主頁(yè)（http://www.130131.com）：業(yè)余慢掃描電視(SSTV) 通信

業(yè)余慢掃描電視通信（SSTV）是目前比較活躍的一種業(yè)余無線電通信活動(dòng)方式，SSTV能夠以一般話音信號(hào)的帶寬，在相當(dāng)大的QRN情況下，采用業(yè)余短波頻段向遠(yuǎn)隔千里之外的業(yè)余無線電臺(tái)傳送色彩艷麗的圖像，其巨大的魅力吸引著很多HAM加入到這一活動(dòng)中來。

普通的電視（TV）為了傳送活動(dòng)的畫面圖像，需要每秒傳送50幅畫面（隔行掃描），所占用的頻帶寬度達(dá)6MHz。因此，傳輸所用的頻率需要甚高頻（VHF）、特高頻（UHF）或者更高的頻率。業(yè)余短波頻段達(dá)不到這個(gè)要求，因而難以傳送一般的電視信號(hào)。
業(yè)余無線電愛好者對(duì)如何在業(yè)余短波頻段中進(jìn)行圖像傳輸一直在不斷地研究和試驗(yàn)，最終SSTV的愛好者們用圖像信號(hào)的慢變化來減少所占頻帶的寬度，在短波上采用幾秒鐘傳送一幅圖像的辦法，使在短波波段傳送圖像的愿望得以實(shí)現(xiàn)。
SSTV的基本技術(shù)
慢掃描電視技術(shù)可以通過普通的3kHz話音通道傳輸畫面，所以業(yè)余無線電愛好者的這項(xiàng)技術(shù)也被運(yùn)用在其他領(lǐng)域中，稱為“靜止畫面?zhèn)鬏?rdquo;。SSTV是把一幅靜止的圖像經(jīng)過編碼轉(zhuǎn)化成帶寬很窄的音頻信號(hào)，然后輸送到業(yè)余無線電臺(tái)進(jìn)行調(diào)制，最終變成無線電信號(hào)發(fā)射出去。 在接收端，電波經(jīng)解調(diào)后恢復(fù)成發(fā)射前的音頻信號(hào)，使用解碼器解調(diào)后還原成圖像。SSTV信號(hào)占用帶寬只有1.0～2.5kHz，與語音信號(hào)不相上下，因此可以采用普通話音調(diào)制的所有方式進(jìn)行調(diào)制，不需要對(duì)現(xiàn)有的業(yè)余無線電收發(fā)信機(jī)進(jìn)行任何改造，實(shí)現(xiàn)起來非常容易，通過短波的超視距傳輸使SSTV信號(hào)具有DX通信的能力。SSTV把不同亮度和顏色的信號(hào)多次分時(shí)進(jìn)行傳送，因此，在某一瞬間的干擾對(duì)傳輸畫面的影響很少，而且，不同亮度和顏色是用不同的音頻頻率信號(hào)來表示，屬于等幅調(diào)頻信號(hào)，因此對(duì)信號(hào)的衰落和波形的失真不敏感，使SSTV信號(hào)具有很好的抗干擾和抗衰落的特性，保證信號(hào)經(jīng)過惡劣多變的漫長(zhǎng)傳輸路徑以后，仍然能很好地還原所傳輸?shù)漠嬅嫘畔ⅰＨ绻�通過計(jì)算機(jī)的軟件進(jìn)一步對(duì)信號(hào)進(jìn)行容錯(cuò)補(bǔ)償以及對(duì)畫面進(jìn)行相關(guān)性的后期處理，還可以更進(jìn)一步提高所還原的通信圖像的質(zhì)量。
一幅畫面包含著大量的信息，不可能同時(shí)從無線電信道中發(fā)送出去，必須把它分割成許多微小的、具有均勻亮度和色彩的單位，按不同的時(shí)間和順序加以傳送。每一個(gè)這樣的最小單位叫做一個(gè)像素。顯然，把畫面分割得越細(xì)，得到的像素就越多，就越能呈現(xiàn)出圖像的細(xì)節(jié)，因而影像就越清晰細(xì)膩，影像質(zhì)量就越高。每秒鐘內(nèi)傳送的像素越多，所需要的頻帶就越寬，所得到的影像也越清晰�；�本標(biāo)準(zhǔn)SSTV畫面的寬高比為4:3，畫面有效部分多由每行320像素、每幀240行構(gòu)成，因此，構(gòu)成一幅SSTV黑白圖像畫面總共有76 800個(gè)像素。
為了對(duì)像素進(jìn)行傳輸，按照一定的順序逐點(diǎn)地掃描畫面的像素，并將像素的亮度信息轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。采用這種化整為零、逐個(gè)傳輸?shù)姆椒ň湍馨寻串嬅鎺缀挝恢梅植嫉牧炼茸兓�轉(zhuǎn)變成隨時(shí)間變化的電信號(hào)。在電視技術(shù)中，對(duì)畫面像素的掃描通常是自左而右，自上而下地勻速進(jìn)行，從畫面左端掃到右端叫做水平掃描或者叫行掃描；自上而下地對(duì)畫面掃描稱為垂直掃描，或叫幀掃描。每秒鐘掃描的行數(shù)稱為行頻率，單位為“行/秒”。每秒鐘掃描的幀數(shù)稱為幀頻率，單位為“幀/秒”。由于SSTV一幀畫面經(jīng)常需要幾十秒鐘才能傳輸完，所以經(jīng)常用多少秒來描述畫面的傳輸速度，而不像一般電視廣播那樣用幀頻來表達(dá)。
當(dāng)一行掃描完成后，需要迅速地從最右端跳回到下一行的左端，一幀掃描完成后也需要迅速地從畫面的最下端跳到頂端，這個(gè)過程叫做回掃，也叫逆程，所需要的時(shí)間分別稱為行回掃時(shí)間和幀回掃時(shí)間。在進(jìn)行回掃的過程中并不傳送圖像信號(hào)，SSTV利用這個(gè)逆程時(shí)間的空隙插入傳輸同步信號(hào)和叫做VIS的插入信號(hào)，VIS信號(hào)載有一些諸如呼號(hào)、軟件版本信息以及SSTV制式標(biāo)準(zhǔn)識(shí)別代碼等信息，方便在對(duì)信號(hào)進(jìn)行解碼時(shí)讓軟件讀出識(shí)別。
在對(duì)圖像畫面進(jìn)行掃描傳輸?shù)倪^程中，接收端顯示畫面像素的掃描速度和方式必須要與發(fā)射端的步調(diào)完全一致，為此必須保證兩個(gè)條件：即收發(fā)兩端掃描的頻率要相同，每行和每幀開始掃描的位置要一絲不差（即相位相同）。這種強(qiáng)迫它們頻率和相位一致的過程叫做同步。為了實(shí)現(xiàn)同步，發(fā)送圖像信號(hào)時(shí)需要在每一行即將開始之前或每一幀即將開始之前穿插發(fā)送特殊的脈沖信號(hào)，分別稱為行同步脈沖和幀同步脈沖。如果接收端的行頻略高于發(fā)送端，收到的畫面會(huì)上端向左、下端向右地傾斜，變成平行四邊形。如果接收端的行頻高于發(fā)送端太多，傾斜得太厲害，行回掃時(shí)間和被嚴(yán)重壓縮的圖形會(huì)交替形成上端向左、下端向右的粗條紋。若接收端的行頻偏低，則發(fā)生相反的傾斜。而如果接收端的幀頻高于發(fā)送端，收到的畫面會(huì)發(fā)生向上移動(dòng)的現(xiàn)象。幀頻高得越多，移動(dòng)翻滾的速度越快。相反若接收端幀頻偏低，則接收到的圖像向下移動(dòng)翻滾。如果收發(fā)雙方行頻、幀頻完全一致，但是掃描的初始時(shí)刻不同，接收到的畫面穩(wěn)定，但是在屏幕上的位置不對(duì)。
黑白SSTV通常采用1900Hz的音頻作為副載頻，用掃描得到的圖像信號(hào)對(duì)其進(jìn)行頻率調(diào)制（SCFM）。其中，1200Hz代表同步脈沖信號(hào)，1500Hz代表黑電平，2300Hz代表白電平，信號(hào)帶寬為1.0~2.5kHz，在整個(gè)信號(hào)傳輸過程中調(diào)制后的信號(hào)幅度沒有變化。將此音頻信號(hào)送到業(yè)余無線電收發(fā)信機(jī)中進(jìn)行SSB調(diào)制發(fā)射出去。常見的黑白SSTV制式標(biāo)準(zhǔn)有3種：8.5s（128行）、17s（256行）和34s（256行）。傳輸?shù)漠嬅嫦袼卦蕉啵�影像清晰度越高，所需要的時(shí)間就越長(zhǎng)。
彩色SSTV的調(diào)制方式與黑白SSTV相似，同樣是對(duì)1900Hz的音頻副載頻進(jìn)行調(diào)頻，1200Hz代表同步脈沖信號(hào)，1500Hz代表黑電平，2300Hz代表亮度最大的電平，信號(hào)帶寬為1.0~2.5kHz，已調(diào)制信號(hào)為恒幅信號(hào)。但是每一行像素的已調(diào)載頻信號(hào)分成3組，互相之間用很窄的1200Hz分隔信號(hào)隔開，它們分別代表不同彩色的亮度，最后將此音頻副載頻信號(hào)送到收發(fā)信機(jī)中進(jìn)行SSB調(diào)制發(fā)射出去。多數(shù)畫面的有效部分由每行320像素、每幀240行構(gòu)成，一幅畫面共由76 800個(gè)像素構(gòu)成。彩色SSTV制式標(biāo)準(zhǔn)中最常用也是最易理解的編碼方式就是RGB方式，或稱彩色順序制。這種方式將圖像分解為紅、綠、藍(lán)3個(gè)基色進(jìn)行像素的掃描，然后按照一定的次序，將對(duì)每個(gè)基色的畫面掃描得到的亮度信號(hào)變換為不同音調(diào)逐一發(fā)送出去。發(fā)送的順序一般為紅色-藍(lán)色-綠色，三基色中的每一種基色信號(hào)在發(fā)送時(shí)都使用相同的速率，因而發(fā)送的時(shí)間也是相等的。SCOTTIE和MARTIN制式便是這種方式的代表，根據(jù)不同的具體方式其彩色的傳送順序也有所不同。另外一種常用彩色SSTV制式標(biāo)準(zhǔn)就是分別傳送亮度信號(hào)和色差信號(hào)的YC制，這種制式和我們普通彩色電視所采用的方式一樣，根據(jù)人眼對(duì)不同顏色的敏感程度以及亮度方程式，系統(tǒng)只需傳送亮度信號(hào)和兩種色度信號(hào)，其中沒有傳送的一種色度分量可以使用數(shù)學(xué)方式恢復(fù)出來。
(中國(guó)集群通信網(wǎng) | 責(zé)任編輯：陳曉亮)