Запись изображения[править | править исходный текст]

В факсимильной связи массово применяются или применялись следующие методы записи изображения:

• фотографический — запись ведётся источником света, яркость которого промодулирована видеосигналом, на светочувствительный материал (обычно — фотобумагу);

• электрохимический — в нём применяется специальная бумага, меняющая цвет при пропускании электрического тока через неё (в этом случае она проходит между двумя точечными электродами, на которые подаётся усиленный видеосигнал) или в малой области на одной из сторон;

• штриховой, или чернильный, — в качестве носителя используется обычная бумага, запись совершается роликом, смазанным краской, или чернильным пером, положение которого определяется электромагнитом, на который подаётся видеосигнал. Также возможно механическое воздействие электромагнитом через копировальную бумагу;

• термопечать — в качестве носителя применяется темнеющая при нагревании бумага, а воздействует на неё в таком случае излучение инфракрасного светодиода.

При всех вышеописанных способах записывающий элемент перемещается по носителю вдоль строки (применяется также электронное переключение элементов, например, светодиодов при термопечати), а затем переходит на следующую строку, как и развёртывающий элемент на передающей стороне. Если передатчик и приёмник не соблюдаютсинхронность и синфазность перемещения, появляются геометрические искажения принятого изображения. Синхронизация и фазирование в факсимильной связи ранее осуществлялось вручную (особыми органами управления аппаратурой), в современных протоколах факсовой связи — автоматически.

Способы записи делят на закрытые и открытые по возможности контролировать визуально качество копии непосредственно в процессе создания изображения (а значит, и в процессе передачи информации по каналу связи).

Фотографический способ — закрытый: фотоматериал помещается в светонепроницаемую кассету и не позволяет убедиться в качестве принятой информации до завершения последующей фотохимической обработки. Все прочие способы записи — открытые.

Запись информации[править | править исходный текст]

Всё большее распространение получает информационный способ приёма факсов — при нём происходит запись декодированной информации в виде графического файла на компьютер, файловый сервер или в память специализированного оборудования, где она хранится до запроса пользователя на визуализацию или печать.

Перечисленные программы позволяют принимать и отправлять факсы с ПК, оборудованного факс-модемом.

• PamFax for Skype

• Fax4Word

• Fax4Outlook

• Joy Fax Server

• Joyfax Server

• ActFax

• VentaFax & Voice

Части современного офисного факс-аппарата[править | править исходный текст]

• Сканер, в большинстве случаев — протяжного типа;

• принтер с устройством подачи рулонной (реже — листовой) бумаги;

• модем — модулятор-демодулятор электрического сигнала;

• узлы телефонного аппарата — номеронабиратель, телефонная трубка.

Современный факсовый аппарат в конкретном сеансе передачи факсимильного сообщения может выступать как приёмник или как передатчик.

По мере удешевления компьютерного оборудования и доступа к сети Интернет всё чаще для передачи изображений используется подключённый к сети компьютер общего назначения, имеющий принтер, сканер. Такой тип компьютеров по цели использования иногда носит отдельное название «Офисный компьютер». В ряде случаев использование такого компьютера именно в процессе передачи изображений также называют «факсимильной связью». Главным преимуществом перед традиционным факсом является отсутствие необходимости в синхронной и синфазной работе всех элементов тракта связи. Благодаря же создаваемым факс-гейтам точная граница между традиционной факсимильной связью и такой компьютерной отсутствует совершенно.

Факсимильная связь также применяется для передачи иллюстраций к печатным периодическим изданиям, оптической и пространственной информации с космических аппаратов. На крупных предприятиях по внутрипроизводственной сети происходит также обмен инженерной и технологической информацией, метеорологические станции обмениваются гидрометеокартами.

Изображения, передаваемые в рамках факсимильной связи, так же как и факсимильные аппараты, подразделяются на три основные группы:

• чёрно-белые — содержат две градации оптической плотности (обычно чёрный и белый цвета оригинала). к ним относят рукописи, чертежи, карты, изображения газетных полос и машинописный текст. Для представления яркости конкретного элемента изображения достаточно одного бита. Записываются с достаточной точностью и качеством любым из использовавшихся в факсимильной связи методов записи;

• полутоновые — имеют несколько градаций плотности. Таковы, например, художественные фотографии, для воспроизведения которых необходимо иметь возможность передавать не менее 8—12 градаций оптической плотности. Приемлемое качество достигается только фотографическим способом передачи;

• цветные — отличаются от полутонового изображения тем, что для передачи вместо одного канала оптической плотности используются три — R,G и B, причем полоса пропускания каждого равна полосе частот «черно-белого» факсимильного сигнала. Отсюда следует вывод, что для передачи цветного изображения требуется канал связи в 3 раза более широкий, чем для передачи полутонового изображения, либо время передачи увеличится втрое. В связи с этим в настоящее время цветные факсимильные аппараты, использующие «чистые» факсимильные технологии не применяются. На смену им пришли комбинированные устройства, использующие более совершенные способы сжатия изображения.

Развитие вычислительной техники и математического аппарата позволило «экономить» пропускную способность линий. Например, Canon Fax B215C осуществляет передачу ч/б изображений по стандартным факсовым протоколам MH, MR, MMR, JBIG, а цветных изображений со сжатием по стандарту JPEG. При этом время передачи цветной страницы составляет около 4 мин. для цветного изображения и 3 мин. для полутоновой изображения среднего качества.

При передачи каждого байта из компьютера в модем и обратно вместе с восемью битами данных передаются и еще два бита - стартовый и стоповый. При использовании протокола V.42 модемы передают данные поблочно, естественно, убирая стартовый и стоповый биты, но внося при этом свои дополнительные байты, такие как идентификатор блока, контрольную сумму, стартовый и стоповый байты. Методом научного тыка было обнаружено, что для того, чтобы модемы передавали на полной скорости, в них нужно вливать данные скоростью минимум в 1.1 раза больше скорости модемного соединения. То есть, при скорости модемного соединения 9600 компьютер должен передавать данные в модем со скоростью 10560, для 14400 - 15840 и так далее. Поэтому, даже если Вы не будете использовать сжатие по протоколу V.42bis, все равно установите скорость порта больше, чем скорость модемного соединения.

Использование сжатия по протоколу V.42bis позволяет увеличить скорость прокачки по линии до четырех раз. Естественно, наибольший эффект достигается при передаче текстов, например, HTML. Хуже обстоит дело с бинарными файлами и ещё хуже с уже сжатыми файлами. Если модем соединяется на скорости до 14400, то имеет смысл установить скорость порта 38400, при соединении от 14400 до 28800 - 57600. Ну, и наконец, для скоростей выше 28800, скорость порта нужно увеличить до 115200. Например, у меня при светлой луне и тихой погоде при соединении на скорости 49333 в мою сторону по протоколу V.90/V.42bis текстовые файлы качаются со скоростью до 115200.

Правда, стоит учитывать одно обстоятельство - для надёжной работы на скоростях выше 38400 последовательный порт должен иметь FIFO, то есть FreeBSD должна опознавать его, как 16550A или как-то ещё, но ни в коём случае, как 8250 или 16450.

В качестве основных "тестовых" сжимаемых файлов используется стандартный набор, используемый западными компьютерными изданиями для сходных целей — TSB-38. В ходе данных испытаний проверяются особенности работы модемов при приеме файлов.

Файлы принимаются с ftp-сервера провайдера MTU-Inform. В качестве сервера используется Cisco 5300 с модемами MICA, поддерживающими как V.42bis, так и V.44 (V92/V44 preview software). Линейная скорость принимающих модемов ограничена значением 9600 бит/с как по соображениям минимизации возможного помехового влияния и исключения ошибок при приеме, так и по соображениям исключения влияния пропускной способности COM-порта на демонстрируемые показатели.

Испытуемый модем в качестве вызывающего модема устанавливает связь с хостовым модемом, после чего в терминальном режиме осуществляется прием тестовых файлов. Для каждого из модемов проводится по 10 попыток измерений с каждым типом файлов. С целью исключения влияния протокола коррекции ошибок в расчете учитываются только те попытки, когда в процессе работы не возникало сбойных кадров в направлении как приема, так и передачи. В случае отклонения результата в какой-либо из попыток от среднего значения более чем на 1%, количество измерений пропорционально увеличивается.

Факультативно проверяется эффективность при передаче неоднородного файла. Примером файла с неоднородным содержимым является специальный тестовый файл, полученный репликацией сборки из html-текста, картинок и java-скриптов (заглавная страница сайтаwww.zyxel.ru) объемом 661440 байт. В качестве принимающего модема при этом используется модем HTS Express, с предустановленным размером кадра коррекции ошибок 128 октетов, и размером словаря/строки 1024/16. Данное ограничение нивелирует физические свойства различно реализованных в испытываемых модемах протоколов канального уровня, с целью выявления в первую очередь отличий в работе алгоритмов сжатия.

В результатах факультативной части теста, кроме значения полученного CPS, справочно приводится среднее (по сумме попыток) количество переключений между режимом сжатия и прозрачным режимом, а также средний коэффициент "модемного" сжатия по результатам передачи файла. Последние два параметра определяются на основании данных статистики принимающего модема HTS Express.

Файлы, используемые для измерения показателей CPS, получены репликацией стандартных файлов пяти типов:

1. Текстовый файл.

2. Несжатый графический файл.

3. Exe-файл.

4. Архивный (несжимаемый) файл.

5. Смешанный файл, включающий в себя фрагменты 1, 2 и 4-го типа.

6. Прежде чем перейти к графикам и таблицам, стоит напомнить читателям, что протокол передачи файлов (в данном случае FTP) тоже вносит некоторую часть дополнительных накладных расходов и влияет на итоговую эффективную скорость (CPS). С одной стороны, для максимально "чистой" сравнительной оценки схем сжатия (а также для целей отладки — достигается ли "рекомендованное" значение TSB-38) следовало бы использовать протокол с наименьшими накладными расходами. С другой стороны, учитывая большинство типичных случаев применения (и позиционирования производителями) протоколов сжатия, представляется вполне обоснованным тестирование в условиях, максимально приближенных к традиционным. В то же время, такой подход позволяет пользователю получить более объективную и приближенную к реальности картину.

7. Относительная эффективность сжатия. За единицу принят результат для приема файлов без сжатия:

8. Таблица 1:

	текст	графика	exe-файл	архивы	смешанный
Без сжатия	1,00	1,00	1,00	1,00	1,00
LT Win V.42bis	5,53	2,39	1,43	1,00	3,56
ZyXEL U-336E	5,76	2,44	1,47	1,02	3,39
Courier 4096/32	6,36	2,52	1,41	1,02	3,82
Courier 2048/32	5,65	2,44	1,47	1,02	3,56
Omni 56K Pro	4,48	2,40	1,56	1,02	3,37
LT Win V.44	7,16	3,29	1,57	1,00	3,97