de constellation ( QPSK, 16-QAM ou 64 - QAM ) , de taux de codage
(1/ 2, 2/ 3, 3/ 4, 5/ 6 ou 7 /8) , d’intervalle de garde ( TU / 4 , TU / 8 ,TU/16 ou TU/32
) et de mode de transmission (2k ou 8k ) .
Le récepteur en DVB-T doit respecter les rapports C/N indiqués dans le tableau 3.2.8
Modulation Code
rate
QPSK
1/2
QPSK
2/3
16QAM
1/2
16QAM
2/3
64QAM
1/2
64QAM
2/3
Gausssin
canal
Rice
canal
Rayleigh Rayleigh
statique Dynamique
5.6
7.4
11.3
13.7
16.9
19.2
6.1
8.2
12.1
14.2
17.2
19.8
7.9
10.9
13.8
16.8
18.5
22.1
14.0
16.5
20.0
22.5
24.5
28
Tableau 3.2.8 : C/N de décrochage pour les différents modes de réception
Sur le tableau 3.2.8 on distingue quatre modes de réceptions, réception FX avec antenne fixe
externe qui correspond au canal Rice, réception PO avec une antenne portable externe, et
réception PI avec une antenne portable interne les deux modes de réception portable
correspondants au canal Rayleigh statique, réception MO avec une antenne mobile qui
correspond au canal Rayleigh dynamique.
Une marge supplémentaire de 5-6 dB est nécessaire pour passer d'environnement statique de
Rayleigh (réception portable) à l'environnement dynamique de Rayleigh variant dans le temps
(réception mobile). Le récepteur doit présenter en DVB-T une figure de bruit minimale de 7 dB
en VHF et en UHF. Le tableau 3.2.9 illustre les paramètres du signal COFDM en DVB-T.
DVB-T
Mode
Nombre des Sous porteuses
/symbole OFDM.
Nombre des Sous porteuses
Utilisées pour le système.
Nombre des Sous porteuses Data.
Espacement inter-carrière (facteur
de sur- échantillonnages).
Précision absolue de la position
des sous porteuses en fréquences
Nombre des symboles OFDM par
trame.
Nombre des symboles Utilisées
12
8K
6817
2K
1705
769
193
6048
1116 Hz
1502
4465 Hz
˷
1Hz
˷
4Hz
68
68
-
-
pour le contrôle.
Durée utile du symbole OFDM.
Durée des Intervalles de garde du
symbole OFDM.
Delivery time accuracy
896 us
28
56
112
224
2 à ..22us
224us
7
14
28
56
0 à..5us
Tableau 3.2.9 : valeurs numériques des paramètres OFDM en DVB-T
Niveau de puissance minimum :
Minimum input level (dBm)
Profile 1: Gaussian
Profile 2:0 dB echo
Band III
UHF Band
IV&V
Band III
UHF
Band
IV&V
7 MHz
signal
-93.6
-91.8
-90.8
-89.8
-89.0
-87.9
-85.6
-84.1
-83.1
-82.7
-82.2
-80.0
-78.5
-77.1
-76.2
8 MHz
Signal dBm
-93.1
-91.3
-90.3
-89.3
-88.5
-87.4
-85.1
-83.6
-82.6
-82.2
-81.7
-79.5
-78.0
-76.6
-75.7
7 MHz
signal
-89.9
-85.0
-81.3
-85.4
-80.8
-76.6
-79.7
-75.5
-71.1
-
8 MHz
signal
-89.4
-84.5
-80.8
-84.9
-80.3
-76.1
-79.2
-75.0
-70.6
-
VHF
Bande de Fréquences
Modulation
Code
QPSK
QPSK
QPSK
QPSK
QPSK
16-QAM
16-QAM
16-QAM
16-QAM
16-QAM
64-QAM
64-QAM
64-QAM
64-QAM
64-QAM
Rate
1/2
2/3
3/4
5/6
7/8
1/2
2/3
3/4
5/6
7/8
1/2
2/3
3/4
5/6
7/8
VHF
Tableau 3.2.10 : Niveau minimum d'entrée du signal DVB -T
En présence uniquement de bruit Gaussien la puissance minimum nécessaire est liée au C/N
minimum par la relation : C/N=C/ (K.T.B.NF). En présence de trajet multiple la puissance
minimum nécessaire est présentée par le tableau ci-dessous.
13
Le tableau 3.2.11 illustre les paramètres techniques que le récepteur doit respecter en DVB-T2
DVB-T2 paramètres/modes
Constellation
Code Rate
Intervalle de Garde
Mode de Transmission (Fast
Fourier Transform FFT).
¨Pilot Pattern (PP) *
Antennes
Format de Signalization PAPR
(Peak Average Power Ratio
Reduction)
Forward Error Correction
(FEC) ,Longueur de La Trame
Input Mode
Mode Adaptation
Scrambling De L1 Post
Signaling
L-Post-Scrambled
Exigences
QPSK, 16 -QAM, 64 -QAM ou 256 QAM
Avec ou sans rotation de la constellation
1/2 , 3/ 5, 2/ 3, 3/ 4, 4/ 5 ou 5/6
TU/128 , TU/32 , TU/16 , TU * 19 /256, TU / 8,TU *
19/128 ou TU /
1k, 2k, 4k ,8k normale, 8K , 16 k normale, 16k
prolongée(extended), 32k normale ou 32k prolongé
PP1, PP2 , PP3 , PP4 , PP5 , PP6 ou PP7
SISO ou MISO
L1 -ACE est utilisé et TR est utilisé sur P2
L1 -ACE et ACE ne sont pas utilisés ;
L1 -ACE et TR sont uniquement utilisés , ou L1 -ACE ,
ACE et TR sont utilisés.
64 800 bits pour FECFRAME normale ;
16 200 bits pour courte FECFRAME
Mode d'entrée 'A' (mono PLP) ou "B" (Multi PLP)
en mode normal (NM) ; ou Mode Haute Efficacité (HEM)
Cette fonction doit être supportée par le récepteur DVBT2.
Tableau 3.2.11 : Caractéristiques techniques de la DVB-T2


Le récepteur DVB- T2 doit être capable de détecter le mode DVB -T2 utilisé,
L'interface doit travailler de manière compatible avec n'importe quelle combinaison
de constellation.
Le décodeur DVB-T2 n'est pas tenu de supporter les PLP portant GS / GSE (Generic
Stream Encapsullation, mais l'existence de ces PLP doivent pas causer de mauvais
fonctionnement du récepteur.
Générique flux encapsulation ou GSE est un protocole de couche de liaison de données définis
par DVB. GSE fournit des outils pour générer des protocoles de paquets orientés, comme par
exemple l’IP et cela au-dessus de couches physiques unidirectionnels comme par exemple DVBS2, DVB-T2 et DVB-C2.
GSE offre des fonctionnalités supplémentaires au-delà du transport pur des datagrammes IP qui
augmentent la flexibilité du protocole et de l'applicabilité. Le récepteur en DVB-T2 doit
respecter les rapports C/N indiqués dans le tableau 3.2.12 .
14
DVB-T2 C/N QEF Validé pour DVB-T2 PP2 32k Normal BW GI
1/8
Modulation
Code
rate
C/N
RAW
AWGN
C/N
Gauss
C/N
Rice
canal
C/N
Rayleigh
Statique
0 dB echo
chanal@
QPSK
QPSK
QPSK
QPSK
QPSK
QPSK
16-QAM
16-QAM
16-QAM
16-QAM
16-QAM
16-QAM
64-QAM
64-QAM
64-QAM
64-QAM
64-QAM
64-QAM
256-QAM
256-QAM
256-QAM
256-QAM
256-QAM
256-QAM
1/2
3/5
2/3
3/4
4/5
5/6
1/2
3/5
2/3
3/4
4/5
5/6
1/2
3/5
2/3
3/4
4/5
5/6
1/2
3/5
2/3
3/4
4/5
5/6
1.0
2.2
3.1
4.1
4.7
5.2
6.2
7.6
8.9
10.0
10.8
11.3
10.5
12.3
13.6
15.1
16.1
16.7
14.4
16.7
18.1
20.0
21.3
22.0
3.0
4.2
5.1
6.1
6.7
7.2
8.2
9.6
10.9
12.0
12.8
13.3
12.5
14.4
15.7
17.2
18.2
18.9
16.5
18.9
20.3
22.4
23.8
24.6
3.2
4.4
5.4
6.4
7.0
7.6
8.4
9.8
11.1
12.4
13.2
13.8
12.8
14.7
16.0
17.5
18.8
19.3
16.9
19.1
20.6
22.7
24.2
25.0
4.0
5.5
6.9
8.2
9.1
9.9
9.7
11.3
12.8
14.5
15.8
16.5
14.6
16.4
17.8
19.9
21.5
22.5
19.0
21.2
22.8
25.3
27.3
28.8
4.7
6.3
7.9
9.3
10.4
11.5
10.4
12.2
13.8
15.8
17.3
18.4
15.5
17.5
19.2
21.5
23.5
25
20.1
22.6
24.6
27.5
30.3
33.1
Tableau 3.2.12 : rapports C/N pour le récepteur DVB-T2
Les exigences de performance en C/N pour la DVB-T2 sont basées sur des simulations
informatiques, plus une marge d'implémentation raisonnable. Les valeurs de performance
spécifiés seront examinées dans le l'avenir par des tests sur laboratoire et sur le terrain. Les tests
peuvent entraîner des modifications des valeurs de C/N et des exigences supplémentaires.
Les valeurs C / N indiqués dans le tableau 3.2.12 sont calculées comme suit:
C / N = (C / N) RAW + A + B + C + D, où:





(C / N) RAW avant le décodage BCH pour atteindre un BER = 10-4
A = 0.2 dB, complémentaire C / N pour atteindre un BER de 10-7 avant le décodage
BCH
B = correction liée au Boost pilot.
C = perte en raison de l'estimation de canal réel
D =Additionnel C/N, terme correspondant au niveau de Back-stop noise à -33 dBc.
15
Le tableau 3.2.13 illustre les paramètres de calcul de B et C pour l’estimation du C/N en DVBT2.
Pilot Pattern
B = Pilot Boost
Correction
C = Real Channel
Estimation
Total
PP1
0.4
PP2
0.4
PP3
0.5
PP4
0.5
PP5
0.5
PP6
0.5
PP7
0.3
PP8
0.3
1.5
1.5
1.0
1.0
0.5
0.5
0.5
0.5
1.9
1.9
1.5
1.5
1.0
1.0
0.8
0.8
Tableau 3.2.13 : Paramètres pour le calcul du rapport C/N en DVB-T2
Intervalle de garde :
L’intervalle de garde est utilisé en DVB-T2 pour éliminer les interférences inter symbole ISI,
l’intervalle de gade max autorisé dans la norme est 532us (mode 1/4), la distance max
équivalente est 159Km (dans le cas de 224 us la distance est de 67 Km).
Vue d’ensemble sur le principe de PLP (Physical layer Pipe) :
Le principe de division du flux MPEG 2 TS en mode hiérarchique utilisé en DVB-T de 1er
génération est très limité et reste un modèle théorique sans application. Par contre le principe de
Multi PLP utilisé en DVB-T2 autorise une division de flux MPEG2 TS en plusieurs PLP,
théoriquement jusqu'à 255 différents PLP, mais en pratique 8PLP au maximum.
Figure 3.2.1 : Le principe du PLP en DVB-T2
L’utilisation des PLP assure pour chaque service une robustesse spécifique, chaque PLP peut
avoir sa propre modulation, FEC code rate et paramètres d’entrelacement.
La figure 3.2.1 illustre l’utilisation de PLP pour plusieurs configurations, afin d’offrir des
nouveaux services (SDTV, HDTV, 3DTV, Radio). Toutes les PLP sont diffusées sur la même
16
fréquence. Un seul Multiplex DVB-T2 peut contenir plusieurs PLP. Une PLP peut contenir un
seul programme MPEG ou plusieurs programmes.
La configuration de la robustesse des PLP autorise l’ajustement de la bande passante et de la
zone de couverture suivant le mode réception choisie : fixe, portable et mobile.
Paramètres des PLP :
Certain profil de modulation autorise des services avec différentes robustesses et bande passante.
Il y a des paramètres communs et d’autres sont spécifiques pour chaque PLP
Figure 3.2.2 : Paramètres des PLP en DVB-T2
Figure 3.2.2 illustre les paramètres communs et spécifiques lors de l’utilisation de PLP en DVBT2, on remarque que deux PLP ont la même fréquence et intervalle de garde, mais peuvent avoir
des constellations, FEC, débit différents.
Mode de PLP sélectionné :
Type1 mono PLP : une PLP à une slice par T2 Trame.
.
Figure 3.2.3 : Exemple de Trame mono PLP
17
La figure 3.2.3 illustre l’utilisation du mode mono PLP, Il permet un meilleur taux de
consommation de puissance qui améliore les performances de réception.
Type 2 Multi PLP : une PLP à deux sub-slices ou plusieurs Sub-slices par T2 Trame.
L’avantage de Multi PLP est d’augmenter la diversité en temps qui peut ajouter une robustesse
en plus au signal de réception, la figure 3.2.3 illustre ce concept, dans la même Trame, on a
différents Tranches de PLP (PLP0, PLP1, PLP2, … )
Figure 3.2.3 : Exemple de Trame Multi PLP.
Le récepteur doit présenter en DVB-T2 une figure de bruit minimale de 6 dB en VHF et en
UHF. Le tableau 3.2.14 illustre les paramètres du signal COFDM en DVB-T2.
Mode
Nombre des Sous
porteuses Data
En mode normal
Nombre des sous
porteuses Data
En mode prolongé
(extended)
Nombre des sous
porteuses ajoutées en
mode prolongé
(extended)
Espacement intercarrière(facteur de suréchentionnage).(Hz)
Durée utile du symbole
OFDM.
1K
853
DVB-T2
2K
4K
1705
3409
8K
6817
16K
13633
32K
27265
-
-
-
6912
13920
27840
0
0
0
48
144
288
8929
4464
2232
1116
558
279
112
224
448
896
1792
3584
Tableau 3.2.14 : Paramètres fréquentiels et temporels du spectre COFDM
du système DVB-T2
18
Traitement des échos hors intervalle de garde :
Les gabarits ci-dessous ont été adaptés à l’aide des comportements des décodeurs existants
(méthode utilisée : picture failing / seuil d’apparition des défauts sur l’image) pour un profil
composé de 2 chemins (un trajet principal et un écho à l’extérieur de l’intervalle de garde).
Figure 3.2.4 : Traitement des échos hors intervalle de garde
Le traitement des pré-échos par le récepteur :
Il s’agit d’un signal qui arrivera en avance de temps par rapport au signal initialement reçu de
l’émetteur principal, d’où le nom de préécho. Différentes stratégies de synchronisation sont
possibles dans les récepteurs, mais toutes n’optimisent pas forcément la réception en présence de
pré-écho.
Dans un récepteur dit de première ou de deuxième génération, l’apparition d’un pré-écho risque
de perturber la réception numérique. On utilise une technique qui permet d’optimiser le
positionnement de l’intervalle de garde par rapport à la configuration des échos reçus et cela de
manière dynamique.
Par ailleurs, les enseignements tirés de l’expérimentation de certaines expérimentations
permettent de formuler la conclusion suivante : En présence de signaux iso-fréquence arrivant
tous à l’intérieur de l’intervalle de garde, la meilleure stratégie serait de synchroniser le récepteur
sur le premier signal reçu. Par contre, en présence de signaux situés en dehors de l’intervalle de
garde, il est difficile de recommander une stratégie unique. Toutefois, il convient d’optimiser la
position de la fenêtre de l’intervalle de garde de manière à y placer le maximum de l’énergie
reçue.
19
C/(N + I) Performance en simple Réseaux de fréquence :
S’il existe une ou plusieurs positions de la fenêtre FFT pour la synchronisation du temps qui
donnent un rapport C / (N + I) supérieure ou égale à l'EPT requise (Effective Protection Target),
le récepteur DVB-T/T2 doit être en mesure de trouver un de ces fenêtres du temps,
indépendamment du profil d'écho. Le décodeur DVB-T/T2 doit également être en mesure
d'égaliser correctement le signal.
Pour les échos interceptés par des décodeur DVB-T: 7TU/24 (pour signal 7 MHz jusqu'à
298 ms et pour signal 8 MHz jusqu'à 260 ms).
Pour les échos interceptés par des décodeur DVB-T2:
57/64 ( ≈ 89,1 %) du temps de Nyquist pour scattered pilotes ( après interpolation temporelle )
Exemple: utilisation de 32K , GI 1/16 ( 224 ms ) et PP4 il doit être possible d'égaliser échos
jusqu'à
(57/64)
*
(3584/12)
ms
=
266
ms
.
Pour les modes DVB -T { 8K , 64 -QAM, R = 2/ 3, Δ / Tu = 1/8 }, { 8K , 64 -QAM, R = 2/ 3, Δ /
Tu = 1/4 } et { 8K ,64 -QAM, R = 3/4, Δ / Tu = 1/4 }, la valeur C / N requis pour le profil 2
(spécifié dans le tableau 3.2.8) pour QEF réception doit être obtenue lorsque le canal contient
deux chemins statiques avec retard relatif de 1,95 ms jusqu'à 0,95 fois longueur de l'intervalle de
garde , indépendamment de l'amplitude relative et les phases des deux chemins .
Performance dans les canaux variant dans le temps:
Le récepteur DVB-T/T2 doit être capable de fonctionner avec toutes les variations temporelles
de signaux qui existent naturellement avec une réception sur toit fixe (par exemple le
balancement du mât, le balancement de l'antenne) et en réception intérieur portable.
Aucun des paramètres de performance mentionnés ci-dessus devraient être affectés négativement
lorsque ces variations temporelles du canal existent. L'augmentation du C / N requis pour la
réception QEF doit être inférieure à 3 dB pour un 0 dB écho avec une séparation en fréquence
égale à 20 Hz et à un retard de 20 ms , ce qui correspond à un décalage Doppler de +/- 10 Hz (
après AFC ), comparativement à un 0 dB écho à la séparation de fréquence égale à 1 Hz et un
retard de 20 ms, correspondant à un décalage Doppler de + / - 0,5 Hz ( après AFC ).
Les exigences de ce paragraphe se réfèrent en DVB -T pour les modes { 8K , 64 -QAM, R = 2/3,
Δ / Tu = 1/8 } et { 8K , 64 -QAM, R = 2/3, Δ / Tu = 1/4 }, Et pour la DVB -T2 pour les modes
indiqués dans le Tableau des configurations en DVB-T2 (en particulier 32K 256 QAM) .
Atténuation des échos hors intervalle de garde pour un signal DVB-T:
Echo attenuation in dB relative reference
-260
Delais
Mode
8K, 64-QAM, R=2/3,
15
Δ/Tu=1/8
-230 -200
-150
-120 120 150 200 230 260
-
10
5
13
20
5
10
13
-
15
8K, 64-QAM, R=2/3,
10
Δ/Tu=1/8
8K, 64-QAM, R=2/3,
12
Δ/Tu=1/8
5
n/a
n/a
n/a
n/a
n/a
n/a
5
10
6
n/a
n/a
n/a
n/a
n/a
n/a
6
12
Tableau 3.2.15 : Atténuation des échos hors intervalle de garde en DVB-T
Atténuation des échos hors intervalle de garde pour un signal DVB-T2:
Echo attenuation in dB relative reference
-260
Delais
Mode
32K,256QAM,PP4,R=3/5,Tu=1/16 4
32K,256QAM,PP4,R=2/3,Tu=1/16 3
32K,256QAM,PP4,R=3/4,Tu=1/16 8
32K,256QAM,PP4,R=3/5,Tu=1/32 10
32K,256QAM,PP4,R=2/3,Tu=1/32 12
32K,256QAM,PP4,R=3/4,Tu=1/32 14
-230 -200 -150 -120 120 150 200 230 260
2
6
4
9
11
13
n/a
n/a
n/a
7
10
12
n/a
n/a
n/a
4
6
8
n/a
n/a
n/a
2
3
4
n/a
n/a
n/a
2
3
4
n/a
n/a
n/a
4
6
8
n/a
n/a
n/a
7
10
12
2
6
4
9
11
13
4
3
8
10
12
14
Tableau 3.2.16 : Atténuation des échos hors intervalle de garde en DVB-T2
Configurations usuelles en DVB-T2 :
Constellation
Code rate
Intervalle de
garde
Transmission
mode
Pilot pattern
PAPR
Input mode
FEC Frame
length
Input Mode
TFS
Mode Normal
(NM)/high
efficiency mode
(HEM)
FEF
Streams
Auxiliaires
VHF III 7MHz
SFN
256 QAM
Rotated
3/5 2/3 3/4
1/8
UHF 8MHz
MFN
256 QAM
Rotated
3/5 2/3 3/4
1/128
UHF 8MHz SFN
UHF 8MHz MFN
256 QAM Rotated
256 QAM Rotated
32K normal
32K normal
32K extended
PP2
PP7
PP4
TR-PAPR
SISO
64800
TR-PAPR
SISO
64800
TR-PAPR
SISO
64800
TR-PAPR
SISO
64800
Mode A
No
HEM
Mode A
No
HEM
Mode A
No
HEM
Mode A
No
HEM
Non utilisé
Non utilisé
Non utilisé
Non utilisé
Non utilisé
Non utilisé
Non utilisé
Non utilisé
3/5
1/16
2/3
1/16
PP4
3/4
1/32
1/32
2/3
1/16
32K extended
PP4
PP
6
Tableau 3.2.17 : Configuration usuel en DVB-T2
21
3/5
1/16
PP7
3/4
1/32
1/32
Connecteurs optionnelles de démodulateur DVB-T/T2
Connecteur d'entrée RF optionnelle:
Si l'entrée RF soutient un courant continu à une antenne externe avec amplificateur, le décodeur
ne doit pas dégrader les performances des caractéristiques d'entrée RF. L'alimentation DC doit
être protégée contre les courts- circuit. En outre, il doit y avoir une solution de rechange dans le
système de menu pour activer l'alimentation CC Source on / off. Dans la première initialisation
du temps et de réinitialisation aux réglages d'usine par défaut, la puissance DC de l’alimentation
doit être coupée.
Connecteur de sortie RF optionnelle:
Pour un décodeur DVB-T/T2 équipés d'un by-pass RF (RF in - RF out), le connecteur doit être
de type: IEC mâle conformément à la norme CEI 60169, la gamme de fréquence pour la
dérivation RF devrait être de 47MHz à 862 MHz, et le gain de dérivation RF doit être de -1 dB à
3 dB. Les signaux RF doivent être contournés de RFin à RFout indépendamment de l'état du
récepteur (opérationnels ou en veille), de sorte que l'équipement connecté (par exemple poste de
télévision) peut fonctionner même si le récepteur est en stand by.
Strategie de synchronisation des récepteurs en SFN:
Il existe une variété de gammes de récepteurs, et les différents modèles présentent des
comportements différents dans les mêmes conditions de réception. Il existe certaines normes
internationales qui contiennent les conditions minimales qu'un récepteur doit suivre.
Il existe plusieurs stratégies de synchronisation possibles. Leur optimisation est du ressort des
fabricants des récepteurs et elle permet de différencier les performances des récepteurs.
Parmi les stratégies les plus connues, nous pouvons citer :
1.
2.
3.
4.
5.
La synchronisation sur le premier signal arrivé, qui dépasse un seuil de réception donné.
La synchronisation sur le signal le plus fort.
La synchronisation sur le signal central (dans le temps). Cela revient à positionner
l’intervalle de garde de manière à y placer le maximum de l’énergie reçue.
La synchronisation quasi-optimale.
La synchronisation avec le maximum C/I.
L’influence de la stratégie de synchronisation sur la planification du réseau SFN:
A la réception des signaux décrits précédemment, intervient la stratégie de synchronisation du
récepteur numérique. Il s’agit d’un algorithme de décision qui choisit le « signal de
synchronisation » parmi tous les signaux reçus. Une fois choisi, ce signal déterminera par sa
position temporelle l’origine du temps pour les autres signaux. Ces derniers deviennent alors des
« échos » et leur position temporelle peut alors être comparée à l’intervalle de garde.
L’interférence est calculée à partir de la position temporelle et le niveau de l’écho par rapport au
signal de référence de synchronisation.
22
Strategie de synchronisation des récepteurs en SFN:
Le marché des récepteurs est très vaste et les différents modèles présentent des comportements
différents dans les mêmes conditions de réception. Il y a certaines normes internationales qui
contiennent les conditions minimales qu’un récepteur doit suivre. Les récepteurs TNT utilisent
différentes stratégies pour décoder le signal, ces stratégies sont basées sur la réponse
impulsionnelle du canal de propagation qu'ils prennent comme référence pour synchroniser
l’Emplacement de la fenêtre de décodage (fenêtre FFT).
Il y a plusieurs méthodes pour synchroniser le signal en réception. La méthode proposée par l'EBU
et utilisée par plusieurs operateurs dans la planification du réseau est celle du first server, le
récepteur se synchronise avec le premier signal au-dessus du seuil de réception. Il y a une
deuxième méthode appelée Best server, le récepteur se synchronise avec le signal qui présente le
plus haut niveau de champ.
Une autre méthode utilise la synchronisation sur le signal central (dans le temps). Cela revient à
positionner l’intervalle de garde de manière à y placer le maximum de l’énergie reçue.
Conclusion :
Dans le cadre du déploiement du deuxième multiplex TNT, le récepteur doit être compatible
DVB-T/DVB-T2, en prenant en considération l’ensemble des points de la norme traités dans ce
document, de plus il doit aussi être comptatible Mono et Multi PLP lors de l’utilisation de PLP
en DVB-T2 pour le service de régionalisation.
3.3 Décapsuleur IP :
Le récepteur doit intégrer les protocoles et standards suivants :
 Transport : MPEG TS ( Transport Stream) sur UDP, RTP/RTSP (Real Time
Streaming Protocol) sur UDP
 Réseaux :
SNMP, TR069 (TR135, TR140….), IPv4, IPv6, SIP, DNS, RTP, RTSP, RTCP,
ICMP, IGMPv2&v3, HTTP, HTTPS, FTP, TFTP, UDP, TCP
 Connectivité : Adressage IP statique, Client DHCP, Connexion PPPoE
 Browser :
 HTML, Javascript 1.3, SSL, CSS..
 Le récepteur doit être compatible avec plusieurs Middlewares des solutions IPTV
(compatibilité avec le Middleware de l’opérateur).
Le récepteur doit supporter :
 Des flux Multicast et Unicast VoD
 Des mécanismes d’amélioration de la qualité de service (Fast Zapping et Correction
d’erreurs-Retransmission de paquets). Le délai de zapping ne doit pas dépasser 1 sec.
 L’authentification des utilisateurs et gestion des droits de visualisation des contenus.
Restreindre ou interdire la copie privée du contenu visualisé ou enregistrée sur le
disque du récepteur.
 Le récepteur doit permettre la gestion des profiles, afin de :
23
 Contrôler l’accès au menu et à la configuration.
 Contrôler l’accès au type de contenus selon le profile enregistré afin de permettre
le contrôle parental et possibilité de blocage de chaines.
3.4 Démultiplexeur :
Le Démultiplexeur doit :







Suivre la norme MPEG-2 TS définie dans ISO/IEC 13818-1 ;
Utiliser MPEG-2 service information ;
Interpréter le décrypteur CA ;
Décoder un flux TS avec un débit qui inclue le débit maximum que la tête de réseau
peut délivrer ;
Sélectionner un ou plusieurs sections de flux vidéo et les véhiculer vers une sortie data
(USB) ;
Supporter un débit variable des flux élémentaires (chaînes TV et radio) avec un débit
global fixe ;
Supporter un mélange de service dans le même flux (chaînes SD en MPEG-2 et HD en
MPEG-4 et services radio.
3.5 Décodeur MPEG-2
3.5.1
Décodeur MPEG-2 vidéo
La norme MPEG-2 couvre une grande variété d'applications, pour satisfaire leurs exigences, un
très grand nombre de spécifications techniques ont été développées, avec plusieurs profiles et
divers types d'améliorations.
24
Figure 3.5.1 : Profiles en MPEG-2 vidéo





Profil simple: il n'utilise pas des images de type B, ce profil convient à des
applications à faible retard comme la vidéo conférence.
Profil principal : il admet des images de type B, cette caractéristique augmente le
retard.
Profil SNR: il admet des couches d'amélioration en hiérarchisant le rapport SNR
Le profil spatial: on achemine les images sous différentes résolutions, SD HD.
Le Profil élevé: il admet des signaux vidéo échantillonnés 4:2:2, 4:2:0.
La figure 3.5.1 illustre les différents profils et niveaux pris en charge dans la norme MPEG2/vidéo. Le récepteur doit décoder des flux SD en MPEG-2 sur le premier multiplex avec un
profil principal et un niveau principal (MP@ML 576i/25)
3.5.2
Décodeur MPEG-2 audio :
MPEG-1 Layer II :
Le système MPEG-1 Layer II ISO/CEI décrit par la norme ISO 11172-3. Les fréquences
d’échantillonnage admises dans ce standard sont: 32, 44.1 et 48 KHz.
Caractéristiques techniques :
 Fréquence d’échantillonnage utilisées : 32, 44.1, 48 KHz.
 Débits : 32, 48, 56, 64, 80, 96, 112, 128, 160, 192, 224, 256, 320 and 384 kbit/s.
 Mode : Stéréophonique, stéréo combiné (exploitation des redondances entre les
canaux), dual monophonique (2 canaux indépendants : programmes bilingues).
 Multicanal : Il supporte plus de 5 canaux audio ainsi que le LFE (Low Frequency
Enhancement).
 Retard minimum théorique de codage/décodage : 35ms.
Le récepteur doit décoder les flux audio MPEG-1 LII pour toutes les combinaisons de
fréquence d’échantillonnage et de débit.
Le décodeur MPEG-2 AAC :
Le document normatif est intitulé ISO/IEC 13818-7. Les fréquences d’échantillonnage admises
sont 8, 11.015, 12, 16, 22.05, 24, 32, 44.1, 48, 64, 88.2 et 96 KHz.

Caractéristiques techniques :
 Fréquence d’échantillonnage utilisée : de 8 KHz a 96 KHz.
 Débits : l’AAC peut être utilisé à n’importe quel débit (8 à 160 kbit/s).
 L'algorithme AAC (AAC-LC) est l'un des meilleurs de sa catégorie sur le rapport
Qualité/Compression/Espace Disque.
Le récepteur doit décoder les flux audio MPEG-2 AAC pour toutes les combinaisons de
fréquence d’échantillonnage et de débit.
25
3.6 Décodeur MPEG-4
3.6.1
Décodeur MPEG-4 vidéo
Profils du MPEG-4 AVC :
Le MPEG-4/AVC définit un ensemble de profils, chacun supporte un certain nombre d'options
liées aux différents types d'applications.


Profil de base: il vise des applications avec un scan progressif, une complexité modérée,
une transmission robuste sur des canaux moins sûrs, exemple: mobile, vidéo conférence.
Profil supérieur: il vise des applications de télédiffusion SD, HD, avec des canaux plus
sûrs, des outils de codage plus sophistiqués, décomposition en tranches de type B,
complexité élevée par rapport au profil de base avec l'augmentation du taux de
compression.
Le tableau 3.6.1 illustre l’ensemble des profils supportés par la norme ISO-IEC 14496-10
Fonction supporté
Base Étendu
Principal
Haut
X
X
Haut 10
Intra
X
X
Haut
4:2:2
X
X
Haut
4:4:4
X
X
Tranches I et P
Tranches B
Tranche SI, SP
Image à références
multiples
Filtre anti-blocs
Codage CAVLC
Codage CABAC
Ordonnancement flexible
des macro-blocs (FMO)
Ordonnancement arbitraire
des tranches (ASO)
Tranches redondantes (RS)
Partitionnement des
données (DP)
Codage entrelacé MB-AFF
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Format 4:2:0
Format 4:2:2
Format 4:4:4
Quantification 8 bits
Quantification 10 bits
Quantification 12 bits
Transformation 8*8
Matrice de quantification
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Tableau 3.6.1 : Profiles en MPEG-4/AVC
26
Le récepteur doit décoder le profil principal et le profile élevé. Le tableau 3.6.2 illustre
les niveaux définis dans la norme, le récepteur doit décoder les levels 3.0, 3.2, 4.0, 4.1. Le
level 4.2 est optionnel, dédié pour les récepteurs qui décode des flux 1080p/50.
Levels du H.264/AVC :
Numéro MBs
de level
1
1485
Taille
Im en
MB
99
1b
1485
99
128 kbs
1.1
3000
396
192 kbs
1.2
6000
396
384 kbs
1.3
11880
396
768 kbs
2
11880
396
2 Mbs
2.1
19800
792
4 Mbs
2.2
20250
1620
4Mbs
3
40500
1620
10Mbs
3.1
108000 3600
14 Mbs
3.2
216000 5120
20 Mbs
4
245760 5120
20 Mbs
4.1
245760 8192
50 Mbs
4.2
522240 8704
50 Mbs
5
589824 22080 135
Mbs
983040 36864 240
Mbs
5.1
Débit
Débit
Ba,Et,Pr Haut
64 kbs
80 kbs
160
kbs
240
kbs
480
kbs
960
kbs
2.5
Mbs
5 Mbs
Débit
Haut
10
192
kbs
384
kbs
576
kbs
1152
kbs
2304
kbs
6
Mbs
12
Mbs
5 Mbs 12
Mbs
12.5
30
Mbs
Mbs
17.5
42
Mbs
Mbs
25
60
Mbs
Mbs
25
60
Mbs
Mbs
62.5
150
Mbs
Mbs
62.5
150
Mbs
Mbs
168.75 405
Mbs
Mbs
300
720
Mbs
Mbs
Débit haut
Exemple
4:/(2:2),(4:4) Définition
256 kbs
3072 kbs
128*96/30.9
176*144/15.0
128*96/30.9
176*144/15.0
176*144/30.3
320*240/10.0
176*144/60.6
320*240/20.0
352*288/15.2
352*288/30
8Mbs
352*288/30
16 Mbs
352*480/15
352*576/25.6
720*480/15.0
352*576/25
720*480/30
720*576/25
1280*720/30
720*576/66.7
1280*720/60
512 kbs
768 kbs
1536 kbs
16 Mbs
40 Mbs
56 Mbs
80 Mbs
80 Mbs
200 Mbs
200 Mbs
540 Mbs
960 Mbs
Tableau 3.6.2 : Levels en MPEG-4/AVC
27
1920*1080/30.1
2048*1024/30.0
1920*1080/30.1
2048*1024/30.0
1920*1080/64.0
2048*1088/60.0
1920*1080/72.3
2048*1920/30.7
1920*1080/120.5
4096*2048/30.0
Le récepteur de la TNT doit aussi :


Afficher du matériel d’origine 4:3 dans un écran 16 :9
Gérer le changement dynamique du débit de transmission comme le passage de
720p/50 au 1080i/25, ou bien du 576i/25 au 720p/50
Gérer l’affichage du contenu suivant la résolution primaire de l’écran
Gérer la conversion de flux vidéo haute définition pour une sortie à définition standard


3.6.2
Décodeur MPEG-4 audio
MPEG-4 HE AAC :
Le décodage HE-AAC ou High Efficiency Audio Advanced Coding est un standard développé
par le groupe MPEG, norme (ISO/IEC 14496-3). Les fréquences d’échantillonnages admises
sont de 24 à 96 KHz.
Le décodeur audio doit aussi :





Ne pas Introduire un retard entre l’audio et la vidéo de au maximum ± 5 ms ;
Gérer les changements rapides des composantes audio (PID) dans un service ;
Décoder dans une 1s après un changement du nombre de chaines, le débit d’une
chaines, la valeur du PID, de stéréo a mono
Lire les informations dans le DVB-SI
Recevoir les signaux multicanaux
3.7 Décryptage DVB-CI
L’interface commune (ou sigle CI de l'anglais Common Interface) désigne un système relatif au
« contrôle d'accès » des programmes et services payants ou optionnels exploité par la norme
DVB. Il exploite le principe de l'utilisation de contrôle(s) d'accès multiples ou Multicrypte.
La norme « interface commune » ne spécifie donc que les moyens de communication entre les
modules (CAM) et les récepteurs construits pour lire les signaux DVB.
Ce mode de contrôle d'accès est obligatoire au niveau du récepteur, associe 3 éléments intégrant
à la fois des équipements électroniques (microprocesseurs) et des logiciels :



Au moins un module externe (DVB CI) (cavité qui doit recevoir une cartouche
compatible avec le type de contrôle d'accès exploité).
La cartouche de contrôle d'accès comprenant un lecteur type PC Card (CAM)
muni d'une fente pour y glisser une carte à puce compatible
La carte à puce délivrant les droits d'accès compatible avec le contrôle d'accès
exploité tels que Nagravision, Viaccess ou Mediaguard.
Ces modules utilisent la norme PCMCIA ou PC Card utilisée également dans la
microinformatique. Ils sont également conformes à la norme CSA « Common Scrambling
Algorithm », laquelle spécifie qu’un récepteur à « interface commune » DVB doit être
compatible avec tous les contrôle d'accès validés par la norme DVB.
28
Le standard DVB-CI-Plus optionnel dans le cas du récepteur de la TNT, est une amélioration du
DVB-CI en ajoutant de nouvelles fonctionnalités dans les modèles de terminaux HD récents
tels que:







Gestion de multiples Flux cryptés (Multi-stream).
routage de flux IP à large bande à travers des CAM.
capacité de la CAM de contrôler ces IP
Extensions du navigateur CI Plus.
Lancement d'applications CICAM.
Extensions URI (Informations sur les Règles d'Utilisation)
Possibilités de Watermarking (signature ou tatouage numérique) et de transcodage
(changement de format).
L'avantage majeur de cette nouvelle interface est que le récepteur peut orienter plusieurs services
de radiodiffusion, capté par ces différents tuners, vers la CICAM via le processus de multistream (ou multi-flux), pouvant ainsi décrypter tout les TS cryptés provenant de sources
différentes
Radiodiffusion
Récepteur de
TV numérique
Affichage
Serveur de
service à la
demande
CICAM (Interface
Commune avec
Module de Contrôle
d'Accès)
Figure 3.7.1 : Schéma bloc du système de contrôle d’accès
La figure 3.7.2 donne le schéma bloc d’un récepteur, en remarque que les points forts de
l’interface CI+ est la gestion de plusieurs flux ce qui est très intéressant quand on a plusieurs
Tuner.
29
Traitement de flux multiples
Module d'entrée
Décodeur
Vidéo
Entrée RF
Entrée RF
Entrée RF
Internet
Tuner DVB-T
Tuner DVB-T2
Tuner DVB-S
Interface
réseau IP
Démodulateur
Démodulateur
Démodulateur
Choix PID
By-pass
Choix PID
Multiplexeur
TS
Démultiplexeur
TS
Décryptage du
Contrôle du
contenu/Démux
Décodeur
vidéo
Démultiplexeur
Stockage
Démultiplexeur
Stockage
Démultiplexeur
Stockage
Audio
Décodeur
audio
Choix PID
Décapsuleur
IP
Interface commune
commune
Interface
désembrouilleur
Cryptage du
Contrôle du
contenu
Module CI Plus
Figure 3.7.2 : Architecture d'un récepteur avec une interface commune CI+
3.8 Intégration des nouveaux services :
Local PV : Local PVR ou Digital Video Recorder: enregistrement du flux vidéo en local sur le
disque dur du récepteur avec les caractéristiques suivantes :
 L’enregistrement peut être selon le contenu, la chaine, date, plage horaire, etc ;
 Validation de l’enregistrement : vérification de la mémoire disponible sur le récepteur
et possibilité de validation ou annulation de l’enregistrement.
 Annulation de l’enregistrement / suppression de la mémoire : possibilité
d’annuler/arrêter à tout moment l’enregistrement du contenu. Dans le cas où la
mémoire du récepteur est insuffisante, une alarme/notification est indiquée pour vider
la mémoire à partir de la liste des programmes/contenus enregistrés.
 Consultation du contenu enregistré : Possibilité de consulter la mémoire occupée du
récepteur, de voir le contenu des programmes enregistrés, et de supprimer des
enregistrements effectués ou en cours.
Pour chaque fonctionnalité citée ci-dessus les opérations suivantes doivent être possibles : play,
stop, pause, resume, normal backward,, fast-forward, slow-forward, liste des contenus
enregistrés, suppression des contenus enregistrés.
Series recording: possibilité d’enregistrer un épisode d’une série ou d’un programmer
l’enregistrement de tous les épisodes de cette série. Il est possible d’effectuer cet enregistrement
même si les épisodes sont sur des chaines distinctes.
Time Shift TV: Possibilité d’effectuer une pause sur le programme TV en vue de reprendre le
visionnement ultérieurement. Cette fonctionnalité dépend de certaines spécifications arrêtées par
30
l’opérateur: Nombre de chaînes, fenêtre de stockage, exemple 2 H30 de stockage pour chaque
chaine, ce qui donne droit à 2h30 de retour en arrière pour chacune des chaines.
Catch Up TV: Possibilité de revoir des programmes antérieurs de télévision pendant une durée
déterminée. Cette fonctionnalité dépend de certaines spécifications arrêtées par l’opérateur:


Nombre de chaînes souhaité. Exemple 10 chaines
Période d’accessibilité du programme. exemple deux semaines (24H/24, 7j/7)
Picture-in-Picture (PiP) : Possibilité de visualiser, via une fenêtre réduite, sans changer de
chaine, les programmes d'une autre chaine ; Zapping sur le mode PiP : possibilité de basculer en
plein écran sur la chaîne affichée en « PiP ».
L’ensemble des nouveaux services cités ci-dessus sont optionnel au niveau du cahier des charges
du récepteur de la TNT.
3.9 Télécommande
La télécommande du récepteur doit disposer des fonctionnalités standards tels que :











Power on/off, mettre le récepteur ON/OF
Programme up/down [P+, P-] basculement d’un programme à un autre
Un accès direct à la TV et radio via des boutons
Un accès au menu pour configurer le récepteur via un bouton à définir
Un accès direct au Guide des programmes EPG via un bouton à définir
Un accès direct au Télétexte via un bouton à définir
Un rangement et accès direct aux listes des « Favoris » via un bouton à définir :
Permettre au moins la création d’un nombre défini de listes de chaines favorites
Possibilité de nomination de chaque liste de chaines favorites
Possibilité de verrouillage des listes de favorites par un code parental
Un accès aux infos via un bouton à définir
En option :













Un accès direct aux services LPVR, Catch Up TV , Time Shift TV via des boutons à
définir
Un accès direct aux fonctionnalités du service LPVR, via des boutons à définir
Afficher la liste d’enregistrement (PVR liste)
Enregistrement – commencer l’enregistrement/ enregistrement d’un événement en
cours
Play : commencer l’enregistrement
Stop : arrêter l’enregistrement
Pause: faire une pause sur l’enregistrement
normal backward,
fast-forward, slow-forward,
liste des contenus enregistrés
suppression des contenus enregistrés
Le tri et le balayage des chaines par ordre alphanumérique
Un accès direct au Service VoD via un bouton à définir
31







Un contrôle d’enregistrement, d’arrêt, de pause, d’avancement… via des boutons à
définir
Un Clavier Alphanumérique : possibilité de faire entrer le numéro des chaines et ou
du texte
Chargement rapide du dernier canal via un bouton « Last » à définir
Une correction d’erreurs entrées via un bouton « supprimer » à définir
Un accès au contrôle parental via un bouton à définir
Un accès direct aux services « Picture In Picture » (PIP) et PIG via des boutons à
définir.
Possibilité de recherche d’une chaine : la recherche des chaines doit être facile et
ergonomique (par thématique Info, Sport, enfants…)
3.10Formats de données et procédure de configuration:
Le décodeur doit être capable de supporter des débits TS ≤ 72 Mbit / s.
Remarque: Le débit d'entrée total maximum du système DVB-T2 (tenu compte de la somme de
toutes les entrées) est donc 72Mbits * 255.
Pour le processus de suppression de paquets nulle, la plupart de ces données sont cependant
retiré avant la transmission. Le débit d'entrée maximal en termes de charge utile, reprend tous
les flux d'entrée est limitée par la capacité de transport T2.
Procédures de configuration et balayage:
Le récepteur DVB-T/T2 doit fournir un ensemble initial de routine, où l'utilisateur doit être en
mesure de configurer les paramètres suivants :
 Langues, dans le cas où plusieurs langues en plus de la langue française obligatoires
sont prises en charge.
 Le récepteur DVB-T/T2 doit afficher un indicateur d'intensité de signal et un
indicateur de qualité de réception.
Après l'achèvement de la première configuration, le récepteur doit commencer un canal de LCN
procédure de numérisation. La mise en place initiale de la routine doit être démarrée
immédiatement après la première activation du récepteur TNT.
 Le récepteur DVB-T/T2 doit fournir un indicateur d'intensité de signal et un
indicateur de qualité de réception. Ces indicateurs doivent être accessibles dans un
sous-menu du menu de configuration du récepteur DVB-T/T2.
 Pour la liste manuelle des canaux mis en place, le récepteur DVB-T/T2 doit fournir
une procédure de balayage sur la gamme de fréquences VHF/ UHF .
 Le récepteur DVB-T/T2 doit fournir une procédure de balayage manuel pour
récupérer les services disponibles sur le réseau si LCN n'est pas disponible sur le
réseau TNT.
 Le récepteur DVB-T/T2 est capable de gérer les LCN (Logical Channel Number) qui
permettent de déterminer dans quel ordre et position seront classées les chaînes dans
le décodeur TNT lorsque l’utilisateur lance une recherche automatique.
 En plus de la recherche automatique, le récepteur doit permettre une recherche
manuelle où l'ID de canal (ou fréquence) est entré par l'utilisateur.
32
Les modifications manuelles de la liste des chaînes:
Dans la liste des ''Channel View'', l'utilisateur doit avoir le droit de modifier manuellement
l'ordre des chaînes et insérer, remplacer ou supprimer des canaux à sa propre discrétion et donc
changer manuellement le mappage des numéros de canaux à des noms de canaux. Dans ce cas
cependant, le décodeur TNT fournit une option dans le menu de configuration du récepteur TNT
pour réinitialiser les mappages à la dernière liste des chaines stockées ou la liste des chaînes
signalé activement. Dans le cas où le récepteur TNT fournit des listes de canaux définis par
l'utilisateur, ces listes ne peuvent être affectées par la fonctionnalité LCN si l'utilisateur confirme
les modifications avant
33
4
Références Bibliographiques :
[1] ITU-R BT.419, recommandation de l’UIT pour les antennes de réception de la TNT
[2] ETSI EN 300 744, standard de l’ETSI pour la télévision numérique terrestre première
génération DVB-T
[3] ETSI EN 302 755, standard de l’ETSI pour la télévision numérique terrestre deuxième
génération DVB-T2
[4] ETSI EN 300 421, standard de l’ETSI pour la télévision numérique par satellite
première génération DVB-S
[5] ETSI EN 300 421, standard de l’ETSI pour la télévision numérique par satellite
deuxième génération DVB-S2
[6] ISO-IEC 13818-1, norme de l’ISO en collaboration avec l’IEC pour le transport des
signaux vidéo multiplexés
[7] ISO-IEC 13818-2, norme de l’ISO en collaboration avec l’IEC pour le codage des
signaux vidéo en MPEG-2
[8] ISO-IEC 13818-7, norme de l’ISO en collaboration avec l’IEC pour le codage des
signaux audio en MPEG-2/AAC
[9] ISO-IEC 11172-3, norme de l’ISO en collaboration avec l’IEC pour le codage des
signaux audio en MPEG-1/ L2
[10] ISO-IEC 14496-3, norme de l’ISO en collaboration avec l’IEC pour le codage des
signaux audio en MPEG-4/HEAAC
[11] ISO-IEC 14496-10, norme de l’ISO en collaboration avec l’IEC pour le codage des
signaux vidéo en MPEG-4/AVC
[12] DVB-CI EN 50221, norme de l’ETSI pour le cryptage des signaux vidéo
[13] IEEE 802.3, norme de IEEE pour la transmission des signaux Ethernet
[14] IEEE 802.11, norme de IEEE pour la transmission des signaux wifi
[15] ITU R BT 1368-10, recommandation de l’UIT-R pour la spécification des rapports de
protection de la TNT.
34
5
Annexes
1. Liste des figures
Figure
Figure 3.1
Figure 3.2.1
Figure 3.2.2
Figure 3.2.3
Figure 3.2.4
Figure 3.2.4
Figure 3.5.1
Figure 3.7 .1
Figure 3.7.2
Définition
Caractéristique d’une antenne de réception de la TNT dans les
bandes I, III, IV et V.
Principe du PLP en DVB-T2
Paramètres des PLP en DVB-T2
Exemple de Trame mono PLP
Exemple de Trame multi PLP
Traitement des échos hors intervalle de garde
Profiles en MPEG-2 vidéo
Schéma bloc du système de contrôle d’accès
Architecture d'un récepteur avec une interface commune CI+
Tableau 1 : Liste des figures
2. Liste des Tableaux
Tableau
Tableau 2.1
Tableau 3.2.1
Tableau 3.2.2
Tableau 3.2.3
Tableau 3.2.15
Tableau 3.2.16
Définition
Cahier des charges du récepteur de la TNT en Algérie
Bandes de fréquence utilisées pour la TNT
Rapport de protection analogique/numérique (en dB)
Rapport de protection du signal numérique 64QAM
2/3/numérique 64QAM 2/3 (en dB)
Rapport de protection du signal numérique (64QAM 2/3/
analogique (en dB)
Rapport de protection co-canal du signal Analogique
/Numérique (64QAM ) (en dB)
Rapport de protection co-canal du signal numérique(DVB-T) /
numérique (DVB-T) en dB
valeurs de références pour la réception de la TNT en DVB-T
C/N de décrochage pour les différents modes de réception
valeurs numériques des paramètres OFDM en DVB-T
Niveau minimum d'entrée du signal DVB -T
Caractéristiques techniques de la DVB-T2
Rapports C/N pour le récepteur DVB-T2
Paramètres pour le calcul du rapport C/N en DVB-T2
Paramètres fréquentiels et temporels du spectre COFDM
du système DVB-T2
Atténuation des échos hors intervalle de garde en DVB-T
Atténuation des échos hors intervalle de garde en DVB-T2
Tableau 3.6.1
Tableau 3.6.2
Profiles en MPEG-4/AVC
Levels en MPEG-4/AVC
Tableau 3.2.4
Tableau 3.2.5
Tableau 3.2.6
Tableau 3.2.7
Tableau 3.2.8
Tableau 3.2.9
Tableau 3.2.10
Tableau 3.2.11
Tableau 3.2.12
Tableau 3.2.13
Tableau 3.2.14
Tableau 2 : Liste des tableaux
35