無線電傳真
無線電傳真（英語：Radiofacsimile、Radiofax、HF fax）是一種利用高頻無線電波的類比訊號來傳送單色圖像的方法，也是慢掃描電視技術的前身。在1930到1970年代早期，尤其在島嶼以及偏遠地區是用來傳送相片的主要方法。現今用在海上船隻傳送氣象即時資訊，以及新聞圖像與相片。
歷史
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在此之前無線傳輸系統只有傳輸文字訊息的無線電報，這個以無線電傳輸圖像的方法是由當時任職RCA工程師的理查·蘭傑在1924年發明的，起初他稱為「無線的圖像無線電報系統」[註 1]，這個新系統與當時已經使用50年的電話線傳真系統形成強烈對比，最後電話線傳真改用較新的電話線。同年11月28日，美國總統卡爾文·柯立芝的相片從紐約傳送到倫敦，成為全世界的第一張橫跨海洋的無線電傳真，倫敦方面收到後再越洋回傳英國首相史丹利·鮑德溫的相片[2][3]。同年，赫伯特·尤金·艾維斯傳送無線電傳真的第一張彩色相片[4]。
自1930年晚期開始，芬奇傳真系統[註 2]用來傳送「無線電報紙」[註 3]，經由調幅廣播商業電台傳送無線電訊號到一般民眾的私人住家，而且住家要配備無線電接收器與芬奇感熱紙列印機[5]。這個時候有很多公司發現到全新商業機會與消費潛在性，競爭對手很快進入這個領域，但是對於當時的消費者而言列印機與感熱紙是高價又昂貴的消費電子產品，而且調幅訊號傳輸速度慢也易受干擾，列印出來的報紙太小不易閱讀。芬奇公司與其他競爭公司經過十多年後才達到讓多數民眾可接受的商業服務，更便宜也更充實的家用日報，配合電台的口述廣播公告提供即時新聞，不過一般民眾對於這種新式媒體還是抱持好奇心的觀望態度[5]。
1930年4月，RCA創始人歐文·楊的兒子查爾斯·楊[註 4]與恩斯特·亞歷山大森研發奇異的無線電傳真系統[6]。1931年8月12日，這套系統從斯克內塔第傳送Union-Star報紙副本，橫跨大西洋傳送到美利堅號與遠洋定期船明尼卡達號，傳送15分鐘的一張頁面大約是81⁄2乘9英寸（220乘230公釐）[7]。
1940年代晚期，無線電傳真接收器的體積可以縮小到安裝在西聯匯款電報車[註 5]的儀錶板下方[8][9]。
二戰期間，上千張的相片從歐洲與太平洋島嶼傳送到美國本土，主要的通訊社尤其是美聯社、合眾國際社與路透社的記者都盡量把越洋無線電傳真傳送機靠近每一項軍事行動，即時傳送戰地相片。著名的相片《硫磺島升旗》是經由無線電傳真從關島傳送到紐約，兩地距離大約12781公里，拍照後的一天內發表在美國各地的新聞報紙。
1960年代，美國陸軍在迪爾試驗場經由Courier 1B通訊衛星傳送第一張衛星傳真相片到波多黎各。
運作方法
[編輯]無線電傳真與其他的傳真一樣只能傳輸黑白圖像。無線電傳真通常使用振幅調變以及單邊帶調製模式，通常為上邊帶模式，通過短波的高頻範圍傳輸。重要的是，接收機在接收無線電傳真訊號時，實際頻率與標示頻率有一定偏差，例如使用上邊帶模式接收的實際頻率應低於播出頻率1.9kHz。在上邊帶模式下，無線電傳真的黑白二色基頻訊號分別調製到1500Hz和2300Hz，而下邊帶模式下黑白完全相反，傳送速率通常是每分鐘120條線[註 6]，也有機構使用60、100、180、240LPM的速率發射傳真訊號。無線電傳真圖像的解析度由「協調指數」[註 7]決定，通常為IOC576和IOC288兩種，每行的像素數為IOC與圓周率的乘積，例如IOC576的圖像，每行像素為576π，約等於每行1810像素。
由於無線電傳真占用頻寬小，傳輸時間由傳輸圖像大小和傳輸速度決定，傳輸一副完整的圖像通常需要數分鐘到數十分鐘。目前無線電傳真通常使用「自動圖像傳輸」[註 8]進行傳輸，允許無人值守服務，通常用於陸地氣象傳送基站及靜止氣象衛星。
自動圖像傳輸
[編輯]一個完整的自動圖像傳輸傳輸格式通常如下：
| 自動圖像傳輸格式 | ||||
|---|---|---|---|---|
| 訊號 | 持續時間 （秒） |
協調指數 | 說明 | |
| IOC576 | IOC288 | |||
| 啟動音 | 5～10 | 赫茲 | 彩色傳真為200Hz | |
| 300 | 675 | |||
| 相位訊號 | 10～30 | 有白色間隔的黑色連續訊號 | ||
| 圖像 | 不確定 | 掃描線（條） | 在120LPM[註 9]的狀態時 傳輸時間要依圖片大小與訊號穩定度而定 | |
| 1200 | 600 | |||
| 停止音 | 5～20 | 赫茲 | ||
| 450 | 450 | |||
| 黑色 | 10 | |||
應用
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雖然現時網際網路及衛星通訊日益普及，包括無線電傳真在內的傳真使用率持續減少，但是在遠洋航海、地處偏遠等無法上網的情況下，無線電傳真還在發揮著重要的作用。目前使用無線電傳真傳送訊號的機構，絕大多數是世界各地的氣象或海事機構，目前全球各國有很多無線電站台的廣播範圍覆蓋海洋。
美國的氣象資訊主要是由美國國家海洋和大氣管理局與美國國家氣象局兩個機構所提供，國家颶風中心負責熱帶氣旋資訊。
| 各地機構的應用 | |||
|---|---|---|---|
| 呼號 | 地點 | 機構 | 說明 |
| BAF | 北京市 | 中國氣象局 | 由中國氣象局提供氣象圖[10][11] |
| 上海市 | 上海海岸電台 | ||
| 廣州市 | 廣州海岸電台 | ||
| BMF | 臺北市 | 交通部中央氣象局 | [12] |
| CBV | 瓦爾帕萊索 | 普拉亞安查電台[註 10] | 每天定期傳送智利海軍的氣象傳真，傳送範圍從太平洋東南區域到南極洲。 |
| CFH | 哈利法克斯 | 氣象與海洋研究中心[註 11] | 加拿大東岸[13] |
| 埃斯奎莫爾特 | 加拿大西南區域[14] | ||
| 東京 | 鹿兒島縣 | 鹿兒島縣漁業無線局 | 航空氣象資料 |
| JFX | 由鹿兒島縣漁業無線局傳送共同通訊社的新聞[15] | ||
| JSC | 共同通訊社 | ||
| 9VF | 新加坡 | 目前全球唯一使用無線電傳真傳送新聞的通訊社[16] 每天傳送日語與英語的報紙，因為日語的複雜度所以傳輸每分鐘60行。 一天的新聞需要耗費幾個小時的時間才能傳輸完成。 | |
| JJC | 東京 | ||
| JMH | 日本氣象廳 | ||
| 平訥貝格 | 德國氣象局 | 每天定期從平訥貝格傳送天氣圖 低頻與高頻的傳送頻率：3855kHz、7880kHz、13882.5kHz | |
| NIK | 蘇特蘭 | 國際冰山巡邏隊 | 大西洋區域 |
| VMC | 查爾維爾 | 澳洲氣象局 | 澳大利亞東岸區域 |
| VMW | 維盧納 | 澳洲西岸區域 | |
歷史年表
[編輯]| 無線電傳真的研發歷史年表[17] | |
|---|---|
| 時間（年） | 說明 |
| 1911 | 第一台傳真機振幅調變器取得專利，可以經由電話線傳輸 |
| 1913 | 愛德華·貝林的圖像電報 |
| 1922 | 第一個跨大西洋傳真服務是由RCA所提供 |
| 1923 | 亞瑟·柯恩的無線電傳真系統主要用在傳送，而且成功從羅馬傳送庇護十一世的相片到緬因州。 送達的同一天在紐約世界報發表，稱為重大壯舉。 |
| 1924 | RCA在六分鐘內完成跨大西洋的傳真 |
| AT&T、RCA與西聯匯款三家公司合作開發高速傳真系統 | |
| 1925 | AT&T的圖像電報提供服務 |
| 1926 | RCA的無線電傳真提供相片服務 |
| 1927 | 第一台「西門子公司－卡洛勒斯－德律風根」傳真機[註 12]用於柏林與歐洲其他城市的通訊 |
| 1929 | 魯道夫·海爾發明的海爾抄寫機取得專利 |
| 1937 | 首次在明尼阿波利斯-聖保羅都會區提供無線電傳真報紙服務 |
| 1939 | 聖路易斯郵報經由W9XZY電台傳送第一份無線電傳真新聞日報 超過一千個家庭使用者以實驗性質配備無線電傳真接收器，夜晚時段電子列印隔天早報。 |
| 1941 | 二戰期間徵用於軍事 |
| 1947 | 亞歷山大·穆爾黑的傳真機 |
| 1948 | 西聯匯款電報車安裝傳真機 |
| 1960 | 首次在美國進行慢掃描電視的傳輸 |
| 1966 | 首次在月球表面經由月球9號傳送相片到地球 |
| 1972 | 首次在德國進行慢掃描電視的傳輸 |
| 1985 | 漢克·馬努斯基創辦的GammaLink公司推出用在個人電腦的GammaFax傳真擴充卡 |
註解
[編輯]- ^ 英語：wireless photoradiogram
- ^ 英語：Finch Facsimile
- ^ 英語：radio newspaper
- ^ 英語：Charles J. Young
- ^ 英語：Telecar
- ^ 英語：lines per minute
- ^ 英語：IOC，index of cooperation
- ^ 英語：APT，Automatic picture transmission
- ^ 線性週期調變，英語：linear‐period‐modulated
- ^ 西班牙語：Playa Ancha Radio
- ^ 加拿大武裝部隊氣象與海洋研究中心英語：Meteorology and Oceanography Centre
- ^ 英語：Siemens-Karolus-Telefunken
參考資料
[編輯]- ^ WGHF (advertisement), Broadcasting, December 17, 1945, page 83.
- ^ 理查蘭傑傳送的第一張美國總統卡爾文·柯立芝傳真複製品，有附上蘭傑的個人簽名. [2022-06-28]. （原始內容存檔於2022-06-23）.
- ^ YouTube上的1936年傳真機的使用方法，高解析度的檔案影片（The working of an early photoradiogram or facsimile machine. HD Stock Footage）
- ^ Sipley, Louis Walton (1951). A Half Century of Color. Macmillan.
- ^ 5.0 5.1 Schneider, John (2011). "The Newspaper of the Air: Early Experiments with Radio Facsimile" （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）. theradiohistorian.org. Retrieved May 15, 2017
- ^ 查爾斯·楊，RCA科學家與多項專利的持有人 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）（紐約時報）
- ^ 紙本傳真無線電化
. 紐約時報. 1931-08-13: 22 [2022-06-28] –透過時光機.
- ^ 西聯匯款 - Hackaday.com. [2022-07-03]. （原始內容存檔於2022-07-07）.
- ^ G. H. Ridings, A Facsimile transceiver for Pickup and Delivery of Telegrams （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）, Western Union Technical Review, Vol. 3, No, 1 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） (January 1949); page 17-26.
- ^ CQ業餘無線電雜誌. [2022-07-06]. （原始內容存檔於2022-07-16）.
- ^ 海上无线电气象传真系统诞生纪实系统诞生由来 - 信德海事網. [2022-07-06]. （原始內容存檔於2022-07-06）.
- ^ 中華民國業餘無線電促進會北部分會. [2022-07-06]. （原始內容存檔於2022-07-17）.
- ^ 東海岸氣象與海洋研究中心 - seadatanet.org
- ^ 西海岸氣象與海洋研究中心 - seadatanet.org. [2022-07-06]. （原始內容存檔於2022-07-06）.
- ^ 無線電傳真：JFX 鹿兒島縣漁業無線局 - goughlui.com. [2022-07-06]. （原始內容存檔於2021-01-28）.
- ^ JJC/9VF共同通訊社無線電傳真 - goughlui.com. [2022-07-06]. （原始內容存檔於2022-07-06）.
- ^ When Was the Fax Machine Invented Friday, April 22, 2022. [2022-07-04]. （原始內容存檔於2022-08-27）.
- 朱斌. 短波頻段常見圖像通訊模式監測[J]. 中國無線電, 2015(6).
相關條目
[編輯]外部連結
[編輯]- NOAA編輯整理的全球各地無線電傳真電台頻率及播出時間 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）（英文）