home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Ham Radio 2000 / Ham Radio 2000.iso / ham2000 / fax_sstv / ezsstv / modes.txt < prev    next >
Text File  |  1996-06-09  |  15KB  |  378 lines

  1.         Note: EZ SSTV supports a limited number
  2.         of SSTV modes.  Pasokon TV has about 30.
  3.  
  4.  
  5.                 SSTV Transmission Modes
  6.                 -----------------------
  7.  
  8. The original 8 second Black + White mode used tones in the
  9. range of 1500 to 2300 Hz to represent shades of gray.
  10. A 5 millisecond pulse of 1200 Hz separated scan lines and
  11. a 30 millisecond pulse of 1200 Hz signaled the beginning of
  12. a new image.  A complete image was 120 scan lines sent at 
  13. a rate of 15 lines per second.
  14.  
  15. Since that time dozens of new modes have been developed to 
  16. add higher resolution and/or color.
  17.  
  18. The Robot color modes were developed back when everyone was
  19. using only B+W equipment.  They send a B+W compatible image at
  20. the beginning of each scan line and color information at the
  21. end of each line.  Thus, the large installed base of B+W only
  22. equipment was able to receive the images.
  23.  
  24. Since that time all the newer modes have used separate scans
  25. of Red, Green, and Blue components because this is the way 
  26. images are generally stored in files and displayed on computer
  27. monitors.
  28.  
  29. Characteristics of these modes are summarized in the table 
  30. below.
  31.  
  32.  
  33.    Mode         Mode    Color   Time    Scan    
  34.    Family       Name    Type    (sec)   Lines   Notes
  35.    ------       ----    ----    -----   -----   -----
  36.    AVT          24      RBG     24      120     d
  37.                 90      RGB     90      240     d
  38.                 94      RGB     94      200     d
  39.                 188     RGB     188     400     d
  40.                 125     BW      125     400     d
  41.  
  42.    Martin       M1      RGB     114     16+240  b
  43.                 M2      RGB     58      16+240  b
  44.                 M3      RGB     57      8+120   c
  45.                 M4      RGB     29      8+120   c
  46.  
  47.    Pasokon TV   P3      RGB     203     16+480
  48.    High         P5      RGB     305     16+480
  49.    Resolution   P7      RGB     406     16+480
  50.  
  51.    Robot        8       BW      8       120     a, e
  52.    B&W          12      BW      12      120     e
  53.                 24      BW      24      240     e
  54.                 36      BW      36      240     e
  55.  
  56.    Robot        12      YC      12      120     
  57.    Color        24      YC      24      120
  58.                 36      YC      36      240
  59.                 72      YC      72      240
  60.  
  61.    Scottie      S1      RGB     110     16+240  b
  62.                 S2      RGB     71      16+240  b
  63.                 S3      RGB     55      8+120   c
  64.                 S4      RGB     36      8+120   c
  65.                 DX      RGB     269     16+240  b
  66.  
  67.    Wraase SC-1  24      RGB     24      128     
  68.                 48      RGB     48      256     
  69.                 96      RGB     96      256     
  70.  
  71.    Wraase SC-2  30      RGB     30      128
  72.                 60      RGB     60      256
  73.                 120     RGB     120     256
  74.                 180     RGB     180     256
  75.  
  76. There are also some experimental modes implemented in only
  77. one or two systems.  Some are still evolving, some will be
  78. phased out.  Information here might not be accurate.  Whether 
  79. others decide to add them remains to be seen.
  80.  
  81.    ProSkan      J120    RGB     120     240
  82.  
  83.    WinPixPro    GVA 125 BW      125     480     
  84.                 GVA 125 RGB     125     240
  85.                 GVA 250 RGB     250     480
  86.  
  87.    Acorn        PD 65   ?       65      ?
  88.                 PD 160  ?       160     ?
  89.                 PD 180  RGB     180     480
  90.                 PD 240  RGB     240     480
  91.  
  92.    "J.A."       ?       ?       ?       480
  93.  
  94.  
  95. Color Type:
  96.  
  97. RGB - Red, Green, and Blue components sent separately.
  98. YC - Sent as Luminance (Y) and Chrominance (R-Y and B-Y).
  99. BW - Black and White.
  100.  
  101.  
  102. Notes:
  103.  
  104. a - Similar to original 8 second black & white standard.
  105. b - Top 16 lines are gray scale.  240 usable lines.
  106. c - Top 8 lines are gray scale.  120 usable lines.
  107. d - AVT modes have a 5 second digital header and no
  108.     horizontal sync.
  109. e - Robot 1200C doesn't have B&W mode but it can send red,
  110.     green, or blue memory separately.  Traditionally, 
  111.     just the green component is sent for a rough approximation
  112.     of a B&W image.
  113.  
  114.  
  115. Initial SSTV Mode
  116. -----------------
  117.  
  118. The first time you run Pasokon TV, the Scottie S1 mode is
  119. selected because this is currently the most popular mode
  120. used in North America.  You can change this default by 
  121. following these steps:
  122.  
  123. 1. Select the desired SSTV mode.
  124. 2. Pick "SSTV Mode" from the "Setup" menu.
  125. 3. In the dialog box, pick the button labeled "Default".
  126.  
  127.  
  128. VIS Codes
  129. ---------
  130.  
  131. The original vertical sync signal was simply 30 milliseconds
  132. of 1200 Hz.  The Robot 1200C used a much longer vertical sync
  133. signal containing digital information.  This is called the
  134. Vertical Interval Signaling (VIS) code and allows a receiving
  135. station to select the proper mode automatically.
  136.  
  137. All modern SSTV systems use this VIS code but many people 
  138. still announce the mode about to be transmitted because VIS
  139. decoding is not very reliable under noisy conditions.
  140.  
  141. The codes used are listed below.
  142.  
  143.  
  144.                 Vertical Interval Signaling Codes
  145.                 ---------------------------------
  146.  
  147.                                         Compiled by John Langner WB2OSZ
  148.                                         Version of March 1996
  149.                 
  150.  
  151.                 Note: The most recent version of this
  152.                 can be found on the Internet at
  153.                 http://www.ultranet.com/~sstv/modes.html
  154.  
  155.                 I've talked with most of the major SSTV
  156.                 developers and there is general agreement
  157.                 that the on-line doc should be the world
  158.                 wide reference to avoid conflicts.
  159.  
  160.  
  161. Low                     High Order Bits (MSB = Even Parity)
  162. Order
  163. Bits  | 0/8x    1/9x    2/Ax    3/Bx    4/Cx    5/Dx    6/Ex    7/Fx
  164.       | p000    p001    p010    p011    p100    p101    p110    p111
  165. ------+----------------------------------------------------------------
  166. x0    | Robot   SC-1    Martin  Scottie AVT     AVT     Acorn   Pasokon
  167. 0000  | 12 sec  24      M4      S4      24 [3]  125     PD 180  TV  [6]
  168.       | Color   Color                           [4a]            
  169.       |
  170. x1    | Robot                           AVT     AVT     Acorn   Pasokon 
  171. 0001  | 8 sec                           24      125[4a] PD 240  TV  P3
  172.       | Red [1]                         Narrow  Narrow
  173.       |
  174. x2    | Robot                           AVT     AVT     Acorn   Pasokon
  175. 0010  | 8 sec                           24      125[4a] PD 160  TV  P5
  176.       | Green [1]                       QRM     QRM             GVA 125
  177.       |
  178. x3    | Robot                   SC-2    AVT     AVT             Pasokon 
  179. 0011  | 8 sec                   30 sec  24      125 [4a]        TV  P7
  180.       | Blue [1]                Color   Nar+QRM Nar+QRM         PD 65
  181.      -+-
  182. x4    | Robot   SC-1    Martin  Scottie AVT     [5]     ProSkan [5]
  183. 0100  | 24 sec  48 [2]  M3      S3      90              J120
  184.       | Color   Color
  185.       |
  186. x5    | Robot                           AVT                     
  187. 0101  | 12 sec                          90
  188.       | Red [1]                         Narrow
  189.       |
  190. x6    | Robot                           AVT                                        
  191. 0110  | 12 sec                          90                 
  192.       | Green [1]                       QRM
  193.       |
  194. x7    | Robot                   SC-2    AVT             GVA BW
  195. 0111  | 12 sec                  180 sec 90              125
  196.       | Blue [1]                Color   Nar+QRM
  197.      -+-
  198. x8    | Robot  SC-1     Martin  Scottie AVT
  199. 1000  | 36     48 [2]   M2      S2      94
  200.       | Color  Color
  201.       |
  202. x9    | Robot                           AVT                  
  203. 1001  | 24 sec                          94
  204.       | Red [1]                         Narrow
  205.       |
  206. xA    | Robot                           AVT                   
  207. 1010  | 24 sec                          94
  208.       | Green [1]                       QRM
  209.       |
  210. xB    | Robot                   SC-2    AVT                  
  211. 1011  | 24 sec                  60 sec  94
  212.       | Blue [1]                Color   Nar+QRM
  213.      -+-
  214. xC    | Robot  SC-1     Martin  Scottie AVT 188         GVA 250                
  215. 1100  | 72     96       M1      S1      Scottie
  216.       | Color  Color                    DX [4b]
  217.       |
  218. x1    | Robot                           AVT                     
  219. 0001  | 8 sec                           188
  220.       | Red [1]                         Narrow
  221.       |
  222. x2    | Robot                           AVT                   
  223. 0010  | 8 sec                           188
  224.       | Green [1]                       QRM
  225.       |
  226. x3    | Robot                   SC-2    AVT                     
  227. 0011  | 8 sec                   120 sec 188
  228.       | Blue [1]                Color   Nar+QRM
  229.      -+-
  230.  
  231. Notes:
  232.   [1]   The Robot 1200C can send either composite color or just one
  233.         of the Red, Green, or Blue memories.  
  234.         Some SC-1, Martin, and Scottie implementations also allow
  235.         transmission of only one color component.
  236.         This means columns 0 through 4 are completely used.
  237.   [2]   There are two different Wraase SC-1 48 second modes.  One has 
  238.         twice the scan line time but half the number of lines as the 
  239.         other.
  240.   [3]   Narrow uses a shift narrower than the usual 1500 - 2300 Hz
  241.         so a narrower bandpass can be used on the receiver.
  242.         QRM mode is interlaced.  
  243.   [4a]  A couple sources indicate that Scottie DX has the same
  244.         VIS code as AVT 125.  The Robot 1200C - the defacto
  245.         standard - uses code CCh, same as AVT 188.
  246.   [4b]  Scottie DX and AVT 188 both have the same VIS code due to
  247.         lack of communication between developers.  Let's not make
  248.         this mistake again!
  249.   [5]   These table entries do not have standardized uses yet.
  250.         Column 5 - last 12 rows.
  251.         Column 6 - entire column.
  252.         Column 7 - last 12 rows.
  253.   [6]   First 4 rows of column 7 are for new modes such as 640 x 480.
  254.         The first one is reserved for future use.  The others are for
  255.         P3, P5, and P7.
  256.  
  257. The VIS code is sent as:
  258.  
  259.         30 mS start of 1200 Hz.
  260.         7 data bits sent LSB first,
  261.                 30 mS each, 1100 Hz for 1, 1300 Hz for 0.
  262.         Even parity bit of 30 mS.
  263.         30 mS stop of 1200 Hz.
  264.  
  265.   
  266.  
  267. New High Resolution Modes
  268. -------------------------
  269.  
  270. One of the most popular requests for the next version of Pasokon
  271. TV was higher resolution modes for 640 x 480 images.  There were 
  272. no existing standards so I had to develop a new specification.
  273.  
  274. The new modes are similar to most existing modes in that they:
  275. - Send images as R-G-B.
  276. - Use 1500 - 2300 Hz for image intensities.
  277. - Use 1200 Hz for horizontal sync.
  278. - Have VIS code at the beginning.
  279. - Have extra gray scale lines at the top.
  280.  
  281. These new modes differ from existing modes in a couple 
  282. significant ways:
  283. - Well defined and published.  Developers of new SSTV modes
  284.   generally tried to keep details secret.  Other developers
  285.   guessed from their own measurements of signals heard and all 
  286.   the guesses came out a little different.  As a result, 
  287.   different systems aren't exactly compatible with each other 
  288.   especially for the lesser used modes.
  289. - Based on nice round numbers.  The AVT system sends all pixels
  290.   at precisely 2048 per second but all the others use VERY 
  291.   BIZARRE timing.  
  292.  
  293. Here is the specification with enough detail that others should
  294. be able to implement it.
  295.  
  296. There are 3 new modes for 640 x 480 image transmission.
  297. They all begin with a different VIS code which does not 
  298. conflict with any other known modes.  (Was true at the time of
  299. publication but it was discovered months later that some 
  300. other experimental modes used the same codes.)
  301.  
  302. We need a central registry for allocating unique numbers.  
  303. I suggest http://www.ultranet.com/~sstv/modes.html because
  304. it can be accessed electronically from around the world.
  305.  
  306. They all have 16 lines of gray scale at the top, black on
  307. left and white on right.  Text may also appear in this region.
  308. The transmitting station adds it automatically and most 
  309. receiving systems will display it.  These top 16 lines generally 
  310. won't be saved when the image is written to a file.
  311.  
  312. After the 16 gray scale lines, we have 480 image lines.
  313. Assuming 640 pixels per line, the timing for each line is:
  314.  
  315.         [ VIS code (first line) or horizontal sync here ]
  316.         Back porch - 5 time units of black (1500 Hz).
  317.         Red component - 640 pixels of 1 time unit each.
  318.         Gap - 5 time units of black. 
  319.         Green component - 640 pixels of 1 time unit each.
  320.         Gap - 5 time units of black.
  321.         Blue component - 640 pixels of 1 time unit each.
  322.         Front porch - 5 time units of black.
  323.         Horizontal Sync - 25 time units of 1200 Hz.
  324.  
  325. A total of 1965 time units per line.
  326.  
  327. The 3 modes differ only in the length of the "time unit" 
  328. mentioned above.
  329.  
  330.         Mode name                P3      P5      P7
  331.         ---------               ----    ----    ----
  332.         Time units / second     4800    3200    2400
  333.         Total time (sec)         203     305     406
  334.         Total time (min)         3.4     5.1     6.8
  335.         VIS code (hexadecimal,    71      72      F3 
  336.            includes even parity)
  337.  
  338. As you might have guessed, the names come from the number of
  339. minutes required to transmit a picture.
  340.  
  341. The porches allow more accurate detection of the sync edge
  342. than if an unknown video level was adjacent to the sync.
  343.  
  344. Received images often have a slight amount of slant or 
  345. horizontal shift from the ideal.  By placing black gaps of
  346. a few pixels between the color components, edges will have
  347. less noticable (and annoying) black instead of the other
  348. edge of the image wrapped around in the wrong color.
  349.  
  350. For the highest quality mode, P7, a pixel rate of 2400 Hz was 
  351. picked because it is a nice round number close to the rates 
  352. used by M1, and S1.  It is also a standard serial port 
  353. baud rate so some low cost implementations might want to use
  354. a serial port somehow for timing.  It is also harmonically
  355. related to the sync frequency but that probably doesn't
  356. make any difference.
  357.  
  358. The P3 mode, has twice as many pixels per second resulting
  359. in half the transmission time and lower image quality.  P5 is
  360. somewhere in the middle.
  361.  
  362. You will notice that all the numbers listed are multiples of
  363. 5 time units.  Implementations choosing to use 512 instead of 
  364. 640 pixels  per line can simply multiply everything by 4/5 and 
  365. it all still comes out in nice round numbers.  For example, P7 
  366. would have a pixel rate of 2400 * 4 / 5 = 1920 Hz.
  367.  
  368. The front and back porches, and the gaps would be 4 units
  369. instead of 5.  Each line is a total of 1572 time units.
  370. The total line time, in milliseconds, comes out the same.
  371.  
  372. For best image quality, the receiving station will want to use
  373. "free run" or synchronous mode.  Uncalibrated systems can 
  374. follow the horizontal sync pulses for timing.  The presence of
  375. horizontal sync also allows you to receive the rest of an image
  376. even if you missed the beginning.  Modes without horizontal
  377. sync, such as AVT, do not have this property.
  378.