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MOBILE TV

Technologies et problématiques autour de la télévision sur mobile. MOBILE TV. Introduction. La TV sur mobile est déjà une réalité Diffusion unicast via EDGE, UMTS Performances et qualité moyenne Coût démesuré pour l’opérateur Enjeux De nombreux acteurs Nouveaux revenus Nouveaux usages

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  1. Technologies et problématiques autour de la télévision sur mobile MOBILE TV Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

  2. Introduction • La TV sur mobile est déjà une réalité • Diffusion unicast via EDGE, UMTS • Performances et qualité moyenne • Coût démesuré pour l’opérateur • Enjeux • De nombreux acteurs • Nouveaux revenus • Nouveaux usages • La guerre des formats Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

  3. Plan • Introduction • Les enjeux • Acteurs • Business model • Implications pour les diffuseurs • Positionnement des opérateurs mobiles • Les technologies de broadcast • DMB • DVB-H • DVB-SH • MediaFLO • ISDB-T • Actualités • Conclusion Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

  4. Les enjeux Un projet aux multiples acteurs Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

  5. Acteurs Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

  6. Intérêt certain des clients mobile pour la technologie De nombreuses études ont montrées en amont des lancements de projets de mobile TV un intérêt des consommateurs pour ce service. Ci dessus une enquête réalisée pour le compte du IPDC Forum en 2004 . L’étude a montrée que 40 à 60% des clients mobiles étaient intéressés par une offre payante. Le tarif moyen accepté était de 10 € par mois. Enfin 77,8% des personnes ont pensées que recevoir la TV sur son mobile de façon générale étaient une très bonne idée. Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

  7. Un nouveau business model • Revenus générés par le visionnage de contenu • Abonnements à des chaînes (ex. bouquets, …) • Abonnements à des programmes spécifiques (ex. résumé actualité quotidienne, …) • Abonnements evènementiel (ex. évènements sportifs) • Paiement à l’acte (Pay Per View) • Services interactifs supplémentaires à valeur ajoutée (ex. votes, …) • Revenus publicitaires Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

  8. Implications pour les diffuseurs • De nouvelles opportunités: • Possibilité d’atteindre le téléspectateur peut importe où il se trouve • De nouveaux contenus appropriés à des moments et lieux spécifiques sont envisageables • Contact constant, fidélisation. Possibilité de supplanter d’autres médias (journaux…) • Apparition de nouvelles périodes de « prime times » : déplacements du matin et du soir, pauses déjeuners, … • Répercutions sur les contenus : • Télévision classique simple à transmettre en l’état, mais non adaptée • Modèle consommation très différent du modèle « salon » : petites séances de visionnage entre deux activités • Formats classiques par segments d’1h ou 30min non adaptés • Modèle probable de séquences courtes et simples à comprendre • Programmation cyclique de séquences qui se répéteront dans la journée • Interactivité • Malgré une offre encore faible avec la TV classique, on s’attend à l’apparition de nombreux services sur la TV mobile • Favorise des consommations additionnelles Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

  9. Positionnements possibles pour les opérateurs mobiles Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

  10. 1 Positionnements possibles pour les opérateurs mobiles • L’opérateur mobile a la main sur toute la chaîne de diffusion. Les opérateurs de diffusions fournissent seulement la prestation de transport. L’opérateur télécom est ici dominant. • Le client dispose ici d’une offre totalement intégrée, avec un seul intermédiaire. Source image: Digitag Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

  11. Positionnements possibles pour les opérateurs mobiles 2 • L’opérateur mobile gère la relation avec le client (marketing, support, facturation…). • Il doit également collaborer avec les fournisseurs de contenus et les opérateurs de diffusions. • Le client dispose ici d’une offre totalement intégrée, avec un seul intermédiaire. Source image: Digitag Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

  12. Positionnements possibles pour les opérateurs mobiles • L’acteur central est ici l’opérateur de diffusion. • L’opérateur mobile n’est qu’un simple prestataire d’accès et de facturation pour les services interactifs • Le client ne dispose pas ici d’offre intégrée, devant gérer lui-même plusieurs facturations. 4 Source image: Digitag Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

  13. Chaîne de valeur Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

  14. DMB Le premier standard de TV mobile déployé commercialement Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

  15. DMBIntroduction • Digital Media Broadcasting (ou DMB) est un système de radiodiffusion numérique de contenus audiovisuels et multimédias. C’est un système de diffusion numérique basé sur le puissant Digital Audio Broadcasting (DAB) issu du projet européen Eurêka 147, reconnu et utilisé mondialement. • Ce standard a été développé en Corée du Sud, à l’origine comme technologie numérique “nextgeneration” pour remplacer la radio FM. Le lancement commercial du premier service au monde de mobile TV s’est fait en Corée du Sud, en mai 2005. • Le standard DMB a aussi connu du succès au cours du lancement allemand de la Mobile TV DMB à l’occasion du championnat du monde de football FIFA 2006. DMB est aujourd’hui déployé à grande échelle en Corée du Sud et en Allemagne. • Il existe deux modes de transmission: • Via satellite, appelé S-DMB • Via voies terrestres, appelé T-DMB Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

  16. DMBOrigines • Le DMB est en effet une amélioration de la norme DAB. Cette norme est adoptée à un niveau global comme norme pour la radio numérique. DAB est reconnue et standardisée en norme ETSI en 1995. • DMB se base sur ce standard tout en ajoutant une protection et correction d’erreur supplémentaire. De ce fait, DMB hérite de certaines spécificités techniques (techniques de correction d’erreur, algorithme d’encodage, etc.), et permet de s’appuyer sur celles-ci et les faire évoluer pour être d’autant plus puissant. • DAB est issu du projet de recherche « Eurêka 147 ». Ce projet, piloté par l’Union Européenne, regroupe tout un ensemble d’acteurs de l’industrie : diffuseurs, constructeurs, centre de recherches, ainsi qu’opérateurs. Le succès du DAB n’est donc pas surprenant. • En respectant le succès du DAB, DMB est retro compatible et peut ainsi faire réception de flux radio. Le passage du DAB au DMB ne nécessite que le rajout d’un équipement DMB par service et un changement des codecs audio. Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

  17. DMBSpécificités techniques • Bande passante: 1.536 MHz • Modulation : DQPSK • Transmission : OFDM • Compression A/V • Vidéo: MPEG-4 Part 10 AVC (H.264) • Audio : MPEG-4 Part 2 BSAC ou HE-AAC V2 • Données : MPEG-4 Part 1 BIFS • Débit utile: 1,152 Mb/s (débit MSC) • Débit brut : 2,3 Mb/s (sans prise en compte du code FEC) • DMB associe dans un multiplex des programmes audio et vidéo suite à leur encodage. DMB utilise et de l’entrelacement temporel et fréquentiel, rendant la transmission plus robuste. • Un atout incontestable du DMB est sa flexibilité en terme de reconfiguration des services, où les débits et codes d’erreurs peuvent être modifiés, mais d’autant plus flexible est la possibilité d’ajouter et supprimer des services à la volée. Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

  18. DMBSpécificités techniques • Les bandes de fréquence utilisables en France en T-DMB sont la bande III et la bande L. • La bande III: • 174 MHz à 230 MHz • Répartition en 32 blocs d'une largeur de bande de 1,536 MHz chacun • La bande L : • 1452 MHz à 1479,5 MHz • Répartition en 16 blocs d'une largeur de bande de 1,536 MHz chacun, pour la partie terrestre. Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

  19. DMBUn aperçu global des couches • Une fois encodées, les données sont encapsulées dans un flux MPEG-2 TS de transmission. • Ce flux est lui-même encodé en Reed-Solomon, un code correcteur. • Ce flux est entrelacé pour être ensuite diffusé sur le canal MSC. • Afin de réduire les effets extérieurs sur les canaux (tels que le fading et les zones d’ombre), un modem de modulation OFDM-DQPSK est utilisé. Source: Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

  20. DMBLes canaux DMB • Le DAB (sur lequel se base DMB) fonctionne sur 3 canaux: • FIC: Le canal Fast Information Channel transporte les informations de contrôle et des services. • MSC: Le canal Main Service Channel transporte les services audio, vidéo, et de donnée. Contrairement au FIC, ce canal passe par un entrelacement temporel. • Le dernier canal est le canal de synchronisation permettant de faire exactement cela: synchroniser un signal à la réception. Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

  21. DMBEmission d’un signal • En observant le schéma ci-contre, on aperçoit que chaque signal de service (audio, data ou vidéo) est encodé à la source. • Ensuite, les données codées passent par la couche de correction d’erreur et d’entrelacement temporel appelée “codeur canal”. Les services sont enfin multiplexés dans le MSC. • La sortie du multiplexer MSC est ensuite fusionné avec les données du FIC, à savoir le control multiplex et les informations services. Le résultat passe par un multiplexer de transmission pour créer les trames. • Enfin, l’OFDM est appliqué pour donner forme au signal, qui est composé d’un grand nombre de porteuses. • Le signal est enfin transposé sur la bande fréquence appropriée pour être enfin amplifié et transmis. Le schéma ci-dessus illustre la génération d’un signal pour le standard DAB. Pour DMB, il faut rajouter une phase de codage RS et le codage du flux vidéo véhiculé par le MSC. Source: Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

  22. DMBRéception d’un signal • Les téléphones DMB sont souvent notés comme étant doté d’un « tuner DMB ». Ce tuner va permettre de sélectionner la bande de fréquence contenant les données numérisées. • Ces données sont ensuite passées par un démodulateur OFDM puis par un décodeur de correction d’erreur. Ensuite, pour le canal MSC, les données passent par un décodeur de services (audio, vidéos, data). Les données du canal FIC sont transmises directement à l’interface utilisateur et permettent de régler le récepteur correctement. • Le passage par les décodeurs de correction d’erreur et de services permet d’éliminer toute erreur de transmission. • Les données du MSC sont ensuite interprétées par des décodeurs vidéos et audio, pour être enfin transmis à l’interface utilisateur. Le schéma ci-dessus illustre la réception de données audio pour la norme DAB. Pour DMB, il faut rajouter une phase de décodage RS et le décodage du flux vidéo véhiculé par le MSC. Source: Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

  23. DMBTechnique - Codage • Ce contenu est ensuite diffusés et inclus dans une couche MPEG-2 Transport Stream (aussi appelé MPEG-2 TS ou M2T). • Le but de ce codage est de multiplexer des flux audio et vidéo dans un flux résultant de manière à les synchroniser. • M2T a sa propre correction d’erreur pour des médias dits « non fiables ». Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

  24. DMBModulation et transmission • DMB a pour base de transmission la modulation DPSK-OFDM. OFDM utilise jusqu’à 1536 porteuses espacées d’1 kHz. Chacune des porteuse est indépendamment modulée en utilisant DQDPSK. • Modulation: Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) • Cette modulation est notable pour son efficacité spectrale. Elle est d’autre part réputée pour sa robustesse. • Plutôt que de moduler numériquement sur une seule porteuse et d’augmenter le nombre de symboles sur la fréquence, et par conséquent le temps de démodulation, OFDM utilise un grand nombre de porteuses pour réduire ce nombre de symboles. De ce fait, les symboles sont émis sur un période de temps plus longue, ce qui permet de limiter les échos multi-chemins dus aux reflets du signal sur des obstacles. • Par conséquent, la modulation OFDM permet en outre de constituer des réseaux mono-fréquence (SFN) où plusieurs émetteurs diffusent le même multiplex sur la même fréquence sans se brouiller. • Transmission: Differential Quadrature Phase-shift Keying (DQPSK) • La modulation DQPSK est la modulation par sauts de phase, et véhicule de l'information binaire via la phase d’une porteuse, en particulier dans le déphasage entre deux signaux successifs. Source: Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

  25. DMBTransmission et codage Les schéma ci-dessus illustre l’entrelacement temporel et fréquentiel (schéma de gauche) et la transmission de la trame et des symboles OFDM (schéma de droite). On remarque ici l’utilisation maximale du spectre fréquentiel disponible à la transmission. Source: Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

  26. DMBTechnique – Correction d’Erreur • Outre l’utilisation de la modulation, le système de ForwardError Correction (FEC) est la partie la plus importante pour un système de communication radio numérique, en particulier pour son système de transmission. Un codage FEC plus puissante implique un meilleur débit, une plus faible puissance de transmission, et une réception plus robuste. De manière générale, c’est une protection supplémentaire pour réduire les risques d’erreurs liés à la diffusion et à la réception. • DMB utilise deux systèmes de correction d’erreur: un codage Reed-Solomon et un codage convolutif. • Codage convolutif: • Principe: le principe du codage convolutif (aussi dit convolutionnel ou recursif) est de ne pas découper les données en blocs, mais de considérer la relation d’un symbole avec son prédécesseur, en passant à travers une succession de registres à décalage. En cas d’altération d’un signal lors de sa transmission, les parties du signal avoisinante ressente les effet de cette altération, ce qui amortit les dégats. • Ce type de codage est la seule couche de correction d’erreur pour la norme DAB. Source: On retrouve ci-dessus le passage à l’émission (au dessus) et à la réception (au dessous) de contenu en DMB. Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

  27. DMBTechnique – Correction d’Erreur • Codage Reed-Solomon (RS): • Principe: le principe du codage RS est de construire un polynôme basé sur un corps mathématique particulier sur la base des données, en faisant du suréchantillonage. Au final les données sont redondées, et peuvent être retrouvées à la réception en cas d’erreur de transmission. Au final, la redondance résultant de ce suréchantillonagepermet au récepteur du message encodé de reconstruire le polynôme, et donc le données, même en cas d’erreur à la transmission. • La structure du paquet DMB à l’émission a une structure de 188 octets de données avec 16 octets de parité attachés (taille totale = 204 octets) • Il est important de noter que c’est réellement cette étape dans le FEC qui corrige les faiblesses du DAB (qui n’a qu’une couche de codage convolutif). • Une dernière étape qui n’est pas exclusivement dédiée à la couche FEC de construction de message est celle de checksum ou cyclicredundancychecks (CRC) que l’on retrouve dans les algorithmes d’encodage de flux vidéos et audiosMPEG-4 et AAC. Ces derniers permettent d’utiliser des techniques avancées de résilience afin de réduire d’autant plus l’impact d’erreurs de bits. Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

  28. DMBTechnique – Correction d’Erreur • Le DMB utilise un entrelacement temporel pour répondre aux problèmes inhérents à la mobilité et à l’environnement de diffusion. Cette méthode est particulièrement efficace quand on n'utilise qu'une seule antenne de réception; ce procédé complémentaire de l'entrelacement temporel répartit les erreurs dans le temps sur 16 trames logiques (384 ms), ce qui permet au récepteur d'effectuer les corrections voulues. • Enfin, un dernier processus utilisé par DMB est l’UnequalError Protection (UEP), qui est une protection d’erreur dynamique . Cela signifie qu’elle peut être fixée à des niveaux différents pour chacun des programmes TV ou radio, ou selon le canal. Dans la théorie, cela signifie que chacun des contenus peut être « tuné » pour mieux s’adapté à l’environnement de diffusion. Dans la pratique, cependant, cela peut s’avérer plus difficilement envisageable. Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

  29. DMBDébit et capacité • Possibilité d’accueillir 7 à 10 programmes radioau sein d'un même multiplex • Dépend de la qualité souhaitée (mono, stéréo, avec ou sans données multimédia…) • Modèle de service souhaité influe énormément sur ce nombre • Débit utile d'environ 1 Mbit/s • Ce débit tient compte du code de correction d'erreurs • Capacité en bande III • Au moins 2 à 3 multiplex possibles, mais peut s’étendre jusqu’à 4 multiplex au niveau local. • Capacité en bande L • Au moins 3 multiplex par ville mais peut aller jusqu'à 9 multiplex par ville. Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

  30. DMBMéthode T-DMB • T-DMB – Terrestrial Digital MultimediaBroadcasting (Diffusion Numérique Multimédia Terrestre) est un mode de transmission standardisé à l'ETSI depuis juin 2005 sous les N° TS 102 427 et TS 102 428, issu de la norme DMB. • Le standard est conçu pour transmettre des services de télévision (et est utilisé comme tel en Corée, la radio étant, elle, diffusée en DAB) en utilisant des moyens terrestres. • En France, le gouvernement a choisi le T-DMB comme norme officielle de diffusion radio numérique. Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

  31. DMBMéthode S-DMB • S-DMB (ou SDMB) est la mode de transmission satellite. • C’est une méthode hybride qui s’appuie et sur une diffusion satellite, et sur une diffusion terrestre à l’aide de répéteurs (appelés de gap-fillers). Ces deux diffusions ont pour but de couvrir des environnements différents: le premier est utilisé pour une couverture en extérieur, plus au niveau national, alors que le deuxième est utilisé pour une couverture en intérieur plus locale. • Il est intéressant de noter que ce mode de transmission adopte une architecture similaire à celle du DVB-SH. • Le projet MAESTRO a été mené pour pouvoir facilement intégrer les fonctionnalités DMB à une architecture 3G. Source : 3G.co.uk Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

  32. DMBLancements commerciaux Lancements commerciaux • Allemagne • Belgique • Canada • Chine • Corée du Sud • Croatie • Danemark • Espagne • Monaco • Norvège • Pays-Bas • Portugal • Royaume Uni • Singapour • Suède • Suisse Pays ayant exprimé un intérêt • Slovaquie Phase de tests • Australie • Autriche • Brunéi Darussalam • République tchèque • Estonie • France • Ghana • Grèce • Hong Kong • Hongrie • Inde • Indonésie • Irlande • Israël • Italie • Koweït • Lituanie • Malaisie • Malte • Mexique • Namibie • Nouvelle-Zélande • Pologne • Slovénie • Afrique du Sud • Taïwan, Province de Chine • Turquie Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

  33. DMBUtilisation en Asie • L’Asie est de loin l’utilisateur premier de cette technologie dans le domaine de la TV mobile • Corée du Sud • Premier pays a avoir lancé la Mobile TV commercial, la Corée du sud à déployé son réseau T-DMB en décembre 2005. • Le réseau T-DMB déployé à Séoul comprend 400 répéteurs dans le métro et en intérieur. En 2007, 5,3 millions de récepteurs avaient été vendus. • Le modèle économique s’appuie sur les recette publicitaires., le service étant gratuit. • Chine • La télévision mobile connais beaucoup de fournisseurs en Chine, dont certains DMB. • Plus d’actualité, en suivant l’exemple de l’Allemagne, le lancement de la télévision mobile en Chine s’est appuyer sur le succès des Jeux Olympiques de Pékin en 2008. Population 59 million Couverture 75% Services 5 DAB, 6 data, 5 DMB Ventes 7 800 000 récepteurs Population 1,2 milliards Couverture 8% Source: Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

  34. DMBUtilisation en Europe Population 83 million Couverture 82% Services 329 DAB, 102 data Ventes 546 000 récepteurs • L'Allemagne • L’Allemagne est le premier pays européen a proposer un service commercial de TV mobile sur DMB. • Pour lancer ce service, elle s’est appuyer sur le succès de la Coupe du Monde de football FIFA 2006. Il a été lancé dans les principales villes, pour plus tard être étendu. Aujourd’hui, des services DMB réguliers sont disponibles dans 16 villes principales telles que Berlin, Munich, Hambourg, Düsseldorf et Francfort. • Aujourd’hui l’Allemagne diffuse 8 programmes radios en DAB et 4 programmes TV en DMB sur la bande L. Source: • Le projet européen « Mi Friends » • MiFriends, qui signifie « Mobile Interactive Favourite TV, Radio, Interactivity, Entertainment, and New Digital Services », est un projet piloté par Bayerische LandeszentralefürneueMedien(BLM), l‘autorité bavaroise de régulation des diffusions. • L‘objectif de ce projet est le développement de nouvelles offres et de nouveaux services de diffusion sur mobile Blaupunkt à l‘aide de la technologie DMB. • L‘autoradio DMB “Nashville DMB35“ est issu de ce projet. Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

  35. DMBActeurs régulateurs • ETSI • ETSI signifie EuropeanTelecommunications Standards Institute. C’est un organisme qui fait la gestion des normes et des standards inhérents aux télécommunications en Europe. • Parce que le DAB est issus du projet Eurêka 147, l’ETSI gère des standards DAB et de ses dérivés, ainsi que des standards DMB, T-DMB et S-DMB. • Le Forum WorldDMB • Anciennement WorldDAB, le forum WorldDMB est une organisation internationale non-gouvernementale qui représente un ensemble de pays dans la définition des standards DAB et DMB. Elle regroupe les acteurs de l’industrie de la radiodiffusion (industriels, opérateurs, entités gouvernementales, …). • Son objectif est de promouvoir et de coordonner la mise en œuvre des technologies issues de la norme DAB Eurêka 147. Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

  36. DMBUne variété de produits SGH-F500 LG-2500H (Shine) SPH-B5800 LG-KC1 SCH-B710 LG-V9000 (Coupe FIFA 2006) Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

  37. DMBUne variété de produits • Des projets sont actuellement menés en Europe sur le DMB pour créer des produits pour une utilisation automobile. Atree UJ10 Blaupunkt Nashville DMB35 Toshiba 911T Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

  38. DMBConclusion • La norme DMB est basée sur la norme DAB, et a donc hérité de ses bases pour évoluer tant dans le domaine de la TV mobile que dans la radio numérique. Elle n’est cependant est trop consommatrice en bande passante, un reproche qui avait aussi été fait sur le DAB. • Beaucoup de pays disposent déjà de l'infrastructure de diffusion DAB, avec une couverture importante du territoire, ce qui permettrait un déploiement du DMB à moindre coût. Cependant pour certains pays en Europe des programmes radio DAB rencontrent un tel succès qu’il faudrait mettre à disposition davantage de fréquences. Cela peut entrainer le besoin d’une plus grande densité d'émetteurs, ce qui augmenterait les investissements d'infrastructure. • Pour cette raison, en dépit de son efficacité en puissance, cette norme n’a pas été adoptée en Europe pour la diffusion numérique de contenus audiovisuels et multimédias, mais a été adoptée pour la radio numérique. Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

  39. DVB-H La norme européenne Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

  40. DVB-HIntroduction • Près de 20 ans après avoir fait du GSM sa norme unique en matière de téléphonie mobile, l'Europe a décidé de faire du DVB-H sa norme pour la télévision mobile. • DVB-H est une extension de DVB-T et est majoritairement compatible avec DVB-T. • Basé sur des technologies ouvertes. • Concurrente du MediaFLO de l'américain Qualcomm, du ISDB-T japonais ou encore du T-DMB du sud-coréen Samsung, la norme DVB-H bénéficie du soutien de grands équipementiers européens comme Nokia par ailleurs premier constructeur mondial de terminaux avec 40% de parts de marché. • Technologie qui va dominer en France pour les prochaines années. Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

  41. DVB-H Expérience Utilisateur • Propose une expérience utilisateur excellente en situation de mobilité : image de grande qualité, son stéréo et accès facilité par un ESG (Electronic Service Guide). Tout ceci étant accessible avec une faible consommation de batterie. • Le flux vidéo peut être transmis jusqu’à 30 images secondes dans une résolution QVGA (Quarter VideoGraphicsArray, soit 320x240 pixels). • Permet l’accès à un grand nombre de chaînes (jusqu’à 45) et à des services interactifs. • Découverte automatique des services disponibles et mise à jour transparente de l’ESG. • Le contenu interactif basé sur le protocole IP pourra proposer par exemple un guide des programmes, des informations locales de météo et info trafic, des actualités boursières,… Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

  42. DVB-HDigital Right Management • Le standard DVB-H intègre le nécessaire à la gestion des DRM (Digital Rights Management), pierre angulaire du business model basé sur la diffusion de contenus payants. • Les DRM permettent aux fournisseurs de contenus d’exploiter leur plateforme de diffusion comme ils l’entendent, leur permettant de décider eux-mêmes et au cas par cas des droits qu’ils donnent au client final. • Par ailleurs, l’utilisation de la norme 18Crypt (approuvé par l’ETSI), norme de protection et d’achat de services, est également intégrée nativement. Cette norme permet de s’assurer que les flux ne sont pas copiés et permettent aux fournisseurs de contenus d’envisager de nombreuses approches différentes quand à la monétisation de leur contenus. • 18Crypt est optimisé pour la diffusion mobile et supporte la protection de tout type de transmission IP. Basé sur IPSec, ISMACryp ou encore SRTP (Secure Real-time Transfer Protocol)., 18Crypt permet également la protection de contenus stockés sur l’appareil. Le chiffrement est assuré par les algorithmes AES et RSA. • Parmi ces options on trouve: • Abonnements (durée limité ou indéfinie) • Par programme • Evènementiel (e.g. évènements sportifs) • Paiement à l’acte (Pay Per View) • Système à points / crédits Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

  43. DVB-HTechnique Data Streaming (Audio / video) Applications (Video stream, file delivery) • DVB-H est une extension de DVB-T • C’est une norme de diffusion : spécification de la modulation du signal, de la signalisation et de l’organisation du multiplex, mais ne traite pas le codage des signaux • DVB-H repose sur IP datacasting (protocole MPE) • DVB-H répond aux trois problèmes liés à la réception ‘handheld’ • Consommation d’énergie: Time slicing • Tolérance aux bruits impulsionnels et aux conditions de réception difficiles : MPE-FEC • Flexibilité pour le design des réseaux: • Modes 2k, 8k et 4k • Entrelacement en profondeur • Signalisation additionnelle (TPS bits, Cell ID) • Utilisation des bandes de 5, 6, 7 et 8 MHz (+ évolutions en cours) IP PES MPE FEC Time Slicing MPEG-2 TS Transmission DVB-T 4K TPS bits 5MHz Entrelacement DVB-T IP Datacasting DVB-H Source image: Nokia Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

  44. DVB-H Technique : Architecture globale Architecture de la collaboration entre opérateurs mobiles et diffuseurs : Source image: Digitag Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

  45. DVB-H Technique: Physical layer • La transmission radio du DVB-H est basée sur l’utilisation de l’OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) • Une seule nouvelle fonctionnalité obligatoire au niveau de la couche physique différentie le DVB-H du DVB-T : de nouveaux paramètres de signalisation dans les flux DVB-H du multiplex • Des éléments supplémentaires optionnels ont par ailleurs été définie (voir plus loin). • Cette approche permet de garantir la compatibilité des flux DVB-H avec le mode de transport classique du DVB-T. Les flux DVB-H pourront donc être transmis soit par un réseau DVB-T existant, soit par un réseau dédié DVB-H dédié. • C’est avec cet objectif en tête que les apports spécifiques au DVB-H –tel que le time slicing- ont été intégrés dans les couches supérieures à la couche de transport. MUX MPEG-2 TV MPEG-2 TV MPEG-2 TV MPEG-2 TV MPEG-2 TV MPEG-2 TV Diffusion DVB-T DVB-H Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

  46. DVB-H Technique: Physical layer • Les paramètres de signalisation des flux DVB-H sont basés sur une extension du TPS (Transmission ParameterSignaling) déjà présent dans le DVB-T standard. • TPS fournie des informations permettant de régler les paramètres du récepteur. Les nouveaux éléments introduits permettent d’indiquer la présence de flux DVB-H dans le multiplex, ainsi que les options associées. • Par ailleurs la diffusion de l’identifiant de la cellule émettrice est désormais rendu obligatoire afin de simplifier la découverte de réseaux voisins pour le terminal. • DVB-H peut enfin transmettre en OFDM dans un nouveau mode qui ne fait par partie des spécifications DVB-T originelles. On ne trouvait en effet que les modes 2K et 8K, (utilisés pour s’adapter à des topologies de réseaux différentes). Le DVB-H a cependant introduit un mode 4K intermédiaire : Une modulation OFDM basée sur une Transformée de Fourrier Inverse sur 4096 points. Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM Source image originale: Nokia

  47. DVB-H Technique: Physical layer • Le nouveau mode 4K est un compromis entre les deux modes précédents. Il permet de doubler la distance atteignable en diffusion sur des SFNs (single frequency networks) comparativement au mode 2K, mais est bien moins susceptible à l’effet Doppler en cas de réception mobile (déformation du signal reçu dans un véhicule en mouvement) que le mode 8K. • Le mode 4K permet d’envisager une plus grande flexibilité dans le planning réseau des opérateurs. Cependant ce mode n’existant pas dans les spécifications DVB-T, il ne pourra être utilisé que dans le cas de réseaux dédiés au DVB-H. Source : BMCO Forum Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

  48. DVB-H Technique : Time Slicing • Le problème principal pour les terminaux mobile est leur autonomie limitée par la batterie. • Une solution se résumant à utiliser du DVB-T a été rapidement écartée dans la mesure où la démodulation et le décodage d’un flux haut débit implique beaucoup de puissance pour le tuner et la démodulation, et donc peu de temps d’autonomie. • Des expérimentations ont montrées à l’époque que le front-end DVB-T typique consommait plus d’1Watt, et il n’était pas prévu de réussir à le baisser à moins de 600mW. L’objectif a atteindre avec la nouvelle norme était de passer sous les 100mW. • La principale raison pour laquelle le DVB-T est si consommateur de puissance est que le flux reçu doit être décodé dans son ensemble avant de pouvoir accéder au service (chaîne de TV) contenu dans le multiplex que l’utilisateur souhaite consulter. • Le DVB-H a été conçu de façon à ce que le périphérique n’ait à analyser que la partie du flux qui lui sont utilises, c’est à dire qui concernent le programme en cours de visionnage. Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

  49. DVB-H Technique : Time Slicing • Avec le DVB-H, le multiplexage est uniquement basé sur une division temporelle. Les informations concernant un service sont transmises de façon discontinue par “bursts” durant une longueur de temps fixe et connue par le périphérique mobile. • La diffusion d’un bouquet de services se traduira cependant dans sa globalité par un flux continu (non interrompu) et à débit constant. • Le récepteur peut alors se synchroniser sur les bursts du service le concernant. Par ailleurs, dans les périodes où les autres services sont diffusés, le récepteur va pouvoir se désactiver et ainsi réduire sa consommation au strict minimum. • L’économie d’énergie ainsi générée se traduit directement par le rapport du temps passé à “écouter” sur le temps passé “endormi”. Pour une diffusion de 10 services, l’économie directe s’élève donc à près de 90%. • Cette méthode est appelée le time slicing. • Ceci introduit un nouveau mécanisme à gérer pour l’appareil : Les bursts décodés doivent être stockés en mémoire tampon, et lus au fur et à mesure directement en mémoire. Le quantité d’information d’un burst doit suffire pour assurer la diffusion du service jusqu’à réception du prochain burst. Source image: DVB-H, Michael Kornfeld and Ulrich Reimers Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

  50. DVB-H Technique : Time Slicing Animation du principe du Time Slicing Récepteur en mode « sommeil » : optimisation de la batterie Réception radio Mémoire tampon et visionnage du flux Ricardo Belin et Mathieu Romary (2009), EPITA TELECOM

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