Etude théorique de la télévision terrestre

Etude théorique de la télévision terrestre

La télévision terrestre est constituée par un ensemble du réseau d’émission et de diffusion. Ce réseau est basé essentiellement sur:
• Une transmission terrestre (Radio de Faisceau hertzien): Réseau d’émission et de contribution.
• Des émetteurs TV, FM, AM : qui servent à une couverture terrestre d’une grande population locale ou régionale.
• Des réémetteurs TV & FM : permettant de changer le canal de diffusion en gardant le même signal diffusé par l’émetteur pilot afin de couvrir les zones ombres.

Architecture de réseau SNRT

Afin d’étudier de plus près le réseau de la télévision terrestre nous nous sommes rendus à la station de ZAER, dans laquelle nous avons pu découvrir le schéma synoptique de la chaine de télévision analogique et aussi celle de la télévision numérique.
A la station terrestre de diffusion, nous trouvons principalement deux types de support de transmission :
• Le faisceau hertzien
Ce type de support de transmission représente le moyen le plus efficace pour les distances de l’ordre de 50 Km. Au Maroc, le type de modulation utilisée sur ce support est une modulation d’amplitude pour la vidéo et une modulation de fréquence pour le son.
• Le satellite
Il s’agit d’un moyen essentiel de réception surtout pour les zones lointaines qui ne peuvent pas être asservies par le faisceau hertzien. Encore, le satellite peut jouer un rôle très important au cas de défaillance de faisceau hertzien puisqu’il peut être utilisé comme un secours de celui-ci.

La télévision analogique terrestre

Les caractéristiques fondamentales de tous les systèmes de télévision ont été définies par rapport à des considérations physiologiques de l’œil humain, qui se résument par le mot image. Cette image est constituée d’un ensemble de lignes portant des informations qui peuvent concerner l’intensité lumineuse, la couleur, la synchronisation ou la qualité. Pour le standard B/G PAL utilisé au Maroc, une image est constituée de 625 lignes composées de deux trames :
• La première trame: commence à la ligne 1 et se termine à la ligne 312.5.
• La deuxième trame: commence à la ligne 312.5 et se termine à la ligne 625.
Pour chaque trame, on trouve deux types de lignes:
Lignes utiles: Elles portent des informations propres à l’image et sont de 575 lignes :
De la ligne 23.5 jusqu’à la ligne 310.
De la ligne 336 jusqu’à la ligne 623.5.
Lignes non utilisé : Elles ne portent pas des informations propres à l’image, mais peuvent contenir des informations sur sa qualité et sont de 50 lignes :
De la ligne 623.5 jusqu’à la ligne 23.5.
De la ligne 311 jusqu’à la ligne 335.
Pour une charge d’adaptation de 75 Ω, l’amplitude crête à crête des signaux vidéo est de 1V, 30% de cette plage (0.3V) est dédié à la synchronisation, sur l’écran ce niveau se traduit en noir, alors que les 70% restant (0.7V) sont dédié aux niveaux de luminance, le niveau 0.3V représente le noir sur l’écran alors que le niveau 0.7V représente le blanc.

La télévision numérique terrestre (TNT)

La naissance de la télévision numérique terrestre était une évolution en matière de la diffusion des signaux. Il s’agit d’une diffusion numérique des signaux basée sur le même réseau que celui de la télévision analogique. Et contrairement à cette dernière qui à chaque programme dédie tout un canal, la télévision numérique a permis aux opérateurs d’économiser le nombre des canaux en diffusant plusieurs programmes sur un seul canal (5 ou 6 programme par canal). Et parmi les avantages de la TNT, on cite :
• la qualité d’image est meilleure que celle offerte par la télévision analogique.
• Même si le signal est faible les altérations sont moins perceptibles.
• Certaines chaines peuvent diffuser en haute définition (HD).
• La consommation d’énergie en termes de la transmission.
• La suppression de l’effet négatif des trajets multiples.
• la compatibilité naturelle avec les installations de réception analogique existantes.
• Des ressources en débit numérique.

Le codage canal

Pour augmenter la sureté de la transmission des flux HD et SD issus de séparateur, ces derniers doivent subir à un traitement permettant la détection et la correction, au niveau de récepteur, des erreurs apporter par le canal, Ce traitement passe par les étapes suivantes :
•Une dispersion d’énergie ou le brassage.
•Un codage externe ou Reed Solomon.
•Un entrelacement externe.
•Un codage convolutif et poinçonnage.
•Un entrelacement interne.

Mesure de la qualité vidéo

Les signaux de mesure de la qualité

Selon le standard B/G PAL, une vidéo de durée d’une seconde est constituée d’une succession de 25 images. Chaque image est formée de 625 lignes dont seulement 575 sont utilisées.
Parmi les cinquante lignes non utilisées, le standard B/G PAL définie quatre lignes pour mesurer la qualité de l’image. Ces lignes sont :
Dans ce chapitre, nous allons nous intéresser à une étude pratique sur les mesures de la qualité
d’un signal vidéo. Dans un premier temps cette étude va être consacrée aux mesures de la qualité
d’un signal vidéo analogique, et puis aux mesures de la qualité d’un signal vidéo numérique.
• La ligne 17
• La ligne 18
• La ligne 330
• La ligne 331

La ligne 17

Cette ligne se situe dans la trame paire de l’image, elle est constituée d’une impulsion rectangulaire de durée de 10 us, d’une impulsion 2T d’une durée à mi-hauteur de 200 ns, une impulsion 20T, et un signal en marches d’escalier. Elle permet de mesurer :
• L’amplitude des tops de synchronisation
• Le niveau de blanc
• Le niveau de chroma
• La linéarité
• La distorsion de temps de propagation de groupe introduite par la chaine de transmission.

La ligne 330

Cette ligne est située dans la deuxième trame, elle est constituée d’une barre blanche d’une durée de 10 us, d’une impulsion 2T, et d’un escalier de luminance avec sous porteuse couleur superposée.
On a la sous porteuse chrominance qui s’écrit sous cette forme:
s(t)=a.sin(ωt+φ)
Ce signal peut subir des variations d’amplitude ou de phase, comme il peut avoir une variation des deux à la fois, la ligne 330 permet alors deux mesures concernant ce signal :
• Le gain différentiel : c’est la variation de l’amplitude de la sous-porteuse chrominance au cours de la modulation de signal. Si cette variation dépasse certaines normes, on aura une saturation des couleurs.
• La phase différentielle: signal, la phase de la sous de la modulation. Si cette variation dépasse certaines normes spécifies elle crée des saturations de la teintes des couleurs.

Mesure du gain différentiel

cette mesure se fait en appliquant un filtre passe bande 4.43 MHz à la ligne 330, ce qui donne la forme suivante :
Le gain différentiel se calcul par la formule : Gdiff = *100=………% V1 est l’amplitude à 100% et Vn =V2, V3, V4, ou V5.
Ces mesures peuvent être obtenues automatiquement à l’aide d’un analyseur de ce qui donne le diagramme suivant : correspondant à la ligne 330 sur la télévision.
orme de la ligne 330 donnée par l’analyseur de réseaux.
grâce aux déphasages parasites liés à la transmission de porteuse chrominance peut subir des variations au cours

Terminologie de mesure

Le MER (Modulation Error Ratio)

Les points de la constellation doivent se situer au centre de chaque zone, mais grâce à des nombreuses raisons (bruit, conversion A/N, …) ce point n’est pratiquement jamais atteint.
Le MER, par définition, est le rapport entre la puissance de signal et la puissance des vecteurs d’erreur. Il permet d’indiquer la capacité d’un récepteur à décoder correctement le signal.
Le MER représente un indice de toutes les dégradations d’un signal, d’où la nécessité d’identifier toutes ses composantes :
• le rapport signal à bruit (S/N) : le bruit gaussien additif est la source principale influençant les signaux. Le SNR permet alors la mesure du rapport entre la puissance de signal et la puissance de bruit
• Les interférences à bande étroite où CW : l’addition des interférences CW introduit un vecteur d’erreur avec une certaine rotation par rapport au symbole reçu. Les sources de ce type d’interférence peuvent être :
Le modulateur/le convertisseur.
Le réseau de diffusion.
L’équipement de réception.
• Erreur de phase : la chaine de transmission contient un oscillateur local, et grâce à l’agitation thermique produite à l’intérieur de ce dernier, le signal reçu peut subir des déformations, et ceci à cause des erreurs de phase introduites.

Mesure de MER

Les figures ci-dessus présentent aussi des mesures de MER, la figure gauche présente la valeur 25.2 dB de MER, ce qui donne une image figée, et la figure droite présente une bonne valeur de MER qui est de 31.2 dB, mais à cause des erreurs que le récepteur n’arrive pas à corriger (le BER avant Viterbi égale au BER après Viterbi), nous apercevons des images bruitées. Pour pouvoir capter un signal acceptable, la valeur minimale que peut avoir le MER est de 26 dB

Standardisation des mesures et développement d’une interface web pour leur enregistrement

Standardisation des mesures

Pratiquer réellement les mesures de la qualité vidéo, fouiller profondément des livres, et chercher largement d’autres mesures sur internet, sont l’aptitude qui nous a permet d’inventer une fiche standardisant les mesures à effectuer sur la qualité vidéo, cette fiche sera imposée à toute personne mesureur de la qualité vidéo au sein de la direction de télédiffusion.
Pour la télévision analogique terrestre nous avons abouti aux mesures suivantes :
• Mesures sur la ligne 17 :
La barre planche
L’impulsion 2T
L’impulsion 20T
Le signal en escalier
• Mesure sur la ligne 18 :
Mesure des distorsions d’amplitude en fonction de la fréquence.
• Mesures sur la ligne 330 :
Mesure de gain différentielle
Mesure de phase différentielle
• Mesure sur la ligne 331 :
Mesure de la linéarité de chrominance
• D’autres mesures :
Mesure de la réponse transitoire
Mesure de l’amplitude vidéo
Mesure de la bande passante
Pour la télévision numérique terrestre nous avons aboutit aux mesures suivantes :
• Mesure de rapport signal à bruit.
• Mesure de taux d’erreur de modulation.
• Mesure de taux d’erreur binaire avant Viterbi.
• Mesure de taux d’erreur binaire après Viterbi.
• Mesure de puissance de signal.
• Mesure de spectre utile.
• Mesure de l’intermodulation.

Table des matières

Liste des figures
Liste des tableaux
Liste des acronymes
Introduction générale
Chapitre I : Présentation de l’organisme d’accueil 
I. Présentation de la SNRT
II. Historique
III. Les services offerts par la SNRT
1. Les chaines TV
2. Les stations radio
IV. Les directions de la SNRT
V. La direction de la télédiffusion
VI. Contexte général de projet
Chapitre II : Etude théorique de la télévision terrestre
Introduction
A. Architecture de réseau SNRT
B. Les normes et standards au Maroc
I. Les bandes de fréquences
II. Le système de codage
C. La télévision analogique terrestre
I. Technique et norme de la vidéo analogique terrestre
1. Structure de l’Image
2. Le signal vidéo
3. Le signal vidéo monochrome et couleur
A. La télévision numérique terrestre
I. La télévision numérique terrestre (TNT)
II. La norme DVB-T
1. Introduction
2. Codage source
3. Le codage canal
4. Adaptation au canal de transmission terrestre
Chapitre III : Mesure de la qualité vidéo 
A. mesure de la qualité du signal vidéo analogique
I. Les signaux de mesure de la qualité
1. La ligne 17
2. La ligne 18
3. La ligne 330
4. La ligne 331
5. Autres mesures .
B. mesure de la qualité d’un signal vidéo numérique
I. Les constituants d’un signal vidéo numérique
II. terminologie de mesure
1. le MER (Modulation Error Ratio)
2. Le BER (Bit Error Rate)
III. Les mesures de qualité d’un signal vidéo numérique
1. Mesure de spectre utile
2. L’intermodulation
3. Mesure d’erreur binaire BER
4. Mesure de MER
Chapitre IV : Standardisation des mesures et développement d’une interface web pour leur enregistrement
I. Analyse des besoins
II. Standardisation des mesures
III. Mise en place de l’interface web
a. Se familiariser avec les outils de travail
b. Réaliser le diagramme de site
c. Passer à l’action
Conclusion générale et perspectives
Bibliographie
Webographie

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