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有線電視

(以同軸電纜為介質傳送電視、節目的系統)

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有線電視cable television (CATV)也叫電纜電視,是由無線電視發展而來,最初出現於1950年的美國賓夕法尼亞州。有線電視仍保留了無線電視的廣播制式和信號調製方式,並未改變電視系統的基本性能。有線電視把錄製好的節目通過線纜(電纜光纜)送給用户,再用電視機重放出來,而不向空中輻射電磁波,所以又叫閉路電視。有線電視是一種由觀眾而不是資助者支付費用的付費電視
2017年12月1日,《公共服務領域英文譯寫規範》正式實施,規定有線電視標準英文名為Cable TV。 [1] 
中文名
有線電視
外文名
Cable TV
簡    寫
CATV
作    用
接傳送電視、廣播節目到用户電視

有線電視有線電視簡介

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有線電視簡稱CATV (Cable Television ),最初指“公用天線電視”,現在指所有被用來將視頻信號傳輸到社區和居民家中的電纜或光纖銅纜混合系統。最早的有線電視業務出現在1948年,那時的有線電視網絡被用來實現廣播電視節目的簡單再傳輸。在20世紀80年代初,有線電視網絡在全世界範圍內實現了大面積的覆蓋。有線電視網絡企業是指向用户提供有線電視業務的運營企業。

有線電視優勢

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由於電視信號通過線纜傳輸,不受高樓山嶺等的阻擋,所以收視質量好。
有線電視可以採用鄰頻傳輸,不像無線電視為防止干擾,在一個地區必須採用隔頻發射,所以頻譜資源能得以充分利用,能提供更多的頻道。
有線電視通過線纜還能實現信號的雙向傳輸,能夠提供交互式的雙向服務,也可以很容易實現收費管理,開展多種有償服務。
有線電視台不需要昂貴的發射機和巨大的鐵塔,所以建台費用低,有利於快速發展。
有線電視系統不僅接收和轉播大電視網的節目,還提供自己錄製的具有不同專題內容的節目,為訂户提供了更多的節目選擇。

有線電視歷史

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電視系統首先出現於40年代的美國,最初的系統是用在公寓大廈的共享天線電視;在公寓大廈的住户沒有可能家家户户在自家屋頂上安裝天線,因此共享天線電視系統應運而生。共享天線電視很簡單,由一部安裝在主天線近旁的共享天線電視放大器和鋪往各住户的有線電纜組成。後來由於大功率寬頻放大器技術的發展,出現了傳輸範圍包括一個城市的電纜電視系統,由於共享天線電視系統一樣有寬頻放大器和傳輸信號的電纜、信號分配器,可以看成是後來城市範圍有線電視的前身。
中國有線電視的發展始於1974年,其可概括為三個階段 [2]  :
1)第一個階段:即1974年至1983年期間的共用天線階段。它技術上的特點是在全頻道採用隔頻傳輸,一個共用的天線系統能夠傳送五至六套電視節目,這個階段可被稱為有線電視的初級發展階段。
2)第二個階段:即1983年至1990年期間的電纜電視階段。它的技術特點是對以電纜方式建設為主的企業或者城域網絡採用鄰頻傳輸,可以傳送10套左右的電視節目。以1985年沙市建立的有線電視網絡為起點,有線電視網絡從共用天線階段演進到了電纜電視階段。然而,在這個階段,有的地市有線電視網絡已經開始採用光纜進行遠程傳輸。
(3)第三個階段:即指從1990年至今。這個階段以1990年11月2日政府頒佈的“有線電視管理暫行條例”為標誌,從此以後,中國的有線電視網絡邁入了高速的、規範的及法制化的發展軌道中。

有線電視有線電視系統

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目前比較典型的有線電視系統主要由以下4個部分組成:信號源部分、前端設備部分、幹線傳輸部分及用户分配部分,如圖1所示。
信號源部分
圖1 圖1
有線電視系統的信號源分為兩大類:一類是從空中收轉的各種電視信號,它包括衞星電視信號,V段、U段電視信號,以及其他有線台通過微波(或光纜)傳送過來的電視信號;另一類是有線電視系統自辦的電視節目。其主要設備包括衞星地面站,微波站,V段、U段接收天線,攝像機,錄像機,電視轉播車,播控設備及系統管理計算機等。
前端系統部分
前端系統是指在有線電視系統中用以處理通過天線收到的和自辦的電視信號並使之適合信道傳輸的一系列設備。它位於信號源和幹線傳輸系統之間,其作用是將信號源送來的多套電視信號進行必要的處理,然後將其混合成一路信號送到幹線傳輸系統。其主要設備有接收機、調製器、頻道放大器及變換器、導頻信號發生器、混合器、解調器、制轉器和時基校正器。由於信號源和前端設備通常在一起,目前,在系統中將它們合稱為前端系統。
幹線傳輸系統部分
幹線傳輸系統的作用是傳輸系統信號,它主要由各種類型的幹線放大器、幹線電纜、幹線光纜、光發射機、光接收機、多路微波分配系統和調頻微波中繼等設備和器材組成。其任務是把前端輸出的高頻電視信號高質量地傳輸給用户分配網絡。幹線系統的傳輸方式主要有同軸電纜傳輸、光纖傳輸和微波傳輸以及它們的混合傳輸。
用户分配系統部分
用户分配系統是有線電視系統的最後部分,其作用是把來自傳輸幹線的信號分配給千家萬户,它包括用户分配放大器、分配器、分支器、用户終端盒等設備和器件。分配放大器的功能是補償支線書的信號損失,放大信號功率以支持更多的用户。分配器和分支器是為了把信號分配給各條支路和各個用户的無源器件,要求其有較好的隔離和適當的輸出電平。用户分配網一般採用較細的同軸電纜,以降低成本和便於施工。
另外,在整個有線電視系統組成中,還有兩個方面的問題要注意:一個是系統供電問題,另一個是系統防雷問題。對系統前端的供電一般問題不大,但對幹線部分及分配部分的供電,應根據當地的電源環境進行適當考慮,一般有集中供電方式和分散供電方式兩種。有線電視系統中為了改善接收信號的條件使接收天線向前端提供高質量的電視信號,通常將天線架設在高處,所以天線是系統中最容易受到雷擊的部位。為了防止雷擊,在接收天線的區域內應安裝避雷針,同時在每副天線的輸出端還應安裝保安器。另外,架設的電纜也容易受到雷擊,故當有線電視系統傳輸幹線較長時,可每隔適當距離(200—300m)將電纜外導體接地一次。

有線電視關鍵技術

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寬帶接入網技術
隨着互聯網技術的日益成熟,通過網絡傳送的高清晰度的音頻、視頻、圖像等多媒體數據正在不斷吞噬着有限的信道帶寬,因此,有線電視寬帶接入網技術無疑已經成為了當今的熱點。這種建立在有線電視的基礎之上的寬帶網雙向接入模式,以其應用靈活、速度快、費用小等諸多特點,被越來越多的用户所接受,目前已經成為了當前商用住户和民營住宅所普遍採用的寬帶接入技術 [3] 
目前現有的有線電視網一般都是單向光纖同軸混合網(HFC),一般採用AM-VSB調製和星樹型拓撲結構,在前端系統將CATV信號轉換成光信號,然後再利用光接收機這個設備將光信號轉換成電信號,再將這個電信號通過同軸電纜分配網絡傳送到最終用户。
在有線電視寬帶接入網結構中,模擬電視和數字電視、電話和數據業務在中心局進行綜合。模擬和數字電視、電話和數據業務合用一台下行光發射機,用一根光纖將下行業務快速地傳輸到相應的光結點,再將這些下行的光信號變換成射頻信號。光結點採用星樹型網絡拓撲結構,每個都分出多條同軸雙向電細線來覆蓋大概500户用户。上行信號是通過在綜合業務用户單元處將數據信號變換為上行射頻信號,再利用光結點將其快速變換成光信號,通過光纖、上行發射機等傳回中心局,由變換成射頗信號,最終實現在路由器處將數據信號與數據網互連,順利將VOD的上行控制信號送到VOD服務器。
數字電視技術
數字電視技術,可以理解為帶有數字信號的電視設備。這種技術把有線電台傳出來的電視信號,通過數字壓縮和調製後,製作成數字電視信號,通過有線電視光纜和電視衞星進行信號的傳輸,電視在接到信號後,通過數字電視配帶的機頂盒,對數字信號進行解調和解碼把原來的電視圖像和聲音還原出來,整個信號傳輸的過程都是通過數字技術處理完成的。因此,這種技術被稱作數字電視技術。
數字電視技術有如下優點:
1)傳輸的信號更穩定。有線電視網絡中數字電視技術的應用可以説是歷史性的進步,數字電視技術與以往的電視傳輸技術相比,在信號傳輸過程中信號的穩定性更高,這對電視信號的傳輸發揮着重要作用。
2)可操作性強。在對傳輸的信號進行處理時,數字電視技術對信號的處理更方便有效,可操作性更強,數字電視技術在信號處理時採用異步的處理方法,這樣可以提升傳輸信號的處理速度,提高信號處理的效率。
3)電視畫面的清晰度高。傳統的電視信號傳輸過程中側重的是信號的使用性,隨着科學技術的快速發展,人們對電視畫面的質量要求更高,數字電視技術的應用很大程度上的滿足了人們的要求。
4)可以擴大觀看的頻道範圍。數字電視技術通過技術上的優勢,能傳輸更多的電視信號,而且隨着數字電視技術的不斷完善,用户可觀看的頻道範圍會擴大,為觀眾提供更多優秀的節目。
5)實現與互聯網技術的結合。數字電視技術可以實現頻道的開通點播、電視信息加密處理等傳統電視傳輸技術無法實現的技術性服務。將數字電視技術與互聯網的結合也是未來電視傳媒事業的發展趨勢。
解碼信息資源
解碼技術在有線數字電視中主要是指視頻的解碼技術, 我國在對信息資的解碼技術上隨着數字化有線技術的步而慢慢普及。與我國以往的髙清電技術相比, 這樣的電視系統優點就是效改善了難以控制的信號視頻整體的縮技術, 相關工作人員利用1920顯示模式就可以實現壓縮處理數字信號, 可將數字信號的碼率下降到30Mbit/s,是原來的1/33 。數字信號通過系統的數字壓縮處理後可以將有效的信息資源提供給計算機的處理系統。
音頻編碼
在數宇電視技術中, 音頻編碼的主要作用是有效地對聲音信息進行壓縮處理,一般情況下, 經過數字化壓縮處理以後的聲音信號, 音頻質量比以往更好。因此, 在播放數字化有線電視時, 裏面的伴音傳輸並不像人們想象得那樣, 因此在處理數字電視伴音的過程.中, 應當採取有效手段使壓縮編碼工序增加。目前, 我國的音頻編碼與解碼, 主要依據是日本和歐洲等國家經常用的MPEG-2音頻壓縮標準。隨着社會科技的進步,如今數宇電視技術的發展箱要更髙的音頻編碼壓縮標準。隨着現在有線電視的發展, 有的地區已經不再使用以往的音頻編碼標準, 而是使用更加先進MPEG4AVC標準。

有線電視網絡業務

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通常我們把有線電視網絡的業務分為三大類,基本業務、擴展業務、增值業務 [2] 

有線電視增值業務

屬於有線網上開發的多功能業務,包括Internet接入、IP電話、電視會議、帶寬出租、電視商務等。這些新業務將使有線網的服務內容由電視拓寬到語音與數據通信、金融、教育等領域,大大拓展了有線網絡的業務發展空間。目 前,有線網的增值業務在各地區還處開發試驗的階段,收入還極少,但其未來的潛力卻是難以估量的。

有線電視IP電話

在有線電視網絡升級改造之後,利用VOIP技術,可以提供價格十分低廉的IP電話服務,使電話的收費降到目 前普通電話收費的數十分之一。傳統上人們對Cable提供話音業務的質量存在擔心,但DOCSIS技術的發展已大大改善有線網絡對時延較敏感的業務的支持,提高了服務的Qos(服務品質保證),目前美國許多新的有線電視運營商已可提供電信級的話音服務。未來該業務將對電信的基於電路交換的電話業務產生較大沖擊,但有望成為有線網絡的一個重要收入來源。

有線電視電視商務

電視作為當今最重要的信息媒體之一,一旦與金融機構和企業聯網,就具備了開展商務的初步條件。與電子商務相比,電視商務更具有現實可行性,具備更大的發展空間,諸多諮詢機構預測十年之內,電視商務將成為萬億級的產業。中國擁有世界最大的有線電視網絡和最多的有線電視用户,在開展電視商務方面具有得天獨厚的條件,十年內這一業務的收入預計也將達到千億以上。

有線電視視頻會議

利用有線電視網絡,通過專門信道及錄放設備,可以提供聲音和圖象非常流暢的視頻會議,實現多點之間有效的實時交流,達到傳統技術下無法實現的溝通效果。
除了以上業務之外,有線電視網絡的增值業務還包括遠程教育遠程醫療、遠程證券交易、電子自動化抄表和家庭保安監控、電視遊戲等,這些業務未來也有巨大的發展空間。

有線電視統計數據

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《中華人民共和國2021年國民經濟和社會發展統計公報》顯示:2021年,有線電視實際用户2.01億户,其中有線數字電視實際用户1.95億户。 [4] 
參考資料