慢掃描電視
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
[編輯]概念
[編輯]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
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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
[編輯]在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
[編輯]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。
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SSTV傳輸開始部分的頻譜
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調製
[編輯]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
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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
[編輯]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
[編輯]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
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| 外部影片連結 | |
|---|---|
 YouTube上的用SSTV產生的音頻和視頻信號 |
參見
[編輯]來源
[編輯]- Glidden, Ramon (September 1997). "Getting Started With Slow Scan Television." （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） QST. Accessed on April 28, 2005.
- "Slow scan definition." On-line Medical Dictionary. Accessed on April 28, 2005.
- Turner, Jeremy (December 2003). "07: Interview With Tav Falco About Early Telematic Art at Televista in Memphis, New Center for Art Activities in New York and Open Space Gallery in Victoria, Canada." Outer Space: The Past, Present and Future of Telematic Art. Accessed on April 28, 2005.
- Sarkissian, John. Television from the Moon （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）. The Parkes Observatory's Support of the Apollo 11 Mission. Latest Update: 21 October 2005.
腳註
[編輯]外部連結
[編輯]- Live Slow Scan （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） 全球各地的SSTV
- 從國際空間站接受SSTV
- 調製解調軟件
- 拓展閱讀
- 阿波羅登月電視直播是怎麼實現的？ （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）（簡體中文） 飛蠓，2020-01-09，科學公園