Télévision numérique terrestre (TNT), qu’est ce que c’est ?

La télévision numérique terrestre (TNT) est une évolution technique en matière de télédiffusion, fondée sur la diffusion de signaux de télévision numérique par un réseau de réémetteurs hertziens terrestres. Par rapport à la télévision analogique terrestre à laquelle elle se substitue, la télévision numérique terrestre permet de réduire l’occupation du spectre électromagnétique grâce à l’utilisation de modulations plus efficaces, d’obtenir une meilleure qualité d’image, ainsi que de réduire les coûts d’exploitation pour la diffusion et la transmission une fois les coûts de mise à niveau amortis. La télévision numérique terrestre est à comparer à la télévision numérique reçue par câble ou par satellite (TNS). Dans ce dernier cas, la diffusion ne se fait pas par le réseau des émetteurs terrestres mais via un satellite (d’où l’utilisation d’antennes paraboliques au lieu d’une antenne de télévision classique dite antenne « râteau »).

Avec la TNT, comme avec la télévision analogique, les ondes radio utilisées pour transporter l’image sont analogiques. Ce sont d’ailleurs les mêmes bandes de fréquences qui sont utilisées dans les deux cas. Ce sont donc les mêmes ondes, mais encodées différemment.

Pour la télévision analogique, le signal modulant l’onde porteuse est analogique, c’est-à-dire que le signal électrique de modulation varie proportionnellement à la luminosité voulue. Les 625 lignes d’une image sont balayées l’une après l’autre ; un repère dans le signal électrique de modulation permet au récepteur TV de se synchroniser.

Ce qui est numérique dans la TNT, c’est l’information elle-même. Typiquement un fichier vidéo – mpeg par exemple – est transporté par la modulation d’ondes électromagnétiques. Le démodulateur extrait les données numériques du signal électrique (analogique) reçu sur l’antenne.

Les données aux deux bouts de la chaîne étant numériques, on peut profiter du traitement numérique des données :

  • Compression des fichiers pour réduire leur taille (ce qui permet de mettre plusieurs programmes dans un seul canal de fréquence),
  • Code correcteur d’erreurs (on ajoute quelques données à la source, le récepteur les utilise pour détecter et corriger les erreurs introduites par le transport de l’information)

La télévision numérique est transmise sur ondes radio à travers l’espace terrestre de la même façon que la télévision analogique, la principale différence étant l’utilisation d’émetteurs multiplex permettant la transmission de plusieurs programmes sur le même canal.

La télévision numérique terrestre utilise les bandes de fréquences auparavant allouées à la télévision analogique (bande III en VHF, bandes IV et V en UHF).

Selon les pays, la transmission se fait selon les normes DVB-T (notamment en Europe), ISDB (en Amérique du Sud) ou ATSC (en Amérique du Nord).

La quantité de données qui peut être émise (et donc le nombre de programmes) est directement affectée par la capacité du canal et la méthode de modulation du canal1. La méthode de modulation en DVB-T est la COFDM avec soit une modulation d’amplitude en quadrature à 64 ou 16 états. En général, un canal 64QAM est capable de transmettre un taux supérieur d’octets, mais est plus sensible aux interférences. Les constellations à 16 et 64 états peuvent être combinées dans un seul multiplex, fournissant une dégradation contrôlable pour les flux de programmes plus importants. C’est ce qu’on appelle la modulation hiérarchique.

Le standard ATSC utilise la modulation 8VSB, qui a des caractéristiques similaires à la modulation de bande latérale utilisée pour la télévision analogique. Cela protège considérablement des interférences, mais n’est pas à l’abri, contrairement au DVB-T, de multiples distorsions et ne fournit pas d’opération de réseau à fréquence unique (qui n’est en tout cas pas applicable aux États-Unis).

Les différents systèmes utilisent le flux de transport MPEG ; ils diffèrent de façon significative dans la façon dont les services connexes (comme l’audio multicanaux, les légendes et guides de programmes) sont codées.

Les codecs vidéo utilisés sont H.262/MPEG-2 Part 2 et H.264/MPEG-4 AVC, plus récent et plus performant. H.264 permet notamment à trois services de télévision haute définition d’être transportés sur un canal DVB-T à 24 Mbit/s.

Avantages

  • La qualité de l’image est globalement meilleure qu’en analogique, en particulier avec une bonne réception, en raison de l’élimination des interférences visibles et d’autres effets tels que les images fantômes. Il est plus facile d’obtenir une qualité d’image optimale numérique qu’une qualité d’image optimale analogique.
  • Les altérations sont moins perceptibles dans les présentations numériques avec un signal plus faible.
  • Certaines chaînes peuvent diffuser leurs programmes en haute définition (HD).
  • Beaucoup plus de chaînes peuvent tenir sur le même spectre dans la transmission numérique : ceci conduit à la fois à une augmentation drastique du nombre de chaînes, ainsi qu’à la libération de certaines portions du spectre hertzien (dividende numérique)
  • Des services interactifs peuvent être fournis (HbbTV, « Bouton rouge »).
  • La transmission de la télévision en numérique est plus efficace du point de vue de la consommation d’énergie que la transmission en analogique2.

Inconvénients

  • Il peut être assez difficile de régler l’antenne, en raison de l’absence de rétroaction qui serait fournie par une image progressivement dégradée en mode analogique. L’image est généralement soit d’une qualité optimale soit totalement non disponible, ne fournissant aucune information sur la direction dans laquelle déplacer l’antenne. Un indicateur de puissance du signal fourni sur la plupart des syntoniseurs contribue considérablement à régler ce problème, mais certains téléviseurs n’en disposent pas. Le même problème peut aussi rendre très difficile de sélectionner et tester les antennes.
  • Les anciens récepteurs ne sont plus utilisables tels quels3 ; il peut être nécessaire d’acheter de nouveaux équipements (convertisseur analogique-numérique, nouveau téléviseur), ou bien de souscrire à un service de télévision par câble ou par satellite).
  • La consommation d’électricité augmente si la télévision et un boîtier décodeur sont branchés en même temps.
  • Il peut être nécessaire de remplacer l’antenne de réception, éventuellement par une antenne amplifiée3. Ceci peut nécessiter l’intervention du syndic dans les copropriétés3.
  • La télévision analogique pouvait fonctionner avec un signal plus faible, lequel suffisait pour obtenir une image visible. Par extension, le numérique ne se dégrade pas aussi gracieusement que l’analogique. En effet la transmission du signal numérique souffre de l’effet « falaise » : jusqu’à un certain point l’image peut apparaître constellée de petits carrés et peut se figer3, mais pour une dégradation du signal plus importante, le récepteur ne parvient plus du tout à décoder le signal.
  • Le changement de chaîne (zapping) est plus lent en raison des retards dus au décodage des signaux numériques.
  • Lors de la diffusion d’événements en directs (par exemple les événements sportifs), le son et l’image ont un temps de retard par rapport à la télévision analogique et aux commentaires des radios.
  • Certaines chaînes qui étaient reçues correctement en analogique peuvent se trouver inaccessibles en numérique dans certaines zones dites zones blanches3.
  • Les normes TNT changent régulièrement provoquant des coûts récurrents4.
  • Les magnétoscopes analogiques ne peuvent enregistrer avec leur propre syntoniseur que la télévision analogique3.

Réception

La télévision numérique est reçue soit par un syntoniseur intégré à un téléviseur récent, soit par un boîtier décodeur numérique (en anglais set-top box) relié à un téléviseur plus ancien. Le récepteur décode le signal reçu par une antenne de télévision standard. Toutefois, en raison de problèmes de planification des fréquences, une antenne adaptée à la réception d’un ensemble de canaux analogique peut ne pas convenir pour un ensemble de canaux numériques5. Ceci est assez fréquent au Royaume-Uni.

Les antennes d’intérieur (également appelées oreilles de lapin6) sont encore plus susceptibles d’être touchées par ces problèmes et peuvent avoir besoin d’être remplacées.

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