چگونه تلویزیون کابلی کار می کند
امروزه سیستم های کابلی ایالات متحده صدها کانال را به ۶۰ میلیون خانه منتقل می کنند و تعداد بیشتری از مردم با دسترسی به اینترنت با سرعت بالا را نیز فراهم می کنند. برخی از سیستم های کابل حتی اجازه برقراری تماس تلفنی و دریافت فناوری های برنامه نویسی جدید را می دهند! در این مقاله، ما به شما نشان می دهیم که چگونه تلویزیون کابلی شما اطلاعات زیادی را به ارمغان می آورد و طیف وسیعی از برنامه ها، از آموزش و پرورش به الهام بخش به ساده ای عجیب و غریب.
اولین سیستم های کابلی، در واقع، آنتن های استراتژیک با کابل های بسیار طولانی را که آنها را به تلویزیون های مشترک متصل می کردند قرار دادند. از آنجایی که سیگنال آنتن ضعیف تر از آن است که از طریق طول کابل عبور می کرد، ارائه دهندگان کابل باید تقویت کننده ها را در فواصل منظم قرار دهند تا قدرت سیگنال را افزایش دهند و برای مشاهده قابل قبول باشند. طبق گفته بیل دیو، مدیر فنی شبکه های مشترک در Scientific-Atlanta، یک سازنده پیشرو در تجهیزات سیستم های تلویزیون کابلی، محدودیت های این تقویت کننده ها در سه دهه آینده مسئله مهمی برای طراحان سیستم های کابل بود.
دیوار می گوید: “در یک سیستم کابل، سیگنال ممکن است از طریق ۳۰ یا ۴۰ آمپلی فایر قبل از رسیدن به خانه خود، هر ۱۰۰۰ پا یا بیشتر، رفته باشد. “با هر آمپلی فایر، شما می توانید سر و صدا و اعوجاج دریافت کنید. علاوه بر این، اگر یکی از تقویت کننده های شکست خورده، تصویر شما را از دست داد، کابل به خاطر داشتن بهترین کیفیت عکس و عدم اطمینان بودن، شهرت پیدا کرده است.” در اواخر دهه ۱۹۷۰، تلویزیون کابلی یک راه حل برای مشکل تقویت کننده پیدا می کند. تا آن زمان، آنها همچنین تکنولوژی را توسعه دادند که به آنها امکان افزودن برنامه های بیشتر به سرویس کابل را داد.
اضافه کردن کانال ها
در اوایل دهه ۱۹۵۰، سیستم های کابلی با استفاده از روش های استفاده از فرستنده های میکروویو و دریافت برج ها برای گرفتن سیگنال از ایستگاه های دور شروع به آزمایش کردند. در برخی موارد، این تلویزیون را برای افرادی که در خارج از محدوده برنامه های تلویزیونی زندگی می کنند، در دسترس قرار می دهد. در موارد دیگر، به ویژه در شمال شرقی ایالات متحده، این به این معنی است که مشتریان کابل ممکن است به چند ایستگاه پخش از همان شبکه دسترسی داشته باشند. برای اولین بار، کابل برای غنی سازی تماشای تلویزیون مورد استفاده قرار گرفت، نه تنها مشاهده معمولی امکان پذیر بود. این آغاز یک روند است که به طور کامل در دهه ۱۹۷۰ شروع به گل می کند.
علاوه بر این، ایستگاه های CATV (تلویزیون آنتن های محلی) و گسترش سیستم های کابلی در نهایت باعث شده تولیدکنندگان برای اضافه کردن سوئیچ به اکثر تلویزیون های جدید. مردم می توانند تلویزیون های خود را برای تنظیم کانال ها براساس برنامه تخصیص فرکانس ارتباطات فدرال ارتباطات (FCC) تنظیم کنند یا می توانند آنها را برای برنامه ای که توسط اکثر سیستم های کابل استفاده می شود، تعیین کند. دو برنامه در راه های مهم متفاوت بود.
در هر دو سیستم تنظیم، هر یک از ایستگاه های تلویزیونی یک تکه رادیویی ۶ مگا هرتز (مگاهرتز) از طیف رادیویی داده شد. FCC در ابتدا قطعاتی از فرکانس بسیار بالا (VHF) را به ۱۲ کانال تلویزیونی اختصاص داد. کانال ها در یک فرکانس واحد قرار نگرفتند، بلکه به دو گروه تقسیم شدند تا از تداخل با خدمات رادیویی موجود جلوگیری کنند.
بعدها، هنگامی که محبوبیت رو به رشد تلویزیون به کانال های اضافی نیاز داشت، FCC فرکانس های فراوانی را در بخش فرکانس فوق العاده بالا (UHF) طیف اختصاص داد. آنها کانالهای ۱۴ تا ۶۹ را با استفاده از یک فرکانس فرکانس بین ۴۷۰ مگاهرتز و ۸۱۲ مگاهرتز ایجاد کردند.
از آنجا که آنها به جای آنتن ها از کابل استفاده می کردند، سیستم های تلویزیون کابلی مجبور نبودند خدمات موجود را نگران کنند. مهندسین می توانند به اصطلاح mid-band استفاده کنند، آن فرکانس هایی که توسط تلویزیون پخش شده به دلیل سیگنال های دیگر به کانال های ۱۴-۲۲ منتقل شده است. کانال های ۱ تا ۶ در فرکانس های پایین تر و بقیه بالاتر هستند. سوئیچ “CATV / Antenna” به تیونر تلویزیون می گوید که آیا باید در اطراف مرکز میانی تنظیم شود یا به طور مستقیم از طریق آن متصل شود.
در حالی که ما در مورد این موضوع از تنظیم هستید، آن را با توجه به ارزش چرا سیستم CATV انجام همان فرکانس برای ایستگاه های پخش در کانال های ۱ تا ۶ استفاده کنید که کسانی که در ایستگاه استفاده برای پخش بر روی امواج رادیو و تلویزیون. تجهیزات کابل برای محافظت از سیگنال های انجام شده بر روی کابل از تداخل های بیرونی طراحی شده اند و تلویزیون ها برای پذیرش سیگنال ها از نقطه اتصال به کابل یا آنتن طراحی شده اند؛ اما تداخل هنوز هم می تواند وارد سیستم شود، به خصوص در اتصالات. هنگامی که تداخل از کانال مشابهی که بر روی کابل قرار می گیرد، به دلیل تفاوت سرعت پخش بین دو سیگنال، یک مشکل وجود دارد.
سیگنال های رادیویی از طریق هوا با سرعت بسیار نزدیک به سرعت نور حرکت می کنند. در یک کابل کواکسیال مانند یک سیگنال CATV به خانه شما، سیگنال های رادیویی در حدود دو سوم سرعت نور حرکت می کنند. هنگامی که سیگنال های پخش و سیگنال به یک تیونر تلویزیونی تقسیم می شوند، یک تصویر دوبعدی به نام “ارواح” می بینید.
در سال ۱۹۷۲ یک سیستم کابلی در Wilkes-Barre PA شروع به ارائه اولین کانال پرداخت “برای مشاهده” کرد. مشتریان برای تماشای فیلم های شخصی یا رویدادهای ورزشی پرداخت می کنند. آنها سرویس جدید Home Box Office یا HBO نامیده شده اند. به عنوان یک سرویس منطقه تا سال ۱۹۷۵ که HBO شروع به انتقال یک سیگنال به یک ماهواره در مدار geosynchronous و سپس به سیستم های کابل کشی در فلوریدا و می سی سی پی را ادامه داد. بیل دیوار علمی-آتلانتا می گوید که این ماهواره های اولیه می توانند تا ۲۴ کانال دریافت و ارسال کنند. سیستم های کابلی که سیگنال دریافت می کنند، آنتن ها را ظرف ۱۰ متر با ظرف جداگانه برای هر کانال استفاده می کنند! با آغاز برنامه های تحویل ماهواره ای به سیستم های کابلی، معماری اصلی سیستم کابلی مدرن در جای خود بود.
با افزایش تعداد گزینه های برنامه، پهنای باند سیستم های کابل افزایش یافت. سیستم های اولیه در ۲۰۰ مگاهرتز عمل می کنند که اجازه می دهد ۳۳ کانال. همانطور که تکنولوژی پیشرفت کرد، پهنای باند به ۳۰۰، ۴۰۰، ۵۰۰ افزایش یافته و در حال حاضر ۵۵۰ مگاهرتز و تعداد کانال های افزایش به ۹۱٫ دو پیشرفتهای دیگر در فناوری – فیبر نوری و آنالوگ به دیجیتال تبدیل – ویژگی های بهبود یافته و کیفیت پخش در حالی که همچنان تعداد کانال های موجود را افزایش می دهد.
کابل شیشه ای
در سال ۱۹۷۶، نوع جدیدی از سیستم کابلی عرضه شد. این سیستم از کابل فیبر نوری برای کابلهای تنه استفاده کرد که سیگنال ها را از طریق سر و گردن CATV به محله ها حمل می کنند. پایان سری زمانی است که سیستم کابلی از برنامه های مختلف از برنامه های مختلف برنامه ریزی می کند، برنامه ریزی را به کانال ها منتقل می کند و آنها را دوباره به کابل منتقل می کند. اواخر دهه ۱۹۷۰، فیبر نوری به میزان قابل توجهی پیشرفت کرده بود و از این رو یک وسیله مقرون به صرفه برای انتقال سیگنال های CATV بر روی مسافت های طولانی بود. مزیت بزرگی از کابل فیبر نوری این است که از تلفات سیگنال همانند کابل کواکسیال رنج می برد که نیاز به تقویت کننده های بسیاری را از بین می برد. در سیستم های کابل کشی فیبر نوری، تعداد تقویت کننده ها بین سر و مشتری از ۳۰ یا ۴۰ به ۶ کاهش یافته است. در سیستم های اجرا شده از سال ۱۹۸۸، تعداد تقویت کننده ها بیشتر کاهش یافته است، تا جایی که فقط یک یا دو تقویت کننده برای اکثر مشتریان مورد نیاز است. کاهش تعداد تقویت کننده ها باعث بهبود چشمگیر کیفیت سیگنال و قابلیت اطمینان سیستم می شود.
یکی دیگر از مزایای که از حرکت به فیبر نوری به دست آمد، سفارشی سازی بیشتر بود. از آنجایی که یک فیبر فیبر نوری ممکن است به ۵۰۰ خانوار خدمت کند، ممکن بود که محله های فردی برای پیام ها و خدمات را هدف قرار دهد. در دهه ۱۹۹۰، ارائه دهندگان کابل، همین گروه محله را به عنوان یک ایده آل برای ایجاد یک شبکه محلی و دسترسی به اینترنت از طریق مودم های کابلی یافتند.
در سال ۱۹۸۹، General Instruments نشان داد که امکان تبدیل سیگنال کابل آنالوگ به دیجیتال و انتقال آن به یک کانال تلویزیونی استاندارد ۶ مگاهرتزی وجود دارد. با استفاده از فشرده سازی MPEG، سیستم های CATV امروزه می توانند تا ۱۰ کانال ویدئویی در پهنای باند ۶ مگاهرتز از یک کانال آنالوگ واحد انتقال دهند. هنگامی که با پهنای باند ۵۵۰ مگاهرتز همراه با پهنای باند ترکیب می شود، این اجازه می دهد تا نزدیک به ۱۰۰۰ کانال های ویدئویی بر روی سیستم. علاوه بر این، تکنولوژی دیجیتال اجازه می دهد تا برای تصحیح خطا به منظور اطمینان از کیفیت سیگنال دریافت شده.
حرکت به فن آوری های دیجیتال همچنین کیفیت یکی از ویژگی های قابل مشاهده ترین تلویزیون کابلی را تغییر داد: کانال تقسیم شده.
اولین سیستم که در سال ۱۹۷۱ یک کانال را بر روی سیستم کابل کشیده بود، در سال ۱۹۷۱ نشان داده شد. در اولین سیستم رمزگذاری، یکی از سیگنال های مورد استفاده برای هماهنگ کردن تصویر تلویزیونی هنگامی که سیگنال منتقل شد، حذف شد و سپس با یک دستگاه کوچک در خانه مشتری بعدها سیستم های رمزنگاری، یک سیگنال را کمی از فرکانس کانال برای تداخل با تصویر وارد کرد، سپس سیگنال مانع از مخلوط را در تلویزیون مشتری فیلتر کرد. در هر دو مورد، کانال تقسیم شده به طور کلی می تواند به عنوان مجموعه ای از تصاویر ویدئویی ناهموار و مبهم دیده شود.
در یک سیستم دیجیتال، سیگنال تقلید نشده است، اما رمزگذاری شده است. سیگنال رمز شده باید با کلید مناسب رمزگشایی شود. بدون کلید، مبدل دیجیتال به آنالوگ نمی تواند جریان بیت را به هر چیزی که توسط تیونر تلویزیون قابل استفاده است تبدیل کند. هنگامی که یک “غیر سیگنال” دریافت می شود، سیستم کابل یک آگهی یا صفحه آبی آشنا را جایگزین می کند.
