主頁（http://www.by236.com）：業余慢掃描電視(SSTV) 通信

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

普通的電視（TV）為了傳送活動的畫面圖像，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。業余短波頻段達不到這個要求，因而難以傳送一般的電視信號。
業余無線電愛好者對如何在業余短波頻段中進行圖像傳輸一直在不斷地研究和試驗，最終SSTV的愛好者們用圖像信號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現。
SSTV的基本技術
慢掃描電視技術可以通過普通的3kHz話音通道傳輸畫面，所以業余無線電愛好者的這項技術也被運用在其他領域中，稱為“靜止畫面傳輸”。SSTV是把一幅靜止的圖像經過編碼轉化成帶寬很窄的音頻信號，然后輸送到業余無線電臺進行調制，最終變成無線電信號發射出去。 在接收端，電波經解調后恢復成發射前的音頻信號，使用解碼器解調后還原成圖像。SSTV信號占用帶寬只有1.0～2.5kHz，與語音信號不相上下，因此可以采用普通話音調制的所有方式進行調制，不需要對現有的業余無線電收發信機進行任何改造，實現起來非常容易，通過短波的超視距傳輸使SSTV信號具有DX通信的能力。SSTV把不同亮度和顏色的信號多次分時進行傳送，因此，在某一瞬間的干擾對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來表示，屬于等幅調頻信號，因此對信號的衰落和波形的失真不敏感，使SSTV信號具有很好的抗干擾和抗衰落的特性，保證信號經過惡劣多變的漫長傳輸路徑以后，仍然能很好地還原所傳輸的畫面信息。如果通過計算機的軟件進一步對信號進行容錯補償以及對畫面進行相關性的后期處理，還可以更進一步提高所還原的通信圖像的質量。
一幅畫面包含著大量的信息，不可能同時從無線電信道中發送出去，必須把它分割成許多微小的、具有均勻亮度和色彩的單位，按不同的時間和順序加以傳送。每一個這樣的最小單位叫做一個像素。顯然，把畫面分割得越細，得到的像素就越多，就越能呈現出圖像的細節，因而影像就越清晰細膩，影像質量就越高。每秒鐘內傳送的像素越多，所需要的頻帶就越寬，所得到的影像也越清晰。基本標準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行構成，因此，構成一幅SSTV黑白圖像畫面總共有76 800個像素。
為了對像素進行傳輸，按照一定的順序逐點地掃描畫面的像素，并將像素的亮度信息轉換成電信號。采用這種化整為零、逐個傳輸的方法就能把按畫面幾何位置分布的亮度變化轉變成隨時間變化的電信號。在電視技術中，對畫面像素的掃描通常是自左而右，自上而下地勻速進行，從畫面左端掃到右端叫做水平掃描或者叫行掃描；自上而下地對畫面掃描稱為垂直掃描，或叫幀掃描。每秒鐘掃描的行數稱為行頻率，單位為“行/秒”。每秒鐘掃描的幀數稱為幀頻率，單位為“幀/秒”。由于SSTV一幀畫面經常需要幾十秒鐘才能傳輸完，所以經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。
當一行掃描完成后，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，這個過程叫做回掃，也叫逆程，所需要的時間分別稱為行回掃時間和幀回掃時間。在進行回掃的過程中并不傳送圖像信號，SSTV利用這個逆程時間的空隙插入傳輸同步信號和叫做VIS的插入信號，VIS信號載有一些諸如呼號、軟件版本信息以及SSTV制式標準識別代碼等信息，方便在對信號進行解碼時讓軟件讀出識別。
在對圖像畫面進行掃描傳輸的過程中，接收端顯示畫面像素的掃描速度和方式必須要與發射端的步調完全一致，為此必須保證兩個條件：即收發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）。這種強迫它們頻率和相位一致的過程叫做同步。為了實現同步，發送圖像信號時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送特殊的脈沖信號，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送端，收到的畫面會上端向左、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送端太多，傾斜得太厲害，行回掃時間和被嚴重壓縮的圖形會交替形成上端向左、下端向右的粗條紋。若接收端的行頻偏低，則發生相反的傾斜。而如果接收端的幀頻高于發送端，收到的畫面會發生向上移動的現象。幀頻高得越多，移動翻滾的速度越快。相反若接收端幀頻偏低，則接收到的圖像向下移動翻滾。如果收發雙方行頻、幀頻完全一致，但是掃描的初始時刻不同，接收到的畫面穩定，但是在屏幕上的位置不對。
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對其進行頻率調制（SCFM）。其中，1200Hz代表同步脈沖信號，1500Hz代表黑電平，2300Hz代表白電平，信號帶寬為1.0~2.5kHz，在整個信號傳輸過程中調制后的信號幅度沒有變化。將此音頻信號送到業余無線電收發信機中進行SSB調制發射出去。常見的黑白SSTV制式標準有3種：8.5s（128行）、17s（256行）和34s（256行）。傳輸的畫面像素越多，影像清晰度越高，所需要的時間就越長。
彩色SSTV的調制方式與黑白SSTV相似，同樣是對1900Hz的音頻副載頻進行調頻，1200Hz代表同步脈沖信號，1500Hz代表黑電平，2300Hz代表亮度最大的電平，信號帶寬為1.0~2.5kHz，已調制信號為恒幅信號。但是每一行像素的已調載頻信號分成3組，互相之間用很窄的1200Hz分隔信號隔開，它們分別代表不同彩色的亮度，最后將此音頻副載頻信號送到收發信機中進行SSB調制發射出去。多數畫面的有效部分由每行320像素、每幀240行構成，一幅畫面共由76 800個像素構成。彩色SSTV制式標準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3個基色進行像素的掃描，然后按照一定的次序，將對每個基色的畫面掃描得到的亮度信號變換為不同音調逐一發送出去。發送的順序一般為紅色-藍色-綠色，三基色中的每一種基色信號在發送時都使用相同的速率，因而發送的時間也是相等的。SCOTTIE和MARTIN制式便是這種方式的代表，根據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制式標準就是分別傳送亮度信號和色差信號的YC制，這種制式和我們普通彩色電視所采用的方式一樣，根據人眼對不同顏色的敏感程度以及亮度方程式，系統只需傳送亮度信號和兩種色度信號，其中沒有傳送的一種色度分量可以使用數學方式恢復出來。
(中國集群通信網 | 責任編輯：陳曉亮)