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慢扫描电视
来源:世界科技全景百卷书 专题:电视纵横

1958 年,美国两个不知名的业余无线电爱好者提出了慢扫描电视的设想,经过10 多年的努力,慢扫描电视于1972 年正式研制成功,并立即轰动了整个世界.甚至有人预言,它最终将引起电视传播技术的一场新革命.为什么慢扫描电视会引起人们如此强烈的反响呢?

我们知道,自第二次世界大战以后,各国传送电视节目,使用的都是微波.微波只能直线传播,而且能够穿透电离层,不能像短波一样通过电离层的多次反射作长距离传送.因此,电视节目的传送要受到距离的严格限制.即使电视台的天线高达几百米,其覆盖距离也只有几十至几百公里.要想接收国内邻近省、市和国外的电视节目,必须通过微波中继接力传送或广播通信卫星的中继传输,否则是根本不可能的。

与普通广播电视的传播方式相比,慢扫描电视是一种截然不同的电视新技术.这种电视的扫描时间比普通的广播电视慢.普通广播电视每秒钟扫25帧图像,而慢扫描电视却要8 秒钟才能扫完1 帧图像,其速度相差200 倍之多.扫描速度降低使电视微波信号变成了短波信号,因而可以像短波无线电广播一样,利用电离层的多次反射,达到超视距传送电视信息的目的.慢扫描电视的发射功率小,但却能通过电离层的反射,把电视节目信号传遍世界的每一个角落,因而受到无线电业余爱好者的喜爱.它可以在浩渺的太空中寻觅知音,使天各一方的人,通过慢扫描电视系统,从相识到结下深厚的友谊。

由于慢扫描电视采用短波波段传送电视信号,图像显示时,比微波传送的图像清晰度差一些.因此慢扫描电视比较适合于传送像幻灯片那样的静止画面,和动作不太快的图像.尽管如此,慢扫描电视仍广泛应用于生产和生活中.特别是当暴风雨、地震、火山爆发、山崩等特大自然灾害突然发生时,慢扫描电视能超视距传送受灾情形和救援信息,使有关部门及时了解灾情大小,以便组织人员,前来救助.现在,美国、日本、英国、挪威等许多国家的航海救助协会,都是利用慢扫描电视,经常和渔轮、客轮,以及运输船队保持联系,随时交换航海情况,一旦出现险情,即可迅速前往救援。

慢扫描电视还被广泛应用来传送航天电视新闻.1987 年10 月,在前苏联宇宙航空站上,一只进行科学试验的小猴子“美美”,挣脱了脖子上的绳索,在飞行舱里东摸一下,西按一下,大出风头.我们在电视新闻里看到的“美美”大闹“天宫”的情景,就是通过慢扫描电视从遥远的太空发回地球来的。

美国对月球、水星、金星、火星、木星以及土星进行科学考察的宇宙无人探测器上,都装有一种慢扫描电视摄像管.它能将拍摄到的电视图像,以实时和非实时两种方式传送到地球.美国探测月球的宇宙无人探测器“徘徊者”号和“勘探者”号,采用实时方式传送月球视频信号.宇宙舱内没有电视信号储存设备,它们一边拍摄,一边及时向地球传送.负责接收信号的是美国“深空电视网”,它将从月球发回的视频信号录制在胶卷和磁带上.胶卷上的图像经冲洗后,成了一张张照片,供科学家长期研究.磁带上的电视信号,经加工处理,即可在电视台播放,让人们欣赏活生生的电视图像.“徘徊者”和“勘探者”传送回来的月球照片和图像,比地球上用天文望远镜拍摄的照片要清晰2000 倍。

如果探测的太空星体离地球较远,则采用非实时的传送方式.如美国探测火星的“水手”号宇宙探测器,是先将火星的视频信号录存在磁带上,然后在一定的时间间隔里,将电视信号送给地球.它传送信号使用脉码调制.每张照片译成40000 个像素,每个像素由六位数电码组成,它们代表着每个像素的黑白亮度,如“111111”信号代表全黑,“000000”信号代表全白.地面接收到这些信号后,可立即还原出清晰的电视图像。

随着太空电视信号传送技术的发展,每个像素的编码从六位增加到八位、九位,每帧图像的扫描线也大大增加,提高到1056 条,图像清晰度也因此有了很大提高.如此大量的信息数据,不可能再采用“实时”的方式传送,原来的磁带录像系统也不能胜任.因此,科学家们在航天器上安装了更先进的慢扫描数字电脑记录器.太空电视信号先录制和储存在数字电脑记录器上,然后在适当的时候逐渐将它们传送回地球。

继慢扫描电视出现后,美国和日本的无线电爱好者又发明了中扫描电视.中扫描电视是介于慢扫描电视和普通广播电视之间的电视技术,但同样是利用短波波段来实现电视节目信号的超视距传送.中扫描电视适当增加了图像的扫描速度,通常每秒扫描2 至10 帧图像,比慢扫描电视提高16 至80倍,而比普通广播电视慢10 至20 倍.这样,中扫描电视不仅实现了超视距传送电视节目信号的目的,而且接收到的图像也比较清晰.美国、日本的中扫描电视爱好者,已经研制成功可与普通电视图像相媲美的中扫描电视系统.如果用中扫描电视系统发射电视节目,只要建立电视发射台就行了,它无须经过微波中继站的接力传送,也无须借助于广播通信卫星转播.它像短波无线电一样,通过电离层的反射就能传遍全世界.因此,不论是美国的、英国的、法国的电视节目,还是日本的、澳大利亚的电视节目,只要打开电视机,就能收看到,就像学习英语的人,打开收音机就能收听到美国之音的英语900 句一样。

慢扫描电视和中扫描电视为无线电通信增加了新的途径.它们犹如两枝艳丽的鲜花,把已被“色、声、画”环抱着的电视点缀得更加绚丽多彩。

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