NAB 2016 : Omniprésence de l’ATSC 3.0

La télévision terrestre a parcouru un long chemin depuis de nombreuses années, proposant aujourd’hui du contenu haute définition qui ressemble de plus en plus au signal compressé des câblo-opérateurs. Dans un écosystème largement dominé par les appareils mobiles, le second écran et l’avènement des contenus 4K, les standards “over-the-air” actuels basculent dans l’obsolescence. Aux États-Unis, une large population considère l’idée même d’obtenir la télévision par une antenne comme archaïque. Chaque mois, c’est l’une des raisons qui pousse les clients à débourser 10 $ ou plus pour un abonnement câble afin de recevoir leurs chaînes locales, tandis qu’ils pourraient les obtenir gratuitement si elles transitaient par la diffusion terrestre. Mais tout ceci est en mutation profonde…

Par Vincent Dabouineau – Innovations & Développements – France Télévisions

En octobre 2015, le “Advanced Television Systems Committee” a adopté une nouvelle norme pour le système de radiodiffusion numérique terrestre de prochaine génération. Baptisée ATSC 3.0, il s’agit d’une suite de standards, refonte complète de l’existant, qui casse la compatibilité descendante (ATSC 1.0 a plus de 20 ans). L’effort principal est porté sur l’optimisation de la bande passante disponible, les fonctionnalités annoncées par cette nouvelle mouture s’annoncent impressionnantes : de la prise en charge des contenus 4K (compatible 8K) encodés en HEVC sans utilisation d’antenne extérieure à la personnalisation de l’audio immersif (codecs AC-4 de Dolby et MPEG-H de l’alliance Fraunhofer, Technicolor et Qualcomm), ATSC 3.0 se veut une renaissance de la radiodiffusion. De nouveaux services, une réception omniprésente, compatible High Dynamic Range, High Frame Rate, Wide Color Gamut, et parce qu’elle est basée sur l’IP, une intégration full duplex avec le monde de l’Internet.

Le téléspectateur américain moyen n’ayant ni le temps ni l’envie d’installer une antenne extérieure et de prévoir les passages de câbles, les dirigeants de l’industrie ont lancé l’idée d’une petite antenne qui se branche à l’arrière des téléviseurs par le biais d’un port HDMI ou USB. ATSC 3.0 offre aussi des capacités de radiodiffusion directement sur les Smartphones et les tablettes, sans surcoût de forfait pour les utilisateurs. L’interactivité n’est pas en reste, la norme prévoyant des échanges bidirectionnels entre le diffuseur et le spectateur : sondages en direct, personnalisation du type de news, vidéo à la demande, partage sur les réseaux sociaux, tout y passe.

Techniquement, la norme est organisée en couches (2 standards par couche), comme DVB, à la différence près que tous les formats acceptés, modulations et autres signalisations sont regroupées directement sous un “bloc” unique ATSC, là où nous avons opté en Europe pour des déclinaisons DVB-T, DVB-S, DVB-C.

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Présentation des différentes couches de la norme ATS 3.0

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Au cœur du système, la couche physique gère toute la partie transmission des signaux, elle apporte plus de flexibilité et de robustesse que la version actuelle. Les capacités de transmission broadcast / broadband gagnent en épaisseur, notamment grâce à l’adoption d’IP. Le protocole MMT (MPEG Multimedia Transport) remplace le format TS et se voit doublé d’un second mode opérationnel pour les contenus non temps réels (applications interactives par exemple) : ROUTE pour Real Time Object Delivery over Unidirectional Transport, qui s’appuie sur MPEG-DASH pour la segmentation et l’encapsulation des médias. C’est un dérivé optimisé broadcast de FLUTE (RFC 6726). Les deux modes exploitent l’horloge UTC pour la synchronisation des flux et les services de streaming broadband sont impérativement formatés en DASH.

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Enfin, les technologies W3C les plus pertinentes ont été intégrées, telles le profil TTML IMSC1 pour les sous-titres et Closed Captions, ainsi que des APIs HTML5 s’appuyant sur HbbTV 2.0 pour les contenus additionnels. L’intégration de technologies de watermarking vidéo et audio est également de la partie.

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Sur le salon, un stand dédié à la nouvelle norme était hébergé dans le Futures Park, “the ATSC 3.0 Studio”, au delà des quelques 15 entreprises qui proposaient chacune des démonstrations.

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Stand dédié à ATSC 3.0 dans le Futures Park du NAB à l’entrée du hall sud, sponsorisé par ATSC, CTA et le NAB.

Plus d’une dizaine d’organisations démontraient leurs produits et services :

  • l’AWARN Alliance de LG Electronics, Pearl TV, NAB, Sinclair et Monroe Electronics mettaient en œuvre une transmission et réception en temps réel du système Advanced Warning and Response Network, une amélioration du principe d’insertion d’alertes urgentes dans le signal broadcast.
  • Dolby portaient le focus sur l’encapsulation du format AC-4 et de leur technologie HDR Dolby Vision dans une liaison ATSC 3.0, ainsi que leurs avancées notoires sur la personnalisation de l’audio : amplification des dialogues, changement de langue audio, audiodescription…
  • Fraunhofer avait pour vitrine un système interactif entre un écran géant et l’audio 3D correspondant, rendu sur une tablette. L’institut allemand présentait également un workflow complet de production d’audio immersif et interactif MPEG-H / ATSC 3.0 dédié aux services de streaming OTT.
  • LG Electronics affichaient fièrement leur chip de démodulateur et démontraient les capacités fast channel-changing offertes par le nouveau standard, délivrant plus d’un service sur un unique canal RF. Des options innovantes permettant une diffusion ATSC 3.0 à tous les équipements dans la maison étaient mises en avant.

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À leurs côtés, Triverni Digital et GatesAir produisaient le contenu de démo’, diffusé depuis les serveurs d’Harmonic et transmis en utilisant la nouvelle couche physique décrite par la version “Candidate Standard” d’ATSC 3.0.

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  • Pearl TV et Samsung faisaient le show autour de la VOD 4K et expliquaient comment les diffuseurs pourraient exploiter les capacités de publicité ciblée du nouveau standard.
  • Verance faisait le point sur l’implémentation end-to-end des parties Audio Watermark Emissions et Content Recovery over Redistribution Network, deux volets –respectivement A/334 et A/336- intégrés récemment dans la version “ Candidate Standard” de la future norme.
  • Sur le stand du consortium 4EVER-2, l’une des démonstrations confirmait le bon fonctionnement de la transmission live de contenus UHD phase 2 à travers une chaîne ATSC 3.0 complète. Des médias sources 4EVER haute-dynamique (Hybrid Log Gamma) avaient été encodés par ATEME au format HEVC, puis multiplexés à la sauce MMT par les coréens de Kai Media. Ce résultat était joué par un serveur local, tandis que le modulateur ATSC 3.0 de Teamcast (exTra3.0) se chargeait d’acheminer le signal. Un prototype de démodulateur ATSC 3.0 à base de FPGA présentait le flux à un téléviseur Samsung UHD HDR KS9500 qui détectait le type de HDR et proposait le rendu adéquat :

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Prototype de démodulateur ATSC 3.0 de Kai Media / Samsung. Une énorme unité centrale truffée de FPGA (des chipsets programmables). Une fois les développements aboutis, le tout terminera dans une puce de quelques centimètres, intégrable dans un téléviseur, tel le chip présenté LG Electronics sur leur stand.

Selon les résultats d’un sondage publié conjointement avec le NAB Show, près de 70 % des propriétaires de téléviseurs connectés considèrent les nouvelles opportunités offertes par ATSC 3.0 comme “attrayantes”, 60 % sont intéressés pour faire l’acquisition d’une télévision 4K, et plus de la moitié envisagent un pack mêlant 4K et HDR. Les consommateurs montrent ainsi clairement un désir de tirer pleinement parti de la capacité de l’UHDTV combinée avec des écrans HDR, et des fonctionnalités audio étonnantes que la nouvelle norme de diffusion rendra possibles. Le déploiement commercial d’ATSC 3.0 pourrait démarrer dès 2017.

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