كابل رقمي

تحتاج هذه المقالة إلى مصادر إضافية للتحقق . يُرجى المساعدة في تحسين هذه المقالة بإضافة مصادر موثوقة . قد يتم الطعن في المواد غير الموثقة وإزالتها. البحث عن المصادر:  "الكابل الرقمي" - الأخبار  · الصحف  · الكتب  · العلماء  · JSTOR ( نوفمبر 2019 ) ( تعرف على كيفية ومتى تزيل هذه الرسالة )

الكابل الرقمي هو توزيع التلفزيون الكبلي باستخدام البيانات الرقمية وضغط الفيديو . تم تطوير هذه التكنولوجيا لأول مرة بواسطة شركة General Instrument. بحلول عام 2000، قدمت معظم شركات الكابلات ميزات رقمية، واستبدلت في النهاية كابلها السابق القائم على التناظرية بحلول منتصف العقد الأول من القرن الحادي والعشرين. خلال أواخر العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، تحول التلفزيون الإذاعي إلى معيار HDTV الرقمي ، والذي كان غير متوافق مع أنظمة الكابل التناظرية الحالية.

بالإضافة إلى توفير الفيديو عالي الدقة ، توفر أنظمة الكابلات الرقمية خدمات أخرى مثل برامج الدفع مقابل المشاهدة ، والوصول إلى الإنترنت عبر الكابلات ، وخدمات الهاتف عبر الكابلات . يتم تشفير معظم إشارات الكابلات الرقمية ، مما يقلل من حالات قرصنة التلفزيون عبر الكابلات التي تحدث في الأنظمة التناظرية.

في عام 1990، أثبتت شركة General Instrument (التي استحوذت عليها شركة Motorola ^[1] وتمتلكها الآن شركة ARRIS Group ) أنه من الممكن استخدام الضغط الرقمي لتقديم تلفزيون عالي الجودة في قناة تلفزيونية قياسية بتردد 6 ميجاهرتز. وباستخدام نفس التكنولوجيا، أثبتت شركة General Instrument (GI) النقل الرقمي للعديد من برامج التعريف القياسي عالية الجودة في قناة كبل بتردد 6 ميجاهرتز. ^[2]

في تسعينيات القرن العشرين، بدأ مزودو الكابلات في الاستثمار بكثافة في تقنية التلفزيون الرقمي متعدد القنوات الجديدة هذه لتوسيع عدد القنوات والخدمات المتاحة للمشتركين. تسببت المنافسة المتزايدة واختيارات البرمجة من خدمات البث المباشر عبر الأقمار الصناعية مثل DirecTV و Dish Network و PrimeStar في دفع مزودي الكابلات إلى البحث عن طرق جديدة لتوفير المزيد من البرمجة. كان العملاء مهتمين بشكل متزايد بمزيد من القنوات وبرامج الدفع مقابل المشاهدة وخدمات الموسيقى الرقمية وخدمات الإنترنت عالية السرعة. بحلول عام 2000، كان معظم مزودي الكابلات في الولايات المتحدة يقدمون شكلاً من أشكال التلفزيون الرقمي عبر الكابل لعملائهم.

لقد أتاحت تقنية الكابلات الرقمية لمقدمي خدمات الكابلات ضغط قنوات الفيديو بحيث تشغل نطاق ترددي أقل وتوفر إمكانيات الاتصال ثنائي الاتجاه . وقد مكن هذا مقدمي الخدمات من تقديم المزيد من القنوات وخدمات الفيديو حسب الطلب التي لا تتطلب خط هاتف منفصل وخدمات الهاتف وخدمات الإنترنت عالية السرعة وخدمات التلفزيون التفاعلي. ينفذ الكابل الرقمي تصحيح الأخطاء لضمان سلامة الإشارة المستقبلة ويستخدم نظام توزيع رقمي آمن (أي إشارة مشفرة آمنة لمنع التنصت وسرقة الخدمة).

يستخدم معظم مزودي الكابلات الرقمية معايير QAM لخدمات الفيديو ومعايير DOCSIS لخدمات البيانات. كما بدأ بعض المزودين في طرح خدمات الفيديو باستخدام IPTV أو Switched video .

يمكن لتقنية الكابلات الرقمية أن تسمح للعديد من قنوات التلفزيون باحتلال مساحة التردد التي تشغلها عادةً قناة تلفزيونية كبلية تناظرية واحدة. يعتمد عدد القنوات الموضوعة على تردد تناظري واحد على الضغط المستخدم. يتمكن العديد من مزودي الكابلات من وضع حوالي 10 قنوات رقمية SD أو قناتين رقميتين HD على تردد قناة تناظرية واحدة. يتمكن بعض المزودين من ضغط المزيد من القنوات على تردد واحد بضغط أعلى، ولكن غالبًا ما يؤدي هذا إلى تدهور جودة الفيديو للقناة. ^[3]

إن إضافة هذه الإمكانية تعقد مفهوم "القناة" في الكابل الرقمي (وكذلك في البث الرقمي ATSC عبر الهواء ). الأسماء الرسمية للرقمين اللذين يحددان القناة الآن هي القناة المادية والقناة الفرعية.

القناة المادية عبارة عن رقم يتوافق مع نطاق تردد محدد يبلغ 6 ميجا هرتز. راجع: ترددات تلفزيون الكابل في أمريكا الشمالية .

القناة الفرعية عبارة عن قناة منطقية للبيانات داخل القناة المادية. من الناحية الفنية، يمكن أن يكون هناك ما يصل إلى 1024 قناة فرعية في القناة المادية، ولكن في الممارسة العملية يتم استخدام عدد قليل منها فقط (نظرًا لضرورة تقسيم النطاق الترددي بين جميع القنوات الفرعية).

هناك طريقتان يحاول المزودون من خلالهما تيسير هذه المهمة على المستهلكين. الطريقة الأولى، تتم من خلال بروتوكول PSIP ، حيث يتم بث معلومات البرنامج والقناة مع الفيديو، مما يسمح لجهاز فك التشفير الخاص بالمستهلك (جهاز فك التشفير أو الشاشة) بتحديد العديد من القنوات والقنوات الفرعية تلقائيًا.

أما الطريقة الثانية (والتي تتم أيضًا من خلال بروتوكول PSIP) فهي أن العديد من شركات الكابلات، في محاولة لإخفاء القنوات الفرعية بالكامل، تقوم بربط أرقام القنوات الافتراضية بالقنوات المادية والفرعية الأساسية. على سبيل المثال، قد تطلق شركة الكابلات على القناة 5-1 اسم "القناة 732" والقناة 5-2 اسم "القناة 733". وهذا يسمح أيضًا لشركة الكابلات بتغيير تردد القناة دون تغيير ما يراه العميل كرقم قناة. وفي مثل هذه الترتيبات، تسمى الأرقام المادية/الفرعية "قناة QAM"، ويطلق على تسمية القناة البديلة "القناة المرسومة" أو "القناة الافتراضية" أو ببساطة "القناة".

من الناحية النظرية، يمكن لجهاز فك التشفير فك تشفير معلومات PSIP من كل قناة يستقبلها واستخدام هذه المعلومات لبناء المطابقة بين قناة QAM والقناة الافتراضية. ومع ذلك، لا تنقل شركات الكابلات دائمًا معلومات PSIP بشكل موثوق. بدلاً من ذلك، تتلقى بطاقات الكابل تعيين القناة ويمكنها توصيل ذلك إلى جهاز فك التشفير.

تم الآن تحديد معيار نقل الإشارة عبر أنظمة التلفزيون الكبلي الرقمي في الولايات المتحدة على أنه 64-QAM و256- QAM ( تعديل سعة التربيع )، وهو المحدد في SCTE 07، وهو جزء من معيار DVB (ولكن ليس ATSC ). تنقل هذه الطريقة 38.47 ميجابت/ثانية باستخدام 256-QAM على قناة 6 ميجاهرتز ، والتي يمكنها حمل ما يقرب من تيارين كاملين لنقل ATSC بسرعة 19.39 ميجابت/ثانية. تُستخدم كل قناة 6 ميجاهرتز عادةً لنقل 7-12 قناة رقمية SDTV (256-QAM، تيارات MPEG2 MP/ML بسرعة 3-5 ميجابت/ثانية). تتوفر إصدارات عالية الدقة من القنوات المحلية وبعض قنوات الكابل على العديد من الصناديق التي تحتوي على موالفات QAM (أبرزها صناديق DVR ).

يسمح الكابل الرقمي ببث EDTV (480p) وكذلك HDTV (720p و1080i و1080p). وعلى النقيض من ذلك، ينقل الكابل التناظري البرامج بتنسيق 480i فقط (أدنى تعريف تلفزيوني مستخدم اليوم). ^[4]

تتضمن معايير لجنة أنظمة التلفزيون المتقدمة شرطًا لنقل 16-VSB عبر الكابل بسرعة 38.4 ميجابت/ثانية، لكن التشفير لم يكتسب قبولًا واسع النطاق بعد. قد تحمل بعض أنظمة SMATV إشارات 8-VSB وQAM، غالبًا في المباني السكنية والمرافق المماثلة التي تستخدم مجموعة من الهوائيات الأرضية ومصادر توزيع الكابلات (مثل HITS أو " Headend in the Sky "، وهي وحدة تابعة لشركة Comcast تقدم القنوات الرقمية عبر الأقمار الصناعية إلى أنظمة الكابلات الصغيرة).

عادةً ما يتم تخصيص قنوات الكابل الرقمية فوق 552 ميجا هرتز، وهو التردد العلوي لقناة الكابل 78. (قنوات الكابل أعلى القناة 13 تكون بترددات أقل من قنوات البث UHF بنفس العدد، كما هو موضح في ترددات التلفزيون الكبلي في أمريكا الشمالية ). بين 552 و 750 ميجا هرتز، توجد مساحة لـ 33 قناة بتردد 6 ميجا هرتز (231-396 قناة SDTV)؛ عند الانتقال إلى 864 ميجا هرتز، توجد مساحة لـ 52 قناة بتردد 6 ميجا هرتز (364-624 قناة SDTV).

في الولايات المتحدة، يتعين على أنظمة الكابلات الرقمية ذات سعة القناة النشطة 750 ميجا هرتز أو أكثر الامتثال لمجموعة من معايير SCTE وCEA. وحتى 4 سبتمبر 2020، كان لزامًا على هذه الشركات أيضًا توفير بطاقات CableCARD للعملاء الذين طلبوها. ^[5]

• الوصول إلى الإنترنت عبر الكابل
• التلفزيون الكبلي في الولايات المتحدة
• كابل كارد
• التلفزيون الرقمي
• البث المباشر عبر الأقمار الصناعية
• دي في بي-سي
• ديجي سيفر 2
• موالف QAM
• تمت مشاهدته بشكل كبير
• ترو2واي

• الرابطة الوطنية للكابلات والاتصالات - الكابل الرقمي
• كابل رقمي ومنزل رقمي
• جدول قنوات وترددات تلفزيون CATV في الولايات المتحدة (حتى القناة 78) محفوظ في 24 فبراير 2020، على موقع Wayback Machine
• جدول قنوات وترددات تلفزيون CATV في الولايات المتحدة (شامل)