Televisão à cabo
Televisão a cabo é um sistema de entrega de programação de televisão aos consumidores por meio de sinais de radiofrequência (RF) transmitidos por cabos coaxiais ou, em sistemas mais recentes, pulsos de luz por meio de cabos de fibra ótica. Isso contrasta com a televisão aberta (também conhecida como televisão terrestre), na qual o sinal de televisão é transmitido pelo ar por ondas de rádio e recebido por uma antena de televisão acoplada à televisão; ou televisão por satélite, na qual o sinal de televisão é transmitido pelo ar por ondas de rádio de um satélite de comunicações orbitando a Terra e recebido por uma antena parabólica no telhado. Programação de rádio FM, Internet de alta velocidade, serviços telefônicos e outros serviços semelhantes não relacionados à televisão também podem ser fornecidos por meio desses cabos. A televisão analógica era padrão no século 20, mas desde os anos 2000, os sistemas a cabo foram atualizados para a operação a cabo digital.
Um "canal a cabo" (às vezes conhecida como "rede a cabo") é uma rede de televisão disponível via televisão a cabo. Quando disponível por meio de televisão por satélite, incluindo provedores de satélite de transmissão direta, como DirecTV ou Dish Network, bem como por meio de provedores de IPTV, como Verizon FIOS e U-verse TV, isso é chamado de "canal de satélite". Termos alternativos incluem "canal sem transmissão" ou "serviço de programação", sendo este último utilizado principalmente em contextos jurídicos. A abreviação "CATV" é usado nos EUA para televisão a cabo e originalmente significava televisão de antena comunitária, desde as origens da televisão a cabo em 1948; em áreas onde a recepção de TV over-the-air era limitada pela distância dos transmissores ou pelo terreno montanhoso, grandes antenas comunitárias foram construídas e o cabo foi executado delas para residências individuais.
Em 1968, 6,4% dos americanos tinham televisão a cabo. O número aumentou para 7,5% em 1978. Em 1988, 52,8% de todos os domicílios usavam cabo. O número aumentou ainda mais para 62,4% em 1994.
Distribuição
Para receber televisão a cabo em um determinado local, as linhas de distribuição a cabo devem estar disponíveis nos postes locais ou nas linhas subterrâneas. O cabo coaxial leva o sinal até o prédio do cliente por meio de uma queda de serviço, um cabo aéreo ou subterrâneo. Se o prédio do assinante não tiver uma queda de serviço de cabo, a empresa de cabo instalará uma. O cabo padrão usado nos EUA é o RG-6, que tem uma impedância de 75 ohms e se conecta com um conector tipo F. A parte da fiação da empresa de cabo geralmente termina em uma caixa de distribuição no exterior do edifício, e a fiação de cabo embutida nas paredes geralmente distribui o sinal para tomadas em salas diferentes às quais as televisões estão conectadas. Vários cabos para salas diferentes são separados do cabo de entrada com um pequeno dispositivo chamado divisor. Existem dois padrões para televisão a cabo; cabo analógico mais antigo e cabo digital mais recente que pode transportar sinais de dados usados por receptores de televisão digital, como equipamentos de televisão de alta definição (HDTV). Todas as empresas de cabo nos Estados Unidos mudaram ou estão mudando para a televisão digital a cabo desde que foi introduzida pela primeira vez no final dos anos 1990.
A maioria das empresas de cabo exige um set-top box (caixa conversora de cabo) ou um slot no aparelho de TV para que os cartões do módulo de acesso condicional visualizem seus canais a cabo, mesmo em televisores mais novos com sintonizadores QAM a cabo digital, porque a maioria dos canais digitais a cabo agora são criptografados, ou "codificados", para reduzir o roubo de serviços a cabo. Um cabo da tomada na parede é conectado à entrada da caixa e um cabo de saída da caixa é conectado à televisão, geralmente o RF-IN ou entrada composta em TVs mais antigas. Como o set-top box decodifica apenas o único canal que está sendo assistido, cada televisão da casa requer uma caixa separada. Alguns canais não criptografados, geralmente redes de transmissão over-the-air tradicionais, podem ser exibidos sem uma caixa receptora. A empresa de cabo fornecerá decodificadores com base no nível de serviço que o cliente adquirir, desde decodificadores básicos com uma imagem de definição padrão conectada por meio de conexão coaxial padrão na TV até gravador de vídeo digital sem fio de alta definição (DVR) conectados via HDMI ou componente. Aparelhos de televisão analógicos mais antigos são "cabos prontos" e pode receber o cabo analógico antigo sem um set-top box. Para receber canais digitais a cabo em um aparelho de televisão analógico, mesmo os não criptografados, é necessário um tipo diferente de caixa, um adaptador de televisão digital fornecido pela empresa de TV a cabo ou adquirido pelo assinante. Outro novo método de distribuição que aproveita a distribuição DVB de alta qualidade e baixo custo para áreas residenciais, usa gateways de TV para converter o fluxo DVB-C, DVB-C2 em IP para distribuição de TV sobre rede IP em casa. Muitas empresas de cabo oferecem acesso à Internet por meio do DOCSIS.
Princípio de operação
No sistema mais comum, vários canais de televisão (até 500, embora isso varie dependendo da capacidade de canal disponível do provedor) são distribuídos para as residências dos assinantes por meio de um cabo coaxial, que vem de uma linha tronco suportada em postes de serviços públicos originários da instalação de distribuição local da empresa de cabo, chamada de "headend". Muitos canais podem ser transmitidos através de um cabo coaxial por uma técnica chamada multiplexação por divisão de frequência. No headend, cada canal de televisão é traduzido para uma frequência diferente. Ao atribuir a cada canal um "slot" no cabo, os sinais de televisão separados não interferem entre si. Em uma caixa externa na residência do assinante, o cabo drop de serviço da empresa é conectado a cabos que distribuem o sinal para diferentes cômodos do prédio. Em cada televisão, a televisão do assinante ou um decodificador fornecido pela empresa de cabo traduz o canal desejado de volta à sua frequência original (baseband) e é exibido na tela. Devido ao roubo generalizado de cabos em sistemas analógicos anteriores, os sinais são normalmente criptografados em sistemas de cabo digitais modernos, e o decodificador deve ser ativado por um código de ativação enviado pela empresa de cabo antes de funcionar, que só é enviado após o assinante se inscreve. Se o assinante não pagar a conta, a operadora de TV a cabo pode enviar um sinal para desativar a caixa do assinante, impedindo o recebimento.
Também existem geralmente "upstream" canais no cabo para enviar dados da caixa do cliente para o headend do cabo, para recursos avançados, como solicitação de programas ou filmes pay-per-view, acesso à Internet a cabo e serviço telefônico a cabo. O "a jusante" os canais ocupam uma banda de frequências de aproximadamente 50 MHz a 1 GHz, enquanto o "upstream" os canais ocupam frequências de 5 a 42 MHz. Os assinantes pagam com uma taxa mensal. Os assinantes podem escolher entre vários níveis de serviço, com "premium" pacotes incluindo mais canais, mas custando uma taxa mais alta. No headend local, os sinais de alimentação dos canais de televisão individuais são recebidos por antenas parabólicas de satélites de comunicação. Canais locais adicionais, como estações de televisão locais, canais educacionais de faculdades locais e canais de acesso comunitário dedicados a governos locais (canais PEG) geralmente são incluídos no serviço a cabo. Anúncios comerciais para empresas locais também são inseridos na programação do headend (os canais individuais, que são distribuídos nacionalmente, também têm seus próprios comerciais voltados para o país).
Fibra-coaxial híbrida
Sistemas de cabo modernos são grandes, com uma única rede e headend geralmente atendendo a toda uma área metropolitana. A maioria dos sistemas usa distribuição híbrida de fibra coaxial (HFC); isso significa que as linhas-tronco que transportam o sinal do headend para as vizinhanças locais são de fibra ótica para fornecer maior largura de banda e também capacidade extra para expansão futura. No headend, o sinal elétrico é traduzido em um sinal óptico e enviado pela fibra. A linha tronco de fibra vai para vários hubs de distribuição, de onde várias fibras se espalham para transportar o sinal para caixas chamadas nós ópticos nas comunidades locais. No nó óptico, o sinal óptico é convertido de volta em um sinal elétrico e transportado por linhas de distribuição de cabos coaxiais em postes de energia elétrica, dos quais os cabos se ramificam para uma série de amplificadores de sinal e extensores de linha. Esses dispositivos transportam o sinal para os clientes por meio de dispositivos de RF passivos chamados taps.
História
As primeiras redes de cabo foram operadas localmente, nomeadamente em 1936 em Londres no Reino Unido e no mesmo ano em Berlim na Alemanha, nomeadamente para os Jogos Olímpicos, e a partir de 1948 nos Estados Unidos e na Suíça. Este tipo de rede de cabo local foi usado principalmente para retransmitir canais terrestres em áreas geográficas mal servidas por sinais de televisão terrestre.
História na América do Norte
A televisão a cabo começou nos Estados Unidos como um negócio comercial em 1950, embora existissem sistemas de pequena escala para amadores na década de 1940.
Os primeiros sistemas simplesmente recebiam canais fracos (transmissão), os amplificavam e os enviavam por fios não blindados para os assinantes, limitados a uma comunidade ou a comunidades adjacentes. A antena receptora seria mais alta do que qualquer assinante individual poderia pagar, trazendo assim sinais mais fortes; em terreno montanhoso ou montanhoso, seria colocado em uma elevação elevada.
No início, os sistemas a cabo atendiam apenas a comunidades menores sem estações de televisão próprias e que não podiam receber facilmente sinais de estações nas cidades devido à distância ou terreno acidentado. No Canadá, no entanto, as comunidades com seus próprios sinais eram mercados de TV a cabo férteis, pois os telespectadores queriam receber sinais americanos. Raramente, como na cidade universitária de Alfred, Nova York, os sistemas de cabo dos EUA retransmitiam canais canadenses.
Embora os primeiros receptores de televisão (VHF) pudessem receber 12 canais (2–13), o número máximo de canais que podiam ser transmitidos em uma cidade era 7: canais 2, 4, 5 ou 6, 7, 9, 11 e 13, já que os receptores da época não conseguiam receber sinais fortes (locais) em canais adjacentes sem distorção. (Houve gaps de frequência entre 4 e 5, e entre 6 e 7, o que permitiu que ambos fossem usados na mesma cidade).
À medida que o equipamento melhorou, todos os doze canais puderam ser utilizados, exceto quando uma estação de televisão VHF local transmitia. Canais de transmissão locais não eram utilizáveis para sinais considerados prioritários, mas a tecnologia permitia que sinais de baixa prioridade fossem colocados em tais canais sincronizando seus intervalos de supressão. As TVs não conseguiam conciliar esses intervalos de apagamento e as pequenas alterações devido à passagem por um meio, causando fantasmas. A largura de banda dos amplificadores também era limitada, o que significava que frequências acima de 250 MHz eram difíceis de transmitir para partes distantes da rede coaxial e os canais UHF não podiam ser usados. Para expandir além de 12 canais, "midband" canais deveriam ser usados, localizados entre a banda FM e o Canal 7, ou "superband" além do Canal 13 até cerca de 300 MHz; esses canais inicialmente só eram acessíveis usando caixas de sintonizador separadas que enviavam o canal escolhido para o aparelho de TV no canal 2, 3 ou 4. Inicialmente, as estações de transmissão UHF estavam em desvantagem porque os aparelhos de TV padrão em uso na época eram incapazes de receber seus canais. Com a aprovação do All-Channel Receiver Act em 1964, todos os novos aparelhos de televisão foram obrigados a incluir um sintonizador UHF, no entanto, ainda levaria alguns anos para as estações UHF se tornarem competitivas.
Antes de serem adicionados ao próprio decodificador, esses canais de banda média eram usados para as primeiras encarnações da TV paga, por ex. O Z Channel (Los Angeles) e a HBO, mas transmitidos em claro, ou seja, não codificados como os aparelhos de TV padrão da época, não podiam captar o sinal nem o consumidor médio dessintonizar as estações normais a serem capaz de recebê-lo.
Depois que os sintonizadores que podiam receber canais selecionados de banda média e superbanda começaram a ser incorporados aos aparelhos de televisão padrão, as emissoras foram forçadas a instalar circuitos de embaralhamento ou mover esses sinais para fora do alcance da recepção para os primeiros cabos prontos TVs e videocassetes. No entanto, uma vez que os aparelhos de consumo tiveram a capacidade de receber todos os 181 canais alocados pela FCC, as emissoras premium não tiveram escolha a não ser embaralhar.
Os circuitos de decodificação eram freqüentemente publicados em revistas eletrônicas como Popular Science e Popular Electronics, permitindo que qualquer pessoa com um conhecimento rudimentar de eletrônica de transmissão pudesse monte o seu e receba a programação sem custo.
Mais tarde, as operadoras de cabo começaram a transmitir estações de rádio FM e incentivaram os assinantes a conectar seus aparelhos estéreo FM ao cabo. Antes que o som estéreo e bilíngüe da TV se tornasse comum, o som do canal de TV paga foi adicionado às linhas de cabo estéreo FM. Nessa época, as operadoras expandiram além do dial de 12 canais para usar a "banda média" e "superband" Canais VHF adjacentes à "banda alta" 7–13 das frequências da televisão norte-americana. Algumas operadoras, como em Cornwall, Ontário, usaram uma rede de distribuição dupla com os Canais 2–13 em cada um dos dois cabos.
Durante a década de 1980, as regulamentações dos Estados Unidos não muito diferentes do acesso público, educacional e governamental (PEG) criaram o início da programação de televisão ao vivo originada por cabo. À medida que a penetração do cabo aumentou, várias estações de TV a cabo foram lançadas, muitas com suas próprias agências de notícias que podiam fornecer conteúdo mais imediato e localizado do que o fornecido pelo noticiário da rede mais próxima.
Tais estações podem usar marca no ar semelhante à usada pela afiliada da rede de transmissão próxima, mas como essas estações não transmitem pelo ar e não são regulamentadas pela FCC, seus indicativos de chamada não têm sentido. Essas estações evoluíram parcialmente para os subcanais digitais over-the-air de hoje, onde uma estação principal de transmissão de TV, por exemplo. O NBS 37* iria - no caso de nenhuma estação CNB ou ABS local estar disponível - retransmitir a programação de uma afiliada próxima, mas preencher com suas próprias notícias e outra programação comunitária para se adequar à sua própria localidade. Muitos programas locais ao vivo com interesses locais foram posteriormente criados em todos os Estados Unidos na maioria dos principais mercados de televisão no início dos anos 1980.
Isto evoluiu para as muitas transmissões atuais de programação diversificada, incluindo filmes e minisséries produzidos apenas para televisão. Canais especializados a cabo, começando com canais voltados para exibição de filmes e grandes eventos esportivos ou de performance, diversificando ainda mais e "narrowcasting" tornou-se comum. No final da década de 1980, os sinais somente a cabo superavam os sinais de transmissão em sistemas a cabo, alguns dos quais nessa época haviam se expandido para mais de 35 canais. Em meados da década de 1980, no Canadá, as operadoras de cabo foram autorizadas pelos reguladores a firmar contratos de distribuição com redes de cabo por conta própria.
Na década de 1990, os níveis tornaram-se comuns, com os clientes podendo se inscrever em diferentes níveis para obter diferentes seleções de canais adicionais acima da seleção básica. Ao assinar níveis adicionais, os clientes podem obter canais especializados, canais de filmes e canais estrangeiros. Grandes empresas de cabo usavam decodificadores endereçáveis para limitar o acesso a canais premium para clientes que não assinavam níveis mais altos, no entanto, as revistas acima frequentemente publicavam soluções alternativas para essa tecnologia também.
Durante a década de 1990, a pressão para acomodar o crescente leque de ofertas resultou em transmissão digital que fazia uso mais eficiente da capacidade do sinal VHF; a fibra ótica era comum para transportar sinais para áreas próximas à casa, onde o cabo coaxial poderia transportar frequências mais altas na curta distância restante. Embora por um tempo nas décadas de 1980 e 1990, os receptores de televisão e os videocassetes tenham sido equipados para receber os canais de banda média e superbanda. Devido ao fato de que o circuito de decodificação esteve por um tempo presente nesses sintonizadores, privando a operadora de cabo de grande parte de sua receita, esses sintonizadores prontos para cabo raramente são usados agora - exigindo um retorno aos decodificadores usados desde a década de 1970 em diante.
A conversão para a transmissão digital colocou todos os sinais – transmissão e cabo – em formato digital, tornando o serviço analógico de televisão a cabo obsoleto, funcional em uma oferta cada vez menor de mercados selecionados. Os aparelhos de televisão analógicos ainda são acomodados, mas seus sintonizadores são em sua maioria obsoletos, muitas vezes dependentes inteiramente do decodificador.
Implantações por continente
A televisão a cabo está disponível principalmente na América do Norte, Europa, Austrália, Ásia e América do Sul. A televisão a cabo teve pouco sucesso na África, pois não é rentável instalar cabos em áreas pouco povoadas. O chamado "Cabo sem fio" sistemas baseados em micro-ondas são usados em seu lugar.
Outros serviços baseados em cabo
Os cabos coaxiais são capazes de transporte bidirecional de sinais, bem como a transmissão de grandes quantidades de dados. Os sinais de televisão a cabo usam apenas uma parte da largura de banda disponível nas linhas coaxiais. Isso deixa muito espaço disponível para outros serviços digitais, como internet a cabo, telefonia a cabo e serviços sem fio, usando espectro não licenciado e licenciado. O acesso à Internet de banda larga é obtido por cabo coaxial usando modems a cabo para converter os dados da rede em um tipo de sinal digital que pode ser transferido por cabo coaxial. Um problema com alguns sistemas de cabo é que os amplificadores mais antigos colocados ao longo das rotas de cabo são unidirecionais, portanto, para permitir o upload de dados, o cliente precisaria usar um modem de telefone analógico para fornecer a conexão upstream. Isso limitou a velocidade de upstream a 31,2 Kbp/s e evitou a conveniência sempre ativa que a Internet de banda larga normalmente oferece. Muitos grandes sistemas de cabo atualizaram ou estão atualizando seus equipamentos para permitir sinais bidirecionais, permitindo assim maior velocidade de upload e conveniência sempre ativa, embora essas atualizações sejam caras.
Na América do Norte, Austrália e Europa, muitas operadoras de cabo já introduziram o serviço telefônico a cabo, que opera exatamente como as operadoras de linha fixa existentes. Este serviço envolve a instalação de uma interface telefónica especial nas instalações do cliente que converte os sinais analógicos da cablagem doméstica do cliente num sinal digital, que é enviado no lacete local (substituindo o último analógico milha, ou serviço telefônico simples (POTS) para o centro de comutação da empresa, onde é conectado à rede telefônica pública comutada (PSTN). O maior obstáculo ao serviço telefônico a cabo é a necessidade de um serviço quase 100% confiável para chamadas de emergência. Um dos padrões disponíveis para telefonia a cabo digital, PacketCable, parece ser o mais promissor e capaz de trabalhar com as demandas de qualidade de serviço (QOS) do tradicional serviço analógico de telefonia tradicional (POTS). A maior vantagem ao serviço telefônico por cabo digital é semelhante à vantagem do cabo digital, ou seja, que os dados podem ser compactados, resultando em muito menos largura de banda usada do que um serviço de comutação de circuito analógico dedicado. Outras vantagens incluem melhor qualidade de voz e integração com um protocolo de voz sobre Internet (VoIP) que oferece chamadas nacionais e internacionais baratas ou ilimitadas. Em muitos casos, o serviço telefônico a cabo digital é separado do serviço de modem a cabo oferecido por muitas empresas de serviços a cabo e não depende do tráfego do Protocolo da Internet (IP) ou da Internet.
Provedores de televisão a cabo tradicionais e empresas de telecomunicações tradicionais competem cada vez mais no fornecimento de serviços de voz, vídeo e dados para residências. A combinação de televisão, telefone e acesso à Internet é comumente chamada de "triple play", independentemente de CATV ou telcos oferecerem.
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