有线电视如何运作

在20世纪50年代早期，有线电视系统开始尝试使用微波发射和接收塔来捕捉来自遥远电台的信号。在某些情况下，这使得生活在标准广播范围之外的人也能看电视。在其他情况下，特别是在美国东北部，这意味着有线电视用户可以访问同一网络的几个广播站。有线电视第一次被用来丰富电视观看，而不仅仅是让普通的观看成为可能。这开启了一种趋势，并在20世纪70年代开始全面发展。

添加有线电视(社区天线电视台)和有线电视系统的普及最终导致制造商增加了一个开关对大多数新电视机来说。人们可以把电视调到基于联邦通信委员会(FCC)频率分配计划，或者他们可以设置为大多数有线系统使用的计划。这两个计划在一些重要方面有所不同。

在这两种调谐系统中，每个电视台都得到了一个6兆赫兹(MHz)的波段无线电频谱．联邦通信委员会最初投入了部分频率非常高(甚高频)频谱覆盖12个电视频道。这些频道并没有被放入一个单独的频率块中，而是被分解成多个频道两组避免干扰现有的广播服务。

后来，随着电视的日益普及，有必要增加频道，联邦通信委员会就在电视频道中分配频率超高频(UHF)部分的频谱。他们使用470兆赫到812兆赫之间的一组频率建立了频道14到69。

因为它们使用的是有线电视而不是天线，所以有线电视系统不必担心现有的服务。工程师们可以使用所谓的中频，即广播电视由于其他信号而跳过的频率，用于频道14-22。频道1到6的频率较低，其余的频率较高。“CATV/Antenna”开关告诉电视调谐器是在中频附近调谐还是直接通过中频进行调谐。

当我们在讨论调谐的问题时，值得考虑的是，为什么有线电视系统在1到6频道的广播中不使用与这些电台在电波中广播相同的频率。电缆设备设计为盾电缆上携带的信号来自外界干扰，而电视被设计成只接受来自电缆或天线连接点的信号;但干扰仍然可以进入系统，尤其是在连接器处。当干扰来自电缆上的同一频道时，由于两种信号之间的广播速度不同，就会出现问题。

无线电信号在空气中传播的速度非常接近光的速度．在一个同轴电缆就像把有线电视信号带到你家的那种，无线电信号的传播速度大约是光速的三分之二。当广播信号和有线信号以几分之一秒的间隔到达电视调谐器时，你会看到一个名为“重影．＂

1972年，宾夕法尼亚州威尔克斯-巴雷的有线电视系统开始提供第一个“付费观看”频道。顾客可以付费观看个别电影或体育赛事。他们调用了这项新服务家庭影院频道,或HBO．直到1975年，HBO才开始向有线电视公司发送信号卫星在地球同步轨道再到佛罗里达和密西西比的有线电视系统。科学亚特兰大公司的比尔·沃尔说，这些早期的卫星可以接收和重发多达24个频道。接收信号的电缆系统使用直径10米的碟形天线，每个频道都有一个单独的碟形天线!随着卫星节目传送到有线电视系统的开始，现代有线电视系统的基本架构已经就位。

随着程序选项数量的增加带宽有线电视系统也有所增加。早期的系统工作在200兆赫，允许33个频道。随着技术的进步，带宽增加到300,400,500，现在是550mhz，频道数量增加到91个。另外两项技术进步——光纤和模数转换——改善了功能和广播质量，同时继续增加可用频道的数量。

1976年，一种新型的有线电视系统首次亮相。这个系统使用光纤电缆为主干电缆将有线电视信号直接传送到社区。的前端有线电视系统接收来自各种来源的节目，将节目分配给各个频道，然后再传输到有线电视。到了20世纪70年代末，光纤已经取得了很大的进展，因此是一种具有成本效益的远距离传送有线电视信号的手段。光纤电缆的最大优点是它不像同轴电缆那样遭受信号损失，因此不需要那么多的信号放大器．在早期的光纤电缆系统中，头端和客户之间的放大器数量从30或40个减少到大约6个。在1988年开始实施的系统中，放大器的数量进一步减少，以至于大多数客户只需要一个或两个放大器。放大器数量的减少极大地改善了信号质量和系统可靠性。

转向光纤电缆带来的另一个好处更大定制．由于一根光纤电缆可以为500户家庭提供服务，因此向个别社区提供信息和服务成为可能。在20世纪90年代，有线电视供应商发现同样的社区分组是创建一个理想的局域网并提供互联网接入电缆调制解调器．

在1989年,通用工具演示了将模拟电缆信号转换为数字信号并在标准6兆赫电视频道中传输是可能的。使用MPEG压缩在美国，今天安装的有线电视系统可以在单个模拟信道的6 mhz带宽内传输多达10个视频通道。当与550-MHz的总带宽相结合时，这允许接近的可能性1000个频道系统中的视频。此外，数字技术允许误差校正，以确保接收信号的质量。

向数字技术的转变也改变了有线电视最明显的特征之一:加密频道的质量。

第一个在有线电视系统上“干扰”频道的系统是在1971年演示的。在第一个加扰在系统中，其中一个用于同步电视画面的信号在传输时被移除，然后由客户家中的一个小设备重新插入。随后，置乱系统插入一个与信道频率稍微偏移的信号来干扰图像，然后将干扰信号从用户电视机的混合信号中滤掉。在这两种情况下，置乱的信道通常可以被视为一组参差不齐的、杂乱的视频图像。

在数字系统中，信号不会加密，但是加密．的加密信号必须用适当的方法解码关键．如果没有密钥，数字模拟转换器就无法将比特流转换成电视调谐器可用的任何东西。当接收到“无信号”信号时，有线电视系统会播放广告或播放熟悉的蓝屏。

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