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デジタルケーブルとは、デジタルデータとビデオ圧縮技術を用いてケーブルテレビを配信する方式である。この技術は、ゼネラル・インストゥルメント社によって最初に開発された。2000年までに、ほとんどのケーブル会社がデジタル機能を提供するようになり、2010年代半ばには従来のアナログケーブルをデジタルケーブルに置き換えた。2000年代後半には、放送テレビがデジタルHDTV規格に移行したが、これは既存のアナログケーブルシステムとは互換性がなかった。
デジタルケーブルシステムは、高精細映像の提供に加え、有料番組、ケーブルインターネット接続、ケーブル電話サービスなど、より多くのサービスを提供しています。デジタルケーブル信号のほとんどは暗号化されているため、アナログシステムで発生していたケーブルテレビの著作権侵害が減少しました。
1990年、ゼネラル・インストゥルメント社（モトローラ社[ 1 ]に買収され、現在はARRISグループ傘下）は、デジタル圧縮を用いて標準的な6MHzテレビチャンネルで高画質HDTVを配信できることを実証した 。ゼネラル・インストゥルメント社（GI）は、同じ技術を用いて、6MHzケーブルチャンネルで複数の高画質標準解像度番組をデジタル伝送できることを実証した 。[ 2 ]
1990年代、ケーブルテレビ事業者は、加入者に提供できるチャンネル数とサービスを拡大するため、この新しいマルチチャンネルデジタルテレビ技術に多額の投資を開始しました。DirecTV 、Dish Network、PrimeStarといった衛星放送サービスによる競争激化と番組選択肢の増加により、ケーブルテレビ事業者はより多くの番組を提供する新たな方法を模索せざるを得なくなりました。顧客は、より多くのチャンネル、ペイパービュー番組、デジタル音楽サービス、高速インターネットサービスへの関心を高めていました。 2000年までに、米国のほとんどのケーブルテレビ事業者は、顧客に何らかの形でデジタルケーブルテレビを提供するようになりました。
デジタルケーブル技術の登場により、ケーブル事業者はビデオチャンネルを圧縮して帯域幅の使用量を削減し、双方向通信機能を提供できるようになりました。これにより、事業者はより多くのチャンネル、専用電話回線を必要としないビデオオンデマンドサービス、電話サービス、高速インターネットサービス、インタラクティブテレビサービスを提供することが可能になりました。デジタルケーブルは、受信信号の完全性を確保するためにエラー訂正機能を備え、安全なデジタル配信システム（つまり、盗聴やサービスの盗難を防ぐための安全な暗号化信号）を使用しています。
ほとんどのデジタルケーブルプロバイダーは、ビデオサービスにはQAM 、データサービスにはDOCSIS規格を使用しています。一部のプロバイダーは、 IPTVやスイッチドビデオを使用したビデオサービスの提供も開始しています。
デジタルケーブル技術では、通常1つのアナログケーブルテレビチャンネルが占める周波数帯域に、多数のテレビチャンネルを収容することができます。1つのアナログ周波数に収容できるチャンネル数は、使用される圧縮方式によって異なります。多くのケーブルプロバイダーは、1つのアナログチャンネル周波数に約10のデジタルSDチャンネルまたは2つのデジタルHDチャンネルを収容できます。一部のプロバイダーは、より高い圧縮率で1つの周波数にさらに多くのチャンネルを詰め込むことができますが、多くの場合、これによりチャンネルのビデオ品質が低下する可能性があります。[ 3 ]
この機能の追加により、デジタルケーブル（および地上波ATSCデジタル放送）における「チャンネル」の概念が複雑化しました。現在チャンネルを識別する2つの番号の正式名称は、物理チャンネルとサブチャンネルです。
物理チャンネルとは、特定の6MHz 周波数帯域に対応する番号のことです。詳しくは、北米のケーブルテレビ周波数をご覧ください。
サブチャネルとは、物理チャネル内の論理的なデータチャネルのことです。技術的には、1つの物理チャネル内に最大1024個のサブチャネルが存在する可能性がありますが、実際には（帯域幅をすべてのサブチャネルに分配する必要があるため）ごく少数しか使用されません。
プロバイダーが消費者の利便性を高めるために試みている方法は2つあります。1つ目はPSIPを通じて実現されるもので、番組情報やチャンネル情報が映像とともに配信され、消費者のデコーダー（セットトップボックスまたはディスプレイ）が多数のチャンネルやサブチャンネルを自動的に識別できるようにするものです。
2つ目の方法（これもPSIPによって実現される）は、サブチャネルを完全に隠蔽するために、多くのケーブル会社が仮想チャネル番号を基となる物理チャネルおよびサブチャネルにマッピングする方法です。例えば、ケーブル会社はチャネル5-1を「チャネル732」、チャネル5-2を「チャネル733」と呼ぶことがあります。これにより、ケーブル会社は顧客が認識するチャネル番号を変更することなく、チャネルの周波数を変更することもできます。このような構成では、物理チャネル/サブチャネル番号は「QAMチャネル」と呼ばれ、代替チャネル指定は「マッピングチャネル」、「仮想チャネル」、または単に「チャネル」と呼ばれます。
理論上、セットトップボックスは受信したすべてのチャンネルからPSIP情報をデコードし、その情報を使用してQAMチャンネルと仮想チャンネルのマッピングを構築できます。しかし、ケーブル会社は必ずしもPSIP情報を確実に送信するとは限りません。そこで、ケーブルカードがチャンネルマッピングを受信し、それをセットトップボックスに伝達するという方法が考えられます。
米国のデジタルケーブルテレビシステムにおける信号伝送の標準は、現在、SCTE 07で規定されている64-QAMと256-QAM（直交振幅変調）の両方に固定されており、 DVB規格の一部となっています（ただし、ATSC規格ではありません）。この方式では、 6 MHzチャネルで256-QAMを使用して38.47 Mbit/sを伝送し、これはほぼ2つの完全なATSC 19.39 Mbit/sトランスポートストリームを伝送できます。各6 MHzチャネルは通常、7 ～ 12のデジタルSDTVチャンネル（256-QAM、 3 ～ 5 Mbit/sのMPEG2 MP/MLストリーム）を伝送するために使用されます。QAMチューナーを搭載した多くのボックス（特にDVRボックス）では、ローカルチャンネルの高解像度バージョンと一部のケーブルチャンネルが利用可能です。
デジタルケーブルでは、 EDTV （480p）だけでなくHDTV（720p、1080i、1080p）の放送も可能です。一方、アナログケーブルでは、480iフォーマット（現在使用されているテレビの最低解像度）のみで番組が送信されます。[ 4 ]
先進テレビシステム委員会（ATSC）の規格には、38.4 Mbit/s でのケーブル経由の 16-VSB 伝送に関する規定が含まれていますが、この符号化方式はまだ広く普及していません。一部の SMATVシステムでは、 8 - VSB および QAM 信号を伝送する場合がありますが、これは主に、地上アンテナとケーブル配信源 ( HITSや「Headend in the Sky 」など、衛星経由で小規模ケーブルシステムにデジタルチャンネルを配信するComcastの部門) を組み合わせて使用する集合住宅や同様の施設で使用されています。
デジタルケーブルチャンネルは通常、ケーブルチャンネル78の上限周波数である552MHz以上に割り当てられます。（北米のケーブルテレビ周波数に見られるように、チャンネル13以上のケーブルチャンネルは、同じ番号のUHF放送チャンネルよりも低い周波数です。）552～750MHzの間には、6MHzチャンネルが33個（SDTVチャンネル231 ～ 396個）割り当てられるスペースがあり、864MHzまで上げると、6MHzチャンネルが52個（SDTVチャンネル364 ～ 624個）割り当てられるスペースがあります。
米国では、750 MHz 以上のアクティブ チャネル容量を持つデジタル ケーブル システムには、SCTE および CEA の一連の規格に準拠することが義務付けられています。2020 年 9 月 4 日までは、これらの企業は、要求した顧客にCableCARD を提供することも義務付けられていました。 [ 5 ]