La réalisation de l'émetteur est plus conscrutive que celle du récepteur que l'on trouve facilement dans le commerce pour une centaine d'Euros (650 de nos bons vieux anciens nouveaux francs).
Partie A - Conception d'un émetteur.
Partie B - En savoir plus - Glossaire - Bibliographie.
Partie A.1 - Génération du transport stream MPEG.
Les paquets de transport sont de 188 octets étendu à 204. Les 4 premiers octets sont des octets d'en-tête (OverHead). Le premier octet est un octet de synchronisation 0x47.
-- OHa(7 downto 0) : Sync byte = 0x47 -- OHb(7) : Transport Error Indicator (TEI) -- OHb(6) : Payload Unit Start Indicator (PUSI) -- OHb(5) : Transport Priority -- OHb(4 downto 0) : PID_MSB -- OHc(7 downto 0) : PID_LSB -- OHd(7 downto 6) : Transport Scrambling Control -- OHd(5 downto 4) : Adaptation field Control -- OHd(3 downto 0) : Continuity CounterLes paquets d'un même PID incrémentent le compteur de continuité (CC); cela permet de s'assurer en réception de récupérer tous les paquets d'un même PID dans l'ordre.
L'indicateur PUSI précise si le début du contenu du paquet correspond à un point d'entrée dans le flux élémentaire. (début d'un PES dans le paquet).
Insertion des flux audio et vidéo PES dans le TS-MPEG : Le début d'un PES doit correspondre au début de la charge d'un paquet; de même, la fin d'un PES doit correspondre à la fin de la charge d'un paquet. Le PES n'étant généralement pas multiple de 184 octets, le respect de cette contraintes impose un champ de bourrage (ou adaptation) dans l'en-tête afin de réduire la taille de la charge. Le champ d'adaptation véhicule le PCR (Programm Clock Reference) à détailler... (synchronisation des données audio/vidéo PTS, DTS...)
Les PES d'une taille maximale de 1024 octets sont mémorisés dans une fifo. La fifo est ensuite lue par paquet de 184 octets, le dernier paquet d'une taille inférieure à 184 octets sera complété par un champ d'adaptation.
Insertion des tables SI/PSI. La norme MPEG-2 system (IEC13818-1) a défini trois tables permettant de retrouver les différents services dans le flux. (PAT , PMT , CAT) Le PID 0x00 contient la PAT (Programm Association Table) ; elle définit le nombre de programmes présents dans le multiplex et donne le PID des tables PMT de chaque service. Cette PMT (Programm Map Table) indique les différentes composantes d'un programme et le PID associé ainsi que le PID qui porte le PCR. La CAT (Conditionnal Access Table) est obligatoire uniquement dans le cas d'un multiplex crypté. Elle est transmise sur le PID 0x01.
D'autres tables (optionnelles ?) ont ete ajoutés par DVB. A détailler
Partie A.2 - Codage Canal.
A.2.1 - Inversion de bloc.
Les différentes fonctions vont aller en ordre croissant de difficulté de réalisation ; commençons donc par la plus simple Inversion de l'octe de synchronisation tous les huits paquets. 0xB8 à la place de 0x47.
A.2.2 - Dispersion d'énergie.
Embrouillage à partir de la séquence pseudo-aléatoire (PSA/PRBS)
1 + x^14 + x^15
Tous les huits paquets (1504 octets) l'embrouilleur est réinitialisé avec la séquence 100 1010 1000 0000. Les octets de synchronisation ne sont pas embrouillés. La période de la PSA est de 1503 octets.A.2.3 - Codage Reed-Solomon.
Un codec (codeur-décodeur) Reed-Solomon fonctionne sur des paquets de données constitués
d'information divisés en trame ; l'encodeur utilisera la trame courrante pour fournir les
données de parité sur sa sortie. Le code est désigné par (n,k) avec n nombre de symbole à
la sortie de l'encodeur et k le nombre de symbole d'information ; dans le cas de la TNT, k
est un block de 188 octetset symbole signifiera octet, soit 8 bits.
Le code RS utilisé pour la TNT permet de corriger 8 octets erronés par paquet de transport.
Ce mécanisme ajoute donc 16 octets de redondance au paquet initial afin d'obtenir un mot de
code (204,188,8) : (n,k,t)
Polynome primitif du corps de Galois :
g(x) = (x + λ0) + (x + λ1) + ... + (x + λ15)
avec λ = 0x02
p(x) = x^8 + x^4 + x^3 + x^2 + 1
ou encore : { 1, 0, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 1}; /* 1+x^2+x^3+x^4+x^8 */
Entrelacement convolutif. A voir
Codage convolutif A voir
Modulation 1 : Filtrage en cosinus surélevé 2 : Décomposition binaire 3 : Modulation ; IFFT
A.3 - Signal numérique de base (PES) et train binaire MPEG-2.
Table 1 : Caractéristiques principales des deux types de modulations.
| IFFT Mode | Mode 2k | Mode 8k |
| Nombre de porteuses | 1705 | 6817 |
| Durée utile Tu | 224 µs | 896 µs |
| Espace entre porteuses | 4 464 Hz | 1 116 Hz |
| Largeur totale | 7,61 MHz | 7,61MHz |
Table 2 : Caractéristiques principales des deux types de modulations.
| Modulation | Mode 2k | Mode 8k |
| Nombre de porteuses | 1705 | 6817 |
| Durée utile Tu | 224 µs | 896 µs |
| Intervalle de garde Δ | Ts/4, Ts/8 ou Ts/32 | Ts/4, Ts/8 ou Ts/32 |
| Espace entre porteuses | 4 464 Hz | 1 116 Hz |
| Largeur totale | 7,61 MHz | 7,61MHz |
Partie B - Synthèse - Glossaire - Bibliographie.
ECC/CCE : Code Correcteur d'erreurs.
GF(n) : Galois Fields, champs de Galois.
TNT : Télévision Numérique Terrestre.
SPDIF : Sony/Philips Digital Interface. Transfert de données audio stéréo.
I2S : Serial Digital audio bus.
VGA : Voltage Gain Amplifier. Amplificateur à gain variable.
CVBS : Composite Video Vand Vignal.
Y-C : Luminance/Chrominance.
DVB : Digital Video Broadcasting. (Télévision numérique.)
DVB-C : DVB Cable.
DVB-S : DVB Satellite.
DVB-T : DVB Terrestre.
FI-IF : Fréquence Intermédiaire.
SAW-FOS : Filtre à Onde de Surface.
COFDM : Coded hOrthogonal Frequency Division Multiplex.
MPEG : Motion Picture Experts Group.
SFN : Single Frequency Network : réseau de transmission iso fréquence.
Tous les émetteurs doivent alors émettre le même contenu.
(décrochage régional impossible).
MFM : Multiple Frequency Network.
STB : Set Top Box, boîtier permettant le décodage et la réception des signaux
numériques sur un téléviseur analogique. (estimons le prix à 1000F).
Pour en savoir plus sur la télévision numérique :
Sites des principaux protagonistes et intervenants.
http://pweb.netcom.com/%7Echip.f/Viterbi.html Bon tutorial, à lire. http://rscode.sourceforge.net/ Uniquement en C, pas très actif ?? http://www.opencores.org/browse.cgi/by_category :: Voir l'encodeur RS
La télévision numérique, MPEG2, système européen DVB.
Hervé Benoit, Edition Dunod.
Dossier de l'audiovisuel : quel avenir pour la télévision numérique terrestre ?
N=98 de juillet aout 2001.
Edition et documentation : INA.
Research and Development Report,
MPEG-2 Overview of the systeems layer,
BBC.
Techniques de l'ingénieur.
Set Top Box par Véronique Kerguelen.
TE-5-875
Nouvelles de l'UIT.
Edition spéciale Numéro 4, mai 2004.
La télévision par voie hertzienne de terre passe au numérique.
BBC research and development report.
MPEG-2, overview of the system layer.
Normes DVB. ETS-300-744 DVB, framing structure, channel coding and modulation for DVB-T. TR-101-291 DVB, usage of the DVB test and measurement signalling channel (PID 0x001D). Normes relatives à la planification de la télévision analogique de terre. Recommandation UIT-R BT.417-4 Recommandation UIT-R BT.655-6 Valeurs minimales de champs pour assurer une bonne protection contre les interférences. Normes relatives à la planification de la télévision numérique de terre. Recommandation UIT-R BT.798-1 Radiodiffusion télévisuelle numérique de terre, notions de base sur la plannification. Recommandation UIT-R BT.1125 Mise en oeuvre et réseau à fréquence unique, conditions de réception. Recommandation UIT-R BT.1299 Principe relatifs au codage bande de base, modulation et codage canal. Recommandation UIT-R BT.1368-4 Paramètres de planification et rapports de protection.