Кіріспе

Цифрлық деректерді және бейнелерді сығыстыруды пайдаланатын кабельдік теледидарды тарату. Цифрлық кабель – цифрлық деректер мен бейнелерді сығыстыру арқылы кабельдік теледидарды тарату технологиясы. Бұл технологияны алғаш рет General Instrument компаниясы әзірледі. 2000 жылға қарай көптеген кабельдік операторлар цифрлық мүмкіндіктерді ұсынды, ал 2010 жылдардың ортасына қарай бұрынғы аналогтық кабельдік жүйелерін толығымен алмастырды. 2000 жылдардың соңында эфирлік теледидар сандық HDTV стандартына көшті, ол бұрынғы аналогтық кабельдік жүйелермен үйлесімсіз болды. Жоғары сапалы бейне беруден басқа, цифрлық кабельдік жүйелер ақы төлеп көруге арналған бағдарламалар, кабельдік интернетке қол жеткізу және кабельдік телефон қызметтері сияқты қосымша қызметтерді де ұсынады. Көптеген цифрлық кабельдік сигналдар шифрланған, бұл аналогтық жүйелерде кездесетін кабельдік теледидар пираттығының деңгейін төмендетті.

Тарих

1990 жылы General Instrument (Motorola сатып алған және қазір ARRIS Group иелігінде) стандартты 6 МГц телеарнада жоғары сапалы HDTV беруге цифрлық сығылуды пайдалану мүмкін екенін көрсетті. General Instrument (GI) осы технологияны қолдана отырып, 6 МГц кабельдік арнада бірнеше жоғары сапалы стандартты ажыратымды бағдарламаларды сандық түрде беруді көрсетті. 1990 жылдары кабельдік провайдерлер абоненттерге қолжетімді арналар мен қызметтердің санын арттыру үшін осы жаңа көп арналы цифрлық теледидар технологиясына көп инвестиция жасады. DirecTV, Dish Network және PrimeStar сияқты тікелей спутниктік хабар тарату қызметтерінен бәсекелестіктің күшеюі және бағдарламалар таңдауының артуы кабельдік провайдерлерді көбірек бағдарлама ұсынудың жаңа жолдарын іздеуге итермеледі. Тұтынушылар көбірек арналарға, төлемақымен көрсетілетін бағдарламаларға, цифрлық музыка қызметтеріне және жоғары жылдамдықты интернетке қызығушылық танытты. 2000 жылға қарай АҚШ-тағы көптеген кабельдік провайдерлер өз клиенттеріне қандай да бір түріндегі сандық кабельдік теледидарды ұсынды. Сандық кабельдік технология кабельдік провайдерлерге видеоарналарды сығып, олар аз кеңейін пайдалануына және екі жақты байланыс мүмкіндіктерін ұсынуына мүмкіндік берді. Бұл провайдерлерге көбірек арналар, жеке телефон желісін қажет етпейтін бейнекөрсету қызметтері, телефон қызметтері, жоғары жылдамдықты интернет қызметтері және интерактивті теледидар қызметтерін ұсынуға мүмкіндік берді. Сандық кабель алынған сигналдың сақталуын қамтамасыз ету үшін қателерді түзетуді қолданады және құпиялы цифрлық тарату жүйесін (яғни, тыңшылықты және қызметтің ұрлануын болдырмау үшін құпияланған сигналды) пайдаланады. Көптеген сандық кабельдік провайдерлер бейне қызметтері үшін QAM және деректер қызметтері үшін DOCSIS стандарттарын қолданады. Кейбір провайдерлер IPTV немесе Switched video арқылы бейне қызметтерін енгізуді бастады.

Каналдары

Цифрлық кабельдік технология көптеген телеарналарға бір аналогтық кабельдік телеарнаның әдетте алатын жиілік кеңістігін пайдалануға мүмкіндік береді. Бір аналогтық жиілікте орналастырылған арналардың саны қолданылатын сығымдау деңгейіне байланысты. Көптеген кабель провайдерлері бір аналогтық арна жиілігінде шамамен 10 сандық SD арнаны немесе 2 сандық HD арнаны орналастыра алады. Кейбір провайдерлер жоғары сығымдау арқылы бір жиілікке көбірек арналарды сығымдауға қол жеткізеді, бірақ бұл көбінесе арнаның бейне сапасының нашарлауына әкелуі мүмкін. Бұл мүмкіндіктің пайда болуы цифрлық кабельде (сондай-ақ, ATSC цифрлық эфирлік хабарламаларында) «арна» түсінігін күрделендіреді. Қазіргі кезде арнаны анықтайтын екі санның ресми атаулары – физикалық арна және субканал. Физикалық арна – нақты 6 МГц жиілік диапазонына сәйкес келетін сан. Қараңыз: Солтүстік Америка кабельдік теледидар жиіліктері. Субканал – физикалық арна ішіндегі логикалық дерек арнасы. Техникалық тұрғыдан алғанда, физикалық арнада 1024-ке дейін субканалдар болуы мүмкін, бірақ іс жүзінде олардың тек бірнешеуі ғана қолданылады (өйткені өткізу қабілеті барлық субканалдарға бөлінуі керек). Провайдерлер тұтынушылар үшін оны жеңілдетуге екі жолмен тырысады. Біріншісі, PSIP арқылы іске асырылады, онда бағдарлама және арна туралы ақпарат бейнемен бірге таратылады, бұл тұтынушының декодеріне (түйіндік қорапша немесе дисплей) көптеген арналар мен субканалдарды автоматты түрде анықтауға мүмкіндік береді. Екіншісі (сонымен қатар PSIP арқылы іске асырылады) – субканалдарды толығымен жасыру үшін көптеген кабельдік компаниялар виртуалды арна нөмірлерін физикалық және субканалдармен байланыстырады. Мысалы, кабельдік компания 5 1 арнаны «732 арнасы» деп, ал 5 2 арнаны «733 арнасы» деп атауы мүмкін. Бұл сондай-ақ кабельдік компанияға тұтынушы арна нөмірі ретінде көретінін өзгертпей-ақ арнаның жиілігін өзгертуге мүмкіндік береді. Мұндай жағдайларда физикалық/субканал нөмірлері «QAM арнасы» деп аталады, ал балама арна белгілемелері «карталанған арна», «виртуалды арна» немесе жай ғана «арна» деп аталады. Теориялық тұрғыдан алғанда, топтық қорап PSIP ақпаратын әрбір қабылдаған арнадан декодтауға және QAM арнасы мен виртуалды арна арасындағы байланысты құру үшін оны пайдалануға болады. Дегенмен, кабельдік компаниялар әрқашан PSIP ақпаратын сенімді түрде бермейді. Балама ретінде, CableCards арна картасын қабылдай алады және оны топтық қорапқа жіберуі мүмкін.

Техникалық ақпарат

АҚШ-тағы цифрлық кабельдік теледидар жүйелері арқылы сигнал беру стандарты 64 QAM және 256 QAM (квадрат амплитудалық модуляция) ретінде бекітілді, бұл SCTE 07 стандартында көрсетілген және DVB стандартының бөлігі болып табылады (бірақ ATSC емес). Бұл әдіс 6 МГц арнада 256 QAM қолданыла отырып, 38,47 Мбит/с жылдамдықпен сигналдарды тасымалдайды, бұл шамамен екі толық ATSC 19,39 Мбит/с тасымалдау ағынын тасымалдауға мүмкіндік береді. Әрбір 6 МГц арна әдетте 7–12 сандық SDTV арналарын (256 QAM, 3–5 Мбит/с жылдамдығындағы MPEG2 MP/ML ағындары) тасымалдауға қолданылады. QAM тюнерлері бар көптеген қораптарда (әсіресе DVR қораптарында) жергілікті арналардың жоғары сапалы нұсқалары және кейбір кабельдік арналар қол жетімді. Цифрлық кабель EDTV (480p) және HDTV (720p, 1080i және 1080p) форматтарында хабар таратуды қамтамасыз етеді. Ал аналогты кабель бағдарламаларды тек 480i форматында (қазіргі қолданыстағы ең төменгі теледидар ажыратымдылығы) жібереді. Жоғары теледидар жүйелері комитетінің стандарттарында кабель арқылы 38,4 Мбит/с жылдамдықпен 16 VSB беру мүмкіндігі қарастырылған, бірақ бұл кодтау әлі кеңінен қабылданбаған. Кейбір SMATV жүйелері 8 VSB және QAM сигналдарын қолдануы мүмкін, әсіресе жер үсті антенналары мен кабельдік тарату көздерін пайдаланатын көпқабатты үйлерде және ұқсас нысандарда (мысалы, HITS немесе "Headend in the Sky" – Comcast компаниясының шағын кабельдік жүйелерге спутник арқылы цифрлық арналарды жеткізетін бөлімшесі). Цифрлық кабельдік арналар әдетте 552 МГц-тан жоғары жиілікте орналасады, бұл кабельдік каналдың жоғарғы шегі болып табылады. (Кабельдік арналар 13-тен жоғары нөмірленгендер UHF эфирлік арналарымен бірдей санға ие болғанда, Солтүстік Америка кабельдік теледидар жиіліктерінде олардан төмен жиілікте орналасады.) 552 және 750 МГц аралығында 33 6 МГц арнаға орналасуға мүмкіндік бар (231–396 SDTV арнасы); ал 864 МГц-ға дейін кеңейтілгенде 52 6 МГц арнаға орналасуға болады (364–624 SDTV арнасы). АҚШ-та 750 МГц немесе одан жоғары арналық сыйымдылығы бар цифрлық кабельдік жүйелер SCTE және CEA стандарттарына сәйкес болуы керек және талап етуші клиенттерге CableCARD ұсынуға міндетті.