La visiophonie: la convergence TV / téléphonie fixe

La visiophonie est un moyen technique pour voir et dialoguer avec son interlocuteur par le biais d’écrans interposés.

Cette technique permet donc à deux personnes ou plus (on parle alors de visioconférence) de dialoguer en temps réel depuis des sites distants presque comme si elles étaient réellement à côtés les unes des autres. Elle permet aussi l’échange de différents types de documents. Les applications de la visiophonie sont multiples : réunions diverses, entretiens avec des clients établis à l’étranger, cours à distance, formations continues, cours de langues, séminaires et travaux de groupes, etc. Ce type de communication sert beaucoup aujourd’hui à réduire les coûts de déplacements pour les réunions dans le monde professionnel.

La visiophonie combine les technologies de l’informatique, de l’audiovisuel et des télécommunications, et exemplifie donc tout particulièrement l'hypothèse que nous développons sur THD Culture, de la convergence des trois systèmes techniques de l'audiovisuel, des télécommunications et de l'informatique vers un système technique des technologies culturelles.

Son principal canal de développement sera selon nous davantage le fait de la convergence TV / téléphonie fixe que des applications en téléphonie mobile. Ce qui inscrit de fait la visiophonie dans la lignée initiée par la télégraphie et poursuivie par la téléphonie fixe. Sa concrétisation traduit donc la divergence en cours le sous-système technique de la téléphonie fixe et le sous-système technique de la téléphonie mobile.

Définition de la visiophonie

Une définition technique est celle fournie par la norme F.730 (considérations générales sur le service de visioconférence):

Le service de visioconférence est un service de téléconférence audiovisuel en mode dialogue assurant le transfert bidirectionnel, en temps réel, du son et de l'image animée en couleur entre des groupes d'usagers situés en deux ou plusieurs emplacements distincts. Il faut au moins que, dans les conditions normales, la qualité de l'image transmise soit suffisante pour bien reproduire les mouvements fluides de deux ou plusieurs personnes se trouvant dans une situation typique de réunion et cadrée "tête et épaules".

L'information d'image animée constitue la partie essentielle du service, mais d'autres types d'information peuvent être échangés, par exemple: images fixes à haute résolution, textes ou données. On considère en général que dans une situation normale de visioconférence, un petit nombre seulement des participants, sur chaque site, sera visualisé simultanément. Etant donné la nécessité de distinguer des mouvements spécifiques et des expressions du visage, il semble suffisant de visualiser simultanément trois personnes sur des écrans vidéo standards. Il est possible d'ailleurs que ce chiffre coïncide avec celui des participants dans de nombreuses réunions d'affaires.

Une définition plus synthétique serait la suivante:

La visioconférence est une technologie qui permet, depuis un terminal (micro-ordinateur, smartphone, TV…) de parler avec un interlocuteur distant et de le voir en temps réel (par le biais d'une retransmission vidéo) dans une fenêtre virtuelle à l'écran. Elle permet aussi de travailler en commun sur des documents. Cela consiste donc à ajouter des images à la voix lors d'une communication entre deux groupes de personnes. Ces informations utilisent le même réseau de télécommunications (RTC, RNIS, etc.).Le préfixe "vidéo" est d'origine anglo-saxonne, et en France on préfère le préfixe "visio" mais ils sont associés au même principe. Les différents suffixes correspondent à des applications techniques.

La visiophonie combine les technologies de l’informatique, de l’audiovisuel et des télécommunications. Elle apparues pour la première fois lors des expositions universelles de Bruxelles en 1958 et de Montréal en 1967. Puis il y eu une démonstration expérimentale et couteuse de visioconférence à Biarritz en 1984. En 1987 les premières liaisons universitaires en France de avaient lieu.

Mise en œuvre technique

Sa mise en oeuvre dépend de trois éléments:

•    la quantité de données à transmettre,

•    les débits permis par les liaisons actuelles,

•    et les techniques de compression.

Quand un appel visio est lancé à partir d'un terminal c'est le protocole H.324M qui est utilisé. L'opérateur de téléphonie mobile ouvre une voie entre le téléphone et une gateway PSTN (SS7-ISUP) / VOIP (SIP ou H.323). Le protocole H.324m englobe de multiples protocoles et codecs essentiellement standardisées par l'ITU (International Telecom Union).

En matière de codecs vidéo, on peut citer :

• H.223 pour le multiplexage/demultiplexage des données sur le canal de données.
• H.245 pour la négociation des codecs audio/video/données utilisés pendant la communication.
• H.263 pour la partie video.
• AMR, G.711, G.723 pour l'échange des données audio. (AMR et G.723 sont des codecs audio brevetés)

Pour les codecs audio, les codecs permettent différentes qualités :

• Qualité téléphone (son échantillonné à 8 kHz) : G.711 loi mu /loi a, G.722, G.723, G.728, G.729, EVRC, etc.
• Qualité Radio, ou FM, (son échantillonné à 16 kHz) : G.722, G722.1, AAC LC, AAC LD etc.
• Qualité Hi-fi (son échantillonné à 24 kHz ou plus, éventuellement stéréo ou multivoies) : codecs propriétaires.

Historique de la visiophonie: la scission entre téléphonies fixe et mobile

La visiophonie n'est pas apparue avec l'avènement des téléphones mobiles 3G (UMTS). Contrairement à la tendance actuelle, où les services vidéos sont délivrés en mode IP vers un  téléphone mobile, souvent à partir des portails des opérateurs, la visio fonctionne en mode circuit.Les premières études et applications de la visiophonie en France ont été réalisé par le CNET (Centre National d'Étude des Télécommunications) France Télécom en 1972. Les premières applications commerciales visiophonie n'apparaîtront qu'en 1984. Ce retard étant dû au problème du débit (2 Mbit/s) exigé pour transmettre l'information vidéo et audio. Ce problème sera résolu par les algorithmes de codage et de compression utilisés dans les vidéocodecs appelé aussi codecs.

La visiophonie s’inscrit dans un processus de convergence entre téléphonie fixe et télévision et dans la lignée du télégraphe alors que d’autre part la téléphonie mobile hérite structurellement de la radio.

La convergence TV / téléphonie fixe traduit donc la scission entre téléphonie fixe et téléphonie mobile qui s'inscrivent désormais dans deux lignées techniques divergentes, alors que l'intuition commune et les regroupements industriels habituels tendent à considérer que téléphonies fixe et mobile relèvent d'une seule et même branche technologique, celle de la téléphonie.

Historique du système technique de la radio:

Historique du système technique de la téléphonie:

La visiophonie ne s'est pas très bien développée pour des raisons de coût et de non compatibilité des différents systèmes de visiophonie dont les codecs utilisent des algorithmes de codage propriétaires.

Aussi depuis 1991 les codecs se conformant à la norme H.261 dominent le marché. H.261 est une recommandation de compression vidéo de l'UIT-T de 1990. C'est une évolution de la norme H.120. Elle fut notamment popularisée par la console de jeu Playstation de Sony, qui l'intégra entièrement dans son moteur de décompression de données. Les travaux sur la norme H.261 ont ultérieurement servi de base à la norme MPEG . Cette norme devenu obsolète, sa succession fut assurée par la norme H.263 de meilleure qualité pour la VoIP; pour l'encodage vidéo pure, on préfèrera la norme H.264.Les spécifications de formats produits par MPEG sont ouvertes, mais non libres : leur utilisation est soumise au paiement de redevances.

Mais ce qui va faire chuter les prix c'est la compression/décompression par logiciel, solution moins coûteuse que le codec car le coût est allégé de la partie matérielle du codec, par exemple, la technologie vidéo indéo d'Intel qui adopte la norme H.320.Le Musée national d'histoire américaine de Smithsonian, conjointement avec l'inventeur Daniel A. Henderson, va faire l'acquisition de deux prototypes et de documentation y ayant trait pour une technologie innovante de visiophone sans fil développée en 1993. M. Henderson a récemment obtenu six licences américaines pour l'innovation incorporée dans le système et dispositif sans fil. L'invention, connue sous le nom d'Intellect, a été conçue pour recevoir des images et des données vidéo depuis un centre de message et d'afficher ces données sur un dispositif portable. Elle prévoyait également le filtrage de spam pour les dispositifs sans fil ainsi que la convergence des communications sans fil et des dispositifs informatiques portables, qui permettaient aux utilisateurs de voir l'information, de l'entendre et d'y avoir accès, tout en se déplaçant dans un monde mobile.

Actuellement la visio utilise les codecs H.263 ou MPEG-4. Tous les téléphones 3G sont dotés de capacités de décodage et encodage du H.263 et certains d'entre eux peuvent également encoder et décoder du MPEG4. Le débit de 64 kbps (dont 43 sont réservés à la vidéo) est fixe et constant, contrairement à l'IP.Grâce aux développements du marché des téléphones 3G, les services autour de la visio voient jour. Ainsi on peut déjà voir des kiosques de consultation de vidéos interactifs, des services de messagerie interpersonnels.

Skype va installer au second semestre 2010 son service de visiophonie sur des téléviseurs fabriqués par LG Electronics et Panasonic, afin d'étendre sa présence au-delà des ordinateurs. Le service, qui comprend notamment des appels gratuits entre utilisateurs de Skype, sera en concurrence avec les services de visioconférence grand public que préparent les géants de l'informatique Cisco Systems et IBM (le second en association avec Polycom), avec des annonces attendues au Consumer Electronics Show (CES) de Las Vegas, qui ouvre ses portes le 7 janvier. Lancement des modèles mi-2010 Skype, ancienne filiale d'eBay, a précisé que son service fonctionnerait en haute définition (720p) sur les téléviseurs que ses partenaires lanceront à la mi-2010. En pratique, pour utiliser la visiophonie HD, les utilisateurs devront acquérir une webcam compatible avec la HD, qu'ils connecteront au téléviseur. LG et Panasonic proposeront des modèles de caméras dotés d'une optique et d'un micro permettant une bonne utilisation depuis son canapé, selon Skype.