Кабельное телевидение — это система доставки телевизионных программ потребителям с помощью радиочастотных (РЧ) сигналов, передаваемых по коаксиальным кабелям или, в более поздних системах, световых импульсов по оптоволоконным кабелям . Это контрастирует с вещательным телевидением (также известным как наземное телевидение), в котором телевизионный сигнал передается по воздуху с помощью радиоволн и принимается телевизионной антенной, прикрепленной к телевизору; или спутниковое телевидение , при котором телевизионный сигнал передается по воздуху с помощью радиоволн со спутника связи, вращающегося вокруг Земли, и принимается спутниковой антенной на крыше. FM- радиопрограммы, высокоскоростной Интернет , телефонные услуги и аналогичные услуги, не связанные с телевидением, также могут предоставляться через эти кабели. Аналоговое телевидение было стандартом в 20 веке, но с 2000-х годов кабельные системы были переведены на цифровое кабельное телевидение.
Кабельный канал (иногда называемый кабельной сетью ) — это телевизионная сеть, доступная через кабельное телевидение. Многие из тех же каналов распространяются через спутниковое телевидение . Альтернативные термины включают невещательный канал или программную услугу , причем последние в основном используются в юридическом контексте. Аббревиатура CATV используется в США для обозначения кабельного телевидения и первоначально обозначала общественное антенное телевидение с момента появления кабельного телевидения в 1948 году; в районах, где прием эфирного телевидения был ограничен расстоянием от передатчиков или гористой местностью, были построены большие общественные антенны , и от них был проложен кабель к отдельным домам.
В 1968 году кабельное телевидение было у 6,4% американцев. В 1978 году это число увеличилось до 7,5%. К 1988 году кабель использовали 52,8% всех домохозяйств. В 1994 году это число увеличилось до 62,4%. [1]
Для приема кабельного телевидения в определенном месте необходимо наличие кабельных распределительных линий на местных опорах или подземных линиях электропередач. Коаксиальный кабель передает сигнал в здание клиента через распределительную сеть , воздушный или подземный кабель. Если в здании абонента нет кабельной линии, кабельная компания установит ее. Стандартным кабелем, используемым в США, является RG-6 , который имеет сопротивление 75 Ом и подключается с помощью разъема типа F. Часть проводки кабельной компании обычно заканчивается в распределительной коробке на внешней стороне здания, а встроенная кабельная проводка в стенах обычно распределяет сигнал по розеткам в разных комнатах, к которым подключены телевизоры. Несколько кабелей, идущих в разные комнаты, отделяются от входящего кабеля с помощью небольшого устройства, называемого сплиттером . Существует два стандарта кабельного телевидения; старый аналоговый кабель и новый цифровой кабель , который может передавать сигналы данных, используемые приемниками цифрового телевидения , такими как оборудование телевидения высокой четкости (HDTV). Все кабельные компании в Соединенных Штатах перешли или находятся в процессе перехода на цифровое кабельное телевидение с момента его первого внедрения в конце 1990-х годов.
Большинству кабельных компаний для просмотра своих кабельных каналов требуется телеприставка ( кабельный преобразователь ) или слот на телевизоре для карт модуля условного доступа [2] , даже на новых телевизорах с цифровыми кабельными QAM- тюнерами, поскольку большинство цифровых кабельных каналов теперь зашифрованы или зашифрованы , чтобы уменьшить кражу кабельных услуг . Кабель от розетки в стене подсоединяется ко входу приставки, а выходной кабель от коробки – к телевизору, обычно это RF-IN или композитный вход на старых телевизорах. Поскольку приставка декодирует только один просматриваемый канал, для каждого телевизора в доме требуется отдельная приставка. Некоторые незашифрованные каналы, обычно традиционные сети эфирного вещания, могут отображаться без приемника. [3] Кабельная компания будет предоставлять приставки в зависимости от уровня обслуживания, приобретаемого клиентом: от базовых приставок с изображением стандартной четкости, подключенных через стандартное коаксиальное соединение телевизора, до беспроводных цифровых приставок высокой четкости. ресиверы видеорегистраторов (DVR), подключенные через HDMI или компонентный разъем . Старые аналоговые телевизоры готовы к использованию кабеля и могут принимать старый аналоговый кабель без телеприставки. Для приема цифровых кабельных каналов на аналоговом телевизоре, даже незашифрованных, требуется приставка другого типа — адаптер цифрового телевидения, поставляемый кабельной компанией или приобретаемый абонентом. Еще один новый метод распространения, который использует преимущества недорогого и высококачественного распространения DVB в жилых районах, использует телевизионные шлюзы для преобразования потоков DVB-C , DVB-C2 в IP для распространения ТВ по IP-сети в доме. Многие кабельные компании предлагают доступ в Интернет через DOCSIS . [4]
В наиболее распространенной системе несколько телевизионных каналов (до 500, хотя это число варьируется в зависимости от доступной пропускной способности канала провайдера) распределяются по домам абонентов через коаксиальный кабель , который поступает от магистральной линии, поддерживаемой опорами электропередач , идущими от кабельной компании. местное распределительное устройство, называемое головной станцией . Многие каналы могут передаваться по одному коаксиальному кабелю с помощью метода, называемого мультиплексированием с частотным разделением каналов . На головной станции каждый телевизионный канал транслируется на разную частоту . Благодаря тому, что каждому каналу выделен отдельный частотный интервал в кабеле, отдельные телевизионные сигналы не мешают друг другу. В наружной кабельной коробке в доме абонента служебный ответвительный кабель компании подключается к кабелям, распределяющим сигнал по различным помещениям в здании. На каждом телевизоре телевизор абонента или приставка, предоставленная кабельной компанией, переводит нужный канал обратно на исходную частоту ( модульный диапазон ), и он отображается на экране. Из-за широко распространенной кражи кабеля в более ранних аналоговых системах сигналы в современных цифровых кабельных системах обычно зашифрованы , и перед тем, как она заработает, приставку необходимо активировать с помощью кода активации, отправленного кабельной компанией, который отправляется только после подписчик регистрируется. Если абонент не оплачивает свой счет, кабельная компания может послать сигнал об отключении абонентского ящика, предотвращая прием.
В кабеле также обычно есть восходящие каналы для отправки данных из абонентского устройства в головную станцию кабельного телевидения для расширенных функций, таких как запрос шоу или фильмов с оплатой за просмотр , кабельный доступ в Интернет и услуги кабельной телефонной связи . Нисходящие каналы занимают полосу частот примерно от 50 МГц до 1 ГГц, а восходящие каналы занимают частоты от 5 до 42 МГц . Абоненты платят ежемесячную плату. Абоненты могут выбирать один из нескольких уровней обслуживания: пакеты премиум-класса, включающие больше каналов, но по более высокой цене. На местной головной станции сигналы питания отдельных телевизионных каналов принимаются параболическими антеннами со спутников связи . Дополнительные местные каналы, такие как местные телевизионные станции, образовательные каналы местных колледжей и каналы общественного доступа, посвященные местным органам власти ( каналы PEG ), обычно включаются в кабельную службу. Коммерческая реклама для местного бизнеса также включается в программы на головной станции (отдельные каналы, которые распространяются на национальном уровне, также имеют свои собственные рекламные ролики, ориентированные на национальную специфику).
Современные кабельные системы имеют большие размеры: одна сеть и головная станция часто обслуживают весь мегаполис . В большинстве систем используется гибридное волоконно-коаксиальное распределение (HFC); это означает, что магистральные линии, по которым сигнал передается от головной станции к местным окрестностям, представляют собой оптоволоконные линии , обеспечивающие большую пропускную способность, а также дополнительную емкость для будущего расширения. На головной станции электрический сигнал преобразуется в оптический сигнал и передается по оптоволокну. Магистральная оптоволоконная линия идет к нескольким распределительным узлам , от которых несколько волокон разветвляются для передачи сигнала в коробки, называемые в местных сообществах оптическими узлами . В оптическом узле оптический сигнал преобразуется обратно в электрический сигнал и передается по коаксиальным кабельным распределительным линиям на опорах, от которых кабели разветвляются к ряду усилителей сигнала и удлинителей линий. Эти устройства передают сигнал клиентам через пассивные радиочастотные устройства, называемые ответвителями.
Самые первые кабельные сети эксплуатировались на местном уровне, в частности, в 1936 году в Лондоне в Великобритании [5] и в том же году в Берлине в Германии, особенно во время Олимпийских игр, а с 1948 года и далее в США и Швейцарии. Этот тип местной кабельной сети в основном использовался для ретрансляции наземных каналов в географических районах, плохо обслуживаемых сигналами наземного телевидения. [6]
Кабельное телевидение [7] зародилось в США как коммерческий бизнес в 1950-х годах.
Ранние системы просто принимали слабые ( вещательные ) каналы, усиливали их и отправляли по неэкранированным проводам абонентам, ограниченным сообществом или соседними сообществами. Приемная антенна будет выше, чем может себе позволить любой отдельный абонент, что обеспечит более сильные сигналы; в холмистой или гористой местности его следует размещать на большой высоте.
Вначале кабельные системы обслуживали только небольшие населенные пункты, не имевшие собственных телевизионных станций и которые не могли легко принимать сигналы от станций в городах из-за расстояния или холмистой местности. Однако в Канаде сообщества с собственными сигналами были плодородными рынками кабельного телевидения, поскольку зрители хотели принимать американские сигналы. Редко, как в студенческом городке Альфред, штат Нью-Йорк , кабельные системы США ретранслировали канадские каналы.
Хотя ранние ( УКВ ) телевизионные приемники могли принимать 12 каналов (2–13), максимальное количество каналов, которые можно было транслировать в одном городе, составляло 7: каналы 2, 4, либо 5, либо 6, 7, 9, 11 и 13, поскольку приемники в то время не могли принимать сильные (локальные) сигналы на соседних каналах без искажений. (Между 4 и 5, а также между 6 и 7 были разности частот, что позволяло использовать оба в одном городе).
По мере совершенствования оборудования можно было использовать все двенадцать каналов, за исключением тех, где вещала местная телевизионная станция УКВ. Местные каналы вещания нельзя было использовать для сигналов, которые считались приоритетными, но технология позволяла размещать сигналы с низким приоритетом на таких каналах путем синхронизации интервалов их гашения . Телевизоры не смогли согласовать эти интервалы гашения и небольшие изменения, вызванные прохождением через среду, что привело к появлению ореолов . Полоса пропускания усилителей также была ограничена, а это означало, что частоты выше 250 МГц было трудно передавать в отдаленные части коаксиальной сети, а каналы УВЧ вообще нельзя было использовать. Чтобы выйти за пределы 12 каналов, необходимо было использовать нестандартные каналы средней полосы , расположенные между диапазоном FM и каналом 7 или супердиапазоном за пределами канала 13 примерно до 300 МГц; Первоначально эти каналы были доступны только с помощью отдельных блоков тюнера, которые отправляли выбранный канал в телевизор на канале 2, 3 или 4. Первоначально радиовещательные станции УВЧ находились в невыгодном положении, поскольку в то время использовались стандартные телевизоры. не смогли принять свои каналы. С принятием Закона об общеканальных приемниках в 1964 году все новые телевизоры должны были включать в себя тюнер УВЧ, тем не менее, станциям УВЧ все равно потребуется несколько лет, чтобы стать конкурентоспособными.
Прежде чем быть добавленными в саму кабельную приставку, эти среднеполосные каналы использовались для ранних воплощений платного телевидения , например, The Z Channel (Лос-Анджелес) и HBO , но передавались в чистом виде, то есть не закодированы, поскольку стандартные телевизоры того периода не могли принять сигнал. сигнал, и средний потребитель не мог отстроить обычные станции, чтобы иметь возможность его принимать.
Как только тюнеры, которые могли принимать избранные каналы среднего и супердиапазона, начали включаться в стандартные телевизоры, вещательные компании были вынуждены либо устанавливать схемы скремблирования, либо выводить эти сигналы дальше за пределы диапазона приема первых кабельных телевизоров и видеомагнитофонов. . Однако, как только потребительские телевизоры получили возможность принимать все 181 канал, выделенный FCC, у премиальных вещателей не осталось иного выбора, кроме как бороться.
Схема дескремблирования часто публиковалась в журналах для любителей электроники, таких как Popular Science и Popular Electronics, что позволяло любому, у кого есть что-то большее, чем элементарные знания в области радиовещательной электроники, иметь возможность создавать свои собственные и получать программы бесплатно.
Позже операторы кабельного телевидения начали транслировать FM- радиостанции и поощряли абонентов подключать свои FM-стереосистемы к кабелю. До того, как стереозвук и двуязычное телевидение стали обычным явлением, звук каналов платного телевидения был добавлен в линейку стереокабелей FM. Примерно в это же время операторы вышли за рамки 12-канального набора и стали использовать среднеполосные и суперполосные каналы УКВ, прилегающие к высокочастотному диапазону 7–13 североамериканских телевизионных частот . Некоторые операторы, например, в Корнуолле, Онтарио , использовали двойную распределительную сеть с каналами 2–13 на каждом из двух кабелей.
В 1980-е годы правила Соединенных Штатов, мало чем отличающиеся от общественного, образовательного и государственного доступа (PEG), положили начало прямым телепрограммам по кабельному телевидению . По мере роста проникновения кабельного телевидения были запущены многочисленные кабельные телевизионные станции, многие из которых имели свои собственные новостные бюро, которые могли предоставлять более актуальный и более локализованный контент, чем тот, который предоставляется ближайшим сетевым выпуском новостей.
Такие станции могут использовать такой же эфирный брендинг, как и тот, который используется ближайшим филиалом вещательной сети, но поскольку эти станции не вещают в эфир и не регулируются FCC, их позывные не имеют смысла. Эти станции частично превратились в сегодняшние эфирные цифровые подканалы, где основная вещательная телестанция, например NBS 37*, - в случае отсутствия местной станции CNB или ABS - ретранслировала программы из ближайшего филиала, но дополняла их свои собственные новости и другие программы сообщества, соответствующие своему региону. Впоследствии в начале 1980-х годов по всей территории Соединенных Штатов на большинстве крупных телевизионных рынков было создано множество прямых местных программ с местными интересами.
Это превратилось в сегодняшнее множество кабельных трансляций разнообразных программ, включая телевизионные фильмы и мини-сериалы , выпускаемые только по кабелю . Специализированные кабельные каналы , начиная с каналов, ориентированных на показ фильмов и крупных спортивных мероприятий или представлений, в дальнейшем диверсифицировались, и узкое вещание стало обычным явлением. К концу 1980-х годов количество сигналов, передаваемых только по кабелю, превысило количество сигналов вещания в кабельных системах, некоторые из которых к этому времени превысили 35 каналов. К середине 1980-х годов в Канаде регулирующие органы разрешили операторам кабельного телевидения самостоятельно заключать договоры о дистрибуции с кабельными сетями.
К 1990-м годам уровни стали обычным явлением: клиенты могли подписаться на разные уровни, чтобы получать различные варианты дополнительных каналов сверх основного. Подписавшись на дополнительные уровни, клиенты могли получать специализированные каналы, киноканалы и зарубежные каналы. Крупные кабельные компании использовали адресные дешифраторы, чтобы ограничить доступ к премиальным каналам для клиентов, не подписавшихся на более высокие уровни, однако вышеупомянутые журналы часто публиковали и обходные пути для этой технологии.
В 1990-е годы необходимость приспособиться к растущему спектру предложений привела к появлению цифровой передачи, которая позволила более эффективно использовать мощность сигнала УКВ; оптоволокно было обычным явлением для передачи сигналов в районы рядом с домом, где коаксиальный кабель мог передавать более высокие частоты на оставшееся короткое расстояние. Хотя какое-то время в 1980-х и 1990-х годах телевизионные приемники и видеомагнитофоны были оборудованы для приема каналов среднего и супердиапазона. В связи с тем, что схема дескремблирования какое-то время присутствовала в этих тюнерах, лишая операторов кабельного телевидения большей части их доходов, такие тюнеры , готовые к использованию по кабелю , сейчас используются редко, что требует возврата к телеприставкам, использовавшимся с 1970-х годов. вперед.
Переход на цифровое вещание привел к тому, что все сигналы – вещательные и кабельные – были переведены в цифровую форму, что сделало услуги аналогового кабельного телевидения практически устаревшими и функциональными в условиях постоянно сокращающегося предложения на отдельных рынках. Аналоговые телевизоры еще [ когда? ] приспособлены, но их тюнеры по большей части устаревшие и зачастую полностью зависят от телеприставки.
Кабельное телевидение в основном доступно в Северной Америке , Европе , Австралии , Азии и Южной Америке . Кабельное телевидение не имело большого успеха в Африке , поскольку прокладывать кабели в малонаселенных районах нерентабельно. Вместо этого используются так называемые беспроводные кабельные микроволновые системы.
Коаксиальные кабели способны передавать двунаправленные сигналы, а также большие объемы данных . Сигналы кабельного телевидения используют только часть полосы пропускания, доступной по коаксиальным линиям. Это оставляет достаточно места для других цифровых услуг, таких как кабельный Интернет , кабельная телефония и услуги беспроводной связи, использующих как нелицензионные, так и лицензированные спектры. Широкополосный доступ в Интернет обеспечивается по коаксиальному кабелю с помощью кабельных модемов для преобразования сетевых данных в цифровой сигнал, который можно передавать по коаксиальному кабелю. Одной из проблем некоторых кабельных систем является то, что старые усилители, расположенные вдоль кабельных трасс, являются однонаправленными, поэтому для обеспечения загрузки данных клиенту необходимо будет использовать аналоговый телефонный модем для обеспечения восходящего соединения. Это ограничило скорость исходящего трафика до 31,2 Кбит/с и помешало постоянному удобству широкополосного доступа в Интернет, который обычно обеспечивает широкополосный доступ в Интернет. Многие крупные кабельные системы модернизировали или модернизируют свое оборудование, чтобы обеспечить двунаправленные сигналы, что обеспечивает большую скорость загрузки и удобство постоянной связи, хотя эти обновления стоят дорого.
В Северной Америке , Австралии и Европе многие операторы кабельного телевидения уже ввели услуги кабельной телефонной связи , которые работают так же, как существующие операторы фиксированной связи. Эта услуга включает установку специального телефонного интерфейса в помещении клиента, который преобразует аналоговые сигналы из домашней проводки клиента в цифровой сигнал, который затем передается по местной линии ( заменяя аналоговую последнюю милю или обычную старую телефонную связь ( POTS) к коммутационному центру компании, где он подключен к коммутируемой телефонной сети общего пользования ( PSTN ). Самым большим препятствием для обслуживания кабельной телефонной связи является необходимость почти 100% надежного обслуживания экстренных вызовов. Один из стандартов, доступных для цифрового кабеля PacketCable , по-видимому , является наиболее многообещающим и способным работать с требованиями качества обслуживания (QOS), предъявляемыми к традиционной аналоговой телефонной службе (POTS). Самое большое преимущество цифровой кабельной телефонной связи аналогично преимуществу цифровой телефонной связи. другие преимущества включают лучшее качество голоса и интеграцию с сетью передачи голоса по Интернет-протоколу (VoIP), обеспечивающей дешевые или безлимитные звонки по всей стране и за границу. . Во многих случаях услуги цифровой кабельной телефонной связи отделены от услуг кабельного модема , предлагаемых многими кабельными компаниями, и не зависят от трафика Интернет-протокола (IP) или Интернета.
Традиционные поставщики кабельного телевидения и традиционные телекоммуникационные компании все больше конкурируют в предоставлении услуг голоса, видео и данных в жилых домах. Комбинация телевидения, телефона и доступа в Интернет обычно называется тройной игрой , независимо от того, предлагают ли ее кабельное телевидение или телекоммуникационные компании .
