איך עובד SSTV

התרגום לעברית של sstv הוא טלוויזיה בסריקה אטית. אבל המונח מטעה קצת כי למעשה מדובר בתמונות קפואות (stills) ולא וידאו (moving pictures)

השם מתייחס בעיקר לטכנולוגיה ששימשה את הממציא, קופ מקדונלד, בסוף שנות החמישים במהלך פרויקט מעבדה בעקבות מאמר שקרא בזמן לימודיו באוניברסיטה. קופ לקח תמונה אלקטרונית שצולמה דרך מצלמת טלוויזיה והוריד את קצב קריאת הנתונים כך שמידע שלקח ערוץ של 6MHz שיתאים לערוץ ת”ג של 3kHz (כלומר פי 1/2000) וקלט אותם על מסכי מכ”ם מעודפי הצבא שהם בעלי קצב עדכון נמוך ושומרים את המידע המוצג עליהן למשך מספר שניות. אומנם היום אנחנו משתמשים במחשב האישי ובכרטיס הקול, אבל הרעיון המקורי נשאר זהה, ולכן אסביר קודם כל איך בנוי אות וידאו אנלוגי.

המצלמות הישנות קלטו פוטונים על מסך השפופרת ואז בעזרת קרן אלקטרונים שחררו את המטען ולפי עצמתו נקבעה הבהירות בנקודה. כך סרקה הקרן שורה אחר שורה ונוצר שילוב של אות אנלוגי (בתוך השורה), דיגיטלי (הדגימה של השורות) ואותות סנכרון שסימנו כאשר הקרן סיימה לסרוק שורה או את כל המסך.

אם נחבר סקופ לחוט הצהוב שיוצא מהממיר נוכל לראות משהו כזה

בתמונה זו רואים שורה אחת מתוך התמונה המשודרת

  • קו האפס מסמן את השחור
  • הקו העליון (0.7v) מסמן לבן
  • וקו 0.3v- מסמן אות סנכרון. במקרה זה תחילתה של שורה חדשה (hsync)

ניתן לראות גם פרץ צבע שהוא אות שהוסף מאוחר יותר ומאפשר שידור הצבע. אין זה רלוונטי אלינו ולכן לא אכנס לזה. כהערת אגב, בשנות ה70 החליטה ממשלת ישראל כי טלוויזיה צבעונית היא מוצר מותרות שיגביר את הפערים החברתיים ולכן שובש אות זה במשדר מה שגרם למקלטים להציג בשחור לבן בלבד. מייד לאחר כך פותח ה”אנטי-מחיקון” ששיחזר את האות לשמחת הצופים.

אם נגדיל את קבוע הזמן נוכל לראות את סיגנל תחילת התמונה שנקרא vsync והוא ארוך בהרבה מהhsync

כדי לעמוד במגבלות רוחב בפס,הוקטנה הרזולוציה ל120 פיקסלים ו120 שורות, וקצב הנתונים הואט כך ששידור תמונה בודדת ייקח 7 שניות (במקום 640 פיקסלים, 480 שורות, 60 פעמים בשנייה בתקן NTSC)

המידע אופנן ב FM, על ידי כך שאות הסנכרון יצר 1200Hz וגווני אפור נהיו מ 1500 הרץ עבור שחור ועד 2300 הרץ עבור לבן. כאשר עברו לשדר תמונת צבע, מה שבוצע למעשה הוא שידור 3 שורות עוקבות, אחת עבור כל ערוץ RGB, וזאת בניגוד לסיגנל וידאו סטנדרטי שם משודר מידע הצבע במקביל למידע הבהירות.

עם השנים שופרה השיטה המקורית וכף נוצרו מספר אופנים (modes) לקידוד התמונה, כשהשוני נובע בעיקר מרזולוציית התמונה, קצב השידור, ותזמון האותות. רוב האופנים הופיעו בצורת eprom-ים שהוכנסו למכשיר Robot 1200C שהיה האמצעי המקובל לשידור וקליטת sstv בימים תרום עידן המחשב האישי. השיטות הנפוצות היום הן Martin1 באירופה ו Scottie1 בארה”ב. שתיהן משדרות 240 שורות ולוקחות קצת פחות מ2 דקות להעברת תמונה צבעונית.

כדי לסמן את תחילת התמונה משודרות (לפעמים) אות פתיחה (attention) ולאחריו משודר אות שנקרא VIS שמכיל את אפיון המידע שישודר אחריו. תחילה משודר אות שמורכב מ300ms של 1900Hz, לאחר מכן 10ms של 1200hz ושוב 300ms של 1900Hz.לאחריו משודר המידע עצמו שהוא למעשה בייט סיראלי ב 1200baud שמכיל ביט התחלה ב 1200hz, שבעה ביטי מידע (1=1100hz, 0=1300Hz), ביט זוגיות וביט סיום ב1200Hz. לכל מוד שידור הוקצה מספר מהטבלה, וכך התוכנות הקולטות יודעות לזהות באופן אוטומטי את מוד השידור לדוגמא 0x2C הוא מוד Martin1 ואילו 0x3C מסמן את Scottie1

לאחר שידור התמונה עצמה משודר VIS סיום ע״י חזרה פעמים על הרצף 2300 הרץ (300ms) ו 1200 הרץ (10ms)

בתחילתו של המירוץ לחלל, השיטה שימשה גם את נאסא וגם את תוכנית החלל הסובייטית לשידור תמונות מחלליות ווסטוק ומרקורי. ווריאציות שונות המשיכו אפילו עד תוכנית אפולו. מסורת זו נשמרת וגם היום שידורי sstv נמצאים בשימוש מדי פעם בתחנת החלל הבין לאומית בתדר 145.800.

כדי לשדר תמונות ברזולוציה גבוהה (HD) ובאיכות טובה יותר פותחה בשנים האחרונות שיטה שנקראת Digital SSTV אך למרות השם למעשה זו שיטה שונה לחלוטין ומסתמכת על HamDRM כדי להעביר את המידע הדיגיטאלי של הקובץ.

 

Pin It
(Visited 47 times, 1 visits today)

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *