LES PRINCIPES ET LES PROTOCOLES
DES LIENS EXTERNES POUR EN SAVOIR PLUS..
SSTV
est l'abréviation de Slow Scan Télévision (en français:
télévision à balayage lent)
Le principe fondamental de la SSTV est de permettre aux radio-amateurs de transmettre
et de recevoir des images fixes à l'aide d'une bande passante réduite
correspondant à celle de la parole.
De transmettre ces signaux avec un emetteur-récepteur en utilisant la
prise du microphone et celle du haut parleur. De mon coté, j'utilise
souvent ce mode pour envoyer des images ou même des cartes
météo.
L'HISTORIQUE
L'histoire
de la SSTV commence en 1957 lorsque Copthorne MacDonald
(OM (radio-amateur) 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 la transmission
d'images
n'est pas forcément synonyme d'une très large bande passante!
Une idée germe aussitôt dans son esprit d'OM ingénieux:
pourquoi ne pas exploiter ce principe dans une optique radioamat
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!
Les premiers tests se déroulent sur 11 mètres (la bande
CB actuelle).
Copthorne ne possédant qu'un seul équipement SSTV (et pour
cause: il n'en existe pas d'autre !), il enregistre des échantillons
d'émission sur cassette audio et les retransmet sur l'air, les
résultats s'affichant sur un écran à rémanence
(nous sommes en 1957 !)
Motivé par sa réussite, Copthorne propose son projet en
1958 au concours pour étudiants de l'American Institute of Electrical
Engineers et remporte le premier prix.
La SSTV apparaît officieusement dans le monde des radioamateurs
au travers des éditions d'Août et de Septembre 1958 du magazine
QST (revue américaine radioamateur).
Il faudra attendre 1968 pour que la SSTV soit officiellement autorisée
sur les bandes HF...
Bien
que
la SSTV
existe depuis plusieurs décennies, elle a toujours été
quelque peu boudée par les radioamateurs à cause des coûts
importants
qu'impliquent la transmission vidéo et de la complexité technique
rendant difficile une conception fabrication maison...
Cette situation a changée du tout ou tout depuis l'avènement de
l'informatique dans la SSTV.
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 d'amateurs radio toujours à la pointe
du progrès technologique !
Bonne nouvelle pour ces derniers: l'ordinateur remplace aujourd'hui à
très bon compte les équipements SSTV vidéo complexes et
onéreux de l'époque !
Bien que les équipements traditionnels dédiés à
la SSTV existent toujours (notamment le Robot 1200C), nous nous limiterons à
une approche informatique plus attractive car moins onéreuse à
condition, bien sûr, de posséder... un ordinateur !
LE TRANCEIVER
Qu'il s'agisse d'un transceiver (emetteur récepteur) HF, 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.
L'INTERFACE
Il
s'agit du seul élément spécifique à la SSTV qu'il
faudra se procurer ou, mieux, construire soi-même.
Cette interface joue simplement le rôle d'interprète entre deux
unités qui n'ont pas été conçue 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.
L'interface HAMCOM est couramment utilisées et donne d'excellents résultats.
LES LOGICIELS
Il
existe de nombreux logiciels SSTV à disposition des amateurs.
La nouvelle génération de logiciels SSTV à vu le jour
comme WinPix Pro, W95SSTV, ChromaPix ou JVCOM32 qui est à mon avis
le plus performant car il permet de plus la réception d'images satellites
et aussi les cartes météo fac-similé. J'utilise maintenant
MMSSTV qui est vraiment aussi trés performant.
Un fonctionnement sous Windows sans autre interface qu'une carte son et une
qualité d'image irréprochable ont eu raison de bien des réticences...
ajoutez à cela l'accès facilité à un périphérique
d'images comme un scanner, une carte TV ou bien même une petite caméra
vidéo, et l'on comprend vite l'avantage de cette évolution.
la
SSTV, mode permettant la transmission d'images couleur fixes à l'aide
de tranceivers, nécessitant donc une bande passante réduite
de l'ordre de 3 kHz.
Evidemment, l'étroitesse de la bande passante allonge considérablement
la durée de transmission (de quelques secondes à plusieurs minutes
pour une image selon le protocole de transmission utilisé) et ne garantit
pas une qualité d'image irréprochable
Le
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, 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.
L'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.
Le système balaye alors l'image pixel après pixel et, au travers
de l'interface,
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 de l'interface.
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 !
Il
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)
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 PROTOCOLES
L'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 min 48 sec).
Outre un codage des couleurs différents, le protocole Robot utilise
une séquence de synchronisation verticale plus longue, contenant
7 bits d'information et un bit de parité.
Ce système permet une identification automatique du format de l'image
transmise, ce qui, pour les systèmes qui reconnaissent ce principe
de codage, évite une sélection manuelle du protocole.
Les protocoles AVT (Amiga Vidéo Transceiver) sont, pour leur part,
radicalement différents.
Ils n'utilisent pas de fréquence de synchronisation horizontale mais
se basent sur un système d'en-tête digital pour éviter
que l'image ne soit reçue avec un décalage.
En
Amérique du Nord on apprécie énormément le protocole
Scottie S1 (80% des images sont envoyées dans ce mode).
Les 20% restants étant répartis entre les protocoles Scottie
S2, Martin M1, Robot 36 et 72.
En Europe, 95% du trafic SSTV est effectué à l'aide du protocole
Martin M1.
Au Japon on préfère les protocoles Robot et AVT.
De nouveaux protocoles ont vu le jour récemment, les modes P3, P5, P7 transmettent des images en haute résolution 640 X 480 pixels, quand aux modes HQ1, HQ2 ils transmettent des images en 90 et 112 secondes, avec l'aide d'un filtre numérique qui attenu les effets du QRM, mis au point par l'anglais Martin Emmerson, ces derniers sont disponibles sur des eproms robot 1200c et devraient être implémentés prochainement par l'un ou l'autre des programmes SSTV.
TABLEAU
DES DIFFERENTS PROTOCOLES DE TRANSMISSION SSTV
| caractéristiques des signaux sstv mode-couleur-temps-nbr de lignes |
| AVT
24
RBG 24 120
90 RGB 90 240 94 RGB 94 200 188 RGB 188 400125 BW 125 40 |
| Martin
M1
RGB 114 240
M2 RGB 58 240 M3 RGB 57 120 M4 RGB 29 12 |
| Scottie
S2 RGB 71 240
S1 RGB 110 240 S3
RGB 55 120
S4
RGB 36 120
DX RGB 269 240 |
| Wraase
SC-1
24 RGB 24 120
48 RGB 48 240 96 RGB 96 240 Wraase SC-2 30 RGB 30 128 60 RGB 60 256 120 RGB 120 256 180 RGB 180 256 |
Voici quelques fréquences ou vous pourrez entendre de la SSTV :
80 mètres 3.735 Mhz |
40 mètres 7.040 Mhz |
20 mètres 14.230 Mhz |
15 mètres 21.340 Mhz |
10 mètres 28.680 Mhz |
2 mètres 144.500 Mhz |
70 cm 432.500 Mhz |
Vous pourrez aussi entendre de la SSTV sur des fréquences cibistes...
11 mètres 26.770 Mhz |
11 mètres 27.500 Mhz |
11 mètres 27.700 Mhz |
11 mètres 27.730 Mhz |
11 mètres 27.800 Mhz |
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