La TNT, C'EST EXPLOSIF !
La Télévision Numérique Terrestre


par Michel Vonlanthen

Le 11 novembre 2004, a eu lieu sous la superbe coupole de l'Audiorama de Montreux-Territet, Musée Suisse de l'Audiovisuel, une soirée dédiée à la Télévision Numérique Terrestre. Ce nouveau moyen de transmission va remplacer à très brève échéance notre réseau suisse de télévision analogique transmise par voie hertzienne et rendre vos téléviseurs obsolètes. Le texte qui suit est basé sur les informations qui y ont été données ("lues" entre les lignes quelquefois...) et sur les réflexions qu'elles m'ont suscitées. Voici donc le comment, le quand et le pourquoi de la TNT !

J-M. Nicolas
Directeur Audiorama
J-F. Sauty
TSR
G. marchand
Directeur TSR
G. Dessaux
TSR
Représentant
OFCOM
A. Sauer
Président ARMAV

La télévision a fait ses premiers pas vraiment publics dans les années 50 (1953, première retransmission en Eurovision avec le couronnement de la Reine Elisabeth d'Angleterre). Depuis cette date et jusqu'à maintenant, les émetteurs et récepteurs étaient analogiques, c'est-à-dire faits à base de tubes à vide électroniques, de tubes cathodiques et d'émetteur à onde ultra courtes de forte puissance, dans la gamme VHF au début (par exemple, le canal 4, de l'émetteur de la Dôle). Cela nécessitait la pose d'une antenne de grande dimension sur le toit (un "râteau" avec des éléments de plus de 2 mètres de long). Au fil du temps, le nombre d'émetteurs a augmenté afin de couvrir tout le territoire suisse et, à partir de la bande 1 (60 MHz environ), il a fallu "monter" en fréquence et occuper les bandes 2, 3 puis 4 et 5 (de 470 à 800 Mhz) afin de gagner des canaux supplémentaires.

La seconde étape a été l'apparition de la TV par satellite, avec son cortège de paraboles sur les balcons et les toits. Actuellement encore, on peut capter plusieurs centaines de chaînes par ce biais, certaines étant transmises "en clair", sans cryptage, mises gratuitement à disposition, et d'autres payantes et nécessitant un décodeur muni d'une carte à puce (par exemple, nos 6 chaînes nationales ou Canal +). Il reste encore de la transmission analogique par satellite, mais la tendance est à passer au numérique afin de bénéficier de ses avantages, que nous examinerons plus loin.

Troisième étape, l'introduction des téléréseaux (le "câble"), qui ont permis d'augmenter le nombre de chaînes transmises, une quarantaine environ, avec en prime nombre de chaînes radio de haute qualité. En prime, les téléréseaux décodent et recodent en PAL les chaînes reçues ce qui élimine la nécessité, pour le téléspectateur, de s'équiper d'un téléviseur multi-norme PAL-SECAM. Et bien-sûr élimine aussi toutes les antennes extérieures puisque les signaux TV arrivent directement à votre téléviseur par un câble coaxial souterrain et une prise murale.

La quatrième étape c'est la télévision par Internet. Ce réseau permet de recevoir la télévision digitale puisque son mode de transmission est tout digital. Les images sont encore relativement frustes, avec une définition limitée à une petite fenêtre au centre de l'écran de l'ordinateur et des images quelque peu saccadées. Tout cela dépend de la vitesse de réception Internet, encore limitée à 2 Mégabits/sec actuellement. Le grand public dispose de 5 moyens de recevoir Internet:

  • A l'aide d'un modem téléphonique 56 kbits/s. C'est le système le plus économique mais le plus lent. Il disparaît peu à peu au profit de l'ADSL

  • Via un modem ADSL, qui permet le haut débit, 2 Mbits/sec au maximum. C'est le système le plus performant.

  • Par l'intermédiaire d'un téléréseau, qui offre théoriquement le même débit que l'ADSL. mais avec le désavantage, contrairement à l'ADSL, de partager sa bande passante entre tous les utilisateurs connectés au téléréseau au même moment.

  • Par satellite avec une parabole et un récepteur spécial. La voie montante se fait alors à l'aide d'un modem téléphonique standard. Son inconvénient est le prix, qui très élevé.

  • Via un réseau PLC (Power Line Communication), en phase de test dans la région de Fribourg actuellement. Il ne nécessite pas de câblage puisqu' Internet est amené via la prise 220V à laquelle est relié le modem PLC. Ce système comporte cependant deux gros défauts: d'une part il divise son flux entre tous les utilisateurs ce qui diminue la vitesse d'autant pour chaque surfeur et ensuite il est très sensible aux perturbations extérieures. Une simple lampe halogène est susceptible d'interrompre la transmission des données, sans parler des moteurs ou émetteurs voisins. Ceci provient du fait que le réseau électrique n'est pas blindé et agit comme un antenne. Dans le sens réception il capte tous les parasites environnants et dans le sens émission, il génère un brouillage qui interdit toute réception des ondes courtes dans le voisinage (et prochainement aussi des ondes ultra courtes puisqu'on annonce déjà des modems à 200 Mbits/s).
    L'Union Européenne est en phase de test actuellement et il n'est pas sûr que le PLC reçoive l'autorisation de s'implanter. Il faut espérer que l'UE soit clairvoyante et interdise ce système qui, s'il s'implante en masse, est de nature à provoquer une foule de procès puisqu'il il est perturbateur par nature. De plus, il est au même prix que l'ADSL actuellement.

La cinquième étape, c'est aujourd'hui et c'est la télévision numérique terrestre. Un émetteur expérimental fonctionne déjà dans le bassin lémanique et il suffit d'une antenne (sur le toit ou sur le téléviseur) et d'un récepteur à la norme DVB-T (T pour Terrestre). Attention ce n'est pas le même récepteur que pour la TV satellite car la norme est différente (DVB-S, S pour Satellite). Le récepteur est relié au téléviseur via une prise SCART et le tour est joué.

L'avantage de la TNT est  de pouvoir transmettre plus de canaux qu'en l'analogique, un canal digital occupant un spectre de fréquences plus étroit qu'un canal numérique. La qualité des images est également améliorée puisque le système choisi, le DVB-T en COFDM, élimine totalement les échos (images "fantômes") et la "neige" ("bruit" sur l'image). En digital, l'image est totalement bonne ou totalement absente alors qu'en analogique, l'image sort progressivement du souffle ("neige" sur l'écran) lorsqu'on tourne l'antenne. Pour parler technique, entre rien et une image parfaite, il y a environ 40 décibels en analogique et 5-6 décibels en digital.


Les avantages du tout digital

Au niveau de la production, la Radio Suisse Romande et la Télévision Suisse Romande ont toutes deux passé au tout numérique. Cela signifie qu'en fait, les régies de mixage analogiques et les enregistreurs à bande (les Nagra ou les Studer par exemple) ont été remplacés par des ordinateurs et des disques durs et les câbles coaxiaux blindées par du câble torsadé Ethernet, le même que celui des réseaux locaux informatiques. D'ailleurs, un studio de production EST maintenant un grand réseau local informatique (LAN). Il en ressort de grandes facilités de production, un montage son ou vidéo se faisant entièrement à l'ordinateur (plus de bandes magnétiques ou de film à couper et à coller à la main). La diffusion est aussi largement automatisée, le cadencement des programmes étant enregistré à l'avance et diffusé automatiquement par l'ordinateur de service. Pendant la nuit, tout se fait automatiquement et sans opérateur puisqu'il n'y a pas de "direct". Les chaînes qui ne transmettent que de la musique pendant la nuit le font à l'aide d'ordinateurs (des PC Windows) qui choisissent aléatoirement les morceaux de musique en fonction de critères pré-programmés. L'apparition du tout digital coïncide donc avec une diminution dramatique du personnel et on voit même maintenant des journalistes qui partent tout seuls en reportage et qui font l'interview, prennent le son et filment en même temps!... Mais ceci est un aspect du "progrès" hors du cadre de cet article...

Du point de vue de la technique pure, le tout digital apporte donc de grande facilités de production mais aussi et surtout une grande qualité technique. Jusqu'à présent, un son était tout d'abord capté par un microphone, ensuite amplifié par un préamplificateur, puis transmis par câble à la régie qui devait compenser les pertes par une amplification supplémentaire, ensuite mettre en forme le son par des filtres ou des effets (réverbération ou autre) et finalement le conserver sur un enregistreur à bande magnétique en attendant sa diffusion. Or, à chacune de ces étapes correspond une perte de niveau et l'introduction d'une distorsion (dégradation des caractéristiques du signal et rajout de souffle dus à l'imperfection des amplificateurs). En bout de course, on n'obtient JAMAIS un signal parfaitement identique à la sortie qu'à l'entrée de la chaîne, il est TOUJOURS dégradé.
En digital, il n'y a AUCUNE PERTE DE QUALITE du signal d'un bout de la chaîne à l'autre. Il faut toujours capter le son à l'aide d'un microphone, suivi d'un préamplificateur, mais ensuite le signal est digitalisé à l'aide d'un convertisseur analogique/digital et transmis à la régie non plus avec un signal d'amplitude variable mais sous forme de données informatiques, des séries de nombres digitaux d'amplitude constante dont il est facile de contrôler la qualité et de la corriger si nécessaire. A partir du convertisseur analogique/digital, tout se fait à l'aide de microordinateurs reliés entre eux en réseau.

Il s'ensuit quand même quelques effets pervers dont des temps de latence, petits délais entre l'entrée et la sortie des filtres dus aux calculs que doivent effectuer les circuits DSP, sortes de microprocesseurs ultra-rapides mais néanmoins pas instantanés. Cela se traduit, par exemple, par un décalage entre l'image et le son, quelquefois très visible sur la météo donnée par la TSR après le 19h30. On dirait alors que l'on regarde une série américaine post synchronisée, dans laquelle les mouvements des lèvres de Maria ne correspondent pas au son diffusé. Mais il faut être juste, ce défaut de jeunesse tend à disparaître.
Il en subsiste par contre encore un autre et de taille, la "stroboscopisation" des mouvements rapides. Ce défaut est dû à la compression MPEG réalisée sur les images. Un flux vidéo doit en effet être fortement compressé avant d'être enregistré ou envoyé à l'antenne sous peine d'engorger totalement les canaux de transmission. A titre d'exemple et pour ne parler que d'images fixes, une photo d'un appareil de photo digital a un taille, en natif, de plusieurs Megabytes (plusieurs milliers de kB). Afin de pouvoir la charger sans trop attendre sur Internet, il faut l'abaisser d'un facteur 100 et c'est la compression qui effectue ce travail. L'image passe donc d'une taille de 3'000 kB à 30 kB et, en conséquence, se charge 100 fois plus vite sur Internet. Ce traitement est indispensable si on ne veut pas imposer au surfeur une attente trop importante, mais c'est évidemment au détriment de la qualité (moins de détails et moins de couleurs). En vidéo, cela veut aussi dire moins d'images par seconde, donc l'apparition de saccades visibles sur les mouvements rapides. La boxe est très significative à cet égard et ce n'est pas pour rien que les producteurs d'équipements digitaux font toujours leurs démonstrations avec des images fixes ou très lentes (des travellings sur des paysages...) plutôt que sur des images de boxe. Ceci est un défaut de production autant que de transmission et on peut le mettre en évidence sur une émission transmise en analogique mais produite en digital (la TSR par exemple). A plus forte raison, il est très visible sur les chaînes qui compressent à fond leurs transmissions afin de caser un maximum de chaînes sur un seul canal. La RAI par satellite est l'archétype à cet égard.

Nous en sommes encore au début des transmissions d'images vidéo à distance (pourquoi parler encore de télévision?) et il ne fait nul doute que ces défauts disparaîtront avec le temps. Mais il faut cependant encore signaler le peu de pérennité des moyens de stockage de masse des signaux digitaux. A la TV, on peut déjà constater que les anciennes émissions enregistrées sur bandes magnétiques perdent très rapidement leurs qualités de piqué des images et de clarté du son. Ceci est dû à la perte de magnétisation des supports magnétiques au fil du temps. Jusqu'ici on avait encore le film (ou le papier pour les photos) qui se conservaient relativement bien. Avec le tout digital, ce sera bien pire. Actuellement on ne peut pas assurer qu'un enregistrement magnétique soit réutilisable après 10 à 20 ans déjà (et encore à condition d'avoir conservé un lecteur physique capable de le lire). Seul le CD peut espérer conserver plus longtemps les données qu'il contient (100 ans pour les CD à couche d'or mais en est-on sûr?) et la quantité de données à enregistrer est telle que cela pose le problème de l'archivage, problème à résoudre très rapidement si nous ne voulons pas léguer un "trou de mémoire" digital de plusieurs dizaines d'années aux générations futures.

En résumé, nous avons tout à gagner à passer au tout digital, que ce soit par câble, par satellite ou par voie hertzienne terrestre et cette révolution est inéluctable. Il nous reste à voir maintenant quelle est la situation actuelle et quels sont les enjeux financiers et politiques de l'introduction du tout digital car, je pense qu'il est clair pour tout le monde que ce sont eux qui détermineront la qualité et la diversité de ce que nos petits écrans nous montreront à l'avenir, et pas la technique pure.


Pourquoi la TNT?

On pourrait se dire qu'il suffirait de "mettre le paquet" sur Internet et de tout transmettre par ce moyen. On aurait un câble (ou une fibre optique de préférence) et on pourrait tout y faire transiter, vidéo (TV), son (radio et téléphone) et données (Internet). Mais ce serait oublier qu'Internet n'arrive pas encore partout car il faut être au maximum à 7 km d'une centrale Swisscom pour bénéficier de l'ADSL et il faut être en zone urbaine pour disposer d'un téléréseau. La TNT permettra donc d'alimenter les zone éloignées des grandes villes, d'autant plus qu'il sera possible de transmettre aussi Internet par ce biais, la voie de retour se faisant via un modem téléphonique.

Et puis il y a aussi la grande question des monopoles. Il n'est pas souhaitable qu'un seul opérateur ait le monopole de la diffusion des images TV car il pourrait abuser de sa puissance. Si la TNT n'était pas introduite, les seuls canaux de distribution seraient les téléréseaux et Internet, ce qui donnerait un pouvoir considérable à ses opérateurs. En Suisse, il y a plusieurs fournisseurs d'accès Internet (Swisscom, VTX, Worldcom, etc.) mais presque plus qu'un seul cablo-opérateur, Cablecom. A noter que la part de télévision reçue par voie terrestre est actuellement de 17%, ce qui démontre à quel point notre pays est câblé.


Quand?

La TNT sera introduite au pas de charge: le bassin lémanique sera arrosé en 2005 déjà et il est prévu que le pays sera couvert à 97% à fin 2006. L'année 2007 marquera la fin définitive de l'analogique et tous les émetteurs de télévision que vous captez encore aujourd'hui avec votre antenne extérieure seront mis hors service. Il faudra donc penser à s'équiper TNT à temps!.. La France sera plus lente car sa part de TV terrestre est nettement plus élevée du fait de la grandeur du pays. Il lui faudra une quinzaine d'année pour abandonner la TV analogique mais le pays sera déjà couvert à 50% en 2005 par la TNT et à 85% en 2007. On perçoit ici l'effet "mondialisation" que craignent ceux qui ne veulent pas de ce "progrès": on équipe en priorité les grandes villes, là où c'est le plus rentable et les zones rurales viendront en dernier. C'est logique du point de vue financier mais pas du point de vue politique (voir exemple de la Poste).


Conclusion

L'avènement du tout digital apporte un confort inégalé et il faut avouer que nous vivons un âge d'or à cet égard. Les appareils de photo digitaux ont maintenant une qualité équivalente aux meilleures appareils argentique, les caméra vidéo DV ont une qualité qui s'approche du niveau professionnel (Sony introduit actuellement la première caméra haute-définition, pour moins de 10'000 Fr), l'enregistrement du son est extraordinairement performant, des moyens de montage audio et vidéo pratiquement professionnels existent sur PC, etc. Jamais ces médias n'ont été autant à la portée du grand public. Il faut maintenant espérer que l'introduction de la TNT n'amène pas seulement plus de programmes mais aussi une plus grande qualité de réception, en haute définition par exemple. Du point de vue des émetteurs, ce sera possible sans autre, ce ne sera qu'une question de volonté de la part de la SSR. Par contre, du côté réception, il faudra s'équiper et cela coûtera cher. Mais puisqu'il faudra de toute façon se re-équiper d'un nouveau système de réception, profitons-en pour passer à la haute définition, c'est tellement plus beau!...

Et puis il faudra que la production suive car c'est sympa de disposer de 200 chaînes différentes mais si elles diffusent toutes les mêmes pubs, les mêmes séries et navets américains, je ne vois pas où est le progrès pour les téléspectateurs!... Au boulot les créatifs, il y a de l'argent à faire!

Michel Vonlanthen
Novembre 2004

© 2004 photos et textes Michel Vonlanthen
Autorisation de reproduction sur demande