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La sstv en détails par Alexandre Gachet hb9hfx
IntroductionSSTV est l’abbréviation de Slow Scan Television (en français: télévision à balayage lent) par opposition à l’abbréviation FSTV (Fast Scan Television - télévision à balayage rapide) plus connue sous le nom d’ATV (Amateur Television). Le principe fondamental de la SSTV est de permettre aux radio-amateurs de transmettre des images fixes à l’aide d’une bande passante réduite correspondant à celle de la parole. De ce postulat émergent les disparités élémentaires qui différencient la SSTV de l’ATV dans le domaine technique et, par conséquent, dans le domaine du matériel nécessaire pour être qrv dans l’un ou l’autre mode... Naissance d'une nouveau modeL’histoire de la SSTV commence en 1957 lorsque Copthorne
MacDonald (OM depuis 1951 et étudiant à l’école d’ingénieurs de
l’université du Kentucky) feuillette le Bell System Technical Journal dans la
bibliothèque de son école. Il y trouve un article relatif à des expériences de
transmission par le biais d’une simple ligne téléphonique. Pour la première fois,
Copthorne se rend compte que “transmission d’images” n’est pas
forcément synonyme de très “très large bande passante”! Une idée germe
aussitôt dans son esprit d’OM ingénieux: pourquoi ne pas exploiter ce principe dans
une optique radio-amateur?
Avec l’aval du directeur de l’école, Copthorne intègre son projet dans le
cours de ses études et profite du matériel disponible dans les ateliers. La conception
dure six mois, avec pour Copthorne l’angoisse constante de voir surgir une
complication inattendue et fatale. Mais rien de tout cela ne se produit: le système
fonctionne! Matériel nécessaireBien que la SSTV existe depuis plusieurs
décennies, elle a toujours été quelque peu boudée par les radio-amateurs à cause des
coûts importants qu’elle implique et de la complexité technique rendant difficile
une conception “home made”... Cette situation pourrait cependant changer du tout
ou tout durant les mois à venir. En effet, la démocratisation de l’informatique
permet l’implantation des ordinateurs dans un nombre sans cesse croissant de foyers,
à plus forte raison dans les repères mystérieux de radio-amateurs toujours à la pointe
du progrès technologique! Bonne nouvelle pour ces derniers: l’ordinateur remplace
aujourd’hui à très bon compte les équipements SSTV complexes et onéreux de
l’époque! Le transceiverQu’il s’agisse d’un transceiver ondes courtes,
VHF ou UHF, en mode SSB ou FM, cela n’a aucune importance! La SSTV utilisant une
bande passante réduite de l’ordre de 3 kHz, tous les appareils utilisables en phonie
peuvent transmettre de la SSTV. Evidemment, l’utilisation de TX anciens (par exemple
dépourvus de filtres) risque de poser quelques problèmes, notamment quant à la qualité
des images... Systèmes intégrésRobot 1200CL'unité de balayage lent Robot est une unité commerciale
introduite en 1984 et que fournissait à l'époque Robot Co. en Californie. Bien que ces
unités ne soient plus disponibles, beaucoup sont encore en service. Elles contiennent des
unités de capture et d'enregistrement vidéo ainsi que de télévision à balayage lent
qui reçoivent et émettent d'excellentes images. Les modes qu'elles supportent dépendent
de la version de la ROM installée. Une unité Robot peut également être contrôlée
avec un PC muni d'un software tel que le logiciel HiRes de Tom Jenkins qui inclut un
excellent éditeur graphique. Pasokon (par John Langner WB2OSZ)L'unité Pasokon formée d'une carte interne qui se connecte sur
le bus PC et d'un logiciel d'accompagnement représente un système complet de
télévision à balayage lent, couvrant tous les modes avec une excellente qualité
d'image et une bonne protection contre le bruit sur de faibles signaux. La dernière
version du software (3.0) est True color, 16.7 millions de couleurs et possèdent d'autres
excellentes caractéristiques. Note: cette nouvelle version nécessite au minimum un PC
486 50 avec 4 Mb RAM. Viewort VGA (par John Montalbano KA2PYJ)L'unité Viewport est une interface externe qui se connecte
directement au port parallèle du PC et qui, avec le logiciel adéquat, forme un système
de SSTV complet acceptant les modes de transmission les plus populaires. La qualité
d'image est très bonne aussi bien en émission qu'en réception. Le logiciel est bien
conçu et facile à utiliser. Ces unités sont encore disponibles. Tasco TSC-70UCe système plein de qualités fournit des images couleur
remarquables et de nombreux formats SSTV. Il offre également une interface de connection
informatique série, une télécommande infrarouge et deux pages de mémoire video en
option. Handbuch SC-2Ce système fournit par Wraase Elektronik a été développé
par Volker Wrasse, DL2RZ. La version SC-2 de cette unité gère les modes Martin et peut
être équipée d'un clavier pour l'ajout d'éléments graphiques. Ordinateurs et interfacesL'interfaceIl s’agit du seul élément spécifique à la SSTV
qu’il faudra se procurer ou, mieux, construire soi-même (à moins bien sûr que vous
ne préfériez l'option Ordinateurs et cartes son).
Cette interface joue simplement le rôle d’interprète entre deux unités qui
n’ont pas été conçues pour se comprendre, à savoir le transceiver d’une part
et l’ordinateur d’autre part. Cette interface se décline en différents
modèles présentant généralement des caractéristiques similaires. Le modèle HAMCOM
est bien implanté en HB9 et donne d’excellents résultats. Les logicielsROY1 (par Luigi Maggi IK8BZA)ROY 1 est un nouvel ensemble SSTV logiciel et matériel
développé par Fontana Software et IK8BZA. Le logiciel tourne de manière parfaitement
multitâche sous Windows 95. Le matériel consiste en une interface DSP basée sur deux
microprocesseurs. Cette interface est disponible sous forme de kit ou prête à l'emploi.
L'interfaçage avec l'ordinateur se fait via le port RS-232.
Prix: GSH-PC (SAW-SCAN) SSTV CONVERTER (par Geza Szabados-Hann DL4SAW)GSH-PC est un
logiciel conçu pour transmettre et recevoir des images SSTV. Ce logiciel n'est pas un
décodeur multimode FAX/RTTY/PACTOR/etc. Il a été conçu spécifiquement pour la SSTV.
Configuration informatique nécessaire: JV-FAX (par Eberhard Backeshoff DK8JV)JVFAX est un logiciel multi-mode conçu pour la réception de
cartes météorologiques et de fax. Pour les radio-amateurs, il existe une option
supplémentaire de transmission pour le FAX et des possibilités d'émission/réception en
SSTV.
Configuration informatique nécessaire: Proskan (par KA1LPA)Proskan est un
logiciel SSTV gérable à la souris.
Configuration informatique nécessaire: MScan (par Mike Versteeg PA3GPY)SSTV jusqu'aux limites: MSCAN 2.20 et MULTISCAN
Le modem: MULTISCAN Vester program (par Benn Vester K3BC)Le système Vester est un autre bon logiciel SSTV conçu pour
les personnes intéressées par la programmation BASIC. Si vous êtes quelque peu familier
avec le BASIC, vous apprécierez les excellents résultats que ce programme fournit. Benn
Vester est connu pour son excellent travail dans le domaine des softwares FAX tels que
FAX480. Ce programme utilise une interface très semblable à celle du programme JVFAX. En
fait, un simple switch SPDT vous permettra d'utiliser les deux. Vester est également
shareware et disponibles sur les BBS radio-amateur telles que la BBS de l'AARL. Ordinateurs et cartes sonWin95SSTV (par Jim Barber N7CXI et William Montgomery VE3EC)Win95SSTV est un
logiciel SSTV spécifiquement écrit pour les ordinateurs utilisant Windows 95 ou Windows
NT (3.51 ou suivant). Il utilise la carte son de l'ordinateur comme convertisseur
analogique-numérique ou numérique-analogique, selon que vous êtes en réception ou
en émission. C'est un logiciel 32-bits partageant l'utilisation du processeur avec
d'autres logiciels 32 bits. Il est donc possible d'utiliser un traitement de texte, de
surfer sur le web et de faire d'autres choses tout en recevant des images SSTV en même
temps. Les limites sont, bien sûr, la vitesse de votre ordinateur, la quantité de
mémoire disponible et votre imagination.
Configuration informatique nécessaire: Winpix Pro (par Don Rotier K0HEO)Winpix Pro fait
également partie des logiciels utilisant la carte son comme interface.
Configuration informatique nécessaire: Sound Blaster SSTV (par Harlan Technologies)Logiciel SSTV
pour toute carte son compatible Sound Blaster.
Configuration informatique nécessaire: Considérations techniquesUn monde d'imagesIl existe grosso modo deux méthodes pour transmettre des images par le biais des ondes radios (sans entrer dans les détails, on peut raisonnablement apparenter le WEFAX (weather facsimile) à une forme dérivée de la SSTV):
Principes de base de la transmission d'imagesLe mode SSTV cherche dans un premier temps à décomposer l’image sélectionnée pour pouvoir la transmettre au moyen d’un canal de transmission (les ondes radio) et la reconstituer à l’autre extrémité sous sa forme primitive. Etant donné qu’un tel canal ne permet de transmettre qu’un phénomène variant dans le temps, la structure spatiale de l’image doit tout d’abord être convertie en une structure répartie dans le temps et ensuite reconvertie. Cette opération est effectuée par le balayage ligne par ligne de l’image, comme si l’image était découpée en un certain nombre de petites bandes étroites, puis en points (cf. Fig 1), dont la variation de la luminosité est transmise successivement et reconstituée de l’autre côté en lignes complètes. Pour ne pas perdre la richesse des détails d’une image, il faut que cette dernière soit décomposée en un nombre de lignes aussi grand que possible et que chaque ligne compte le plus grand nombre possible de points d’image. Mais plus cette décomposition est grande, plus grandes seront les exigences auxquelles devra satisfaire le canal de transmission. En général, dans le domaine de la SSTV assistée par ordinateur, le pixel est utilisé comme unité de décomposition.
De l'image à la radio et vice-versaL’étape suivante consiste à coder les unités de décomposition de l’image de telle sorte qu’elles puissent être émises par le transceiver les unes à la suite des autres. Le système de codage utilisé est d’une simplicité étonnante: dans le cas du protocole SSTV 8 secondes noir/blanc utilisé lors des débuts de la SSTV en 1958, on fait correspondre à la couleur noire une fréquence de 1500 Hz, à la couleur blanche la fréquence de 2300 Hz, tous les niveaux de gris se partageant les fréquences comprises entre ces deux bornes (cf. Fig 2)! Le système “balaye” alors l’image pixel après pixel et, au travers du modem, envoie au transceiver les fréquences correspondantes les unes après les autres, d’où les sonorités étranges d’une transmission SSTV! A la réception, le transceiver recueille séquentiellement les différentes fréquences et les transmet à l’ordinateur au travers du modem. Chaque fréquence est reconvertie en niveau de gris et est affichée sur l’écran de la station réceptrice. En plus des pixels, le protocole code également des événements importants, à savoir le début de la transmission de l’image, ainsi que la fin de chacune des lignes balayée. Dans le mode SSTV 8 secondes noir/blanc étudié, le début de transmission correspond à une fréquence de 1200 Hz transmise pendant exactement 30 ms. A la réception de ce signal (appelé signal de syncronisation verticale), l’ordinateur de la station réceptrice se prépare à recevoir l’image proprement dite. Ensuite, à la fin de chaque ligne balayée, le système émetteur envoie un signal de 1200 Hz pendant exactement 5 ms. A la réception de ce signal (appelé signal de synchronisation horizontale), l’ordinateur de la station réceptrice “comprend” qu’il est temps de passer à la ligne suivante. Ce principe évite au récepteur de recevoir des images complètement de travers! Du noir/blanc à la couleurIl va sans dire que les protocoles actuels (Robot, Wraase, Martin, Scottie,...) codent plus volontiers les couleurs que les niveaux de gris. Techniquement, le principe n’est guère plus compliqué: la couleur est transmise par trois balayages successifs, le premier pour le rouge, le second pour le vert et le dernier pour le bleu, selon le principe de composition RGB (Red Green Blue) des couleurs. Le protocole Robot se différencie quelque peu des autres sur ce point, codant les couleurs selon les principes de luminance et de chrominance, plutôt que selon le système RGB. Les protocolesL’échange de données entre plusieurs ordinateurs n’est possible que si toutes les machines respectent des prescriptions et des conventions déterminées. Celles-ci couvrent toute une série de facteurs tels que le code, le système de synchronisation, la vitesse de transmission, la détection d’erreur, etc. Ces conventions ou règles sont appelées procédures de transmission, ou encore protocoles. Les protocoles de transmission SSTV peuvent raisonnablement être groupés en cinq groupes:
Les modes Wraase, Martin et Scottie présentent beaucoup de
similitudes quant aux fréquences de codage et de synchronisation. Ils nécessitent par
contre des vitesses de transmission différentes. De manière générale, la qualité de
l’image est proportionnelle au temps nécessaire pour la transmission. Le mode
Scottie DX, par exemple, spécialisé dans les transmissions longues distances, demande un
temps de transmission très important (4’48”). Annexe A: FréquencesFréquences générales
BaliseBalise FAX-SSTV du club suisse ARTG
Activité SSTV
Répéteurs SSTV
Bibliographie
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