慢扫描电视

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SSTV传输通常包括电台呼号,RST代码报告,业余无线电行话。
一个SSTV音频文件的更高的频谱分析页,由Adobe Audition创建

慢扫描电视Slow-scan television)是业余无线电爱好者的一种主要图片传输方法,慢扫描电视通过无线电传输和接收单色或彩色静态图片。

慢扫描电视的一个术语名称是窄带电视。因为帧速为25到30fps[1],广播电视需要6MHz的带宽。慢扫描电视的带宽只有3kHz,因此慢扫描电视是一种慢得多的静态图像传输方法,通常每帧需要持续8秒或若干分钟。

业余无线电操作员通常在短波(或高频)、甚高频超高频波段使用慢扫描电视。

历史[编辑]

概念[编辑]

慢扫描电视的概念由考普瑟·麦克唐纳[2]提出,在1957年到1958年[3]他发展了第一个使用摄像管和电子监视器的慢扫描电视系统,该系统使用120行,120列的分辨率在3kHz电话信道中传输黑白静态图片和音频信号。

在航天领域的早期应用[编辑]

宇航员戈尔登·库勃在水星9号中的慢扫描电视广播

慢扫描电视曾用于 月球3号对月球另一面图片的传输 [4].

东方一号是最早使用慢扫描电视的航空器,其慢扫描电视系统Seliger-Tral-D由早期可视电话改进,Seliger-Tral-D带有两部使用LI-23光电管的摄像机,可传输10fps的100线视频图像。

  • Seliger-Tral-D在1960年首次测试,传回过史泼尼克5号及其“乘员”太空狗Belka 和Strelka的图像,但是后来在Laika和加加林的任务中经常出错。
  • 东方二号及后来型号使用了改进后的400线“黄玉”系统。
  • 第二代系统克列切特由1975使用,

NASA使用了一个相近的同名概念,水星9号和早期的阿波罗计划使用美国版本的SSTV。水星9号的摄像机每秒拍摄2帧图像。

阿波罗7号8号9号以及11号登月仓使用了慢扫描电视传输图像,阿波罗11号还使用慢扫描电视传输月面图像。

  • 阿波罗计划所使用的慢扫描电视系统传输10fps的320线信号,但是比普通电视的带宽要少。
  • NASA所使用的早期慢扫描电视系统和今日业余无线电爱好者所使用的系统差别很大。

改进[编辑]

美国联邦通信委员会于1968年批准业余无线电使用者使用SSTV后,美国的商业SSTV系统在1970年出现了。

SSTV原先需要很多专业设备,例如扫描仪或照相机、一个用于处理音频信号的调制解调器、和可以保留图像长达10秒的特殊阴极射线管

现代系统[编辑]

现代慢扫描电视系统使用个人计算机、特殊软件、充当调制解调器的声卡,通过电脑屏幕输出,通过数码相机或数字图片进行输入。

SSTV signal.jpgVIS codeRGB scanlinesSync pulse
SSTV传输开始部分的频谱
1 white, red rounded rectangle.svg VIS code
2 white, red rounded rectangle.svg RGB scanlines
3 white, red rounded rectangle.svg Sync pulse

调制[编辑]

慢扫描电视使用模拟调频,其中每一个亮度在图像中得到一个不同的音频频率值。换句话说,信号频率上下移动指定像素的亮暗。颜色是通过发送每种颜色成分的亮度(通常是红色,绿色和蓝色)区分。该信号可以被送入一个单边带调制发射器调制载波

慢扫描电视存在多种调制方式,欧洲倾向于使用Martin M1[5],美国倾向于使用Scottie S1[6][7]

垂直间隔信号[编辑]

VIS code.svg

一个垂直间隔信号代码在图像传输之前发送,用于确认调制方式。代码用1100Hz代表1,1300Hz代表0。

调制方法[编辑]

下面的表格列出了不同调制方法和它们之间的差异。

系列 开发者 名称 颜色 每帧时间 分辨率
AVT Ben Blish / AEA 8 BW or 1 of R, G, or B 8 s 128×128
16w BW or 1 of R, G, or B 16 s 256×128
16h BW or 1 of R, G, or B 16 s 128×256
32 BW or 1 of R, G, or B 32 s 256×256
24 RGB 24 s 128×128
48w RGB 48 s 256×128
48h RGB 48 s 128×256
104 RGB 96 s 256×256
Martin Martin Emmerson M1 RGB 114 s 240¹
M2 RGB 58 s 240¹
Robot Robot SSTV 8 BW or 1 of R, G or B 8 s 120
12 YC 12 s 128 luma, 32/32 chroma × 120
24 YC 24 s 128 luma, 64/64 chroma × 120
32 BW or 1 of R, G or B 32 s 256 × 240
36 YC 36 s 256 luma, 64/64 chroma × 240
72 YC 72 s 256 luma, 128/128 chroma × 240
Scottie Eddie Murphy S1 RGB 110 s 240¹
S2 RGB 71 s 240¹

频率[编辑]

使用支持单边带调制的接收机,SSTV传输可以在以下频率接收到:

波段 频率 边带
80米 3845kHz (3730 in Europe) LSB
40米 7170kHz (7043 in Europe) LSB
20米 14230kHz USB
15米 21340kHz USB
10米 28680kHz USB

媒体[编辑]

外部视频链接
YouTube YouTube上的「用SSTV产生的音频和视频信号」视频

参见[编辑]

来源[编辑]

脚注[编辑]

  1. ^ NTSCPALSECAM各制式有所不同
  2. ^ http://www.copmacdonald.com/
  3. ^ Miller, Don. "SSTV history.". [May 9, 2006]. 
  4. ^ Luna 3
  5. ^ 每帧需要114秒
  6. ^ 每帧需要110秒
  7. ^ Langner, John. "SSTV Transmission Modes.". [May 8, 2006]. 

外部连接[编辑]

调制解调软件