TVHD : la télévision numérique haute définition

Depuis le 1er décembre 2008, les appellations et les logos HD Ready et Full HD ont officiellement disparu pour laisser place respectivement aux appellations HDTV et HDTV 1080p. HDTV signifie que le téléviseur offre une résolution native de 720p (720 points par ligne) et qu'il intègre un tuner TNT HD (MPEG4). HDTV 1080p signifie que le téléviseur offre une résolution native de 1080p (1920 x 1080 points) et qu'il possède également un tuner TNT HD (MPEG4).

Qu'est-ce que la télévision numérique ?

Le "saut qualitatif" entre la télévision analogique et la télévision numérique est comparable à celui que l'on a connu lors du passage du noir et blanc à la couleur. La télévision numérique (DTV, pour Digital TeleVision) est plus qu'un nouveau mode de diffusion pour regarder des programmes de télévision, c'est aussi l'accès à une image proche de celle du cinéma en salle mais aussi l'accès au son numérique surround 5.1 (sur certains programmes).
Il y a plusieurs moyens de goûter à la qualité numérique. Même avec la définition d'un téléviseur cathodique, la télévision numérique affiche une image nette : aucun effet d'image-fantôme ni de neige comme on peut voir dans les transmissions analogiques. La TNT, notamment, permet de recevoir à moindre coût les chaînes en numérique. Le codage MPEG2 utilisé par la TNT est aussi celui du DVD (même si les taux de compression peuvent être différents). La TNT HD apparue récemment permet quant à elle la réception de programmes en haute définition. Elle exploite le codage en MPEG-4.

De la télévision numérique à la haute-définition

La numérisation de l'image et sa transmission ont été rendues possibles grâce aux progrès de la compression. La compression doit rendre le flux compatible avec le débit de la transmission, sans déteriorer l'image de manière visible. La TVHD existe au Japon depuis les années 80, mais ce n'est qu'au début du XXIè siècle que ces technologies sont devenues suffisamment accessibles pour être diffusées largement.

L'image numérique est disponible en plusieurs définitions :

• La SDTV (résolution standard), en 480 lignes "entrelacé".
• La EDTV (résolution améliorée, E=enhanced), en 480 lignes "progressif".
• La HDTV (haute définition), en 720p "progressif" et en 1080i "entrelacé" (i=interlaced).
• L'UHDTV (ulra haute définition) en 4K (3840 x 2160 pixels) et 8K (7680 x 4320 pixels), en "progressif" uniquement.

Les différentes résolutions de l'image télévisée

La télévision numérique en haute définition est une réalité dans plusieurs pays depuis la fin des années 90 (Japon, USA, Australie et Corée). Aujourd'hui, les équipements sont éprouvés sur ces marchés, et de nombreux programmes sont disponibles. Il ne faut pas confondre la télévision haute définition avec la télévision numérique (DTV) que nous recevons aujourd'hui avec les décodeurs câble et satellite. Aujourd'hui, la quasi-totalité des programmes TV sont déjà tournés en haute définition.

La très grande qualité de l'image est obtenue grâce aux résolutions les plus élevées (720 et 1080). Pour mémoire, les résolutions de l'analogique sont :
CCIR 601 : 720x483
CIF : 352x240
QCIF : 160x120

• Voir le guide comparatif sur les résolutions 480p, 720p, 1080p, 4K et 8K

Le PAL du DVD, quant à lui, est codé en 720x576 avec un traitement anamorphique pour s'adapter au format du film : panoramique (1.85:1), scope (2.35:1), réduit animation (1.65:1).

Le mode entrelacé permet de réduire la bande passante en envoyant les lignes paires dans une trame, puis les lignes impaires dans la suivante. Cela peut se traduire par un scintillement. Les processeurs vidéo intégrés aux systèmes d'affichage (DCDi ou QDEO par exemple) et les mémoires de trames réduisent cet effet. Le mode progressif affiche la totalité des lignes dans chaque trame.

Par comparaison, une image vidéo compte 525 lignes, un moniteur d'ordinateur courant affiche 1280 pixels sur 1024 lignes (écran 4/3) et peut atteindre 2560 x 1440 pixels (16/9). Si votre écran d'ordinateur possède une haute résolution, vous pouvez comparer les différentes qualités d'image en visualisant des bandes annonces de films en HD sur le site de Quicktime, par exemple. Il y a pratiquement autant de différences de qualité entre la TV analogique et la TVHD qu'entre le vinyle et le SACD. L'image est très détaillée, même sur un très grand écran. Elle est généralement soutenue par un son 5.1 Dolby Digital.

Le multicasting

La bande passante disponible sur un canal HDTV permet de faire passer quatre programmes SDTV. On utilise ce procédé pour offrir en simultané plusieurs vues d'un même événement (concerts, courses automobiles...) Le téléspectateur peut choisir l'image, qu'il reçoit dans une définition inférieure.

Matériel nécessaire

La TVHD disponible en Europe est diffusée en 720p et 1080i suivant la nature du programme (plus élevée pour les films que pour les infos, par exemple). Tous les téléviseurs compatibles avec ces programmes arborent le logo HDTV ou HDTV 1080p et respectent le cahier des charges défini par l'EICTA.
Les écrans ne disposent pas tous de la résolution 1080p, même si beaucoup sont capables de visualiser le 1080i en mode compressé.
Les labels HDTV et HDTV 1080p apposés sur de nombreux téléviseurs vendus aujourd'hui indiquent qu'ils sont compatibles avec les diffusions en HD. Pour cela, ils disposent d'une entrée HDMI pour profiter de la haute définition provenant d'une console de jeux dernière génération ou d'un lecteur Blu-ray.

La TNT et la TVHD

La télévision numérique terrestre (TNT) permet de couvrir les zones peu accessibles à l'ADSL et au câble. La TNT repose sur l'emploi de la norme MPEG2. Cette norme ne permet pas d'utiliser la haute définition avec la bande passante de la TNT. Les chaînes en MPEG4 de la TNT HD permettent aujourd'hui de profiter de la haute définition à partir d'un simple décodeur intégré au téléviseur ou à partir d'un récepteur externe.

À partir d'avril 2016, la diffusion de la TNT abandonne le format MPEG-2 et bascule au format MPEG-4 pour toutes les chaînes. Ce changement de norme devrait se faire de manière transparente pour la majorité des personnes équipées d'un téléviseur avec décodeur TNT intégré ou d'un décodeur TNT externe, dès lors qu'il est compatible TNT HD. Il suffit de relancer la recherche automatique pour retrouver l'intégralité des chaînes diffusées.
Cependant, ceux qui possèdent un téléviseur avec décodeur TNT intégré ou un décodeur TNT externe non compatible HD devront s'équiper au minimum d'un décodeur TNT externe compatible TNT HD (MPEG-4). Pour savoir si votre téléviseur ou votre décodeur TNT est compatible MPEG-4, il suffit de basculer sur Arte (canal 7 ou canal 57) et de vérifier à l'écran la présence du logo "Arte HD", indiquant la compatibilité HD MPEG-4.

Les disques Blu-ray

Idéal pour profiter de tout le potentiel de votre écran plat ou de votre vidéo-projecteur haute définition (HDTV 1080p), le lecteur Blu-ray constitue l'élément incontournable de tout système home-cinéma "Haute Définition HD TV 1080p".
Grâce à une capacité de stockage accrue par rapport à celle des DVD, les disques Blu-ray offrent une qualité d'image quatre fois supérieure à celle des DVD avec une netteté, des couleurs et une profondeur de champ exceptionnelles. Côté son, les pistes audio haute définition garantissent une spatialisation plus précise et une richesse sonore extraordinaire, pour des séances cinéma d'un réalisme incomparable.

Les formats 4K et 8K

Le format 4K correspond à 4 fois le format HD 1080p, soit 3840 x 2160 pixels. Le format 8K correspond à 16 fois le format HD 1080p, soit 7680 x 4320 pixels.
Depuis août 2012, l'ITU (International Communication Union) a officiellement retenu la norme de diffusion Super Hi-Vision UHD 4K et 8K, expérimentée depuis plusieurs années par la NHK, comme standard international pour la diffusion des programmes TV d'une résolution supérieure au format 1920 x 1080. Cette nouvelle réglementation sobrement intitulée ITU-R BT.2020, précise les normes de diffusion pour les programmes 16/9 en 4K (3840 x 2160 pixels) et en 8K (7680 x 4320 pixels). La diffusion se fera uniquement en mode progressif (plus de mode entrelacé), avec des fréquences d'images de 120 Hz, 60 Hz, 60/1.001 Hz, 50 Hz, 30 Hz, 30/1.001 Hz, 25 Hz, 24 Hz et 24/1.001 Hz. La profondeur de couleur sera de 10 bits au minimum, avec possibilité d'encodage en 12 bits, et les gammes de couleurs seront plus étendues qu'avec les normes HDTV actuelle.
Le plus important reste que l'adoption de cette nouvelle norme internationale signifie que les fabricants d'équipement de captation et de télédiffusion (caméras, régies, etc.) et les fabricants de téléviseurs disposent de règles précises et communes pour proposer des produits normalisés et compatibles les uns avec les autres.

• Voir le guide UHD 4K - 8K pour plus d'informations sur les formats UHD Ultra Haute Définition.

Historique de la TVHD

• 1972 : la NHK, télévision publique japonaise, lance les recherches sur la future TVHD. Des démonstrations sont effectuées sur un téléviseur Panasonic en 1125 lignes dès 1974.
• 1981 : un système de production professionnel TVHD complet est présenté à la SMPTE de Los Angeles. Norme HiVision en 1125 lignes 60 Hz.
• 1983 : le système C-Mac Paquet, mis au point en France par le CCETT (laboratoire TDF/France Télécom) est adopté par l'Union Européenne. Aux USA, les systèmes propriétaires sont évalués par l'ASTC (Advanced Television System Committee) nouvellement créé.1986 : présentation publique des systèmes TVHD. La Sept est diffusée depuis le satellite en D2Mac.
• 1988 : la norme HiVision est déclinée sous le nom Muse pour être compatible NTSC.
• 1990 : premiers produits grand public TVHD à la norme Muse. Les USA abandonnent la compatibilité avec le NTSC.
• 1992 : les JO d'Albertville sont retransmis en TVHD par TDF en D2Mac.
• 1993 : le D2Mac est abandonné par Philips et Thomson.
• 1994 : le japon abandonne la norme Muse pour miser sur le numérique.
• 1995 : les standards de TV numérique sont définis (SDTV et HDTV).
• 1997 : la FCC offre les fréquences (habituellement payantes) pour diffuser simultanément en analogique et en numérique HD.
• 2003 : il y a 2 millions de récepteurs HDTV aux USA.
• 2004 : lancement de la chaîne Euro1080 en Europe.
• 2005 : la TNT arrive en France, avec possibilité d'évoluer vers la TVHD.
• 2006 : arrivée des premières chaînes de la télévision haute définition.
• 2008 : remplacement des labels HD Ready et Full HD par les labels HDTV et HDTV 1080p.
• 2009 : disparition de la diffusion analogique dans certaines régions au profit de la TNT.
• 2012 : publication par l'ITU de la recommandation ITU-R BT.2020 fixant les normes de diffusion des programmes UHD (Ultra Haute Définition) 4K et 8K.
• 2016 : à partir du mois d'avril, la norme de diffusion MPEG-2 est remplacée par le MPEG-4.