探索宇宙的低语：Voyager Golden Record图像解码工具

探索宇宙的低语：Voyager Golden Record图像解码工具

voyagerimb Voyager's Golden Disk Image Browser 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/vo/voyagerimb

项目介绍

1977年，NASA发射了著名的旅行者一号和二号探测器，它们携带着一张金唱片，记录了地球的声音、音乐和图像，向可能发现这些探测器的外星文明传递信息。这张金唱片中的图像被编码为音频信号，类似于电视广播的方式，通过声波表示图像的连续扫描线。

最近，David Pescovitz领导的团队获得了NASA用于创建金唱片的原始母带，并启动了一个众筹项目，以重新制作金唱片的新版本。通过与Pescovitz的合作，作者获得了高质量的图像音频信号副本，并开发了一个简单的工具来解码这些音频信号中的图像。

项目技术分析

理论基础

金唱片的封面提供了详细的图形指令，指示了音频信号的模拟性质、播放方式、图像的布局以及校准图像的存在。根据这些指令，音频信号由连续的数据包组成，每个数据包的波峰幅度代表了编码的信息。

技术实现

1. 音频处理：使用Audacity等音频编辑软件将立体声信号分离为两个单声道文件，保留相同的采样质量。
2. 数据访问：使用Python的Scipy库访问单声道.wav文件中的PCM数据。
3. 数据可视化：使用Matplotlib库绘制音频信号的波形图，并通过调整扫描线宽度（SLW）来校准图像。

代码示例

import scipy.io.wavfile
rate, data = scipy.io.wavfile.read('voyager_left_channel_32bitfloat_384kHz.wav')

import matplotlib.pyplot as plt
offset = 0
chunk = data[offset:offset+10000]
plt.plot(range(len(chunk)), chunk)
plt.ylim([-0.2, 0.2])
plt.xlabel("Sample offset")
plt.ylabel("Sample value")  
plt.show()

项目及技术应用场景

应用场景

1. 历史研究：解码金唱片中的图像，帮助历史学家和科学家更好地理解当时的技术水平和信息传递方式。
2. 教育工具：作为教育工具，帮助学生理解音频信号处理和图像解码的基本原理。
3. 技术探索：为技术爱好者提供一个有趣的挑战，探索如何从音频信号中提取和重建图像。

技术应用

1. 音频信号处理：适用于需要从音频信号中提取特定信息的场景，如旧录音的数字化和修复。
2. 图像解码：适用于需要从复杂信号中解码图像的场景，如卫星图像处理和医学成像。

项目特点

1. 历史意义：项目基于NASA的金唱片，具有重要的历史和文化价值。
2. 技术挑战：项目涉及音频信号处理和图像解码，为技术爱好者提供了一个有趣的挑战。
3. 开源工具：项目代码开源，方便用户学习和修改，促进技术交流和创新。
4. 跨学科应用：项目结合了历史、技术和艺术，具有广泛的跨学科应用潜力。

通过这个项目，用户不仅可以深入了解音频信号处理和图像解码的技术细节，还能体验到探索宇宙奥秘的乐趣。无论你是技术爱好者、历史研究者还是教育工作者，这个项目都将为你带来独特的体验和启发。

voyagerimb Voyager's Golden Disk Image Browser 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/vo/voyagerimb