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慢掃描電視

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SSTV傳輸通常包括電台呼號,RST代碼報告,業餘無線電行話。
一個SSTV音頻文件的更高的頻譜分析頁,由Adobe Audition創建

慢掃描電視(英語:Slow-scan television),簡稱SSTV,是業餘無線電愛好者的一種主要圖片傳輸方法,慢掃描電視通過無線電傳輸和接收單色或彩色靜態圖片。

慢掃描電視的一個術語名稱是窄帶電視。廣播電視需要6MHz的帶寬,因為幀速為25到30fps[1]。慢掃描電視的帶寬只有3kHz,因此慢掃描電視是一種慢得多的靜態圖像傳輸方法,通常每幀需要持續8秒或若干分鐘。

業餘無線電操作員通常在短波(或高頻)、甚高頻超高頻波段使用慢掃描電視。

歷史

概念

慢掃描電視的概念由考普瑟·麥克唐納[2]提出,在1957年到1958年[3]他發展了第一個使用攝像管和電子監視器的慢掃描電視系統,該系統使用120行,120列的分辨率在3kHz電話信道中傳輸黑白靜態圖片和音頻信號。

在航天領域的早期應用

宇航員戈爾登·庫勃在水星9號中的慢掃描電視廣播

慢掃描電視曾用於月球3號對月球另一面圖片的傳輸 [4]

東方一號是最早使用慢掃描電視的航空器,其慢掃描電視系統Seliger-Tral-D由早期可視電話改進,Seliger-Tral-D帶有兩部使用LI-23光電管的攝像機,可傳輸10fps的100線視頻圖像。

  • Seliger-Tral-D在1960年首次測試,傳回過史潑尼克5號及其「乘員」太空狗Belka 和Strelka的圖像,但是後來在Laika和加加林的任務中經常出錯。
  • 東方二號及後來型號使用了改進後的400線「黃玉」系統。
  • 第二代系統克列切特由1975使用,

NASA使用了一個相近的同名概念,水星9號和早期的阿波羅計劃使用美國版本的SSTV。水星9號的攝像機每秒拍攝2幀圖像。

阿波羅7號8號9號以及11號登月倉使用了慢掃描電視傳輸圖像,阿波羅11號還使用慢掃描電視傳輸月面圖像。

  • 阿波羅計劃所使用的慢掃描電視系統傳輸10fps的320線信號,但是比普通電視的帶寬要少。
  • NASA所使用的早期慢掃描電視系統和今日業餘無線電愛好者所使用的系統差別很大。

改進

美國聯邦通信委員會於1968年批准業餘無線電使用者使用SSTV後,美國的商業SSTV系統在1970年出現了。

SSTV原先需要很多專業設備,例如掃描儀或照相機、一個用於處理音頻信號的調製解調器、和可以保留圖像長達10秒的特殊陰極射線管

現代系統

現代慢掃描電視系統使用個人計算機、特殊軟件、充當調製解調器的聲卡,通過電腦屏幕輸出,通過數碼相機或數字圖片進行輸入。

1
2
3
SSTV傳輸開始部分的頻譜
1
VIS code
2
RGB scanlines
3
Sync pulse

調製

慢掃描電視使用模擬調頻,其中每一個亮度在圖像中得到一個不同的音頻頻率值。換句話說,信號頻率上下移動指定像素的亮暗。顏色是通過發送每種顏色成分的亮度(通常是紅色,綠色和藍色)區分。該信號可以被送入一個單邊帶調製發射器調製載波

慢掃描電視存在多種調製方式,歐洲傾向於使用Martin M1[5],美國傾向於使用Scottie S1[6][7]

垂直間隔信號

一個垂直間隔信號代碼在圖像傳輸之前發送,用於確認調製方式。代碼用1100Hz代表1,1300Hz代表0。

調製方法

下面的表格列出了不同調製方法和它們之間的差異。

系列 開發者 名稱 顏色 每幀時間 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

頻率

使用支持單邊帶調製的接收機,SSTV傳輸可以在以下頻率接收到:

波段 頻率 邊帶
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

媒體

外部影片連結
video icon YouTube上的用SSTV產生的音頻和視頻信號

參見

來源

腳註

  1. ^ NTSCPALSECAM各制式有所不同
  2. ^ 存档副本. [2009-09-15]. (原始內容存檔於2009-11-09). 
  3. ^ Miller, Don. "SSTV history.". [May 9, 2006]. (原始內容存檔於2009-11-23). 
  4. ^ Luna 3 網際網路檔案館存檔,存檔日期2007-09-29.
  5. ^ 每幀需要114秒
  6. ^ 每幀需要110秒
  7. ^ Langner, John. "SSTV Transmission Modes.". [May 8, 2006]. (原始內容存檔於2003-02-16). 

外部連結

調製解調軟件
拓展閱讀