Lorsque nous parlons de transmission numérique, nous mélangeons facilement hertz, bauds et bits par seconde. Pourtant, ce sont trois choses bien différentes. Entre une conversation en FreeDV qui tient dans quelques kilohertz et une image de télévision HD transmise en DATV, l’écart paraît gigantesque.
Mais combien d’informations peut-on réellement faire passer dans une bande radio ? Et surtout, comment peut-on transmettre de la vidéo avec seulement quelques centaines de kilohertz de spectre ?
Du FreeDV à la DATV Full-HD, le débit passe de quelques bit/s à plusieurs Mbit/s.
Un hertz n’est pas un bit par seconde
Commençons par trois définitions.
La largeur de bande, exprimée en hertz, représente l’espace occupé par notre signal dans le spectre. Le débit symbole, exprimé en bauds ou symboles par seconde, indique combien de symboles sont transmis chaque seconde. Enfin, le débit binaire, exprimé en bit/s, mesure la quantité d’information transportée.
Un symbole peut justement représenter plusieurs bits.
| Modulation | Nombre d’états | Bits par symbole |
|---|---|---|
| BPSK | 2 | 1 |
| QPSK | 4 | 2 |
| 8PSK | 8 | 3 |
| 16APSK/QAM | 16 | 4 |
| 32APSK | 32 | 5 |
Plus un symbole représente de bits, plus le débit augmente — mais le signal devient aussi plus exigeant à décoder.
Prenons une transmission QPSK à 333 kS/s. Chaque symbole représentant deux bits, nous obtenons théoriquement :
333 000 × 2 = 666 000 bit/s
Nous avons donc déjà 666 kbit/s bruts. Mais ils ne seront pas tous disponibles pour transporter notre voix, nos données ou notre vidéo.
Où disparaissent les bits ?
Une liaison radio n’est jamais parfaite. Bruit, fading, parasites et erreurs de transmission imposent d’ajouter des informations permettant au récepteur de retrouver les données perdues.
C’est le rôle du FEC — Forward Error Correction.
Avec un FEC 2/3, par exemple, seuls deux bits sur trois correspondent schématiquement aux données protégées : le reste sert à la correction.
Notre transmission précédente devient donc approximativement :
666 kbit/s × 2/3 = 444 kbit/s
Et ce n’est pas encore exactement le débit vidéo disponible : il faut également tenir compte des trames, synchronisations, pilotes et autres informations nécessaires au système.
Voilà pourquoi annoncer seulement un « symbol rate » ne suffit pas pour connaître le débit réellement exploitable.
FreeDV : faire parler quelques centaines de bits
FreeDV constitue un remarquable exemple de ce que permettent les transmissions numériques sur HF.
Au lieu de transmettre directement notre voix comme en SSB, celle-ci est analysée et fortement compressée par un codec vocal. Les informations produites sont ensuite protégées contre les erreurs puis modulées pour être transmises par radio.
Les modes historiques de FreeDV ont ainsi démontré qu’une conversation intelligible pouvait être transportée avec des débits extrêmement faibles, de l’ordre du kilobit par seconde.
FreeDV évolue d’ailleurs rapidement. En 2026, le projet travaille notamment autour de RADE, une nouvelle génération reposant sur des techniques d’apprentissage automatique ; le développement de FreeDV 3.0 prévoit même le retrait de plusieurs anciens modes, dont 700D/E et 1600.
Cela illustre parfaitement une première règle :
le débit nécessaire dépend énormément de ce que nous voulons transmettre et de la manière dont nous le compressons.
Et dans nos habituels 2,7 kHz ?
Imaginons maintenant disposer d’un canal radio de la largeur d’une émission SSB, soit environ 2,7 kHz.
On pourrait y transporter de la voix analogique, de la voix numérique, des données ou des images très lentement. Mais affirmer que 2,7 kHz permettent de transporter exactement 2 700 bit/s serait faux.
Tout dépend de l’efficacité spectrale de la transmission.
Elle peut s’exprimer en :
bit/s/Hz
Et c’est une notion beaucoup plus intéressante pour comparer deux systèmes.
Le transpondeur bande étroite de QO-100 en fournit d’ailleurs une jolie démonstration : dans le même environnement radio, AMSAT-DL prévoit de la SSB limitée à 2 700 Hz, une balise BPSK à 400 bit/s et même une balise multimédia 8APSK à 7 200 bit/s.
Alors, pourquoi ne pas mettre toujours plus de bits ?
Parce que la nature finit par nous présenter l’addition.
Une modulation QPSK possède quatre états. Avec 8PSK, nous en avons huit. Avec 16APSK, seize et avec 32APSK, trente-deux.
Plus les états deviennent nombreux, plus le récepteur doit être capable de les distinguer malgré le bruit.
Les spécifications DVB-S2/S2X montrent très bien cette progression : les modulations offrant une efficacité spectrale élevée exigent également un rapport signal/bruit nettement supérieur. Certaines extensions DVB-S2X atteignent même 64, 128 ou 256 états, mais avec des exigences radio autrement plus sévères.
En pratique, il faut donc choisir entre débit, robustesse et largeur de bande.
Avec la DATV, nous changeons d’échelle
Passons maintenant à la télévision numérique amateur.
Les radioamateurs utilisent notamment le DVB-S2, particulièrement bien adapté aux transmissions par satellite et à la DATV.
Prenons encore notre exemple :
333 kS/s en QPSK = 666 kbit/s bruts.
De 333 kS/s à l’image Full-HD : modulation, FEC et compression déterminent le débit vidéo réellement disponible.
Après application du FEC et des différents overheads, il reste quelques centaines de kilobits par seconde utilisables.
Et cela peut déjà suffire pour transmettre de la vidéo !
La clé s’appelle évidemment compression vidéo. Une caméra Full-HD produit naturellement une quantité gigantesque de données, mais des codecs comme H.264 ou H.265 recherchent les redondances entre les images et évitent de retransmettre inutilement ce qui n’a pratiquement pas changé.
Une personne parlant devant une caméra fixe est donc beaucoup plus facile à compresser qu’une retransmission sportive remplie de mouvements.
QO-100 : un laboratoire grandeur nature
Le transpondeur large bande de QO-100 constitue une extraordinaire démonstration.
Son plan de bande DATV prévoit différentes catégories d’émissions :
- 1 MS/s pour les transmissions larges ;
- 333 et 250 kS/s pour les transmissions étroites ;
- 125, 66 et même 33 kS/s pour les transmissions très étroites.
La balise elle-même est indiquée à 1 500 kS/s en DVB-S2 avec FEC 4/5.
Nous sommes donc très loin de l’époque où télévision amateur signifiait nécessairement occuper plusieurs mégahertz.
Avec DVB-S2 et la compression vidéo moderne, quelques centaines de kS/s deviennent déjà exploitables pour transporter de l’image animée.
Peut-on vraiment transmettre de la Full-HD ?
Oui, mais le terme Full-HD peut être trompeur.
Full-HD indique essentiellement une définition de 1920 × 1080 pixels. Il ne définit pas le débit nécessaire pour transporter ces images.
Sans compression, à 25 images/s et avec 24 bits par pixel, un calcul simplifié donne :
1920 × 1080 × 25 × 24 ≈ 1,24 Gbit/s !
Autant dire que nous n’allons pas transmettre cela directement sur QO-100.
Mais une fois compressée, cette même vidéo peut descendre à quelques mégabits par seconde, voire beaucoup moins en acceptant certains compromis sur la qualité, la cadence d’image et le contenu.
C’est ainsi qu’une image portant fièrement l’étiquette 1080p peut être transmise avec un débit finalement assez modeste.
Combien peut-on donc transmettre ?
Quelques ordres de grandeur permettent de visualiser l’incroyable étendue des possibilités :
| Transmission | Débit envisageable |
|---|---|
| Télémétrie très lente | quelques bit/s |
| Modes numériques faibles signaux | dizaines de bit/s |
| Voix numérique très compressée | ~1 kbit/s |
| Données HF | quelques kbit/s |
| Données numériques VHF/UHF | dizaines à centaines de kbit/s |
| DATV très étroite | ~100 à 200 kbit/s |
| DATV 333 kS/s | quelques centaines de kbit/s |
| DATV 1 MS/s | autour du Mbit/s et davantage selon le MODCOD |
| DATV large | plusieurs Mbit/s |
Ces valeurs restent volontairement des ordres de grandeur : le débit réel dépend de la modulation, du FEC, du roll-off et de tous les mécanismes utilisés par le protocole.
Et Shannon dans tout cela ?
En 1948, Claude Shannon formalisa une limite fondamentale des télécommunications. La capacité théorique d’un canal peut s’écrire :
C = B × log₂(1 + S/N)
avec B la largeur de bande et S/N le rapport signal/bruit.
Derrière cette formule apparemment savante se cache une idée très simple :
pour transmettre davantage d’informations, il faut davantage de bande passante, un meilleur rapport signal/bruit… ou utiliser plus intelligemment les deux.
On ne peut donc pas multiplier éternellement le débit dans les mêmes 2,7 kHz simplement en inventant une modulation comportant toujours davantage d’états.
Du murmure numérique à la télévision
Nous pouvons maintenant répondre à notre question initiale.
Une liaison radioamateur peut transporter quelques bits par seconde lorsqu’on privilégie la robustesse extrême, environ un kilobit par seconde pour de la voix fortement compressée, des centaines de kilobits par seconde en DATV étroite et plusieurs mégabits par seconde lorsque suffisamment de spectre et de rapport signal/bruit sont disponibles.
Entre FreeDV et une émission DATV Full-HD, le principe reste finalement exactement le même.
Nous échangeons en permanence largeur de bande, puissance, rapport signal/bruit, robustesse et débit.
Et c’est peut-être là que le numérique devient particulièrement passionnant pour le radioamateur : faire passer le maximum d’informations dans le minimum de spectre… tout en réussissant encore à les décoder à l’autre bout !
Liens utiles pour aller plus loin
- Spécification officielle FreeDV — excellente source pour expliquer débit, porteuses, Codec 2 et largeur de bande.
- FreeDV — site du projet.
- IARU Région 1 — plans de bandes VHF/UHF/SHF — utile pour replacer les largeurs de bande dans leur contexte radioamateur européen.
- Plan de bande HF IARU Région 1 — référence pour les limites recommandées de 200, 500 et 2 700 Hz.
- DVB-S2 — guide technique DVB/ETSI — référence technique sur modulation, FEC et efficacité spectrale.
- BATC — Portsdown DATV — très intéressant pour les réalisations DATV accessibles aux radioamateurs.
- BATC — réception DVB-S/S2 — informations pratiques sur les symbol rates et la réception DATV.
- AMSAT-DL — plan de bande DATV QO-100 — exemple concret d’utilisation de DVB-S2 par les radioamateurs.
- Plan détaillé QO-100 WB DATV — montre les emplacements 1 MS/s, 333 kS/s, 125 kS/s, etc.
- ANFR — Tableau national de répartition des bandes de fréquences — référence réglementaire française actuelle ; l’ANFR indique une version consolidée du TNRBF du 26 mai 2026, corrigée le 14 août 2026.
