Кіріспе

Радио арқылы кескін беру. Баяу сканерлі теледидар (SSTV) – көбінесе әуесқой радио операторлары қолданатын, монохромды немесе түрлі түсті радио арқылы тұрақты кескіндерді беру және қабылдау әдісі. SSTV-нің тікелей мағынасы – тар жолақты теледидар. Аналогтық теледидар тарату үшін кемінде 6 МГц ені бар арналар қажет, себебі ол секундына 25 немесе 30 кескін кадрын жібереді (ITU аналогтық теледидар стандарттарына қараңыз), ал SSTV әдетте 3 кГц дейін ғана жолақ енін пайдаланады. Бұл – бір кескінді беруге қолданылатын режимге байланысты, әдетте сегіз секундтан бірнеше минутқа дейін уақыт алатын, кескін берудің өте баяу әдісі. SSTV жүйелері дауыстық жиіліктерде жұмыс істейтіндіктен, әуесқойлар оны қысқа толқынды (әуесқой радио операторлары HF деп те атайды), VHF және UHF радио байланысында қолданады.

Тұжырымдама

SSTV тұжырымын Копторн Макдональд 1957–58 жылдары ұсынды. Ол электростатикалық монитор және видикон түтігін пайдаланып, алғашқы SSTV жүйесін жасады. 3 кГц телефон арнасы арқылы қара-ақ суретті беру үшін 120 жол және әр жолға шамамен 120 пиксел жеткілікті деп саналды. Алғашқы тікелей сынақтар 11 метрлік радиолюбительдік жолақта жүргізілді, кейіннен ол АҚШ-тағы CB қызметіне берілді. 1970 жылдары радиолюбительдер қағазға басып шығаруға арналған екі түрлі қабылдағыш құрылғысын ойлап тапты.

Ғарышты зерттеудегі алғашқы қолданысы

SSTV Айдың алыс жағының суреттерін Luna 3 арқылы беру үшін қолданылды. Алғашқы ғарыш теледидары "Селигер Траль Д" деп аталды және "Восток" ғарыш кемесінде пайдаланылды. "Восток" бұрынғы видеофон жобасы негізінде жасалған, онда екі камера және тұрақты LI 23 иконоскоп түтіктері қолданылды. Оның шығысы – секундына 10 кадр, кадрында 100 жолдық бейнесигнал. "Селигер" жүйесі 1960 жылы "Восток" капсуласының ұшырылуы кезінде сынақтан өтті, оның ішінде "Спутник-5", "Белка" және "Стрелка" ғарыш иті бар (олардың суреттері көбінесе "Лайка" иті деп жаңылысқан), сондай-ақ 1961 жылы Юрий Гагариннің "Восток-1" ғарыш кемесімен жасаған, ғарышқа алғашқы рет ұшқан адамның ұшуы кезінде де сынақтан өтті. "Восток-2" және одан кейінгі ғарыш кемелерінде "Топаз" деп аталатын 400 жолдық теледидар жүйесі қолданылды. 1975 жылдан кейін екінші буын жүйесі (Krechet, түйісу көріністерін, түйісу деректерін жабу және т.б. мүмкіндіктерін қамтитын) енгізілді. Ұқсас концепция, сондай-ақ SSTV, Faith 7 және NASA Apollo бағдарламасының алғашқы жылдарында қолданылды. Faith 7 камерасы 320 жолдық ажыратымдылықпен әр екі секунд сайын бір кадр жіберді. NASA-ның алғашқы Apollo миссияларында қолданылған SSTV жүйесі, стандартты теледидарлық хабарламаларға қарағанда, аз жолақты пайдалану үшін секундына 10 кадрды, 320 кадрлық жолмен жіберді. NASA қолданған SSTV жүйелері бүгінде радио әуесқойлары қолданатын SSTV жүйелерінен едәуір өзгеше.

Прогрессия

Коммерциялық жүйелер 1970 жылы АҚШ-та пайда бола бастады, FCC 1968 жылы жоғары деңгейдегі әуесқой радио операторлары үшін SSTV-ні пайдалануды заңдастырғаннан кейін. SSTV бастапқыда көптеген арнайы жабдықтарды қажет еткен. Әдетте сканер немесе камера, есімді дыбысты жасап, қабылдайтын модем, сондай-ақ артық радар жиынтығынан алынған катодты сәуле түтігі болған. Арнайы катодты сәуле түтігінде суретті шамамен он секунд бойы көрінетіндей "ұзақ сақталуы бар" фосфорлар болған. Модем сурет сигналдарынан 1200 және 2300 Гц аралығындағы дыбыс тондыларын, ал алынған дыбыс тондыларынан сурет сигналдарын жасаған. Дыбыс радио қабылдағыш пен хабар таратушыға қосылған.

Қазіргі жүйелер

Қазіргі заманғы жүйе, 1990 жылдардың басынан бері дамып келеді, көптеген арнайы жабдықтардың орнына жеке компьютер мен арнайы бағдарламалық қамтамасыз етуді қолданады. Компьютердің дыбыс картасы, арнайы өңдеу бағдарламасымен бірге, модемнің қызметін атқарады. Компьютер экраны нәтижені көрсетеді. Кішкентай цифрлық камера немесе цифрлық фотосуреттер ақпаратты енгізуге мүмкіндік береді.

Модуляция

Радиофакс режимі сияқты, SSTV да аналогты сигнал болып табылады. SSTV жиілік модуляциясын қолданады, онда кескіндегі әр түрлі жарықтық деңгейі әр түрлі дыбыс жиілігімен көрсетіледі. Яғни, сигнал жиілігі жарық пиксельдерді көрсету үшін жоғары, ал қараңғы пиксельдерді көрсету үшін төмен қарай ығысады. Түс әр түстің компоненттерінің (әдетте қызыл, жасыл және көк) жарықтығы жеке-жеке жіберу арқылы қол жеткізіледі. Бұл сигнал SSB трансляторына беріліп, тасымалдаушы сигналды ішінара модуляциялайды. Таратудың бірнеше түрлі режимдері бар, бірақ ең көп қолданылатындары – Мартин М1 (Еуропада танымал) және Скотти S1 (көбінесе АҚШ-та қолданылады). Осы режимдердің бірін пайдаланып, кескін жіберуге 114 (M1) немесе 110 (S1) секунд уақыт кетеді. Кейбір қара-ақ режимдерде кескін жіберуге бар болғаны 8 секунд қабылданады.

Басты бет

Сурет алдында калибрлеу баслығы жіберіледі. Ол 1900 Гц жиілігінде 300 миллисекундтық жетекші тоннан, 1200 Гц жиілігінде 10 мс үзілістен, содан кейін тағы 1900 Гц жиілігінде 300 миллисекундтық жетекші тоннан тұрады, одан кейін қолданылатын тарату режимін анықтайтын цифрлық VIS (вертикальді интервалдық сигнализация) коды келеді. VIS коды 30 миллисекундтық ұзындығы бар биттерден құралған. Код 1200 Гц жиілігіндегі басталу битімен басталады, содан кейін 7 дерек биті (LSB бірінші; 1 үшін 1100 Гц, 0 үшін 1300 Гц). Содан кейін жұп сандылық биті келеді, одан кейін 1200 Гц жиілігіндегі тоқтату биті орналасқан. Мысалы, 44 немесе 32 ондық сандарына сәйкес келетін биттер режимнің Martin M1 екенін көрсетеді, ал 60 саны Scottie S1 режимін білдіреді.

Скан сызықтары

Берілім солдан оңға қарай сканерленген көлденең сызықтардан тұрады. Түс компоненттері бірінен соң бірі жеке жіберіледі. Түсті кодтау және тарату реті режимдерге байланысты өзгеруі мүмкін. Көптеген режимдер RGB түс моделін қолданады; кейбір режимдер ақ-қара болып, тек бір арна жіберіледі; ал кейбір режимдер YC түс моделін қолданады, ол жарықтықтан (Y) және түстің қанықтығынан (R–Y және B–Y) тұрады. Модуляциялау жиілігі 1500 және 2300 Гц аралығында өзгереді, бұл түс компонентінің қарқындылығына (жарықтығына) сәйкес келеді. Модуляция аналогты болып табылады, сондықтан көлденең ажыратымдылығы жиі 256 немесе 320 пиксел деп белгіленсе де, оны кез келген жиілікте дискретизациялауға болады. Кескіннің қатынасы әдетте 4:3 құрайды. Сызықтар көбінесе 5 миллисекундтық 1200 Гц горизонтальды синхронизация импульсімен аяқталады (сызықтың барлық түс компоненттері жіберілгеннен кейін); кейбір режимдерде синхронизация импульсі сызықтың ортасында орналасқан.

Режимдер

Төменде ең көп қолданылатын SSTV режимдерінің кейбіреуі мен олардың ерекшеліктері кестеде көрсетілген. Робот SSTV режимдері Robot Research Corporation компаниясы өздерінің SSTV құрылғылары үшін әзірлеген. Барлық төрт SSTV режимдері жиынтығы қазір түрлі компьютерлік SSTV жүйелерінде қолжетімді және енді бастапқы аппараттық құралдарға тәуелді емес.

AVT

AVT – «Amiga Video Transceiver» деген сөздің аббревиатурасы, 1990 жылдар шамасында «Black Belt Systems» (АҚШ) компаниясы әзірлеген бағдарламалық және аппараттық модем. Бұл модем IBM PC отбасы арнайы дыбыс карталарының көмегімен жеткілікті дыбыс сапасына қол жеткізер алдынан, бүкіл әлемде танымал болған Amiga үй компьютері үшін жасалған. Бұл AVT режимдері жоғарыда аталған басқа режимдерден түбегейлі өзгеше, себебі олар синхронды, яғни әр жолға арналған көлденең синхронизация импульсі болмайды. Олар режимді анықтау үшін стандартты VIS тік сигналын пайдаланады, содан кейін кадрдың уақытын алдын ала реттеу үшін цифрлық импульстар тізбегі қолданылады. Бұл тізбек алдымен бір бағытта, содан кейін екінші бағытта санау арқылы кадрдың уақытын дұрыс орналастырады. Импульстар тізбегі 32 нүктенің кез келгенінде уақыт бойынша бекітілуі мүмкін, онда оны шешу немесе демодуляциялау сәтті болады. Содан кейін нақты бейне деректері толық синхронды және көбінесе өзара байланысты режимде жіберіледі. Өзара байланыс, синхронизацияға тәуелділік болмауы және желіаралық реконструкция AVT режимдеріне басқа SSTV режимдеріне қарағанда жақсы шуға төзімділік қасиетін береді. Өзара байланыс мүмкіндігінің арқасында, алынған сигналдың жартысына дейін қатты кедергі немесе сигналдың жоғалуы салдарынан жоғалған жағдайда да, толық кадрлы суреттер төмендетілген ажыратымдылықпен қайта құрастырылуы мүмкін. Мысалы, алдымен тақ сызықтар жіберіледі, содан кейін жұп сызықтар. Егер тақ сызықтардың блогы жоғалса, жұп сызықтар сақталады, ал тақ сызықтарды қарапайым тік интерполяция арқылы жақсы қалпына келтіруге болады. Нәтижесінде, жұп сызықтарға әсер етілмейді, жақсы тақ сызықтар сақталады және нашар тақ сызықтар интерполяциямен алмастырылады. Бұл, өзара байланыспаған тарату режимінде қайта қалпына келтірілмейтін сызықтар блогының жоғалтылуымен салыстырғанда, айқын визуалды жақсарту болып табылады. Өзара байланыс – бұл міндетті емес режимдегі өзгеріс, бірақ одан бас тартқан жағдайда шуға төзімділіктің көп бөлігі жоғалады. Алайда, таратудың синхронды сипаты сигналдың үзіліссіз жоғалуы бүкіл кескіннің жоғалуына әкелмейтініне кепілдік береді. AVT режимдері негізінен Жапония мен АҚШ-та қолданылады. Олардың ақ-қара, түсті және 128 және 256 сканерлеу сызықтары бар толық жиынтығы бар. Түсті және сұр жолақтар сурет аймағының жоғарғы және/немесе төменгі бөлігіне қосымша орналастырылуы мүмкін, бірақ оператор басқаша шешпесе, бейне деректері үшін толық кадр қол жетімді. Кіріс кескіннің уақытына сәйкес келмейтін қабылдау жүйелері үшін AVT жүйесі қабылдаудан кейін уақытты қайта реттеу және сәйкестендіру мүмкіндігін қамтамасыз етеді.

Басқа режимдер

Отбасы Дамытушы Аты Уақыт [сек] Ажыратымдылық Түсі VIS VIS+PPDPaul Turner, G4IJEDon Rotier, K0HEO SKPD5050.000000320 x 256G, R Y, B Y PD90 89.989120 320 x 256 99 99 PD120 126.103040 640 x 496 95 95 PD160 160.883200 512 x 400 98 226 PD180 187.051520 640 x 496 96 96 PD240 248.000000 640 x 496 97 225PD290289.000000800 x 616

Танымал мәдениетте

Valve компаниясының 2007 жылғы Portal видео ойынында 2010 жылдың 3 наурызында бағдарлама файлдарының интернет-жаңартуы болды. Бұл жаңарту әрбір сынақ камерасында жасырын радиоларды табу және оларды жасырын сигналдарды алу үшін белгілі бір орындарға жеткізу міндетін қойды. Жасырын сигналдар ойынның жалғасы туралы ойын жанкүйерлері жасаған ARG стиліндегі талдаудың бір бөлігіне айналды. Кейбір дыбыстар компьютер жүйесін қайта іске қосуды білдіретін Морзе кодінің тізбектері болды, ал басқаларын қасақана төмен сапалы SSTV суреттері ретінде декодтауға болады. Осы декодталған суреттердің кейбіреулерін дұрыс ретпен біріктіргенде, (425) 822 5251 телефон нөміріне арналған кодталған MD5 хэші пайда болды. Ол ойынға және оның мүмкін болатын жалғасына қатысты бірнеше ASCII суреттерін ұсынады. Кейіннен Portal 2 ойынының жалғасы расталды. Portal 2 ойынынан алынған SSTV суретіне сәйкес, BBS Linux негізіндегі компьютерде жұмыс істейді және 1987 жылғы 2400 бит/с модеміне қосылған. Ол Valve компаниясының белгілі бір дамытушысының ас үйінде орналасқан. Бір модем бұзылған жағдайда қосалқы модемдерді сақтап, олардың бірі істен шықты. BBS барлығы 20 мегабайт дерек жібереді. Аталған Portal 2 ойынында төрт SSTV суреті бар. Біреуі Rattman қамалында таратылады. Декодталғанда, бұл сурет ойынның соңына жасалған өте нәзік меңзеу болып табылады. Суретте Айға орналасқан салмақты серік текше көрсетілген. Қалған үш сурет басқа Rattman қамалындағы түсіндірме түйінінен декодталған. Бұл 3 сурет ARG қалай жасалғаны және оның нәтижесі қандай болғаны туралы слайдтарды қамтиды, мысалы, интернетке түйінді шешуге кеткен уақыт (орташа аяқталу уақыты 7,5 сағат). Kerbal Space Program ойынында "Duna" планетасының оңтүстік жарты шарындағы кішкентай төбе Robot 24 форматындағы SSTV суретін жібереді. Онда төрт астронавттың Аполлон миссиясының Айға қондыру модулінің немесе аяқталмаған пирамиданың жанында тұрған бейнесі бейнеленген. Олардың үстінде ойынның логотипі және үш шеңбер көрсетілген. Егер қандай да бір нысан төбеге жақын келсе, дыбыс шығарады. Итальяндық әнші-әндер авторы Капарецца өзінің Prisoner 709 альбомының жасырын трегіне сурет енгізді. Aphex Twin 2 Remixes by AFX шығарылымында релиз жасау үшін қолданылған бағдарламалар туралы мәтін және диванда отырған Ричардтың суретін көрсететін трек бар.