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1 FTITAN20/05/2014 Introduction aux réseaux numériques interactifs Roger Roberts / Christian Dumont.

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1 1 FTITAN20/05/2014 Introduction aux réseaux numériques interactifs Roger Roberts / Christian Dumont

2 2 FTITAN20/05/2014 Introduction aux réseaux numériques interactifs 1. le modèle point à point vs point à multipoints 2. la déspécialisation des réseaux 3. la transmission de flux vs le transport de fichier 4. la structure d'un fichier numérique 5. les différents modes interactifs 6. le modèle OSI 7. les différentes typologies de réseaux 8. les réseaux hybrides (HFC) – FTTH 9. le multiplexage des données et metadonnées 10. choix d'une infrastructure en fonction du type de service 11. la relation bande passante - débit numérique

3 3 FTITAN20/05/2014 Introduction aux réseaux numériques interactifs : 1. le modèle point à point vs point à multipoints 2. la déspécialisation des réseaux 3. la transmission de flux vs le transport de fichier 4. la structure d'un fichier numérique 5. les différents modes interactifs 6. le modèle OSI 7. les différentes typologies de réseaux 8. les réseaux hybrides (HFC) – FTTH 9. le multiplexage des données et metadonnées 10. choix d'une infrastructure en fonction du type de service 11. la relation bande passante - débit numérique

4 4 FTITAN20/05/2014 La diffusion analogique : la transmission de flux de point à multipoints : RECEPTEURS1ÀN EMETTEUREMETTEUREMETTEUREMETTEUR

5 5 FTITAN20/05/2014 Le réseau téléphonique analogique (POTS) la transmission de flux de point à point : E 5 E 11 E 12 E 10 E 4 E 9 E 8 E 3 E1 R 8 E 2 E 6 R 9 R 2 R 12 R 10 R 6 R 5 R 3 R1 R 4 R 7 R 11 E 7 RESEAUX PSTN

6 6 FTITAN20/05/2014 Introduction aux réseaux numériques interactifs : 1. le modèle point à point vs point à multipoints 2. la déspécialisation des réseaux 3. la transmission de flux vs le transport de fichier 4. la structure d'un fichier numérique 5. les différents modes interactifs 6. le modèle OSI 7. les différentes typologies de réseaux 8. les réseaux hybrides (HFC) – FTTH 9. le multiplexage des données et metadonnées 10. choix d'une infrastructure en fonction du type de service 11. la relation bande passante - débit numérique

7 7 FTITAN20/05/2014 Spécificité des différents contenus sur les différentes infrastructures analogiques : Radiodiffusion Video Terrestre > 1950 Télédistribution > 1960 Satellite > 1980 Mode diffusé : Télécommunication Câbles > 1900 Audio Mode commuté :

8 8 FTITAN20/05/2014 Intégration des différents contenus numériques sur les infrastructures : Multiplexage Vidéo Audio Données Diffusion Réseaux numériques Commutation

9 9 FTITAN20/05/2014 Introduction aux réseaux numériques interactifs : 1. le modèle point à point vs point à multipoints 2. la déspécialisation des réseaux 3. la transmission de flux vs le transport de fichier 4. la structure d'un fichier numérique 5. les différents modes interactifs 6. le modèle OSI 7. les différentes typologies de réseaux 8. les réseaux hybrides (HFC) – FTTH 9. le multiplexage des données et metadonnées 10. choix d'une infrastructure en fonction du type de service 11. la relation bande passante - débit numérique

10 10 FTITAN20/05/2014 Le transfert de flux analogiques sur les différentes infrastructures : Station dantenne NTSC - PAL - SECAM

11 11 FTITAN20/05/2014 Les différentes normes de flux numériques sur les différentes infrastructures : Station dantenne MPEG 2/4 DVB-S : QPSK MPEG 2/4 DVB-C : QAM SDI/SDTI MPEG 2/4 DVB-T : COFDM

12 12 FTITAN20/05/2014 Les différents réseaux de transmission de fichiers : WI-FI MPEG4 DVB-H Gigabit Ethernet XDSL WI-MAX UMTS

13 13 FTITAN20/05/2014 Réseau : le transfert de fichiers exige un réseau bi-directionnel entre le diffuseur et le récepteur, ce qui nest pas le cas pour un flux; Réseau : le transfert de fichiers exige un réseau bi-directionnel entre le diffuseur et le récepteur, ce qui nest pas le cas pour un flux; Quality of service : une diffusion de flux exige une qualité spécifique (QoS) de la transmission ( Ce nest le cas pour un fichier).Quality of service : une diffusion de flux exige une qualité spécifique (QoS) de la transmission ( Ce nest le cas pour un fichier). Intégrité du contenu : le transfert de fichiers garantit que la qualité du contenu expédié sera aussi celle du contenu reçu, alors quun flux aura simplement la meilleure qualité possible.Intégrité du contenu : le transfert de fichiers garantit que la qualité du contenu expédié sera aussi celle du contenu reçu, alors quun flux aura simplement la meilleure qualité possible. Transfert synchrone : le transfert de fichiers ne garantit pas un envoi en temps réel car celui-ci dépendra dune qualité (QoS) choisie en fonction.Transfert synchrone : le transfert de fichiers ne garantit pas un envoi en temps réel car celui-ci dépendra dune qualité (QoS) choisie en fonction. Connexion : le récepteur de flux peut se connecter et quitter à nimporte quel moment sans perte dinformations, ce que ne peut pas faire un récepteur de fichiers.Connexion : le récepteur de flux peut se connecter et quitter à nimporte quel moment sans perte dinformations, ce que ne peut pas faire un récepteur de fichiers. En Résumé : ce sont deux technologies utilisées pour des services de nature différente. Le transfert de fichiers sera de plus en plus utilisé, mais ne le remplacera pour de la de diffusion. Les différences entre une diffusion en flux et un transfert de fichiers :

14 14 FTITAN20/05/2014 Le codage de source (ISO) & le codage de canal (DVB) Analogique : Codage source = codage canal Source : ISO Canal : DVB MPEG2/4 DVBS : QPSK xDSL Numérique : Codage source / codage canal DVB-H DVB-T : COFDM DVB-C : QAM SECAM HD-MAC D2-MAC PAL + PAL NTSC

15 15 FTITAN20/05/2014 Introduction aux réseaux numériques interactifs : 1. le modèle point à point vs point à multipoints 2. la déspécialisation des réseaux 3. la transmission de flux vs le transport de fichier 4. la structure d'un fichier numérique 5. les différents modes interactifs 6. le modèle OSI 7. les différentes typologies de réseaux 8. les réseaux hybrides (HFC) – FTTH 9. le multiplexage des données et metadonnées 10. choix d'une infrastructure en fonction du type de service 11. la relation bande passante - débit numérique

16 16 FTITAN20/05/2014 Un fichier numérique : un header (préambule) + le contenu à transporter :

17 17 FTITAN20/05/2014 n n un préambule (header) : une étiquette (label), une table de contenu du fichier, et des données générales daccompagnement décrivant les informations situées dans le corps (payload) n n le corps même du fichier, dans lequel les données de charge utile telles que vidéo compressée ou non, audio, données et métadonnées additionnelles sont inscrites, et n n un bloc final comportant un marquage de fin de fichier La structure générale de tout fichier audiovisuel comporte 3 parties : Header Metadata Header Partition Pack File Header Essence Container File Body Footer Partition Pack Header Metadata File Footer

18 18 FTITAN20/05/2014 Le préambule – un mot de 64 bits utilisés pour la synchronisation Adresse de destination – 48 bits Adresse dexpédition – 48 bits Longueur/Type – 16 bits (indication du nombre et du type des données) Les données utiles – 46 à bytes CRC – 32 bits - un test de redondance (Cyclical Redundancy Check) utilisé pour la détection derreurs. Exemple dune structure dun fichier Ethernet contenant les éléments suivants : 8 Bytes Preamble 2 Bytes Length Type Address Label DestinationSource 6 Bytes 4 Bytes CRC Payload Data 46 – 1500 Bytes

19 19 FTITAN20/05/2014 Introduction aux réseaux numériques interactifs : 1. le modèle point à point vs point à multipoints 2. la déspécialisation des réseaux 3. la transmission de flux vs le transport de fichier 4. la structure d'un fichier numérique 5. les différents modes interactifs 6. le modèle OSI 7. les différentes typologies de réseaux 8. les réseaux hybrides (HFC) – FTTH 9. le multiplexage des données et metadonnées 10. choix d'une infrastructure en fonction du type de service 11. la relation bande passante - débit numérique

20 20 FTITAN20/05/2014 Les différents modes dinteractivité : Bas Débit SymétriqueUnidirectionnel Haut Débit Symétrique BidirectionnelAsymétrique Unidirectionnel /Bidirectionnel Bas Débit Symétrique

21 21 FTITAN20/05/2014 Exemples de combinaison de reséaux en mode hybride : Unidirectionnel Haut Débit Bidirectionnel Bas Débit Symétrique ServeurBroadcast

22 22 FTITAN20/05/2014 Introduction aux réseaux numériques interactifs : 1. le modèle point à point vs point à multipoints 2. la déspécialisation des réseaux 3. la transmission de flux vs le transport de fichier 4. la structure d'un fichier numérique 5. les différents modes interactifs 6. le modèle OSI 7. les différentes typologies de réseaux 8. les réseaux hybrides (HFC) – FTTH 9. le multiplexage des données et metadonnées 10. choix d'une infrastructure en fonction du type de service 11. la relation bande passante - débit numérique

23 23 FTITAN20/05/2014 FOURNITURE FOURNITURE DU SERVICE RECEPTION DU SERVICE Le modèle OSI (Open Systems Interconnection) Infrastructure Flux fonctionnel SESSIONSESSION SESSIONSESSION COUCHE PHYSIQUE Infrastructure APPLICATIONAPPLICATION APPLICATIONAPPLICATION TRANSPORTTRANSPORT TRANSPORTTRANSPORT TRAME DONNEES COUCHE RESEAU PRESENTATIONPRESENTATIONPRESENTATIONPRESENTATION

24 24 FTITAN20/05/2014 FOURNITURE FOURNITURE DU SERVICE RECEPTION DU SERVICE LIVRAISON LIVRAISON DU SERVICE Exemple de transcodage dune infrastructure/réseau (fibre -terrestre –câble) : Infrastructure Flux fonctionnel SESSIONSESSION SESSIONSESSION COUCHE PHYSIQUE Fibre APPLICATIONAPPLICATION APPLICATIONAPPLICATION TRANSPORTTRANSPORT TRANSPORTTRANSPORT TRAME DONNEES COUCHE RESEAU PRESENTATIONPRESENTATIONPRESENTATIONPRESENTATION COUCHE PHYSIQUE Coax

25 25 FTITAN20/05/2014 Protocole IP – les limites du TCP à des débits élevés : vitesse plus élevée, sécurité améliorée (test de Souza)

26 26 FTITAN20/05/2014 Introduction aux réseaux numériques interactifs : 1. le modèle point à point vs point à multipoints 2. la déspécialisation des réseaux 3. la transmission de flux vs le transport de fichier 4. la structure d'un fichier numérique 5. les différents modes interactifs 6. le modèle OSI 7. les différentes typologies de réseaux 8. les réseaux hybrides (HFC) – FTTH 9. le multiplexage des données et metadonnées 10. choix d'une infrastructure en fonction du type de service 11. la relation bande passante - débit numérique

27 27 FTITAN20/05/2014 Les différents modes de connexions : IEEE 1394 – LAN – WAN IEEE 1394 LAN : Local Area Network WAN : Wide Area Network

28 28 FTITAN20/05/2014 Transfert de données numériques : IEEE 1394 – LAN - WAN 10/100 Mb/s Gigabit ATM Entre stations Liaison - WAN ATM Dans les stations Réseau - LAN SDTI Fiber Channel Ethernet SDTI Fiber Channel Ethernet Courte distance IEEE 1394 Entre PC IEEE 1394

29 29 FTITAN20/05/2014 Le stockage des fichiers en réseaux : DAS – NAS – SAN Direct-Attached Storage (DAS) Network-Attached Storage (NAS) Storage Area Network (SAN) LAN Server File Server Switch Disk Problème

30 30 FTITAN20/05/2014 Introduction aux réseaux numériques interactifs : 1. le modèle point à point vs point à multipoints 2. la déspécialisation des réseaux 3. la transmission de flux vs le transport de fichier 4. la structure d'un fichier numérique 5. les différents modes interactifs 6. le modèle OSI 7. les différentes typologies de réseaux 8. les réseaux hybrides (HFC) – FTTH 9. le multiplexage des données et metadonnées 10. choix d'une infrastructure en fonction du type de service 11. la relation bande passante - débit numérique

31 31 FTITAN20/05/2014 Les différentes capacités de transmission : fil cuivre, coax, fibre : Fibre Optique Mb/s 0,064 Mb/s ADSL 2 Mb/s Câble Coax

32 32 FTITAN20/05/2014 Exemple dune interconnexion hybride fibre – coax (HFC) : Source: Projet Rodin

33 33 FTITAN20/05/2014 Introduction aux réseaux numériques interactifs : 1. le modèle point à point vs point à multipoints 2. la déspécialisation des réseaux 3. la transmission de flux vs le transport de fichier 4. la structure d'un fichier numérique 5. les différents modes interactifs 6. le modèle OSI 7. les différentes typologies de réseaux 8. les réseaux hybrides (HFC) – FTTH 9. le multiplexage des données et metadonnées 10. choix d'une infrastructure en fonction du type de service 11. la relation bande passante - débit numérique

34 34 FTITAN20/05/2014 Exemple de multiplexage de données : le Transport Stream MPEG 2-DVB DATA Pgm 1 Pgm 2 Video 1 Audio 1 Video 2

35 35 FTITAN20/05/2014 Les données du système MPEG-2 : le «service information» T.S. = Transport Stream E.P.G.NITSDT EIT TDT BAT RST ST SI

36 36 FTITAN20/05/2014 Le système DVB/Service Information : Electronic Programme Guide : MPEG2 Transport Stream E.P.G. NIT SDT EIT TDT BAT RST ST DVB/DVB/SSIIDVB/DVB/SSIISI Videoencodeur Données Multiplexeur PTA MAE MUX HDC Audioencodeur

37 37 FTITAN20/05/2014 Introduction aux réseaux numériques interactifs : 1. le modèle point à point vs point à multipoints 2. la déspécialisation des réseaux 3. la transmission de flux vs le transport de fichier 4. la structure d'un fichier numérique 5. les différents modes interactifs 6. le modèle OSI 7. les différentes typologies de réseaux 8. les réseaux hybrides (HFC) – FTTH 9. le multiplexage des données et metadonnées 10. choix d'une infrastructure en fonction du type de service 11. la relation bande passante - débit numérique

38 38 FTITAN20/05/2014 Choix dune infrastructure en fonction dun service : Périphérique fixe Périphérique portable Périphérique mobile SegmentationDébit Voie de retour Durée de vie Nombre de canaux Couverture Tel. ADSL OuiNonNonUltime6Mb/sHomogène?1 Point à point DVB-HOuiOuiOuiUltime2Mb/sHomogène?1 DVB-COuiNonNonOui40Mb/sHomogèneLongue 80 (860Mhz) LocaleDVB-SOuiOui?Oui40Mb/sHybrideCourte30/sat.ContinentaleDVB-TOuiOuiOuiOui20Mb/sHybrideLongue6/territoireRégion

39 39 FTITAN20/05/2014 Introduction aux réseaux numériques interactifs : 1. le modèle point à point vs point à multipoints 2. la déspécialisation des réseaux 3. la transmission de flux vs le transport de fichier 4. la structure d'un fichier numérique 5. les différents modes interactifs 6. le modèle OSI 7. les différentes typologies de réseaux 8. les réseaux hybrides (HFC) – FTTH 9. le multiplexage des données et metadonnées 10. choix d'une infrastructure en fonction du type de service 11. la relation bande passante - débit numérique

40 40 FTITAN20/05/2014 Modulation électrique : équivalence bande passante - débit numérique Débit (Mb/s) Débit (Mb/s) Terrestre 8 MHz 20 Terrestre 8 MHz 20 Câble8 MHz 40 Câble8 MHz 40 Satellite 72 MHz 40 Satellite 72 MHz 40

41 41 FTITAN20/05/2014 Que la fête numérique commence ! TITAN

42 42 FTITAN20/05/2014 Avec les collaborations de : Guy Maréchal Christian Dumont Jacques Jacobs

43 43 FTITAN20/05/2014 Questions et …. Réponses ! La technologie, cest comme le RocknRoll …. Une fois Rock, une fois Roll, elle finit toujours Broll !

44 44 FTITAN20/05/2014 Les principaux organismes de normalisation et de standardisation ISO / IEC SGML Codage source CompressionAudio/Vidéo MPEG 1 MPEG 2 MPEG 4 Interaction MPEG 21 DSM-CC MPEG 7 MPEG 7 Indexation Langage à balises Quick Time WindowsMedia DivX RealVideo ETSI/DVB W3CPropriétaire DVB-TDVB-SDVB-CDVB-H Codage de canal X M L X M L H TM L H TM L

45 45 FTITAN20/05/2014 Les principaux organismes de normalisation et de standardisation ISO / IEC :International Standard Organization ETSI / DVB :European Telecommunication Standards Institute Digital Video Broadcasting W3C :World Wide Web Consortium


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