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DO2UF

SSTV... slow scan television

01. Historie
02. Bildsignalübertragung
03. Prinzipeller Aufbau der SSTV- Color Modis
04. Betriebsmodi Normenübersicht
05. Abkürzungen
06. Gerätetechnik
07. Hinweise für den SSTV-Operator
08. Literaturverzeichnis


Historie SSTV eine Betriebsart, von Funkamateuren entwickelt...

In Anlehnung an die Entwicklung der Fernsehtechnik beschäftigten sich amerikanische Funkamateure damit, Fernsehbilder auch auf der Kurzwelle zu übertragen.
TV- Übertragung erfordert eine Bandbreite von ca. 4 bis 6 MHz. Natürlich sind diese Bandbreiten auf den schmalen Kurzwellenbändern im Amateurfunk (160m- bis 10m- Band) nicht realisierbar.
Die Aufgabe bestand darin, auf einem Telefoniekanal mit dem üblichen Frequenzhub von 2 bis 3kHz ein (Stand)-Bild zu übertragen. Für ein Bild benötigte man (120 Bildraster mal 120 Bildpunkte) ca. 4 Minuten. im Laufe der Entwicklung einigte man sich auf 128 x 128 Bildpunkte und beschränkte sich auf die Übertragung von Standbildern. Mit der ständigen Weiterentwicklung dieser Betriebsart und der immer besser entwickelten Technik (Verfügbarkeit von Datenspeicherelektronik) gelang es, in immer kürzerer Zeit Standbilder (später auch in Farbe) zu übertragen. Damit entstanden eine Vielzahl von Betriebsmodi zur Bildübertragung (Robot- bis Phasemodes...).

SSTV-Meilensteine: /2/ergänzt durch /1/

  1. Copthorne Macdonald WA2BCW, WANLQ, WORX.... Aufsätze in QST 8,9/1958 der ARRL Narrow Image Transmissions System  
  2. 1960 erste Übertragung über den Atlantik von G3AST
  3. 1966 Sondergenehmigung Mc Murdo - Station in der Arktis... Bildaustausch mit den USA... groszes Echo in der AFU- Presse
  4. 1972 Sondergenehmigung in DL... erste SSTV-Versuche durch Siegbert Busch DJCN
  5. 1973 H.-J.Pietsch DJ6HP und V.Wraase Baugruppen zur Bilddarstellung auf Oszilloskop (Austausch der Bildröhre durch Nachleuttyp..)
  6. 1975 Nachleuchtröhren (Radar) als Monitor wurden abgelöst durch fast paralelle Entwicklung der Fa. Robot und Volker Wraase DL2RZ....Halbleiterspeichertechnik...Fernsehgeräte kamen als Monitore zu Einsatz
  7. Volker Wraase DL2RZ... entwickelte ein Verfahren zur zeilensequentiellen Bildübertragung von Colorbildern...(Zeilensynchronimpuls)
  8. SSTV- Konverter von Volker Wraase SC-1 SC-2
  9. Fa. Robot (USA) entwickelte weitere zeilensequentielle Bildübertragungsverfahren... (Bildsynchronimpuls... VIS-Header)
  10. Martin Emmerson G3OQD und Eddi (Scotti) Murphy GM3SBC kreierten die NEW-Modes...(zeilensequentielle RGB-Methoden)
  11. Michael Strecke DL8KCX und R. Rademacher DL9KCG entwickelten die ScanMateModes 1 + 2 für den Amigarechner
  12. weitere sprunghafte Entwicklung...P- Modes P3,P5,P7 von Dr.J.Langner WB2OSZ... PD-Modes von Don Rotier...
  13. Entwicklungen in Richtung 3D und digitale Übertragungsverfahren kündigen sich an...

Bildsignal-
übertragung
Es mußte innerhalb eines Telefoniekanals von 3 kHz eine Zuordnung getroffen werden, in der ein Bild (anfangs) mit den Farben Schwarz über die Graustufen bis zur Farbe Weiß übertragen werden konnte.

Spektrum eines SSTV-Signals Spektrum eines SSTV-Signals /1/

Alle Bildinformationen werden im NF- Bereich organisiert. Zu erkennen ist für Schwarz/Weiß- bzw. für Graustufen eine untere Eckfrequenz von 1500 Hz für Schwarz und eine obere Eckfrequenz von 2300 Hz für Weiß. dazwischen befinden sich die Graustufen.Notwendige Zeilen- und Bildsynchronsignale sind unterhalb des Schwarzwertes bei 1200Hz angeordnet.
Mit der Entwicklung der digitalen Bildspeicher bestand die Möglichkeit die Bildauflösung zu erhöhen. Bislang wurden 128 Bildzeilen zu je 128 Bildpunkten bei 8 Sekunden übertragen. Jetzt wurde versucht, durch Verdoppeln der Bildzeilenzahl, der Bildpunkte oder durch die Kombination beider, eine Optimierung zu erreichen. Damit stieg die Übertragungsdauer des Bildes auf 16 bzw. auf 32 Sekunden. Mit der Übertragung von farbigen SSTV- Bilden entstanden weitere Betriebsmodi. Zur Bildübertragung wird ein Header-Signal, aus dem der Betriebsmodus erkennbar wird, vorangestellt. Dieser wird als VIS (Vertikal Interval Signaling) bezeichnet, und bewirkt die Erkennung des verwendeten Modus.

VIS-Header (Robot 36) VIS- Header für SSTV Signal Modi Robot 36 /1/

Prinzipieller Aufbau der SSTV Color Modis Farbige SSTV-Bilder kann man
  • bildsequentiell
  • zeilensequentiell
übertragen.

Nachteilig bei der bildsequentiellen Übertragung ist das Erkennen des Bildes erst nach der Übertragung des dritten Farbauszuges.
So wurden Möglichkeiten erdacht (Wraase/Scotti/Martin), wie SSTV-Bilder zeilensequentiell übertragen werden konnten. Dabei laufen die drei Farben Rot/Grün/Blau -->bei Scotti und Grün/Blau/Rot -->bei Martin) in entsprechende Bildspeicher. Die eindeutige Zuordnung der Farbauszüge der Bildspeicher erfolgt über einen modifizierten Synchronimpuls. Eine Automatisierung der Erkennung des Betriebsmodus kam von Firma Robot, die mit der Einführung des VIS-Headers die Empfängerseite automatisch auf den Modi einstellen konnte (vorausgesetzt er war im Empfänger auswertbar). Gestörte Sync-Inpulse sind im Bildaufbau als Störungen sichtbar. Um die SSTV-Übertragung störunanfälliger zu machen, wurden die Sync-Impulse nur zu Beginn der Aussendung übertragen bzw. im Empfänger (Konverter) nur zu Beginn ausgewertet, um anschließend in den Free-Run-Modus überzugehen. Im Free-Run-Modus wirken sich Ungenauigkeiten im Timing nachteilig aus. Es können Bilder mit Schräglauf entstehen.


Spektrum des SSTV- Signals MARTIN 1 /3/


Spektrum des SSTV- Signals SCOTTI 1 /3/


Spektrum des SSTV- Signals ROBOT36 (ungerade Zeile) /3/


Spektrum des SSTV- Signals ROBOT36 (gerade Zeile) /3/


Spektrum des SSTV- Signals ROBOT72 /3/

Betriebsmodi Normen
Übersicht
Modus Mod Typ Zeit [s] Zeile Bem
Robot 8 BW 8 120 a, e
12 BW 12 120 e
24 BW 24 240 e
36 BW 36 240 e
12 YC 12 120  
24 YC 24 120  
36 YC 36 240  
72 YC 72 240  
Wraase SC1 24 RGB 24 120 c
48 RGB 48 240 b
96 RGB 96 240 b
Wraase SC2 30 RGB 30 128  
60 RGB 60 256  
120 RGB 120 256  
180 RGB 180 256  
Martin M1 RBG 114 240 b
M2 RGB 58 240 b
M3 RGB 57 120 c
M4 RGB 29 120 c
HQ1 YC 90 240  
HQ2 YC 112 240  
Scotti S1 RGB 110 240 b
S2 RGB 71 240 b
S3 RGB 55 120 c
S4 RGB 36 120 c
DX RGB 269 240 b
PasokonTV P3 RGB 203 16+480  
P5 RGB 305 16+480  
P7 RGB 406 16+480  
PD PD240 YC 248 480  
PD180 YC 187 480  
PD160 YC 161 384  
PD120 YC 126 480  
PD90 YC 90 240  
Tabelle SSTV-Modes (Auszug aus Tabelle von Dr. John Langner WB2OSZ)

Legende:
  • BW   Schwarz/Weis
  • RGB Rot/Grün/Blau.... Farbkomponenten der Bildübertragung
  • Y/C   Farbe als Luminanz (Y) und Chrominanz (C)
  • a   entspricht 8 Sekunden SSTV- Ursprungsnorm
  • b   16 Zeilen Graustufenskala und 240 Zeilen Bildinhalt
  • c   8 Zeilen Graustufenskala und 120 Zeilen Bildinhalt
  • e   Robot1200C (FH21P) kann im BW-Modus die Farben R/G/B einzeln senden, ...Grün wird verwendet

Welche Modis werden von den OM's hauptsächlich verwendet?
  • Scotti1       Nordamerika
  • Martin1       Europa
  • Robot/AVT   Japan

Raumstationen
  • Mir   Robot 36
  • ISS   PD-Modes????... Schauen sie auf die HP von SAREX!!

HAM "Dayton /Ohio 20. May 2000"
Besuchen sie bitte die Hompage von Silicon Pixels, Jim Barber N7CXI gibt ihnen einen Überblick über verwendete SSTV-Modes im Detail...bzw. der IVCA..



Abkürzungen
AVT Amiga Video Transiver
Martin Übertragungsmodes für SSTV --< entwickelt von Martin Emmerson G3OQD
NTSC TV-Norm Nordamerika
PAL TV-Norm Europa (Westeuropo)
Pixel ein Bildelement... Punkt oder Block, entsprechend des benutzten Ausgabegerätes
P7Monitor nachleuchtende Kathodenstrahlröhre, benutzt in der Pionierzeit des SSTV als Monitor
RGB übliches Model der Farbabbildung ROT/GRÜN/BLAU
Robot SSTV-Modes entwickelt von der Firma Robot zur SSTV- Übertrag, unterstützt Equipment der Firma Robot
Scotti SSTV-Modes, entwickelt von Eddy Murphy, GM3BSC in Scotland
SECAM TV-Norm Frankreich und Osteuropa
SSTV Mode zu Übertragung von Standbildern
VIS Vertical Interval Signaling, mit VIS wird automaisch der benutzte SSTV-Übertragungsmode erkannt und am Empfänger eingestellt
Wraase SSTV-Modes, entwickelt von Volker Wraase, DL2RZ, Germany...dazu auch Wraase-Konverter SC.....
Y/C Signalkomponenten eines Farbbildes, Y- Luminanz (Helligkeitsinformation), C- Chrominanz (Farbinformation R-Y und B-Y)



Gerätetechnik TSC-70 Geräte für SSTV (portabel) Auswahl möglicher Gerätekonfigurationen zum TSC-70P (hier ohne ATV-LOGO)

Was sollte an Digitalcamera/Camcorder vorhanden sein:

  • Video- Ausgang FBAS o. RGB
  • serielle Schnittstelle COM oder USB
  • externe Spannungsbuchse
  • Video- Eingang: Bilder können im Computer bearbeitet und wieder zur Digitalcamera geladen werden (meist in einen bestimmten Format 640x480 pix)



Hinweise für den SSTV-Operator Rapportsystem in SSTV
  • R   Verständlichkeit, Werte von 1 bis 5, 5 = beste Wert
  • S   Signalstärke, Werte von 1 bis 9, 9 = beste Wert
  • V   Bildqualität, Werte von 1 bis 5, 5 = bester Wert

SSTV- Frequenzen
Hinweise für den SSTV-Operator (frei nach ON4VT)
  • Frequenz beobachten vor SSTV- Aussendung, Anfrage in Foni "ist Frquenz besetzt?"
  • Komentiere Bilder in Foni
  • niemals in ein SSTV-QSO ein Bild senden... breake in Foni o. sende QRZ? benutze den Foni-kontakt
  • 28.680 MHz / 21.340MHz / 14.230MHz / 144.500MHz sind Anruffrequenzen...wechsle nach Kontakt auf eine freie Frequenz
  • 20Meter Band ist überfüllt, rufe auf dem TotenBand 10m... oft antwortet eine Station
  • Halte einen Mindestabstand auf KW von 3kHz!!! benutze ein 3kHz-Raster
  • sende vernünftige Bilder...keine ponografischen Aufnahmen / Gewalt / etc. ... zögert nicht solche SSTV- Operatoren anzuprangern.

Literatur
Autoren
/1/   Ferdi Schmid  DK5BI   "Das FAX/SSTV PRAXISBUCH für Funkamateure"    DARC- Verlag 1994

/2/   Klaus Dieter Koch DF6DR "SSTV ein Bildübertragungsverfahren in einem Telefonikanal"

/3/   Frank Löscher   DL1FH   "Bedienungsanleitung TSC-70P"

DO2UF Januar 2001      Letzte Änderung am 10.16.2001