Реферат Факсимільний зв’язок

Факсимільний зв'язок— телекомунікаційна технологія передачі зображень електричними сигналами. Історично включалася до складу телеграфного зв'язку і є різновидом електрозв'язку.

1. Історія створення

Артур Корн 1902 року в Німеччині продемонстрував першу фотоелектричну факс-систему, а 1922 року — систему на основі радіосигналів. Факси стали широко використовуватиме передачі газетних статей і карт погоди. Але тільки в 1968 році Міжнародна спілка електрозв'язку затвердила перші міжнародні стандарти для факсимільної передачі (Група 1), у 1972 році - Групу 2 і в 1980 році - Групу 3. Прийняття стандартів стало важливим фактором розвитку факсимільної передачі: час передачі сторінки скоротився з шести хвилин менше однієї хвилини. Бум факс-технологій припав на 80-ті роки ХХ ст.

2. Принцип дії

Факсимільний зв'язок включає основні операції:

розподіл усієї площі призначеного для передачі оригіналу на велику кількість елементів малого розміру, що відрізняються один від одного за яким-небудь певним фізичним параметром. Типово для зображень по оптичній щільності;
послідовний вимір для кожного такого елемента цього фізичного параметра, перетворення на величину електричного струму або набір електричних імпульсів, відповідно до передбаченого протоколом зв'язку;
трансляція сигналу лінією зв'язку;
перетворення отриманого сигналу, як правило, синхронне та синфазне процесу передачі, запис у приймальному пристрої отриманої інформації.

2.1. Пристрій

Тракт факсимільного зв'язку включає передавач, лінію зв'язку та приймач.

2.1.1. Розгортка

Як правило, розгортка по рядку здійснюєтьсяелектронним перемиканням елементів рядка сканера, а розгортка по вертикалі — шляхом механічної його протяжки перпендикулярно до рядка.

Як фотоелектричні перетворювачі у факсимільній апаратурі використовувалися фотоелектронні помножувачі (ФЕУ), фотоелементи. Сучасні апарати мають напівпровідникові лінійні чи матричні датчики зображення.

2.1.2. Модуляція

У факсимільному зв'язку застосовується, зазвичай, амплітудна модуляція, рідше частотна.

Застосовувані у факсимільному зв'язку протоколи спочатку були повністю відокремлені від протоколів передачі, однак у міру розвитку техніки уніфікація звела деякі з них воєдино, і найсучасніше факсове обладнання приймає та передає зображення за деякими модемними протоколами:

2.1.3. Канали зв'язку

2.1.4. Прийом сигналу

2.1.5. Згортка

2.1.6. Записування зображення

У факсимільному зв'язку масово застосовуються або застосовувалися такі методи запису зображення:

При всіх вищеописаних способах записуючий елемент переміщається по носію вздовж рядка (застосовується також електронне перемикання елементів, наприклад, світлодіодів при термодруку), а потім переходить на наступний рядок, як і елемент, що розгортає на передавальній стороні. Якщо передавач і приймач не дотримуються синхронності та синфазності переміщення, з'являються геометричні спотворення прийнятого зображення. Синхронізація та фазування у факсимільному зв'язку раніше здійснювалося вручну (особливими органами управління апаратурою), у сучасних протоколах факсового зв'язку – автоматично.

Способи запису поділяють на закриті та відкриті наскільки можна контролювати візуально якість копії безпосередньо у процесі створення зображення (отже, і у процесіпередачі інформації каналом зв'язку).

Фотографічний спосіб - закритий: фотоматеріал поміщається у світлонепроникну касету і не дозволяє переконатися як прийнята інформація до завершення подальшої фотохімічної обробки. Всі інші способи запису відкриті.

2.1.7. Запис інформації

Все більшого поширення набуває інформаційний спосіб прийому факсів - при ньому відбувається запис декодованої інформації у вигляді графічного файлу на комп'ютер, файловий сервер або на згадку про спеціалізоване обладнання, де вона зберігається до запиту користувача на візуалізацію або друк.

Перелічені програми дозволяють приймати та надсилати факси з ПК, обладнаного факс-модемом.

PamFax for Skype
Fax4Word
Fax4Outlook
Joy Fax Server
Joyfax Server
ActFax
VentaFax & Voice

2.2. Частини сучасного офісного факс-апарату

Сучасний факсовий апарат у конкретному сеансі передачі факсимільного повідомлення може бути як приймач чи як передавач.

У міру здешевлення комп'ютерного обладнання та доступу до Інтернету все частіше для передачі зображень використовується підключений до мережі комп'ютер загального призначення, що має принтер, сканер. Такий тип комп'ютерів за метою використання іноді має окрему назву «Офісний комп'ютер». У ряді випадків використання такого комп'ютера саме в процесі передачі зображень також називають факсимильним зв'язком. Головною перевагою перед традиційним факсом є відсутність необхідності в синхронній та синфазній роботі всіх елементів тракту зв'язку. Завдяки ж створюваним факс-гейтам точна межа між традиційним факсимільним зв'язком і таким комп'ютерним відсутнім зовсім.

2.3. Факс-гейт

2.4. Організація зв'язку між абонентами

3.1. Фототелеграф

В 1843 шотландський фізик Олександр Бейн продемонстрував і запатентував власну конструкцію електричного телеграфу, яка дозволяла передавати зображення по проводах. Апарат Бейна вважається першою примітивною факсмашиною.

В 1855 італійський винахідник Джованні Казеллі створив аналогічний пристрій, який назвав Пантелеграф і запропонував його для комерційного використання. Апарати Казеллі деякий час використовувалися для передачі зображень за допомогою електричних сигналів на телеграфних лініях як у Франції, так і в Україні.

Апарат Казеллі передавав зображення тексту, креслення або малюнка, намальованого на свинцевій фользі спеціальним лаком, що ізолює. Контактний штифт ковзав по цій совокпуності ділянок, що перемежуються, з великою і малою електропровідністю, «зчитуючи» елементи зображення. Електричний сигнал, що передається, записувався на приймальній стороні електрохімічним способом на зволоженому папері, просоченому розчином залізосинєродистого калію (ферицианида калію). Апарати Казеллі використовувалися на лініях зв'язку Москва - Петербург (1866-1868), Париж - Марсель, Париж - Ліон.

У 1868 році німецьким винахідником Б. Мейєром був запропонований метод фіксації зображення шляхом керованого електричним струмом руху одновіткової спіралі, покритої шаром друкарської фарби. Притискаючи спіраль до звичайного паперу, отримували зображення, складене з дрібних штрихів, тим більше темних, чим довше була прикладена спіраль. Цей спосіб застосовується у вдосконаленому вигляді та в деяких сучасних факсових апаратах.

Факсимільний апарат у звичному для XX століття вигляді вперше було розробленов AT&T лабораторії Гербертом І. Івсом за участю Гаррі Найквіста. Апарат був представлений публіці 1924 року.

У 1930-х роках у СРСР було створено власні фототелеграфні апарати (наприклад, ЗФТ-А4, ФТ-37, ФТ-38), які використовували фотографічні методи та матеріали для запису зображення. У Німеччині подібна апаратура мала назву більдтелеграф, у США — телефакс, телеавтограф.

Ці, мабуть, найдосконаліші з фототелеграфних апаратів, проводили зчитування зображення рядково фотоелементом і світловою плямою, яка оббігала всю площу оригіналу. Світловий потік, в залежності від здатності ділянки оригіналу, що відображає, впливав на фотоелемент і перетворювався ним в електричний сигнал. По лінії зв'язку цей сигнал передавався на приймальний апарат, в якому модулює за інтенсивністю світловий промінь, що синхронно і синфазно оббігає поверхню листа фотопаперу.

Після прояву фотопаперу на ньому виходило зображення, що є копією переданого фототелеграма. [1]

Починаючи з 1950-х років фототелеграф використовується для передачі не тільки фототелеграм. Йому знаходять застосування у картографії, а також передають газетні шпальти.

4. Застосування

Факсимільний зв'язок також застосовується для передачі ілюстрацій до друкованих періодичних видань, оптичної та просторової інформації з космічних апаратів. На великих підприємствах із внутрішньовиробничої мережі відбувається також обмін інженерною та технологічною інформацією, метеорологічні станції обмінюються гідрометеокартами.

4.1. Види зображень

Зображення, що передаються в рамках факсимільного зв'язку, так само як і факсимільні апарати, поділяються на три основні групи:

чорно-білі- містять дві градаціїоптичної щільності (зазвичай чорний та білий кольори оригіналу). до них відносять рукописи, креслення, карти, зображення газетних шпальт і машинописний текст. Для представлення яскравості конкретного елемента зображення достатньо біта. Записуються з достатньою точністю і якістю будь-яким із методів запису, що використовувалися у факсимільному зв'язку;
напівтонові- мають кілька градацій щільності. Такі, наприклад, художні фотографії, для відтворення яких необхідно мати можливість передавати щонайменше 8—12 градацій оптичної щільності. Прийнятна якість досягається лише фотографічним способом передачі;
кольорові— відрізняються від напівтонового зображення тим, що передачі замість одного каналу оптичної щільності використовуються три — R,G і B, причому смуга пропускання кожного дорівнює смузі частот «чорно-білого» факсимільного сигналу. Звідси випливає, що з передачі кольорового зображення потрібно канал зв'язку втричі ширший, ніж передачі напівтонового зображення, чи час передачі збільшиться втричі. У зв'язку з цим нині кольорові факсимільні апарати, які використовують «чисті» факсимільні технології, не застосовуються. На зміну їм прийшли комбіновані пристрої, що використовують досконаліші способи стиснення зображення.

Розвиток обчислювальної техніки та математичного апарату дозволило «заощаджувати» пропускну спроможність ліній. Наприклад, Canon Fax B215C здійснює передачу ч/б зображень за стандартними факсовими протоколами MH, MR, MMR, JBIG, а кольорових зображень зі стисненням стандарту JPEG. При цьому час передачі кольорової сторінки становить близько 4 хв. для кольорового зображення та 3 хв. для напівтонового зображення середньої якості. []

4.2. Кількісні показники

Для порівняння традиційних систем факсимільного зв'язку використовуються такі параметри:

5. На даний час

Вважається, що факсимільний зв'язок витісняється електронною поштою та іншими засобами передачі файлів, проте її роль у сучасному бізнесі зменшується досить повільними темпами. Крім зручності та простоти цього виду зв'язку, значну роль відіграє поширеність факсимільних апаратів, можливість передачі кольорових зображень, а також небажання деяких організацій переходити на інші методи зв'язку, оскільки це вимагатиме капітальних витрат та зусиль на перепідготовку персоналу. Крім того, сучасні факси мають можливість використовувати звичайний писчий папір замість спеціального термопаперу, що використовувався раніше.