Échelle de Nueffer

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L' échelle de Nueffer permet de mesurer la qualité d'une image de télévision.

Sommaire 1 La qualité d'image observée en télévision 1.1 Codification d'évaluation subjective 2 Réception de la Télévision 2.1 Réception de la télévision analogique 2.2 Réception de la télévision numérique 3 Conclusion 4 Notes 5 Voir aussi 5.1 Article connexes 5.2 Liens externes

[modifier] La qualité d'image observée en télévision

[modifier] Codification d'évaluation subjective

Codification d'évaluation subjective de la qualité d'image TV analogique dans les normes Secam et Pal, et évocation de la qualité de réception en numérique (DVB-T) en mode terrestre pour la réception individuelle mono- ou multiprise. Éléments essentiels portant sur : traitement de la réception délicate, champ faible et pollué, réception TV à longue distance.

Préambule : La diffusion des signaux terrestres se fait principalement « à vue » (optique) c'est à dire que l'antenne au point de réception doit « voir » les antennes d'émission du pylône^[1]. La propagation des signaux TV est affectée, comme pour les autres applications hertziennes, par la diffraction, l'absorption et la réflexion, qui influent sur la réception.

Cependant en TV, la réception dite aveugle est aussi possible, d'une part, lorsque le champ de l'émetteur de télévision (souvent proche) présente une forte marge de signal au-dessus du seuil, ce qui permet la réception en intérieur, à travers les murs (voir antenne d'intérieur) dans les pièces d'habitation ou dans les combles ou greniers^[2] malgré la dégradation due à l'absorption et, d'autre part, lorsque le dégagement immédiat vers l'émetteur « invisible » est suffisant (distance jusqu'au premier obstacle paraissant le plus haut, ou horizon visuel). Toutefois, les signaux VHF sont réputés plus « cintrables » que les UHF, le canal 69 s'approchant le plus d'un rayon optique, alors que les canaux 2, 3 et 4 présentent certaines facultés à « plonger » après l'obstacle (voir aussi longueur d'onde). Cependant, la bande I présente un inconvénient : il faut souvent au moins un signal de l'ordre de 50 dBµV en Secam L et 45 dBµV en Pal (B), pour pouvoir se protéger contre les différents parasites électriques, plus fréquents en zone urbanisée.

En outre, il faut savoir que les possibilités de réception dépendent aussi de l'importance du dégagement immédiat côté émetteur : plus l'horizon visuel est bas (hauteur apparente), plus les conditions émission sont favorables. L'idéal… serait que l'obstacle le plus pénalisant (le plus haut) soit équidistant des points décisifs de réception et de diffusion (courbes de Fresnel^[3]). Cette situation de hauteur cumulée vraie d'obstacle (courbure terrestre + altitude locale) affecte particulièrement les possibilités de réception des émetteurs frontaliers érigés sur des massifs montagneux limitrophes, en Suisse, Espagne ou Italie.

La réception (souvent erratique) en littoral d'émetteurs étrangers lointains (« bien en dessous du niveau de la mer ») est connue, particulièrement en été, mais on parle là de renforts de propagation « tropo », qui présentent par ailleurs plus d'inconvénients que d'avantages pour les professionnels des télécommunications (brouillages, coupures de service…)

Pour se faire une idée sur les conditions de transmission « locales », on peut tracer la courbure terrestre au 1/100 000 (1 cm pour 1 km) ; par exemple, pour une distance de 125 km : 1,25 m avec un rayon de 63 m (!). On contourne cette difficulté pratique de tracé de l'arc… par simplement une flèche de 3 mm de haut, au centre, qui imprime l'allure de cette «  bosse ». La corde relie les points extrêmes. Puis, on élève sur cette ligne courbée les points d'émission et de réception ainsi que les obstacles (1000m = 10 mm) .. On dispose maintenant d'une vue en coupe de la géomorphologie. Pour des distances de liaison plus courtes, on observe que la flèche tend à diminuer sensiblement^[1]. Voir aussi Faisceaux hertziens.

Notons qu'il existe des logiciels qui projettent la vue en coupe et le trajet de l'onde optique mettant en valeur les zones naturelles éclairées théoriques. Si, sur le schéma, un seul point dépasse de la ligne rectiligne reliant les antennes, la réception est aveugle. On observe que le sommet montagneux le plus haut dans le parcours n'est pas forcément le plus gênant, tout dépend de sa position par rapport à l'émetteur et au récepteur : plus l'obstacle est proche et son altitude supérieure aux points décisifs, plus les courbes de flux devront s'élever en altitude à mi-parcours pour redescendre en formant une certaine courbure et de ce fait, plus la réception devient difficile, ou le champ plus faible (voir diffusion des ondes).

En général, en l'absence d'obstacle gênant, la limite de portée donnée par l'horizon est la somme des distances à l'horizon des émetteur et récepteur, de hauteurs au-dessus du sol h₁ et h₂ soit 112×(√h₁ + √h₂ ), toutes les longueurs étant exprimées en km.

Par exemple, en reprenant les données ci-dessus on voit donc que pour un parcours de 125 km, la hauteur de la flèche de l'horizon est de l'ordre de 315 m. Dans cet exemple chacune des antennes doit être de ~ 315 m pour être à vue.

Par contre, pour toucher un récepteur au ras du sol (h₂=0) l'émetteur doit être situé à une altitude quadruple, soit 1260 m. Pour un immeuble collectif de 10 étages (30 m), il lui suffit d'avoir (125/112-√h₂)² km = 890 m.

Il est donc difficile d'évoquer a priori la portée commerciale limite d'un émetteur TV. En outre, la pratique nous apprend que, à la distance géométrique, en plaine, il est prudent d'ajouter 25% à la hauteur de l'émetteur (à confirmer in situ).

En zone montagneuse, la réception de la TNT émise par un émetteur invisible est parfois possible via les échos (trajet différent par réflexion sur obstacle, plus long donc en retard) alors que, en analogique, en présence de plusieurs échos, l'écran présente une image démultipliée, souvent non commerciale, malgré un niveau suffisant.

[modifier] Réception de la Télévision

Note	Niveau	Observations image analogique	Observations signal numérique
10	>60 dBµV	« Parfait »	Satisfaisant
09	55 dBµV	« Excellent »	Satisfaisant
08	50 dBµV	« Très bon »	Niveau au moins recommandé
07	45 dBµV	« Bon »	Niveau au moins souhaitable
06	40 dBµV	« Assez bon »	Niveau acceptable
05	35 dBµV	« Moyen »	Seuil normalisé, dysfonctionnements ou en limite, mosaïque, gels
04	30 dBµV	« Passable »	dysfonctionnements avérés
03	25 dBµV	« Médiocre »	écran noir
02	20 dBµV	« Perceptible »	écran noir
01	15 dBµV	« Néant »	écran noir
			NB : en TNT les évaluations pourront faire l'objet d'un réajustement en fonction des retours d'expériences (voir FEC, IG et constellation)

[modifier] Réception de la télévision analogique

Ce tableau englobant une échelle fermée, notée de 1 à 10, avec extension à 20 (ci-après), donnée par paliers successifs de 5 en 5 dB, porte sur l'évolution de l'aspect visuel d'une image analogique, notamment, dans les normes européennes.

Le niveau du signal s'obtient à la sortie immédiate de l'antenne râteau, souvent installée sur mât de toiture pour bénéficier du meilleur dégagement. Dans des conditions encore favorables, les antennes peuvent aussi être montées dans le grenier. L'antenne UHF est installée au sommet du mât (sans être traversée par ce dernier), alors que l'antenne VHF I ou III est fixée plus bas, en aménageant un espace d'au moins 0,75 m, puisque les caractéristiques de propagation sont généralement meilleures. Si l'installation comporte 2 antennes elles sont alors réunies sur une seule liaison via un boîtier dit coupleur à 2 entrées sélectives. En zone frontalière, les coupleurs peuvent comporter jusqu'à 6 entrées filtrées (monocanal/groupe de canaux/bandes) correspondant à 6 antennes à fréquences, polarisations et azimuts particuliers.

L'antenne lambda, yagi, panneau, log-périodique, etc., est mécaniquement polarisée dans le sens du plan d'ondes émis, soit horizontal soit vertical. Un décalage angulaire de 90° introduirait une atténuation de 20 dB. Ce phénomène est aussi connu sous protection contre-polaire. Notons qu'il existe de rares polarisations dites « M » pour mixte (ou H+V). La polarisation « H » est la plus rencontrée en France, la « V » vient en complément (réémetteurs secondaires et/ou frontaliers).

Nb : les antennes de télévision baignant dans un champ faible ou insalubre (échos, brouillages, interférences) peuvent présenter des dimensions importantes en fonction du nombre d'éléments (donc du gain), de la fréquence et de la technologie. Une longueur de 2 à 3 m n'a rien d'exceptionnel. Ces aériens ne font pas l'objet d'une réglementation, contrairement à l'installation d'une parabole de plus de 1 m, qui donne une grande prise au vent.

Pour information, la plus longue des yagis grand public mesure 4,4 m. Elle est destinée à la réception « difficile » des canaux 21, 22 et 23 (ou 470 à 490 MHz) donc notamment RTL 9 (Dudelange 21) en Lorraine ou TSR 1 (Chasseral 22) en Franche-Comté et procure un gain de 22 dBi — 20 dBd. Cette yagi est relativement directive c'est à dire qu'un dépointage de 12° conduit à une atténuation de 3 dB, valeur augmentant rapidement avec l'ouverture de l'angle pour atteindre près de – 30 dB à 90°.

C'est à la sortie du dipôle qu'est jugée la qualité de réception initiale de l'image avec l'antenne retenue (adaptée à la ou aux fréquences, VHF, UHF bande IV ou V ou groupe de canaux ou encore monocanal) et réglée. Tout au long du parcours, dit descente d'antenne, le signal va plus ou moins s'affaiblir, voire se dégrader par échos, généralement, en fonction de la longueur du coaxial et de sa qualité, (1 à 4 dB/10 m) ainsi que des caractéristiques de l'installation (distribution par répartiteur à x directions, dérivateur, coupleur, découpleur, fiches, boîte d'arrivée, etc.) et cela en l'absence de toute forme d'amplification. Une parenthèse pour préciser que l'usage de répartiteur ou de dérivateur en forme de T est à proscrire, parce qu'elle ne fait qu'ajouter les bruits provenant des deux branches. Préférez les boîtiers blindés (F) présentant un vingtaine de dB de protection entre les sorties. Préférez également les câbles coaxiaux à tresse + feuillard, apportant un meilleur écran de protection contre toutes les formes de perturbations radio-électriques.

La fréquence joue également un rôle primordial : plus la longueur d'onde est courte, plus l'atténuation sera marquée. En clair, l'atténuation dans le câble est plus faible sur le canal 2 (Bande I VHF) que sur le canal 69 (Bande V UHF).

La note 10 correspond à une image sans défaut, grain d'image au minimum. En note 9, on perçoit difficilement sur l'écran le début du bruit dit aussi souffle (image auditive), ou neige (avoir une image neigeuse) dans le langage usuel, pour les yeux les plus exercés. Ensuite, au fur à mesure que l'intensité du signal décroît, la neige (ou fourmillement de points colorés RVB), se manifeste de plus en plus. Suivant les performances du tuner, le seuil de la couleur Secam ou Pal se situe vers 25 à 20 dBµV. Les appareils de mesure des antennistes permettent de mesurer des signaux L, B et G jusqu'à 30 dBµV.

Dans une installation standard habituelle, on peut perdre 1 voire parfois 2 points entre le haut et le bas de la descente continue d'antenne et donc se retrouver avec une image « insuivable » si, en tête du système, elle est déjà à la limite.

Au-delà de la note 10, on peut imaginer la progression de la notation par marches de 5 dB, en revanche on admet par convention que la qualité reste désormais stable. Ce tableau peut servir à estimer la marge disponible, exprimée en dB, pour une distribution domestique (pavillon) sans électronique active.

Par exemple, si à la sortie de l'aérien on dispose de 75 dB on pourra perdre 15 dB de distribution (8 dB pour un répartiteur à 4 directions + 7 dB pour le câblage et la connectique), et cela tout en préservant une image « parfaite ». Le calcul d'une antenne à plusieurs utilisateurs se fait par simple soustraction des pertes au niveau initial.

11 = 65 dBµV 12 = 70 dBµV 13 = 75 dBµV 14 = 80 dBµV 15 = 85 dBµV 16 = 90 dBµV 17 = 95 dBµV 18 =100 dBµV 19 =105 dBµV 20 =110 dBµV

Certains amateurs utilisent des niveaux de l'ordre de 120 à 130 dBµV pour créer des émetteurs de télévision domestiques en standard B.G. PAL en connectant une antenne UHF dissipant ainsi l'énergie HF dans les « alentours ».

Remarque: Les notes 17 à 20 sont atteintes exceptionnellement : à proximité immédiate d'une station d'émission à forte P.A.R et au moyen d'une antenne à grand gain, > 15 dB. Les niveaux > 95 dB ne sont obtenus qu'artificiellement au moyen d'un amplificateur dont la limite de fonctionnement normalisée est donnée par la mention « niveau de sortie maximal admissible », rarement > 115 dBµV. Avec les préamplis, le niveau maximal, c.-à-d. niveau d'entrée + gain, ne dépasse guère les 90 dBµV (pour 6 porteuses) soit un crédit standard de 30 dB avant début de dégradation.

Nota : la qualité est plus longue à atteindre en haut des UHF qu'en VHF, puisque 57 dBµV sont réputés suffisants en bande III alors que sur le canal 69, 65 dBµV est souvent pris comme objectif … D'autre part en fonction des caractéristiques du téléviseur (tuner et procédé DNR), la qualité peut apparaître plus ou moins vite.

Pour l'usage d'un accessoire dit préamplificateur d'antenne, le faible facteur (ou figure) de bruit (NF = 0.4 à 3 dB maxi) est le critère décisif, avec un niveau de sortie d'au moins 100 dBµV. Voir l'article Rapport signal sur bruit et la formule de Friis, permettant de définir en théorie l'amélioration visuelle (ou le taux BER en DVB). Le préampli est placé dans le boîtier dipôle de l'antenne ou bien sur le mât, au plus près de l'aérien et il permet d'améliorer la note, en extrayant le signal du bruit. Un gain de 0,5 point à 2,5 points, en fonction notamment de la bande, est possible. On installe généralement un préampli, de bande UHF, ou de bande IV ou V, ou groupe de canaux, voire monocanal, dès que la note initiale est égale ou inférieur à 9 en UHF. Précisons qu'on entend par préamplificateur dit sélectif sa capacité à amplifier un certain spectre passant. Ces derniers produits ne sont généralement commercialisés que dans le milieu des spécialistes de l'antenne ; les hypers, les bricos, etc. se limitent aux amplificateurs à large bande, ou parfois UHF. L'alimentation du préampli se fait généralement via le câble coaxial, le boîtier transformateur/régulateur (12 à 24 V pol + ou -) pouvant se situer à côté du téléviseur. Si le préampli se situe en amont d'un accessoire de filtrage/distribution, s'assurer du passage de la tension continue, sinon ponter la voie utile avec une bobine d'arrêt HF adaptée (consistant en une trentaine de spires de fil de cuivre isolé, entourant une ferrite de Ø 1 mm).

De plus, lors du choix, on veille à ce que le gain d'amplification du préampli, p. ex. 25 dB, ne soit pas complètement consommé par la distribution. Si c'est le cas, prévoir un amplificateur à large bande, dit aussi multibande, placé par exemple en amont du répartiteur, compensant les pertes supplémentaires. On assure à la prise d'usager un niveau maximum raisonnable, < 80 dbµV. En collectif la norme UTE-90125 demande, elle, entre 57 et 77 dBµV.

Les préamplis ont une limite d'emploi en UHF, on admet (les antennistes) qu'il faut au moins un signal brut de 3 dBµV pour que la majorité des usagers se déclarent satisfaits de leur image après traitement électronique. Cependant les téléspectateurs sont de plus en plus exigeants sur la qualité d'image analogique depuis qu'ils bénéficient d'une comparaison basée sur la diffusion satellitaire Atlantic Bird 3 (AB 3), sans neige, et aussi sans échos, ni brouillages. Précisons que la qualité vidéo de transmission sur AB 3 étant professionnelle, le rendu, particulièrement le piqué d'image, est souvent meilleur que beaucoup d'images numériques DVB-S. On rappelle que l'usage d'un ampli et de son alimentation déportée est impossible avec une antenne pour satellite utilisant la même liaison (1 seul câble, coupleur/découpleur) car les tensions sont différentes et adaptées (solution : tirer un second coaxial ou mettre l'alimentation de l'ampli à « hauteur » du coupleur et avant son entrée UHF-VHF dédiée). Cependant, on peut parfois utiliser la tension 12-18 V délivrée par un récepteur satellite pour alimenter, aussi, un préampli supportant ces tensions, bien entendu en permanence. Donc voir les caractéristiques.

[modifier] Réception de la télévision numérique

Note préalable : La TNT étant diffusée, en cet automne 2006, par 75 émetteurs principaux sur un objectif planifié de 115 à terme, (fin 2007 — début 2008), contre > 1300 à >3000 en analogique Secam, (p. ex. : France 3 en a plus de 3 628 dont 600 pour le seul département de l'Isère), les zones d'ombre et/ou non desservies en numérique sont donc logiquement plus fréquentes. On estime qu'un téléspectateur sur 3 est, ou sera, confronté à différents problèmes de captage. La TNT présente un inconvénient majeur : elle est sensible aux parasites impulsionnels et aux bruits de phase. On rappelle que le réseau TNT ne comporte aucun réémetteur.

Voir la carte de France: http://www.csa.fr/themes/zoom/tnt/deploiement.php

La TNT devra concerner à terme 40% des foyers, soit 10 millions , le reste de la répartition s'articulant ainsi : 30% pour le satellite (gratuit ou payant TNT via TPS et Canalsat), 17% pour la TV-DSL et 12% pour le câble.

Il n'existe pas d'antennes spéciales TNT (interne ou externe) ; si ce caractère est mis en avant, il s'agit tout simplement d'un argument commercial vide de sens.

L'usage d'une antenne d'intérieur (ou d'appartement), préamplifiée ou non, est possible à proximité des émetteurs souvent à vue. En mode aveugle, la nature et l'épaisseur et la configuration des murs conduit à dégrader l'intensité du signal. Le gain d'antenne (vrai, passif) d'une antenne d'appartement classique ( dipôle en « 8 » devant réflecteur plat ou parabolique) dépasse rarement 6 dBi ou 3.85 dBd en UHF. En VHF, le gain est nul voire souvent négatif. Avec les autres antennes d'intérieur, le gain d'antenne est moindre. Quant au gain d'amplification (artificiel, actif) il peut atteindre jusqu'à 42 dB suivant le modèle, mais ce n'est pas cet élément qui compte, mais le binôme gain d'antenne + bruit d'amplification.

Pour le préamplificateur à très faible facteur de bruit, plus le bruit est faible, moins il s'en rajoute au système, déjà évoqué dans la paragraphe analogique. Il a ici la même utilité, à la différence qu'il n'améliore plus l'image, mais le signal, entraînant généralement une diminution du nombre des erreurs. Le gain d'amplification d'un préampli ou ampli de distribution est sans effet sur la qualité du signal initial.

NB : le terme « qualité » prend un sens particulier selon qu'on l'applique à l'image, au signal, ou à la réception.

Les principes (toiture/grenier) et moyens (antenne/ampli, etc…) de captage sont les mêmes qu'en analogique. La polarisation H reste la principale en France mais la V a été adoptée dans des pays à géomorphologie tourmentée, comme la Suisse. L'antenne employée est actuellement uniquement de type UHF. La distribution de la TNT multiprise dans un pavillon répond sensiblement aux mêmes règles qu'en analogique, mais le niveau à la prise d'arrivée est en général moins élevé, sans dommage pour la réception, puisque le signal DVB-T est, nous le savons, un peu plus faible d'origine, ou PAR réduite.

Dans des conditions favorables, en champ fort, que l'on retrouve à relative proximité d'un émetteur, il est même parfois possible de distribuer la TNT dans 2 pièces (répartiteur^[4] à 2 voies : – 4 dB), 3 pièces (répartiteur à 3 voies, – 6 dB), voire 4 pièces (répartiteur à 4 voies, de perte inférieure à 8 dB) de la maison, sans amplificateur. La réception TNT est annoncée « normalement » compatible avec un niveau minimum d'au moins 35 dBµV (maximum 70 dBµV), un taux BER < 2.10^-4 (avant correction) et un C/N de 26 dB. On aura remarqué que le seuil normalisé numérique correspond sur l'échelle subjective à une image seulement notée 5 sur 10 en analogique, donc déjà moyennement bruitée. Il semble que les seuils minima doivent être revus à la hausse avec la multiplication des retours d'expérience et cela après 1 an et demi d'observations pratiques (sur le terrain).

Dans dans des conditions de site et de réception favorables, idéales, c.-à-d. avec un spectre propre, le seuil peut être un peu plus bas. Ainsi, le C/N peut descendre sous 25 dB et juste sous les 35 dBµV. C'est le seuil dit « possible », mais pas forcément « commercial ».

La qualité de réception en TNT est en cours d'évaluation. Cependant en numérique, MPEG-2 ou MPEG-4, il ne peut y avoir d'évolution de qualité d'image observée, mais seulement 2 états en réception, image ou écran noir. À la limite entre ces deux états, on observe une petite zone de dysfonctionnements, sur une plage de 2 à 4 dB environ (contre une cinquantaine en analogique), se traduisant par un écran agrémenté de gels d'image, de mosaïques ou pixellisations, de blocs parfois accompagnés d'une audio altérée. Ici on atteint abruptement le seuil de fonctionnement qui est donné sur l'échelle d'évaluation à titre purement indicatif car parfois particulier. Il en va de même pour l'objectif dit « souhaitable » qui peut, dans des circonstances défavorables, être sans valeur.

On rappelle que la qualité d'image numérique MPEG-2 originelle (donc délivrée) dépend uniquement du débit octroyé par le répéteur (24,13 Mb/s), de la qualité de la source et de la résolution ou définition, c.-à-d. le nombre de points, 720 au maximum, par le nombre de lignes utiles, soit 576 (625 nominal). La compression statistique au sein d'un multiplex permet d'allouer des ressources ponctuelles supplémentaires où et quand il le faut. C'est le cas sur R1 (544x576) lorsque France 2 diffuse du foot, une scène riche, nécessitant un débit, 8,5 Mb/s, qui peut être ponctionné sur LCP transmettant alors une scène pauvre (débat à l'Assemblée ou plateau) soit 2,5 Mb/s. Le débit moyen par chaîne (française sur R1) est de 4,5 Mb/s. Avec de tels paramètres, seul le format 4/3 est théoriquement possible : si le mode 16/9 vrai était retenu, la qualité visuelle de la chaîne pourrait être insuffisante ! Cependant la Coupe du Monde 2006 (via TF1 et M6) a bien été proposée en 16/9 … en jouant sur les 2 bandes noires horizontales qui ne consomment rien en matière de débit.

Si l'image est au départ floue (p.ex. : 352 points par ligne), ou avec des artefacts, effets dominos ou pixellisations, l'antenne de réception ne peut « rattraper » la situation. Il est admis cependant que les images françaises MPEG-2 DVB-T SD correspondent normalement toutes à la note conventionnelle temporaire de 10 (en attendant la HD), contrairement à la diffusion satellite DVB-S, où certaines images émises sont parfois médiocres, état dû à un débit insuffisant (transpondeur surchargé), principalement aggravé par une définition insuffisante, des copies imparfaites et autres cassettes PAD, qualité VHS, etc.

La qualité d'image, le « piqué », en TNT, n'est pas forcement supérieur à celui d'un rendu Pal ou Secam terrestre recu avec un « bon » niveau.

La notation universelle de la qualité d'image délivrée est délicate car il existe de nombreux compromis particuliers et subjectifs s'articulant autour de la relation débit/compression/résolution-définition. On peut cependant dire que plus la résolution est haute, plus le débit doit être important. On peut aussi très bien suivre certaines catégories d'images (météo, téléachat, etc.), à faible résolution/définition avec un faible débit. En revanche, un grand spectacle avec une allocation limitée risque de pénaliser la qualité visuelle de l'œuvre. En résumé de ce paragraphe, haute résolution et bas débit sont incompatibles.

Pour une antenne construite pour l'analogique, apportant une image Secam notée 8, voire 7 sur l'échelle de l'auteur, (neige visible mais pas trop gênante), sur laquelle on vient connecter une adaptateur numérique DVB-T, il est fort probable que la réception de la TNT soit normalement opérationnelle, si la polarisation est inchangée, la bande passante d'antenne compatible et la réduction de PAR normalisée.

On admet que les émetteurs francais et européens diffusant en DVB-T le font avec un niveau de – 3 à – 15 dB, voire exceptionnellement – 19 dB, par rapport à ceux diffusant en analogique Secam ou Pal. La baisse normalisée est de – 12 (IV) et – 13 dB (V).

Ensuite, il faut encore tenir compte

• de la modulation QAM (constellation 8, 16, 32,64 ) choisie (voir MPEG-2) permettant un signal plus ou moins robuste
• du FEC ou taux de Viterbi, 1/2, 2/3, 3/4, 5/6 et 7/8. Le FEC c'est-à-dire l'abréviation de l'expression anglaise Forward Error Correction, ce qui signifie correction anticipée d'erreurs ou code correcteur d'erreurs. Ce sont des éléments redondants du message numérique, ajoutés aux données transmises en tête du signal audio/vidéo, pour pouvoir les vérifier et éventuellement les corriger à la réception, et ainsi réduire les risques d'erreurs liés à la diffusion et qui perturberaient la réception. Actuellement, ils vont de 1/2 à 7/8, mais le 2/3 est le plus courant. Dans le premier cas, pour deux bits transmis, un seul est utilisé. Dans le deuxième, pour huit envoyés, sept sont utiles. Seul le huitième est une information redondante servant à la protection du signal. Lorsqu'il atteint 1/2, le FEC offre donc la meilleure protection disponible.
• de l'intervalle de garde (IG) : plus il est petit (p.ex. : 1/4), plus il est possible de se protéger des échos les plus longs, retard < 224 µs . L'IG est un aussi un élément décisif dans les réseaux isofréquences. Par exemple l'IG 1/4 est utilisé dans le cas de figure de 2 émetteurs monofréquence séparés, au maximum, de 67,3 km. S'ils le sont par < 36,6 km un I/G de 1/8 est suffisant (112 µs) puisqu'il suffit de choisir une distance de séparation entre 2 (ou 3 … ) émetteurs inférieure à la distance équivalente à l'IG pour que tous les signaux soient à l'intérieur dudit IG en tout point de la zone de couverture. Ensuite, on peut encore introduire un temps de retard supplémentaire. À l'intérieur de la zone de couverture, l'adaptateur se calera sur le meilleur signal ou sur le premier signal reçu.

La portée d'un émetteur diffusant en numérique (par rapport au même diffusant en analogique), est en principe plus importante, mais le signal TNT émis, bien que plus « performant » sera aussi plus faible (– 15 dB en moyenne), donc plus vulnérable, d'où l'importance notamment du niveau. On peut aussi en déduire que plus la portée est grande, plus les risques de dysfonctionnements augmentent.
Cliché : si on double la portée, on double aussi les problèmes. La présentation technique faite par les services de diffusion et de promotion de la TNT, teintée d'optimisme, n'est pas forcément partagée par les antennistes voués au pragmatisme…, c'est-à-dire confrontés aux réalités du terrain.

Tous ces paramètres particuliers ont donc une influence sur le système d'antenne, aérien plus ou moins performant, et sur la marge de sécurité plus ou moins conséquente avant dysfonctionnements.

La qualité de la réception et la puissance du signal RF (radio-fréquence), exprimées en pourcentage, sont données par le menu d'installation de l'adaptateur TNT. Certaines de ces indications, parfois toutes relatives, sont illustrées par des « bargraphes » (barres d'intensité). On peut noter des incohérences de valeurs entre différents adaptateurs qui, en plus sont dotés de versions logicielles propres, pouvant avoir une relative influence sur la réception et la vidéo.

Ce qui compte en réception, avant tout, c'est la qualité de réception, soit un signal propre, c'est-à-dire avec un taux minimal d'erreurs binaire ou BER avant correction Reed-Solomon. Cependant, il faut aussi que le niveau soit suffisant à l'entrée de l'adaptateur, sinon l'écran pourra rester « noir ». Pour relever le niveau on utilise, comme en analogique, un préamplificateur (de dipôle ou de mât UHF) ou un amplificateur.

On peut aussi avoir un excellent pourcentage en niveau, mais sans image. C'est le cas lorsque le signal est irrécupérable (saturé d'erreurs), puis amplifié abondamment. En présence d'échos (trajets multiples de l'onde) trop longs (supérieurs à l'intervalle de garde), on aura les mêmes indications de puissance, mais un écran noir : le terminal ne se verrouille pas sur un écho particulier.

On retrouve cette situation d'écran noir dans les installations d'antennes collectives (HLM, copropriété, immeubles locatifs), ou avec les antennes d'intérieur amplifiées (gain d'amplification maximal, 35 à 40 dB), sur signal non exploitable, ou naissant, c'est-à-dire quelques dB.

Le bargraphe « qualité » est utile et intéressant pour régler au mieux l'antenne UHF en direction, inclinaison, hauteur, « profondeur » et polarisation. Plus rarement, il peut aussi servir au choix de l'aérien le plus adapté in situ dans des champs pollués, puisque d'une technologie d'antenne à une autre, le pouvoir de sélectivité dans la direction utile (0°) par rapport à une autre direction indésirable (dite brouilleuse) peut avoir une influence sur le taux d'erreurs. Dans certaines configurations délicates il vaut mieux perdre un peu du gain d'antenne (baisse du niveau sur l'utile) pour gagner en protection latérale. L'antenne Yagi est indiquée dans ce cas. Si le taux d'erreurs est maintenant influencé par un émetteur perturbateur venant à 180°, on préfère un aérien présentant le meilleur rapport avant/arrière. Notons que l'antenne peut parfois ne pas pointer exactement sur l'émetteur pour atteindre le meilleur compromis. Les antennistes et spécialistes utilisent (ou créent) le premier zéro ou le deuxième zéro d'antenne pour affaiblir (–15 à –25 dB) dans un azimut pénalisant.

Si la qualité du signal en analogique L, B ou G est liée au niveau reçu, en DVB-T, la qualité de réception est synonyme de pureté, que le niveau soit faible ou fort. Cependant, la réception numérique faible, < 40 à 45 dBµV (d'où le niveau au moins souhaitable), peut être plus facilement altérée par des parasites industriels, domestiques (cyclo, perceuse, etc.), ou naturels (éclairs d'orage). Pour limiter les effets (gel, coupure de son, etc.) des perturbations, certains rares adaptateurs sont dotés d'un circuit réducteur de parasites, mais il est vivement conseillé de retenir une antenne sélective qui se caractérise par un faisceau principal étroit et des lobes secondaires réduits en nombre et importance : c'est la directivité, en recherchant le signal utile le plus puissant. En conclusion il faut que le signal utile soit protégeable, c'est-à-dire que plus son niveau est élevé, plus il résiste aux différents parasites, bruit à source localisée autour du point de réception. Finalement c'est le rapport signal utile/brouillage qui va décider du caractère de la réception. On admet toutefois que l'image peut être de temps en temps coupée, tout dépend de la fréquence et la durée de cette gêne. Ensuite, un téléspecateur habitant à la campagne ou à la montagne a plus de chances de ne pas être perturbé, malgré un signal plus faible, qu'un autre demeurant en agglomération, et qui reçoit un niveau utile plus fort, mais un bruit bien plus élevé. Donc il n'y a pas de règle universelle et stricte, les problèmes doivent être évalués au cas par cas.

L'utilisation d'un préampli ne réduit pas les impulsions parasites captées par le râteau : on augmente certes le niveau du signal utile mais également, dans des proportions identiques, les bruits inutiles captés par l'antenne. En revanche un préampli rendra le signal utile plus robuste avant d'attaquer une descente d'antenne faite d'un câble coaxial à très faible facteur de recouvrement (uniquement de la tresse) ou un boîtier de distribution démuni de blindage HF, mais aussi des prises murales, qui peuvent se comporter comme une antenne, captant alors des signaux indésirables, surtout celles inutilisées et non bouchées.

Les installations d'antennes en zone frontalière (et sur le littoral) pour les émetteurs étrangers ainsi que les installations « éloignées » des sites de diffusion nationaux (soit champ faible et proche de la limite) devront tenir compte des variations naturelles de signal avec la distance et dépendant des conditions climatiques et météo locales, les moins favorables étant à prendre en compte. La pluie ou la neige peut influencer la réception ainsi que la saison de l'année. On note parfois aussi des différences de niveau entre la journée et la nuit, cette dernière étant parfois plus propice à la propagation hertzienne en raison d'une plus grande stabilité de l'atmosphère, et de sa fréquente stratification horizontale.

Le non respect de ces recommandations peut entraîner une brutale coupure de service en TNT alors que, auparavant en PAL ou en Secam, on pouvait continuer à suivre l'image en mode dégradé, bruité.

[modifier] Conclusion

Dès leur sortie de l'émetteur ou du réémetteur, les signaux analogiques commencent à se dégrader, alors que les signaux numériques conservent leurs performances natives tant que le signal reste exploitable, c'est-à-dire tant que la correction d'erreurs faite par l'adaptateur est suffisante. On estime que le seuil est atteint à partir d'un niveau (indicatif) de signal < 35 dBµV (cas de la clé TNT et certains baladeurs TNT) et ~ 30 dBµV (cas de l'adapatateur classique avec un tuner sensible) dans les meilleures conditions spectrales.

Finalement, pour l'usager, la qualité d'image perçue en télévision est celle observée au bout de la chaîne, c'est-à-dire à l'entrée du tuner du téléviseur ou de l'adaptateur, voire du modulateur.

La qualité ou conception du téléviseur et de l'écran, tube, plasma, LCD et de l'adaptateur MPEG 2 ou MPEG 2-4 et sa connectique peuvent jouer un rôle, souvent secondaire, dans le rendu subjectif. Avec les dernières technologie de visualisation, le signal TNT peut être, lui, parfait (intensité et qualité) mais pas l'image… quelle que soit la compression MPEG.

En cette fin 2006, le tube est toujours annoncé comme le meilleur procédé de restitution globale d'image.

[modifier] Notes

[modifier] Voir aussi

[modifier] Article connexes

• TNT
• Zone de couverture.
• MPEG
• Orthogonal Frequency Division Multiplexing ou COFDM.
• Image numérique et résolution d'image
• Résolution d'écran
• Transmetteur pour distribuer la TNT au domicile

[modifier] Liens externes

• Rapport du CSA : Rapport sur le développement de la TNT
• Explications techniques sur la TNT
• Rapport du CSA : Aspects Radiofréquence de la TNT

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