Les normes actuelles de télévision
couleur ont été inventées voici bien longtemps.
NTSC d'abord aux Etats-Unis (1941 en N&B, 1953 en couleurs), PAL
ensuite en Allemagne, Secam enfin en France : trois
déclinaisons d'un même principe, le multiplexage
fréquentiel. À partir des trois signaux couleur (rouge,
vert, bleu) issus de la caméra, on fabrique une image noir et
blanc (la luminance) et deux signaux de couleur (la chrominance).
À l'émission, ces signaux de chrominance et de
luminance sont juxtaposés et forment, avec le son, un signal
dit composite. À la réception, il faut tout trier, et
reconstituer le signal vidéo original.
Le procédé n'est pas exempt de défauts. À
la réception, il s'avère parfois difficile de
séparer la chrominance de la luminance, ce qui se traduit sur
certaines images par des effets de moire sur des détails fins
de décors ou de costumes. Quand on a su fabriquer de grands
écrans, on s'est aperçu que la fréquence de
trame (50 ou 60 Hz selon les pays) était trop faible, ce qui
se traduisait par un scintillement visible de l'image. Les
composantes du signal, juxtaposées à l'émission,
se sentent à l'étroit dans leur bande de
fréquence respective (tout doit tenir dans 6 MHz), leur
spectre n'est pas vraiment respecté, ce qui se traduit par une
perte de définition de l'image reçue. Le son, qu'il
soit en AM ou en FM, mono ou stéréo selon les
standards, a des performances trop limitées lors de certaines
retransmissions, ce qui impose parfois une diffusion
simultanée à la radio. De plus, on n'a pas accès
à la diffusion conjointe de plusieurs versions
étrangères, à cause des problèmes de
diaphonie, incontournables en audio en analogique. Enfin, le format
4/3 (issu paraît-il des proportions du papier photo !) se
prête mal à la diffusion de certains films
tournés en formats larges, qu'il faut diffuser tels quels
(donc mutiler à gauche et à droite), miniaturiser
(bandes noires en haut et en bas - on dit aussi letter
box) ou recadrer (pan & scan). Bref, au fil du
temps, ces défauts sont devenus de plus en plus critiques.
Comme ils sont inhérents aux principes mis en œuvre dans
les normes, on pouvait bien améliorer ponctuellement certains
détails, mais le mieux était encore de tout changer, de
repartir de zéro. [...]
Cette question de compatibilité se posait aussi pour une
nouvelle norme de télévision. Fallait-il rester
compatible avec les anciennes normes, ou obliger d'emblée les
téléspectateurs à renouveler complètement
leur matériel ? La norme que les Japonais proposèrent
au CCIR de Dubrovnik en 1986, avec l'appui de la chaîne
américaine CBS, explorait cette dernière voie. Fruit de
quinze ans de recherches financées sur fonds publics, elle
nécessitait de remplacer intégralement la
filière production-émission-réception. Si ce
système (baptisé HiVision, 1125 lignes, format 5/3, 4
canaux son numériques) s'imposait, en dépit de ses
défauts techniques, c'était le marché mondial de
la télévision (le parc planétaire de
récepteurs TV était de 760 millions d'unités en
1988, soit quelques centaines de milliards de dollars) qui
était offert sur un plateau à ses promoteurs. Belle
revanche pour eux, qui avaient été tenus à
l'écart lors de la création des trois anciennes normes.
C'est au départ pour se donner du temps que les
Américains imposèrent à toute nouvelle norme de
télévision d'être immédiatement compatible
avec le NTSC : cette manœuvre dilatoire laissait quelques
années à leurs laboratoires de recherche pour explorer
d'autres voies.
La compatibilité était justement l'atout majeur de la
solution européenne : chez nous, l'évolution se faisait
en douceur. Le spectateur passait du Secam 4/3 625 lignes
(analogique) vers le D2 MAC 4/3 625 lignes (numérique) par
adjonction d'un décodeur, puis achetait un
téléviseur 16/9, sur lequel les émissions
reçues comporteraient toujours 625 lignes. Quand le parc
serait jugé suffisant (on parlait de 1995), serait
décidé le passage à la vraie TV HD
numérique, avec 1250 lignes, le récepteur étant
conçu dès l'origine pour les visualiser. Ce
système très élégant, fruit de
l'amélioration continuelle du C MAC proposé dès
1983, offrait dès le premier stade de l'évolution une
qualité d'image améliorée (notons cependant
qu'elle reste analogique) et l'accès à quatre canaux
son de qualité numérique. MAC est l'abréviation
de Multiplexage Analogique des Composantes : autrement dit, celles-ci
étaient désormais transmises par paquets, tour à
tour, en respectant intégralement leur spectre. De quoi
reléguer aux oubliettes le Secam, le bon vieux NTSC (que
certains esprits plaisantins avaient surnommé Never Twice
the Same Color) ou même le PAL, reconnu jusque-là
meilleur standard vidéo analogique en exploitation. Pour les
diffuseurs, le signal D2 MAC était facilement cryptable et se
pliait aussi bien à une diffusion par satellite qu'à
une exploitation en réseau câblé. Le
procédé nippon, techniquement figé dès
l'origine, utilisait lui des techniques souffrant d'un défaut
difficile à maîtriser : la compensation de mouvements
était délicate, ce qui pouvait parfois se traduire, sur
certaines images, par des saccades sur les grands mouvements. Bref,
l'avenir du D2 MAC semblait radieux...
On n'avait oublié qu'une seule chose : le public.
L'état de développement du réseau
câblé étant, au début des années
90, un des plus grands échecs industriels français et
l'exploitation hertzienne du D2 MAC étant à l'origine
exclue du cahier des charges, il ne restait plus à l'amateur
d'images améliorées qu'à acquérir une
parabole satellite et un décodeur, d'un coût assez
élevé (environ 5 000 francs à l'époque,
plus de 1000 euros actuels). Qu'avait-il à regarder alors pour
rentabiliser sa nouvelle acquisition ? Pas grand-chose, hélas.
Un bon moyen commercial de le motiver eût été de
faire monter sur le satellite un beau bouquet de programmes plus ou
moins exclusifs : cinéma, sports, musique... Hélas, si
les pouvoirs publics avaient laissé couler l'argent à
flots pour laisser la bride sur le cou aux ingénieurs de
recherche, ils se montraient soudain bien avares au moment de donner
une utilité publique au fruit des cogitations des laboratoires
du CCETT. En désespoir de cause, ils se tournèrent
alors vers le privé : André Rousselet, P-dg de Canal
Plus, fut ainsi instamment prié d'adopter la norme D2 MAC lors
de la montée sur orbite du bouquet de programmes Canal
Satellite, en 1993. Il affronta violemment France
Télécom, et adopta le Secam en dépit de
multiples recommandations pressantes. Certains esprits chagrins
affirment que ce coup d'éclat contribua à lui
coûter sa place de P-dg en février 1994...
C'est que Rousselet, lui, voyait plus loin que l'Europe, et suivait
attentivement, depuis plusieurs années, les recherches
menées Outre-Atlantique. Après quelques
tergiversations, les Américains s'étaient
engagés sur la voie hasardeuse de la télévision
numérique. Une vingtaine de systèmes concurrents
étaient nés, il fallait les départager par des
tests payants (à 150 000 dollars l'inscription), auxquels,
soit dit en passant, les européens Philips et Thomson
eux-mêmes participèrent. Les débits
numériques nécessaires étaient encore trop
élevés et les procédés de compression
numérique du signal bien embryonnaires, mais la conviction de
Rousselet était faite : l'avenir était au
numérique, la compression de données permettrait de
faire passer dix canaux vidéo là où n'en passait
qu'un seul. Le numérique ouvrait la voie à
l'interactivité, au multimédia, aux autoroutes de
l'information, bref était la solution de l'avenir. Pour
Rousselet, l'obstination de France Télécom ne
s'expliquait que par de mauvaises raisons. Les ingénieurs,
prisonniers de leurs certitudes et de leur théorie, avaient
oublié que le public adopte un nouveau procédé
de télévision non pour compter les lignes ou mesurer
les performances sonores, mais pour se distraire, découvrir
des programmes, élargir son choix. Quel intérêt
à s'équiper à grands frais en D2 MAC si l'offre
de chaînes n'apporte rien de plus par rapport à ce qui
existe déjà ?
Or, l'assortiment de programmes D2 MAC se limitait à La Sept,
MCM (en 4/3) et Canal Plus en 16/9 stéréo. Deux radios
numériques, Hector et Victor, étaient exclusives au D2
MAC, mais leur programmation n'avait pas vraiment été
conçue pour le grand public. Et l'acheteur d'un
récepteur 16/9 n'utilisait son écran large que lorsque
Canal Plus et par la suite Ciné-Cinémas diffusaient des
films en Cinémascope. La seule chaîne originale, France
Supervision, consistait essentiellement en une compilation de
retransmissions sportives et de films glanés sur A2 et FR3.
Pour couronner le tout, les 1250 lignes étaient encore du
domaine du rêve. Les problèmes technologiques
rencontrés par les satellites (on se souvient du feuilleton
à suspense « Les canaux en panne de TDF 1 » puis
« Le retour de TDF 2 ») avaient certes leur part de
responsabilité dans cette triste situation, mais le
résultat était là : personne n'achetait. Les
diffuseurs refusaient de doubler leurs structures d'émission
pour ne toucher qu'une faible frange de
téléspectateurs, et la perspective d'investir dans une
structure production-émission en haute définition ne
les attirait soudain plus du tout. Pas plus d'ailleurs que de devoir
se lancer dans la mise à jour de leurs catalogues de films,
effectuer de nouveaux télécinémas au format HD
de tous ceux qui avaient été tournés en
écran large, puis de jongler lors des diffusions avec des
masters de versions et de formats différents : un vrai
casse-tête en perspective...
Au Japon par contre, rien n'avait été
épargné pour motiver le public. Dès les
balbutiements du système HiVision, la NHK avait investi
à perte dans la diffusion quotidienne de plusieurs heures de
programmes dans cette norme. Seuls quelques dizaines de milliers de
Nippons fortunés avaient sauté le pas, mais les grands
de l'électronique ne reculaient devant rien pour assurer le
succès de leur système. La norme Muse avait
succédé à HiVision, et, pour la promouvoir, ils
allaient jusqu'à organiser des forums aux États-Unis
où ils montraient des configurations complètes en
fonctionnement. Dès 1989, Sony racheta à coups de
milliards de dollars les studios Columbia et Tristar, puis en 1990
Matsushita (Technics, Panasonic...) reprit MCA, Pioneer investissait
dans Carolco et Toshiba achetait des parts de Time Warner.
Motivation officielle : accroître les synergies entre
constructeurs de matériel audiovisuel et producteurs de films.
Plus officieusement, tous ces constructeurs acquéraient ainsi
au prix fort les droits de la plupart des films américains
célèbres et des catalogues de musique commerciale, ce
qui pouvait le moment venu se révéler être un
atout décisif pour faire pencher la balance du
côté de leur système HD. Au Japon, des
chaînes spécialisées haute définition
émettaient en permanence, régalant les amateurs
d'images à 1125 vraies lignes, balayage 60 Hz, format 16/9 et
quatre canaux numériques. Les Parisiens purent admirer au Sony
World de 1991 une filière Muse de production complète,
du télécinéma au moniteur en passant par les
régies de diffusion et les magnétoscopes : jusqu'au
Laser Disc et au projecteur sur grand écran ! Ce fut pour
beaucoup la première l'occasion de voir une authentique image
haute définition.
Ultime tentative pour lancer le mouvement, TDF et quelques
constructeurs européens jouèrent leur va-tout pendant
les Jeux Olympiques d'hiver d'Albertville, en 1992. Pendant seize
jours, on réalisa quotidiennement un programme complet en
haute définition au standard européen HD MAC. Ce
programme, en 16/9, 1250 lignes et 4 canaux son, diffusé
conjointement en D2 MAC, n'était malheureusement visible que
dans quelques lieux en France. Ce coup d'éclat était
censé précéder la création d'une
chaîne HD européenne, diffusant 70 % de sport et 30 % de
films ou de concerts. Celle-ci ne vit finalement jamais le jour, car
le public n'accrochait toujours pas à la
télévision du futur. Dans son esprit, la plus grande
confusion régnait entre D2 MAC et 16/9, 625 lignes et fausse
haute définition. De plus, la conjoncture économique
morose n'incitait pas vraiment à se lancer dans des
investissements tant soit peu hasardeux. Enfin, comme la DCC et le
MiniDisc dans le domaine du son, les acheteurs avaient-ils vraiment
besoin de ce nouveau système de télévision, eux
qui ne se bousculaient pas, c'est le moins qu'on puisse dire, sur les
abonnements au câble (environ un million) ou sur les paraboles
(cinq cent mille environ) ?
En septembre 1993, les Européens se rendirent à
l'évidence : la bataille du HD MAC était perdue.
Thomson et Philips sauvaient heureusement les meubles, et ce des deux
côtés de l'Atlantique. Ils avaient apparemment soutenu
jusqu'au bout le D2 MAC, et son juteux marché de 750 000
décodeurs Visiopass. Simultanément, présents
lors de la mise au point de normes de TV numérique
américaine, ils recueilleront de toute façon les fruits
de leur clairvoyance lors du choix de la norme définitive.
Comme ils comptent parmi les principaux constructeurs de
téléviseurs aux États-Unis, des
débouchés leur sont d'ores et déjà
ouverts, comme par exemple la fabrication de décodeurs
destinés à la réception des premières
chaînes de TV numérique par satellite (DirecTV par
exemple).
Les Japonais, eux, jetèrent l'éponge en avril 1994, au
grand dam des particuliers équipés depuis 1990, qui ont
payé leur statut de précurseurs par la mise au rebut
prématurée de leurs équipements HD
achetés au prix fort. Les grands constructeurs
électroniques élaborent à leur tour des normes
de TV numérique et en sont réduits à acheter des
licences pour se lancer eux aussi dans la fabrication de
décodeurs. La situation dans le domaine des équipements
professionnels est moins noire que dans le domaine grand public :
tous les équipements HD de régie,
élaborés pour le système Muse, sont adaptables
à des standards différents (les recherches
fondamentales sont faites, il n'y a que des détails à
modifier) et les caméras HD ou les magnétoscopes
numériques 4 :2 : 2 sont déjà utilisés au
sein de systèmes alimentant des studios aux normes HD MAC. Et
puis les catalogues complets de films acquis à prix d'or
génèreront de toute façon des droits de
diffusion, quel que soit l'endroit et le mode de leur exploitation.
[...] Mais posséder un beau catalogue de films n'est
d'aucun secours pour vendre du matériel audio-vidéo...
[...]
1972 : La NHK se lance dans les recherches sur la future TVHD,
financées sur fonds publics.
1974 : Panasonic effectue des démonstrations d'un
téléviseur HD analogique 1125 lignes.
1981 : Un prototype de système professionnel complet de
production TVHD, norme HiVision (1125 l, 60 Hz), est
présenté à la Convention SMPTE de Los
Angeles.
1982, septembre : Sony et Philips dévoilent le Compact
Disc, premier support numérique (audio) destiné au
grand public.
1983, 15 juillet : le système C Mac Paquet, mis au
point au CCETT de Rennes, est adopté par l'Union
Européenne de Radiodiffusion.
Aux USA, création de l'ASTC (Advanced Television Systems
Committee), organisme chargé de juger et de tester les
nouveaux formats de télévision : par exemple, le
procédé 1050 lignes décrit par CBS la même
année.
1984, décembre : agrément par l'UER de la norme
D2 MAC Paquet (France Télécom et Deutsche Telekom).
1986 : Les Japonais proposent au CCIR de Dubrovnik leur norme
HiVision comme standard mondial de TVHD. Les États-Unis
demandent un système TVHD compatible NTSC et se lancent
parallèlement dans les recherches sur la TV numérique.
Les Européens mettent le paquet sur le D2 MAC, pour contrer le
système HiVision - le HD MAC (1250 lignes, 50Hz)
naît.
1987 : Démonstrations publiques des différents
systèmes de TV améliorée et notamment de
systèmes japonais très remarqués par leur
qualité. Les membres du Congrès sont invités
à des démonstrations de diffusion d'images TVHD. En
France, La Sept est la seule chaîne disponible en D2 MAC, elle
est diffusée depuis TDF 1.
Aux USA, la FCC (Federal Communications Commission) indique
que la télévision haute définition devra
être compatible avec le NTSC actuel, et se contenter des bandes
UHF et VHF.
1988 : Le système HiVision japonais est
décliné en une version compatible NTSC, la norme Muse,
et les constructeurs nippons utilisent dans leurs récepteurs
des circuits stratégiques Texas Instruments.
La FCC reçoit 23 propositions de procédés de
télévision haute définition, analogique ou
mixte.
Les Américains commencent à transformer leur
réseau câblé en utilisant de la fibre optique en
vue de transmettre ultérieurement des émissions en
TVHD.
Création de International HD, groupement réunissant
Thomson, Philips et la SFP.
Septembre : les premiers récepteurs 16/9 Thomson (625 lignes)
sont mis en vente en France, au prix public de 30 000 francs.
1989 : Début du rachat à coups de milliards de
dollars par les grands de l'électronique japonaise des grands
studios de films hollywoodiens. Sony rachètera Columbia et
Matsushita MCA (Universal) un peu plus tard. Premières
retransmissions de signaux Muse sur satellite au Japon.
Août : présentation à Berlin du prototype Thomson
de récepteur (90 cm) 16/9 1250 lignes. Les constructeurs
européens décident de s'unir pour relever le
défi de la TVHD.
Décembre : Thomson et Philips unissent leurs efforts pour
présenter aux États-Unis un système de TVHD
concurrent de Muse.
1990 : Débuts japonais de la commercialisation grand
public des équipements vidéo HD, norme Muse. Des
émissions HD sont régulièrement proposées
par la NHK, Sony propose un vidéo projecteur HD et un lecteur
de vidéodisques : Mitsubishi expose au Japan Electronic Show
un magnétoscope HD.
Mars : aux USA, demi-tour stratégique : la FFC annonce que le
nouveau standard de télévision devra être
distinct du NTSC, et autoriser la haute définition. Ces
nouvelles émissions utiliseront un réseau de
fréquences parallèle à celles des
émetteurs NTSC actuels, « pendant un certain temps
».
Juin : DigiCipher participe aux tests de sélection du
système de TVHD américaine. General Instrument propose
le premier procédé HD « tout numérique
» - les concurrents suivent. Mise sur orbite de TDF 2, qui
arrose l'Europe de signaux à la norme D2 MAC.
Juillet : création de Vision 1250, groupement européen
d'intérêt économique, pour promouvoir le HD MAC,
notamment en lançant des chaînes de TV 16/9.
1991 : Au Sony World de Paris est exposée une
configuration complète en TVHD Muse : du
télécinéma au téléviseur.
Aux USA, les différents procédés HDTV
numériques restés en lice subissent des essais
intensifs, et la concurrence est rude entre les systèmes :
ATT/Zenith, MIT, ATRC, Philips/Thomson. Le procédé
analogique Muse est également mis à
l'épreuve.
Juin : TDF démontre à Montreux que le signal D2
MAC se prête à une éventuelle transmission par
voie hertzienne.
1992, février : grande présence de TDF aux JO
d'Hiver d'Albertville, pour prouver que la norme et les
équipements sont opérationnels.
1993 : Devant l'échec patent de la norme, Philips et
Thomson abandonnent le D2 MAC. Ils recentrent leurs activités
sur le numérique qu'ils n'ont jamais abandonné, mais
continué de développer aux États-Unis.
Février : la FCC se décide pour une technologie
entièrement numérique, mais, dans l'incapacité
de choisir entre les quatre procédés concurrents,
demande aux constructeurs impliqués de former une «
grande alliance » : AT&T, General Instruments Corp, le MIT,
Philips, le Sarnoff Research Center, Thomson Consumer Electronics et
Zenith. À charge, pour elle, de sélectionner les
meilleurs aspects des quatre procédés et de les allier
en un standard HDTV. Ce qui prendra un an…
1994 : Les Japonais abandonnent leur norme de TV HD Muse et
doivent se recycler dans le numérique.
Aux USA, la grande alliance est au travail : AT&T construisent
l'encodeur vidéo HD, Philips le décodeur, Sarnoff et
Thomson planchent sur le transport des signaux, et Zenith sur les
modulateurs.
1995 : Après tests intensifs en laboratoire et en
conditions réelles, le procédé de
télévision haute définition numérique
américain est prêt : l'ATSC Digital Television Standard.
Ses deux variantes dominantes sont le SDTV (Standard-Definition
Television) et le HDTV (High-Definition Television).
1996 : Premières émissions de
télévision numérique en juillet, dans des
stations affiliées à CBS et NBC)
1997 : la FCC offre aux diffuseurs, pour dix ans,
(contrairement aux usages US, où on paie pour diffuser)
l'espace hertzien nécessaire pour la diffusion terrestre
simultanée des émissions numériques, en
parallèle des émissions NTSC analogiques
1998 : Premières émissions numériques via
satellite (DirecTV). 41 stations de télévision
émettent en numérique. Le retour de la navette spatiale
Discovery est diffusé en direct en HDTV le 29 octobre.
Commercialisation des premiers téléviseurs HDTV (7000
$).
1999 : Les émissions HDTV deviennent de plus en plus
répandues. Le groupe Sinclair Broadcasting, appuyé par
250 stations de télévision, lance une pétition
demandant à la FCC d'adopter le système de codage de
signal COFDM utilisé en Europe et au Japon, au lieu du
procédé utilisé dans la HDTV américaine,
jugé perfectible. Demande refusée.
2003 : On compte 2 millions de récepteurs HDTV aux USA
(2000 $). Les grands réseaux US diffusent désormais en
HDTV en prime time. 33 millions de récepteurs HD sont
prévus début 2007, mort programmée du NTSC
analogique (étape intermédiaire : simulcast
analogique/numérique intégral en avril 2005).
En Europe, la télévision numérique terrestre
connaît des fortunes diverses. En France, la bascule est sans
cesse repoussée. Quant à la haute définition,
elle fait son chemin en production, où elle vient prendre des
parts à la filière analogique.
Au Japon, la NHK produit et diffuse régulièrement via
satellite (procédé spécifique, ISDB) des
émissions en HDTV Hi-Vision, à destination d'une niche
de téléspectateurs équipés &endash;
environ 3 millions. L'organisme public de radiodiffusion nippon
continue ses recherches dans le domaine. Muse sera abandonné
en 2007.
NOM DU STANDARD MUSE HD-MAC
SIGNIFICATION Multiple SubNyquist Sampling Encoding
Haute Définition - Multiplexage Analogique des Composantes
NB DE LIGNES 1125 1250
NB DE LIGNES UTILES 1035 1152
NB IMAGES / SECONDE 30 25
NB DE TRAMES 2 trames entrelacées 1 (pas
d'entrelacement)
FRÉQ. DE TRAME 60 Hz 50 Hz
SPECTRE DU SIGNAL 8,1 MHz 10,125 MHz
PRINCIPES UTILISES Multiplexage temporel de la
luminance et des couleurs
Compression de bandes par sous-échantillonnage
Filtrage adaptatif
Compensation de mouvement
Multiplexage temporel de la luminance et des couleurs
Compression de bandes par sous-échantillonnage
Filtrage adaptatif
Compensation de mouvement
TAUX DE COMPRESSION SIGNAL DE LUMINANCE 1/1 3/2
TAUX DE COMPRESSION SIGNAL CHROMINANCE 4/1 3/1
NOMBRE CANAUX SON 4 (HQ) 4 (HQ)
(franck.ernould@sfr.fr)
*