Bildübertragung

Stehende und bewegte Bilder im Amateurfunk — von der historischen Faksimile-Telegrafie über SSTV bis zu ATV/DATV.

Im Amateurfunk ist es möglich, stehende und bewegte Bilder zu übertragen — sowohl analog als auch digital. Bildübertragungen sind technisch anspruchsvoll und 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) machte Alexander Bain 1843 einen Vorschlag für einen Kopiertelegrafen. Die praktische Nutzanwendung erfolgte erst Jahre später; in den 1920er Jahren wurde die Bildtelegrafie durch RCA, Bell, Muirhead, Siemens und Dr.-Ing. Hell vorangetrieben.

Bei der klassischen Methode wird eine Vorlage durch einen Lichtstrahl abgetastet — Zeile für Zeile, ähnlich der Übertragung eines Fernsehbildes. Die so gewonnenen Bildsignale werden einem Modulator zugeführt und mit einem Hilfsträger übertragen. Auf der Empfangsseite werden die Signale demoduliert und steuern die Schreibeinrichtung des FAX-Geräts.

FAX-Geräte werden in Kategorien eingeteilt; die analogen CCITT-Gruppen 1 und 2 sind auch für Funkfax-Betrieb im Amateurfunk verwendbar. Die Qualität wird im Wesentlichen von Bildpunkten je Zeile, Zeilen/mm und Zeilen/min bestimmt — international üblich sind 60, 90, 120 und 240 Zeilen/min.

FAX — Wie wird man QRV?

Die heute üblichen Funkgeräte müssen für FAX nicht umgebaut werden. Auf den KW-Bändern wird die Sendeart J3C verwendet (Faksimile, Bildfunk). Durch die Wahl des Seitenbandes wird die Polarität bestimmt — nach CCITT muss Weiss immer die oberhalb der Hilfsträger-Frequenz liegende Eckfrequenz sein. Mikrofon- und Lautsprecher-/Kopfhörer-Anschlüsse genügen.

Mit Computern und der reichlich vorhandenen Software ist der zusätzliche Aufwand gering. Anruffrequenzen für FAX auf KW: 3.735, 7.165, 14.230, 18.110, 21.340, 24.930 und 28.680 kHz. Auf 160 m und 30 m ist FAX-Betrieb nicht zulässig. Aktivitäten sind täglich zu beobachten — der Betrieb wird heute allerdings stark von (Digital-)SSTV-Sendungen auf denselben Anruffrequenzen geprägt.

SSTV

SSTV steht für Slow Scan Television — ein 1958 entwickeltes Verfahren zur Übertragung stehender Bilder. Die Übertragung erfolgt Punkt für Punkt; durch Störungen können sich einzelne Bildpunkte verfälschen. SSTV ist relativ schmalbandig und stammt aus der Hand von Funkamateuren — wie bei FAX werden unbewegte Bilder in einem Telefoniekanal übertragen. Mittlerweile hält die Digitaltechnik Einzug: Programme wie WinDRM, DigTrx, Hampal und EasyPal werden weltweit eingesetzt.

Computer und Software ermöglichen Speicherung und Bearbeitung. In den letzten Jahren wurde verstärkt mit Digital-Verfahren experimentiert; mittlerweile wird sogar ein OFDM-ähnliches Verfahren (Orthogonal Frequency Division Multiplex) als Modulationsart benutzt — die Information wird auf viele einzelne Subträger verteilt. So lassen sich selbst hochauflösende Bilder drahtlos übertragen.

SSTV — Zur Geschichte

Die ersten Ideen zu SSTV stammten aus den USA Ende der 1950er-Jahre. Mit Bild- und Zeilen-Synchronimpulsen konnte man von einem Fernsehverfahren sprechen — übertragbar waren jedoch lediglich Standbilder ohne Begleitinformationen.

In Deutschland gab es 1972 erste SSTV-Versuche, oft mit Nachleuchtröhren aus Radarbeständen. Später kamen Geräte hinzu, die das Bild auf einem TV-Bildschirm darstellten. Durch die geringe Übertragungsbandbreite (max. 3 kHz) war nur eine sehr langsame Abtastung möglich: schwarzweisse Bilder mit 120 Zeilen × 120 Pixeln in 7–8 Sekunden. Durch Verdoppeln der Auflösung kamen später Übertragungszeiten von 16 und 32 Sekunden zustande.

SSTV — Farbe ins Bild

Anfangs wurde mit einem bildsequentiellen Verfahren experimentiert: Das Farbbild wird in Rot-, Grün- und Blau-Auszug zerlegt und nacheinander als drei Schwarzweiss-Bilder gesendet. Auf der Empfangsseite werden sie zum Farbbild zusammengesetzt. Das vollständige Farbbild ist erst nach Übertragung des dritten Auszugs erkennbar.

Der deutsche SSTV-Pionier Volker Wraase, DL2RZ, entwickelte ein zeilensequentielles Verfahren — heute (in abgewandelter Form) der allgemein übliche Standard. Auch hier wird in drei Farbauszüge zerlegt, die zeilenweise in der Folge Rot-Grün-Blau gesendet werden; ein modifizierter Synchronisationsimpuls vor der Rot-Zeile sorgt für die Zuordnung im Empfänger.

Die britischen Funkamateure Eddie „Scottie» Murphy, GM3SBC, und Martin Emmerson, G3OQD, entwickelten weiter — mit dem Ziel, SSTV-Bilder störunanfälliger zu machen. Synchronisationssignale wurden minimiert, was annähernd freilaufend übertragene Bilder erlaubt („New Modes» / „Free-Run-Modes»). Der Modus Martin 1 wird weltweit bevorzugt verwendet (Farbfolge GBR statt RGB; Übertragungszeit 114 Sekunden — ein guter Kompromiss zwischen Zeit und Auflösung).

SSTV — Wie wird man QRV?

Es können spezialisierte SSTV-Geräte oder Heimcomputer verwendet werden. Für Digital-SSTV bietet sich u.a. das kostenlose EasyPal-Programm von Erik VK4AES an — derzeit die komfortabelste Lösung für Digital-SSTV.

Anruffrequenzen für analoges SSTV auf KW: 3.735, 7.165, 14.230, 21.340 und 28.680 kHz. Digital-SSTV: 3.733, 7.173, 14.233, 18.1625, 21.340 und FM 29.550 kHz. Aktivitäten sind täglich zu beobachten; auf denselben Anruffrequenzen treffen sich auch FAX-Freunde, Sendeart und Übertragungsnorm sollten daher vor der Aussendung angesagt werden.

  • Günter, DD9ZO: Digital-SSTV für Funkamateure — Das EasyPal-Programm (Details, Vorschläge, FAQ; PDF)
  • Martin Bruchanov OK2MNM — SSTV Handbook (Image Communication on Shortwave; freies Handbuch für SSTV, WEFAX und Digital-SSTV/HamDRM, 174 Seiten, EN)

ATV

ATV steht für Amateurfunk-TV (Amateurfunk-Fernsehen) — ein analoges Verfahren zur Übertragung bewegter Bilder. Die Bilder kommen ab Trägermedium (CD, Festplatte) oder als Live-Bild einer Videokamera; eine Übertragung mit Ton ist üblich. ATV wird nur bei Frequenzen über 430 MHz betrieben — typisch werden Rundsprüche, Amateurfunk-Versammlungen und Fachvorträge übertragen. Die Reichweite liegt im VHF/UHF-Bereich bei 50–70 km; die Qualität hängt stark von den Ausbreitungsbedingungen ab.

DATV

DATV steht für Digitales Amateurfunk-Fernsehen. Bild und Ton werden vor dem Senden digitalisiert; das Signal wird dadurch schmaler und stabiler.