Bildübertragung

Bilder im Amateurfunk — SSTV und digitale Verfahren, Amateurfunk-Fernsehen (ATV/DATV) und der Empfang der SSTV-Bilder von der Internationalen Raumstation ISS.

Im Amateurfunk lassen sich stehende und bewegte Bilder übertragen — analog wie digital, von der Kurzwelle über UKW bis zum geostationären Satelliten. Der folgende Überblick stellt die heute gebräuchlichen Verfahren vor; die geschichtliche Entwicklung fasst das letzte Kapitel zusammen.

SSTV — Slow Scan Television

SSTV (Slow Scan Television) ist das mit Abstand verbreitetste Bildverfahren im Amateurfunk. Ein Standbild wird Zeile für Zeile in Tonfrequenzen umgesetzt und wie ein Sprachsignal in einem SSB-Kanal (rund 3 kHz Bandbreite) übertragen — die Tonhöhe steht für Helligkeit bzw. Farbe. Je nach Modus dauert ein Bild etwa 8 bis 120 Sekunden.

Sender und Empfänger müssen denselben Übertragungsmodus einstellen. Gebräuchlich sind die Farbmodi Martin (M1/M2), Scottie (S1/S2/DX), Robot (36/72) und die höher auflösenden PD-Modi (PD90/120/180). Martin 1 gilt als guter Kompromiss zwischen Übertragungszeit und Auflösung.

Zum Betrieb genügt ein SSB-Transceiver mit Computer und Soundkarte (Anschluss wie bei FT8) — oder ein Smartphone, das die Töne einfach über das Mikrofon aufnimmt. Verbreitete Programme sind MMSSTV (Windows), QSSTV (Linux), Black Cat SSTV (macOS/iOS) und Robot36 (Android). Anruffrequenzen auf Kurzwelle (USB): 3’730, 7’165, 14’230 (die bekannteste), 21’340 und 28’680 kHz. Ein ausführliches freies Nachschlagewerk ist das SSTV Handbook von OK2MNM.

SSTV von der Raumstation ISS

Auch von der Internationalen Raumstation ISS werden regelmässig SSTV-Bilder gesendet — im Rahmen von ARISS (Amateur Radio on the ISS). Die Aussendungen laufen zu besonderen Anlässen auf 145,800 MHz FM (±3,5 kHz Doppler-Versatz) im Modus PD120, typisch im Rhythmus 2 Minuten Bild / 2 Minuten Pause. Zum Empfang reicht ein einfaches 2-m-Handfunkgerät (oder ein SDR) und eine SSTV-App auf dem Handy — man hält das Bild schlicht ans Funkgerät. Empfangene Bilder lassen sich in der ARISS-Galerie hochladen, für die Teilnahme gibt es ein Diplom. Termine kündigt ARISS an.

Digitale SSTV (HamDRM)

Bei der digitalen Bildübertragung wird nicht Punkt für Punkt gesendet, sondern die Bilddatei selbst — mit Fehlerschutz und einem OFDM-Modem aus vielen parallelen Subträgern (verwandt mit Digital Radio Mondiale, daher HamDRM). Dadurch kommen die Bilder auch bei schlechten Bedingungen ohne Störpunkte an, und die Auflösung ist frei wählbar. Verbreitet sind das Windows-Programm EasyPal (Bilder im Format JPEG2000) und unter Linux QSSTV, das ebenfalls HamDRM beherrscht; ein textbasiertes Bildverfahren ist KG-STV. Anruffrequenzen (USB): 3’733, 7’173, 14’233 und 21’340 kHz.

FAX und Wetterfax

Die Faksimile-Übertragung (HF-FAX) tastet eine Vorlage zeilenweise ab — das älteste Bildverfahren im Funk. Aktives Senden spielt im Amateurfunk kaum noch eine Rolle; verbreitet ist dagegen der Empfang von Wetterfax (Wefax): Wetterdienste senden auf Kurzwelle Wetterkarten, die sich mit derselben Soundkarten-Software wie SSTV dekodieren lassen. FAX und SSTV teilen sich viele Anruffrequenzen (etwa 14’230 kHz) — Sendeart und Norm sollten daher vor einer Aussendung angesagt werden.

ATV und DATV — Amateurfunk-Fernsehen

Für bewegte Bilder gibt es das Amateurfunk-Fernsehen. Das analoge ATV überträgt Live-Video mit Ton, ausschliesslich oberhalb von 430 MHz — die Bandbreite eines Fernsehbildes hat auf Kurzwelle keinen Platz. Genutzt wird es etwa für Rundsprüche, Vorträge und Versammlungen; die terrestrische Reichweite liegt bei einigen zehn Kilometern und hängt stark von den Ausbreitungsbedingungen ab.

Beim DATV (Digitales ATV) werden Bild und Ton vor dem Senden digitalisiert und wie beim Satellitenfernsehen (DVB-S/S2) übertragen — das Signal wird schmaler und störfester. Grosse Bedeutung hat DATV über den geostationären Amateurfunk-Satelliten QO-100 (Es’hail-2): Sein Breitband-Transponder erlaubt DATV-Verbindungen von Brasilien bis Thailand rund um die Uhr. Auch digitale SSTV-Bilder (EasyPal, KG-STV) sind dort regelmässig anzutreffen.

Geschichte

Die Bildübertragung ist fast so alt wie die Telegrafie: Schon 1843 schlug Alexander Bain einen «Kopiertelegrafen» vor, in den 1920er-Jahren entwickelten RCA, Siemens und Rudolf Hell die Bildtelegrafie (FAX). SSTV entstand Ende der 1950er-Jahre in den USA; erste deutsche Versuche liefen ab 1972, anfangs mit Nachleuchtröhren aus Radarbeständen. Der deutsche Funkamateur Volker Wraase (DL2RZ) ersetzte das anfängliche bildsequentielle Farbverfahren durch ein zeilensequentielles — die Grundlage des heutigen Standards. Die Briten Eddie «Scottie» Murphy (GM3SBC) und Martin Emmerson (G3OQD) machten die Übertragung mit ihren bis heute nach ihnen benannten Modi störfester. Zur Geschichte der Bildtelegrafie: technikum29.

Titelbild: Thomas Pesquet an der ARISS-Amateurfunkstation der ISS. Foto: NASA (gemeinfrei).