Transmission d’images

Les images en radioamateur — SSTV et procédés numériques, télévision amateur (ATV/DATV) et réception d’images SSTV provenant de la Station spatiale internationale (ISS).

En radioamateur, il est possible de transmettre des images fixes et animées — en analogique comme en numérique, de la bande des ondes courtes à la bande VHF, en passant par les satellites géostationnaires. L’aperçu suivant présente les procédés couramment utilisés aujourd’hui ; le dernier chapitre résume leur évolution historique.

SSTV — Slow Scan Television

La SSTV (Slow Scan Television) est de loin le procédé d’image le plus répandu en radioamateur. Une image fixe est convertie ligne par ligne en fréquences sonores et transmise comme un signal vocal sur un canal SSB (largeur de bande d’environ 3 kHz) — la hauteur du son correspond à la luminosité ou à la couleur. Selon le mode, une image dure environ 8 à 120 secondes.

L’émetteur et le récepteur doivent être réglés sur le même mode de transmission. Les modes couleur courants sont Martin (M1/M2), Scottie (S1/S2/DX), Robot (36/72) et les modes PD à plus haute résolution (PD90/120/180). Le mode Martin 1 est considéré comme un bon compromis entre la durée de transmission et la résolution.

Pour l’utiliser, il suffit d’un émetteur-récepteur SSB équipé d’un ordinateur et d’une carte son (connexion identique à celle du FT8) — ou d’un smartphone qui enregistre simplement les sons via le microphone. Les logiciels les plus courants sont MMSSTV (Windows), QSSTV (Linux), Black Cat SSTV (macOS/iOS) et Robot36 (Android). Fréquences d’appel en ondes courtes (USB) : 3 730, 7 165, 14 230 (la plus connue), 21 340 et 28 680 kHz. Le « SSTV Handbook » d’OK2MNM constitue un ouvrage de référence gratuit et détaillé.

Le SSTV depuis la Station spatiale internationale (ISS)

Des images SSTV sont également diffusées régulièrement depuis la Station spatiale internationale (ISS), dans le cadre du programme ARISS (Amateur Radio on the ISS). Les émissions ont lieu lors d’événements particuliers sur 145,800 MHz en FM (décalage Doppler de ±3,5 kHz) en mode PD120, généralement au rythme d’une image toutes les 2 minutes suivie d’une pause de 2 minutes. Pour la réception, il suffit d’un simple émetteur-récepteur radio portable de 2 m (ou d’un SDR) et d’une application SSTV sur votre téléphone portable : il vous suffit de placer l’image devant l’émetteur-récepteur radio. Les images reçues peuvent être mises en ligne dans la galerie ARISS ; un diplôme est décerné aux participants. Les dates sont annoncées par l’ARISS.

SSTV numérique (HamDRM)

Dans le cadre de la transmission numérique d’images, ce n’est pas point par point qui est envoyé, mais le fichier image lui-même — avec une protection contre les erreurs et un modem OFDM composé de nombreuses sous-porteuses parallèles (apparenté au Digital Radio Mondiale, d’où le nom HamDRM). Les images parviennent ainsi sans points de perturbation, même dans de mauvaises conditions, et la résolution est librement sélectionnable. Le logiciel EasyPal sous Windows (images au format JPEG2000) est très répandu, tout comme QSSTV sous Linux, qui prend également en charge le HamDRM ; KG-STV est un procédé d’image basé sur du texte. Fréquences d’appel (USB) : 3 733, 7 173, 14 233 et 21 340 kHz.

Fax et fax météo

La transmission par télécopie (FAX HF) numérise un document ligne par ligne — il s’agit du plus ancien procédé d’image en radio. Les émetteurs actifs ne jouent pratiquement plus aucun rôle dans la radioamateur ; en revanche, la réception de fax météo (Wefax) est très répandue : les services météorologiques diffusent sur ondes courtes des cartes météorologiques qui peuvent être décodées à l’aide du même logiciel de carte son que celui utilisé pour le SSTV. Le fax et le SSTV partagent de nombreuses fréquences d’appel (par exemple 14 230 kHz) — le mode de transmission et la norme doivent donc être annoncés avant toute émission.

ATV et DATV — Télévision amateur

Pour les images animées, il existe la télévision amateur. L’ATV analogique transmet des vidéos en direct avec le son, exclusivement au-dessus de 430 MHz — la largeur de bande d’une image télévisée ne peut en effet pas être prise en charge sur les ondes courtes. Elle est notamment utilisée pour les Rundsprüche, les conférences et les réunions ; la portée terrestre est de quelques dizaines de kilomètres et dépend fortement des conditions de propagation.

Avec la DATV (ATV numérique), l’image et le son sont numérisés avant la diffusion et transmis comme pour la télévision par satellite (DVB-S/S2) — le signal est ainsi plus étroit et plus résistant aux interférences. La DATV revêt une grande importance via le satellite amateur géostationnaire QO-100 (Es’hail-2) : son transpondeur à large bande permet des liaisons DATV du Brésil à la Thaïlande 24 heures sur 24. On y trouve également régulièrement des images SSTV numériques (EasyPal, KG-STV).

Histoire

La transmission d’images est presque aussi ancienne que la télégraphie : dès 1843, Alexander Bain proposait un « télégraphe à copie » ; dans les années 1920, RCA, Siemens et Rudolf Hell ont mis au point la télégraphie d’images (FAX). Le SSTV a vu le jour à la fin des années 1950 aux États-Unis ; les premiers essais allemands ont débuté en 1972, initialement avec des tubes catadioptriques provenant de stocks de radars. Le radioamateur allemand Volker Wraase (DL2RZ) a remplacé le procédé initial de transmission d’images en séquence de couleurs par un procédé en séquence de lignes — qui constitue la base de la norme actuelle. Les Britanniques Eddie « Scottie » Murphy (GM3SBC) et Martin Emmerson (G3OQD) ont rendu la transmission plus résistante aux interférences grâce à leurs modes, qui portent encore aujourd’hui leur nom. Pour en savoir plus sur l’histoire de la télégraphie d’images : technikum29.

Photo de couverture : Thomas Pesquet à la station de radioamateur ARISS de l’ISS. Photo : NASA (domaine public).