Im Amateurfunk ist es möglich stehende und bewegte Bilder zu übertragen. Es gibt sowohl analoge als auch digitale Übertragungsverfahren.
Bildübertragungen sind sehr breit, und erfordern einen hohen Aufwand. Sie sind nur eingeschränkt für weltweite Kontakte zu empfehlen.
FAX
Die Faksimile-Telegrafie zählt zu den ältesten Telegrafietechniken. Bereits vor der ersten Nutzung der Morsetelegrafie in Europa (1848) wurde von Alexander Bain ein Vorschlag für einen Kopiertelegrafen (1843) gemacht. Eine praktische Nutzanwendung erfolgte erst viele Jahre später. In den 20er Jahren unseres Jahrhunderts wurde die Bildtelegrafie in den USA und in Europa durch so namhafte Firmen wie RCA, Bell, Muirhead, Siemens und Dr.-Ing. Hell vorangetrieben.
Auf der Empfangsseite werden die mit dem Hilfsträger übertragenen Signale in einem Demodulator demoduliert. Die so gewonnenen Bildsignale steuern die Schreibeinrichtung der FAX-Geräte auf der Empfangsseite.
FAX-Geräte werden in verschiedene Kategorien eingeteilt. Die analog arbeitenden Geräte der CCITT-Gruppen 1 und 2 sind auch für den Funkfax-Betrieb im Amateurfunk verwendbar. Die Qualität der Übertragung wird im wesentlichen von der Anzahl der Bildpunkte je Zeile, der Anzahl der Zeilen/mm und der Anzahl der Zeilen/min bestimmt. International üblich sind 60, 90, 120 und 240 Zeilen/min. Durch moderne computergestützte FAX-Übertragungsverfahren sind weitere Vereinbarungen hinzugekommen.
Wie wird man QRV?
Um im Rahmen des Amateurfunks Faksimiles übertragen zu können, brauchen die heute üblichen Funkgeräte nicht umgebaut werden. Auf den KW-Bändern wird die Sendeart J3C verwendet (Faksimile, Bildfunk). Durch die Wahl des Seitenbandes wird die Polarität des Bildes bestimmt. Nach CCITT-Empfehlungen muß Weiß immer die oberhalb der Frequenz des Hilfsträgers liegende Eckfrequenz sein. Bei den Sendern und Empfängern bzw. Transceivern können die normalen niederfrequenten Ein- und Ausgänge (Mikrofon und Lautsprecher/Kopfhörer) benutzt werden.
Für die Realisierung des FAX-Betriebs an einer Amateurfunkstation können analog arbeitende FAX-Geräte (Fernkopierer und FAX-Maschinen) oder Personal- bzw. Heimcomputer verwendet werden. Bei der Verwendung von Computern und der reichlich vorhandenen Software mit den angebotenen bzw. beschriebenen Konvertern ist der zusätzliche technische und finanzielle Aufwand relativ gering.
Die Anruffrequenzen für FAX-Betrieb auf der Kurzwelle sind 3.735, 7.165, 14.230, 18.110, 21.340, 24.930 und 28.680 kHz. Auf dem 160-m- und 30-m-Band ist FAX-Betrieb nicht zulässig.
Aktivitäten sind täglich zu beobachten. Allerdings wird das Bildübertragungsgeschehen auf den Amateurfunk-Kurzwellenbändern zur Zeit durch (Digital-)SSTV-Sendungen auf den und um die selben Anruffrequenzen bestimmt.
Lesetipp:
- technikum29: Telegrafie und Faximile. Interessante Seite mit einer kurzen Historie der “Bildtelegrafie” sowie zahlreichen Bildern historischer Geräte, wie etwa einem von dem Engländer Otho Fulton 1929 entwickelten “Bildfunkempfänger” – dem Fultographen.
SSTV
SSTV steht für Slow Scan Television und ist ein 1958 entwickeltes Verfahren zur Übertragung von stehenden Bildern. Die Übertragung erfolgt Punkt für Punkt. Durch Störungen können sich einzelne Bildpunkte verfälschen. SSTV ist relativ schmalbandig. SSTV ist eine Entwicklung von Funkamateuren, um – wie bei FAX – unbewegte Bilder in einem Telefoniekanal zu übertragen. Mittlerweile hat auch in der Bildübertragung die Digitaltechnik Einzug gehalten – als Digital-SSTV. Programme wie WinDRM, DigTrx, Hampal und EasyPal haben sich rasant verbreitet und werden weltweit eingesetzt.
Zur Geschichte
Die ersten Ideen zu SSTV (“Slow Scan Television”, also “langsam abtastende Bildübertragung”) stammten aus den USA Ende der 1950er Jahre. Dabei stützte man sich auf Bild- und Zeilen-Synchronimpulse, so dass auch von einem Fernsehverfahren gesprochen werden kann. Es waren jedoch lediglich Standbilder ohne weitere Begleitinformationen (z. B. Ton) mit SSTV übertragbar.
In Deutschland gab es im Jahr 1972 erste SSTV Versuche für die meist Nachleuchtröhren aus Radar-Beständen verwendet wurden. Später kamen erste Geräte hinzu, die es erlaubten, das Bild auf einem TV-Bildschirm darzustellen. Man brauchte also keinen extra abgedunkelten Raum mehr, um etwas zu erkennen. Durch die geringe Übertragungsbandbreite (max. 3 kHz) war jedoch nur eine sehr langsame Abtastung möglich: Schwarzweiße Bilder wurden mit einer Auflösung von 120 Zeilen zu je 120 Pixeln übertragen. Dafür wurden sieben bis acht Sekunden benötigt. Durch Verdoppeln der Zeilenzahl, Verdoppeln der Bildpunkte pro Zeile bzw. durch beide Maßnahmen gleichzeitig kamen später Übertragungszeiten von 16 und 32 Sekunden für ein Bild zustande.
Farbe ins Bild
Zur Übertragung farbiger SSTV-Bilder wurde zunächst mit einem bildsequentiellen Verfahren experimentiert, bei dem das Farbbild in einen Rot-, Grün- und Blauauszug zerlegt wurde. Diese drei Auszüge wurden anschließend als drei Schwarzweiß-Bilder nacheinander gesendet und auf der Empfangsseite wieder zu einem Farbbild zusammengesetzt. Dabei wird das empfangene Farbbild erst nach der Übertragung des dritten Farbauszugs erkennbar.
Der deutsche SSTV-Pionier Volker Wraase, DL2RZ, entwickelte in der Folgezeit ein zeilensequentielles Verfahren, das in abgewandelter Form den heute allgemein üblichen Übertragungsstandard repräsentiert. Auch hier wird das Bild in drei Farbauszüge zerlegt, die zeilenweise in der Folge Rot, Grün, Blau gesendet werden. Die eindeutige Zuordnung der drei Auszüge zum entsprechenden Bildspeicher auf der Empfangsseite wird mit einem modifizierten Synchronisationsimpuls vor der Rot-Zeile realisiert.
Wesentliche Weiterentwicklungen kamen von den britischen Funkamateuren Eddie (“Scottie”) Murphy, GM3SBC, und Martin Emmerson, G3OQD, die mit neuen Verfahren die Übertragung der SSTV-Bilder störunanfälliger machen wollten. Die Anzahl der zu sendenden und auszuwertenden Synchronisationssignale wurde minimiert. Auf diese Weise können SSTV-Bilder annähernd freilaufend übertragen werden. Diese neuen Verfahren hielten als sogenannte “New Modes” bzw. “Free-Run-Modes” relativ schnell Einzug in die SSTV-Praxis der Funkamateure.
Der maßgebliche Übertragungsstandard für analoges SSTV stützte sich auf die Entwicklung von Martin Emmerson, G3OQD. Von seinen vier Modi wird der Modus “Martin 1” in aller Welt bevorzugt verwendet. Die Farbfolge bei den Martin-Modi ist Grün-Blau-Rot (GBR) im Gegensatz zur sonst üblichen Farbfolge Rot-Grün-Blau (RGB). Die Übertragung eines “Martin-1-Bildes” dauert 114 Sekunden und stellt einen guten Kompromiss zwischen Übertragungszeit und Auflösung dar.
Wie wird man QRV?
Um SSTV-Betrieb machen zu können, werden spezielle SSTV-Geräte mit allen Funktionen und Schnittstellen für Bildaufnahme- und -wiedergabe oder Heimcomputer verwendet. Der zusätzliche technische und finanzielle Aufwand ist relativ gering. Auch wer Digital-SSTV probieren möchte, dem bieten sich verschiedene kostenlose Programme an, wie das EasyPal Programm von Erik, VK4AES. EasyPal stellt derzeit wohl die komfortabelste Lo?sung fu?r die Betriebsart Digital-SSTV dar. Eine Einstiegshilfe dazu hat Günter, DD9ZO verfasst (siehe “Lesetipps”).
Die Anruffrequenzen für SSTV-Betrieb auf der Kurzwelle sind 3.735, 7.165, 14.230, 21.340 und 28.680 kHz (Digital-SSTV: 3733, 7.173, 14.233, 18.1625, 21.340 und FM 29.550 kHz). Aktivitäten sind täglich zu beobachten. Allerdings treffen sich auf denselben Anruffrequenzen auch FAX-Freunde. Kollisionen und Missverständnisse werden vermieden, wenn Sendeart und Übertragungsnorm vor der Aussendung eines Bildes angesagt werden.
Lesetipps:
- Günter, DD9ZO: Digital-SSTV fu?r Funkamateure. Das EasyPal Programm… – Details, Vorschläge, häufig gestellte Fragen, usw. (PDF)
- Martin Bruchanov, OK2MNM: SSTV Handbook. Image Communication on Shortwave. Free ham radio handbook for SSTV, WEFAX and digital SSTV/HamDRM (engl.), 174 Seiten (PDF). A book for ham radio operators and radio listeners interested in special communication modes for image transmission.
ATV
ATV steht für Amateurfunk-TV (Amateurfunk-Fernsehen) und ist ein analoges Verfahren, um bewegte Bilder zu übertragen. Die Bilder kommen ab Trägermedium (CD, Festplatte) oder sind Live Bilder einer Videokamera. Eine übertragung mit Ton ist üblich. ATV wird nur bei Frequenzen über 430 MHz betrieben. In der Regel werden Rundsprüche, also Nachrichtensendungen übertragen, oder auch Amateurfunkversammlungen oder Fachvorträge. ATV Sendungen sind bedingt durch die Frequenz nur in einem kleinen Bereich zu sehen (50-70 km). Die Qualität kann auf Grund der in diesem Frequenzbereich typischen Ausbreitungsbedingungen sehr leiden.
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DATV
DATV steht für Digitales Amateurfunk-Fernsehen: die Bilder und der Ton werden vor dem Senden digitalisiert, das Signal wird dadurch schmaler und stabiler.
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