Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Передачи SSTV часто включают позывные станции , отчеты о приеме RST и жаргон радиолюбителей .

Телевидение с медленной разверткой ( SSTV ) - это метод передачи изображения, используемый в основном радиолюбителями для передачи и приема статических изображений по радио в монохромном или цветном режиме.

Буквальный термин для SSTV - узкополосное телевидение . Для аналогового вещательного телевидения требуются каналы шириной не менее 6 МГц, поскольку оно передает 25 или 30 кадров изображения в секунду (в цветовых системах NTSC , PAL или SECAM ), но SSTV обычно занимает максимум 3 кГц полосы пропускания . Это гораздо более медленный метод передачи неподвижного изображения, который обычно занимает от восьми секунд до пары минут, в зависимости от используемого режима, для передачи одного кадра изображения.

Так как SSTV система работает на голосовых частотах , любители использовать его на короткие волны (также известные как HF с помощью радиолюбительских операторов), VHF и UHF радио.

История [ править ]

Концепция [ править ]

Концепция SSTV была введена Копторном Макдональдом [1] в 1957–58. [2] Он разработал первую систему SSTV с использованием электростатического монитора и видиконовой трубки . Было сочтено достаточным использовать 120 строк и около 120 пикселей на строку для передачи черно-белого неподвижного изображения в телефонном канале 3 кГц. Первые живые тесты были проведены на 11-метровом радиолюбительском ленте, который позже был передан службе CB в США. В 1970-х годах радиолюбители изобрели две формы приемников бумажных распечаток .

Раннее использование в освоении космоса [ править ]

Астронавт Гордон Купер, передача SSTV от Faith 7

SSTV использовался для передачи изображений обратной стороны Луны от Луны 3 . [3]

Первая система космического телевидения называлась « Селигер-Трал-Д» и использовалась на борту « Востока» . «Восток» был основан на более раннем проекте видеофона, в котором использовались две камеры с устойчивыми трубками для иконоскопа ЛИ-23 . Его вывод составлял 10 кадров в секунду при видеосигнале 100 строк на кадр.

  • Система «Селигер» была испытана во время запусков капсулы « Восток» в 1960 году , включая « Спутник-5» с космическими собаками Белку и Стрелку , изображения которых часто принимают за собаку Лайку , а также во время полета Юрия Гагарина , первого человека в космосе в 1961 году. Восток 1 .
  • «Восток-2», а затем использовали улучшенную телевизионную систему на 400 строк, именуемую « Топаз» .
  • Система второго поколения ( Krechet , включающая виды стыковки, наложение данных стыковки и т. Д.) Была представлена ​​после 1975 года.

Подобная концепция, также называемая SSTV , использовалась в Faith 7 , [4], а также в первые годы программы NASA Apollo .

  • Камера Faith 7 передавала один кадр каждые две секунды с разрешением 320 строк. [4]
Медленное сканирование изображения НАСА с Луны

В камеры Apollo TV использовали SSTV передавать изображения внутри Apollo 7 , Apollo 8 и Apollo 9 , а также Apollo 11 Лунный модуль телевидения с Луны . НАСА взяло все оригинальные ленты и стерло их для использования в последующих миссиях; однако группа по поиску и восстановлению ленты Apollo 11, сформированная в 2003 году, отследила фильмы самого высокого качества среди преобразованных записей первой трансляции, собрала воедино лучшие части, а затем заключила контракт со специализированной компанией по восстановлению пленок для улучшения ухудшенных черно-белых изображений. белую пленку и преобразовать ее в цифровой формат дляархивные записи . [5]

  • Система SSTV, использовавшаяся в ранних миссиях НАСА «Аполлон», передавала 10 кадров в секунду с разрешением 320 кадровых строк, чтобы использовать меньшую полосу пропускания, чем при обычной телевизионной передаче. [ необходима цитата ]
  • Ранние системы SSTV, используемые НАСА, значительно отличаются от систем SSTV, используемых в настоящее время радиолюбителями.

Прогресс [ править ]

Коммерческие системы начали появляться в Соединенных Штатах в 1970 году, после того как FCC легализовала использование SSTV для радиолюбителей продвинутого уровня в 1968 году.

Изначально SSTV требовало довольно много специализированного оборудования. Обычно имелся сканер или камера, модем для создания и приема характерного звукового сигнала и электронно-лучевая трубка от избыточного набора радаров . Специальная электронно-лучевая трубка будет иметь люминофор с «длительным постоянством», который позволит сохранять изображение видимым в течение примерно десяти секунд.

Модем будет генерировать звуковые сигналы между 1200 и 2300 Гц от сигналов изображения и сигналов изображения от полученных звуковых сигналов. Аудио будет подключено к радиоприемнику и передатчику .

Текущие системы [ править ]

Современная система, получившая распространение с начала 1990-х годов, использует персональный компьютер и специальное программное обеспечение вместо большей части специального оборудования. Звуковая карта персонального компьютера, со специальным программным обеспечением обработки, выступает в качестве модема . Экран компьютера обеспечивает вывод. В качестве входных данных используется небольшая цифровая камера или цифровые фотографии.

1
2
3
4
Спектрограмма начала при передаче SSTV
1
Заголовок калибровки
2
Код VIS
3
Строки развертки RGB
4
Синхронизирующие импульсы

Модуляция [ править ]

Как и аналогичный режим радиофакса , SSTV является аналоговым сигналом . SSTV использует частотную модуляцию , при которой каждому разному значению яркости изображения присваивается своя звуковая частота. Другими словами, частота сигнала сдвигается вверх или вниз, чтобы обозначить более яркие или более темные пиксели соответственно. Цвет достигается за счет передачи яркости каждого компонента цвета (обычно красного, зеленого и синего) отдельно. Этот сигнал может быть подан в передатчик SSB , который частично модулирует сигнал несущей .

Существует несколько различных режимов передачи, но наиболее распространенными являются Martin M1 (популярный в Европе) и Scottie S1 (используемый в основном в США). [6] При использовании одного из них передача изображения занимает 114 (M1) или 110 (S1) секунд. В некоторых черно-белых режимах для передачи изображения требуется всего 8 секунд.

Заголовок [ править ]

Заголовок калибровки отправляется перед изображением. Он состоит из ведущего тона длительностью 300 миллисекунд с частотой 1900 Гц, перерыва в 10 мс с частотой 1200 Гц, еще одного ведущего тона длительностью 300 миллисекунд с частотой 1900 Гц, за которым следует цифровой код VIS (вертикальный интервал сигнализации), определяющий используемый режим передачи. VIS состоит из битов длиной 30 миллисекунд. Код начинается со стартового бита на 1200 Гц, за которым следуют 7 бит данных ( сначала младший бит ; 1100 Гц для 1, 1300 Гц для 0). Даже бит четности следует, то стоповый бит при 1200 Гц. Например, биты, соответствующие десятичным числам 44 или 32, означают, что это режим Martin M1, тогда как число 60 представляет Scottie S1.

Линии сканирования [ править ]

Тестовая карта с медленным сканированием

Передача состоит из горизонтальных строк , сканированных слева направо. Компоненты цвета отправляются отдельно одна строка за другой. Цветовая кодировка и порядок передачи могут различаться в зависимости от режима. В большинстве режимов используется цветовая модель RGB ; некоторые режимы черно-белые, отправляется только один канал; в других режимах используется цветовая модель YC, которая состоит из яркости (Y) и цветности (R – Y и B – Y). Частота модуляции изменяется от 1500 до 2300 Гц, что соответствует интенсивности ( яркости ) цветовой составляющей. Модуляция аналоговая, поэтому, хотя разрешение по горизонтали часто определяется как 256 или 320 пикселей, они могут быть дискретизированы с любой частотой. Соотношение сторон изображенияусловно 4: 3. Строки обычно заканчиваются импульсом строчной синхронизации 1200 Гц длительностью 5 миллисекунд (после того, как все цветовые компоненты строки были отправлены); в некоторых режимах импульс синхронизации лежит в середине строки.

Режимы [ править ]

Ниже представлена ​​таблица некоторых наиболее распространенных режимов SSTV и их различий. [6] Эти режимы имеют много общих свойств, таких как синхронизация и / или частоты, а также соответствие уровней серого / цвета. Их главное отличие заключается в качестве изображения, которое пропорционально времени, затраченному на передачу изображения, и в случае режимов AVT, связанное с методами синхронной передачи данных и помехоустойчивостью, обеспечиваемой использованием чересстрочной развертки.

СемьяРазработчикИмяЦветВремяЛинии
АВТБен Блиш-Уильямс, AA7AS / AEA8BW или 1 из R, G или B8 с128 × 128
16 ВтBW или 1 из R, G или B16 с256 × 128
16чBW или 1 из R, G или B16 с128 × 256
32BW или 1 из R, G или B32 с256 × 256
24RGB24 с128 × 128
48 ВтRGB48 с256 × 128
48чRGB48 с128 × 256
104RGB96 с256 × 256
МартинМартин Эммерсон - G3OQDM1RGB114 с240¹
M2RGB58 с240¹
РоботРобот SSTV8BW или 1 из R, G или B8 с120
12YUV12 с128 яркости, 32/32 цветности × 120
24YUV24 с128 яркости, 64/64 цветности × 120
32BW или 1 из R, G или B32 с256 × 240
36YUV36 с256 яркости, 64/64 цветности × 240
72YUV72 с256 яркости, 128/128 цветности × 240
СкоттиЭдди Мерфи - GM3SBCS1RGB110 с240¹
S2RGB71 с240¹
¹ В режимах Мартина и Скотти фактически отправляется 256 строк развертки, но первые 16 обычно имеют оттенки серого.

Семейство режимов под названием AVT (от Amiga Video Transceiver ) было первоначально разработано Беном Блиш-Уильямсом (N4EJI, затем AA7AS) для специального модема, подключенного к компьютеру Amiga, который в конечном итоге был продан корпорацией AEA.

Режимы Скотти и Мартин изначально были реализованы как улучшения ROM для модуля SSTV корпорации роботов. Точная синхронизация линии для режима Martin M1 приведена в этом справочнике. [7]

Режимы Robot SSTV были разработаны корпорацией Robot для их собственного подразделения SSTV.

Все четыре набора режимов SSTV теперь доступны в различных системах SSTV, установленных на ПК, и больше не зависят от исходного оборудования.

AVT [ править ]

AVT - это аббревиатура от Amiga Video Transceiver, программно-аппаратного модема, первоначально разработанного компанией Black Belt Systems (США) около 1990 года для популярного во всем мире домашнего компьютера Amiga до того, как семейство IBM PC получило достаточное качество звука с помощью специальных звуковых карт. Эти режимы AVT радикально отличаются от других режимов, упомянутых выше, в том, что они являются синхронными, то есть в них нет импульса горизонтальной синхронизации для каждой строки, а вместо этого используется стандартный вертикальный сигнал VIS для идентификации режима, за которым следует цифровой начальный кадр. Последовательность импульсов, которая предварительно выравнивает синхронизацию кадра, считая сначала в одну сторону, а затем в другую, позволяя синхронизировать последовательность импульсов в любой точке из 32, где она может быть успешно разрешена или демодулирована, после чего они отправляют фактические данные изображения в полностью синхронном и обычно чересстрочном режиме.

Чересстрочная развертка, отсутствие зависимости от синхронизации и межстрочная реконструкция обеспечивают режимам AVT лучшую помехоустойчивость, чем любые другие режимы SSTV. Полнокадровые изображения можно реконструировать с уменьшенным разрешением, даже если половина принятого сигнала была потеряна в сплошном блоке помех или затухании из-за функции чересстрочной развертки. Например, сначала отправляются нечетные строки, затем четные. Если блок нечетных строк теряется, четные строки остаются, и разумная реконструкция нечетных строк может быть создана простой вертикальной интерполяцией, в результате чего получается полный кадр строк, где четные строки не затрагиваются, хорошие нечетные строки остаются присутствует, а плохие нечетные строки заменены интерполяцией.Это значительное визуальное улучшение по сравнению с потерей невосстановимого непрерывного блока строк в режиме передачи без чересстрочной развертки. Чересстрочная развертка - это необязательный вариант режима, однако без него большая часть помехоустойчивости приносится в жертву, хотя синхронный характер передачи гарантирует, что прерывистая потеря сигнала не приведет к потере всего изображения. Режимы AVT в основном используются в Японии и США. Существует полный их набор с точки зрения количества черных и белых, цветных и строк сканирования 128 и 256. Цветные полосы и полосы серого могут быть наложены сверху и / или снизу, но полный кадр доступен для данных изображения, если только оператор выбирает иначе. Для приемных систем, в которых синхронизация не была согласована с синхронизацией входящего изображения, система AVT предусматривала повторную синхронизацию и согласование после приема.хотя синхронный характер передачи гарантирует, что прерывистая потеря сигнала не приведет к потере всего изображения. Режимы AVT в основном используются в Японии и США. Существует полный их набор с точки зрения количества черных и белых, цветных и строк сканирования 128 и 256. Цветные полосы и полосы серого могут быть наложены сверху и / или снизу, но полный кадр доступен для данных изображения, если только оператор выбирает иначе. Для приемных систем, в которых синхронизация не была согласована с синхронизацией входящего изображения, система AVT предусматривала повторную синхронизацию и согласование после приема.хотя синхронный характер передачи гарантирует, что прерывистая потеря сигнала не приведет к потере всего изображения. Режимы AVT в основном используются в Японии и США. Существует полный их набор с точки зрения количества черных и белых, цветных и строк сканирования 128 и 256. Цветные полосы и полосы серого могут быть наложены сверху и / или снизу, но полный кадр доступен для данных изображения, если только оператор выбирает иначе. Для приемных систем, в которых синхронизация не была согласована с синхронизацией входящего изображения, система AVT предусматривала повторную синхронизацию и согласование после приема.и количество строк сканирования 128 и 256. Цветные полосы и полосы серого могут быть дополнительно наложены сверху и / или снизу, но полный кадр доступен для данных изображения, если оператор не выберет иное. Для приемных систем, в которых синхронизация не была согласована с синхронизацией входящего изображения, система AVT предусматривала повторную синхронизацию и согласование после приема.и количество строк сканирования 128 и 256. Цветные полосы и полосы серого могут быть дополнительно наложены сверху и / или снизу, но полный кадр доступен для данных изображения, если оператор не выберет иное. Для приемных систем, в которых синхронизация не была согласована с синхронизацией входящего изображения, система AVT предусматривала повторную синхронизацию и согласование после приема.

Частоты [ править ]

Используя приемник, способный демодулировать однополосную модуляцию , передачи SSTV можно услышать на следующих частотах:

ГруппаЧастотаБоковая полоса
80 метров3,845 МГц (3,73 в Европе)LSB
43 метра6,925 МГц (пиратское радио)USB
40 метров7,171 МГц (7,165 в Европе)LSB
40 метров7,180 МГц (новая рекомендуемая частота для основных классов)LSB
20 метров14,230 МГц, частота 1 аналог.USB
20 метров14,233 МГц Частота 2 Аналог для уменьшения скопления людей на 14,230.USB
15 метров21,340 МГцUSB
10 метров28,680 МГцUSB
11 метров27,700 МГц (пиратское радио)USB

СМИ [ править ]

Внешнее видео
значок видео Видео, показывающее изображения и звук, генерируемый при их отправке в виде звука SSTV. на YouTube
Закодированное изображение в системе Ч / Б 8
Полученное изображение после декодирования передачи образца SSTV
Спектральный анализ пропускания образца SSTV

В популярной культуре [ править ]

На портале видеоигр Valve 2007 г. 3 марта 2010 г. было произведено обновление программных файлов в Интернете. Это обновление поставило задачу найти скрытые радиоприемники в каждой испытательной камере и доставить их в определенные места для приема скрытых сигналов. Скрытые сигналы стали частью анализа в стиле ARG фанатами игры, намекающими на продолжение игры - некоторые звуки были из строк кода Морзе, которые подразумевали перезапуск компьютерной системы, в то время как другие могли быть декодированы как намеренно низкокачественные. Изображения SSTV. Когда некоторые из этих декодированных изображений были собраны вместе в правильном порядке, обнаружился декодируемый хэш MD5 для системного телефонного номера электронной доски объявлений (425) 822-5251. Он предоставляет несколько ASCII-артовизображения, относящиеся к игре и ее потенциальному продолжению. [8] [9] [10] Продолжение Portal 2 было позже подтверждено. Согласно изображению SSTV узла скрытых комментариев из Portal 2 , BBS работает с компьютера на базе Linux и подключена к модему со скоростью 2400 бит / с 1987 года. Она подключена на кухне неуказанного разработчика Valve. У них были запасные модемы на случай, если один выйдет из строя, а другой - нет. BBS отправляет всего около 20 мегабайт данных.

В вышеупомянутом продолжении, Portal 2 , есть четыре изображения SSTV. Один транслируется в логове Раттмана. В декодированном виде это изображение является очень тонким намеком на конец игры. На изображении изображен взвешенный куб-компаньон на Луне. Остальные три изображения декодированы из узла комментариев в другом логове Раттмана. Эти 3 изображения представляют собой слайды с маркированными пунктами о том, как была создана ARG и каков был результат, например, сколько времени потребовалось объединенному Интернету, чтобы решить головоломку (среднее время выполнения составляло 7 1/2 часов). [11]

В другой видеоигре, Kerbal Space Program , есть небольшой холм в южном полушарии на планете «Дуна», который передает цветное изображение SSTV в формате Robot 24. На нем изображены четыре астронавта, стоящие рядом с тем, что является либо Лунным спускаемым аппаратом из миссий Аполлона, либо незаконченной пирамидой. Над ними - логотип игры и три круга. [12] Он издает звук только в том случае, если объект касается вершины холма. [ необходима цитата ]

Капарецца , итальянский автор песен, вставил изображение на призрачный трек своего альбома Prisoner 709 .

См. Также [ править ]

  • Любительское телевидение
  • Hellschreiber
  • Узкополосное телевидение
  • Радиофакс
  • Радиотелетайп
  • Коротковолновый
  • Ретранслятор SSTV
  • Видеотелефония

Ссылки [ править ]

  • Глидден, Рамон (сентябрь 1997 г.). «Начало работы с медленным сканированием телевидения». QST . Доступ 28 апреля 2005 г.
  • "Медленное определение сканирования". Он-лайн медицинский словарь . Доступ 28 апреля 2005 г.
  • Тернер, Джереми (декабрь 2003 г.). «07: Интервью с Тавом Фалько о раннем телематическом искусстве в Televista в Мемфисе, Новом центре художественной деятельности в Нью-Йорке и галерее Open Space в Виктории, Канада». Космическое пространство: прошлое, настоящее и будущее телематического искусства . Доступ 28 апреля 2005 г.
  • Саркисян, Джон. Телевидение с Луны . Поддержка Обсерваторией Паркса миссии Аполлон-11. Последнее обновление: 21 октября 2005 г.

Примечания [ править ]

  1. ^ https://web.archive.org/web/20140102230922/http://www.copmacdonald.com/
  2. ^ Миллер, Дон. «История ССТВ» . Проверено 9 мая 2006 года .
  3. ↑ Луна 3 . Архивировано 29 сентября 2007 года на Wayback Machine .
  4. ^ a b Свен Гран. «Телевизионный эксперимент с медленной разверткой Меркурий-Атлас-9» . Заметки космического радио .
  5. ^ Эндрю Леттен (2010-10-26). « Восстановлены « Потерянные »кассеты с« Лунной походкой »Аполлона 11» . Cosmos Online . Архивировано из оригинального 20 -го июля 2014 года . Проверено 4 ноября 2010 года . СИДНЕЙ: После трехлетних поисков утерянных лент Аполлона-11 и исчерпывающего шестилетнего проекта восстановления, цифровая ремастеризация исторической Лунной походки почти готова к трансляции.
  6. ^ а б Лангнер, Джон. «Режимы передачи SSTV» . Архивировано из оригинального 16 февраля 2003 года . Проверено 8 мая 2006 года .
  7. ^ Cordesses, L. и R (F2DC) (2003). " " Некоторые мысли об обработке SSTV "в реальном времени". " " . QEX . Проверено 2 сентября 2008 года .
  8. ^ Лихи, Брайан (01.03.2010). «Патч Portal добавляет азбуку Морзе, достижение - спекуляция Portal 2 начинается» . Shacknews . Проверено 2 марта 2010 .
  9. ^ Mastrapa, Гас (2010-03-02). «Интересные подсказки предполагают, что скоро появится продолжение портала» . Проводной . Проверено 2 марта 2010 .
  10. ^ Gaskill, Джейк (2010-03-03). «Слух: Valve анонсирует Portal 2 во время GDC 2010» . X-Play . Архивировано из оригинала на 2018-01-08 . Проверено 3 марта 2010 .
  11. ^ Результаты декодирования изображений одним пользователем с помощью программного обеспечения SSTV. http://forums.steampowered.com/forums/showthread.php?t=1854243 Архивировано 16 апреля 2015 г. в Wayback Machine . Проверено 14 августа 2012.
  12. ^ Расшифровка сигнала KSP SSTV на YouTube

Внешние ссылки [ править ]

  • Медленное сканирование в реальном времени для SSTV в реальном времени со всего мира и многое другое
  • SSTV с Международной космической станции перечисляет изображения, полученные с Международной космической станции через SSTV
  • Image Communication on Short Waves - бесплатный онлайн-справочник по любительскому радио для SSTV, WEFAX и цифровых SSTV

Программное обеспечение модема:

  • MMSSTV для Microsoft Windows
  • Ham Radio Deluxe для Microsoft Windows
  • RX-SSTV для Microsoft Windows
  • QSSTV для Linux
  • MultiMode Cocoa для Mac OS X
  • MultiScan для Mac OS X
  • Robot36 для Android (только декодирование)
  • SSTV Encoder для Android (только кодирование)