7.4.9 Устройство факсимильных аппаратов

Телефакс изобрёл Александр Байн в 1843 г. Факсимильной связью называется передача неподвижных изображений (рисунков, текстов, фотографий) по телефонным линиям связи. Первичные факсимильные сигналы получают в результате электрооптического анализа, заключающегося в преобразовании в фотоэлементе (ФЭ) светового потока, отраженного от элементарных площадок изображения, в первичные электрические сигналы. Для этого световое пятно перемещается по поверхности изображения. В приемнике электрические сигналы осуществляют физическое воздействие, окрашивающее носитель записи (рис. 7.24).

Рис. 7.24. Принцип действия факсимильного аппарата

Первое факсимильное устройство появилось в 1928 году, но массовое использование началось в 70-х годах прошлого века для автоматизации офисов. Связь факсимильных аппаратов осуществляется по-телефонному – путём набора номера. Первичные электрические сигналы кодируются и передаются в телефонную линию (рис. 7.25).

Рис. 7.25. Устройство факсимильного аппарата

Микроконтроллер (МК) – управляет работой считывателя, устройства термопечати (Т), пульта управления (ПУ) и модема. Считыватель (С) – построен на основе устройства с зарядовой связью. Стандартный размер изображения А4 (лист бумаги 21*29 см). С помощью оптической системы изображение построчно переносится в ОЗУ.

Используются следующие стандарты на разрешающую способность и скорость передачи:

• G1 – низкоскоростной телефакс, работа по аналоговым каналам, разрешающая способность ∆R=3,85 линии/мм, время передачи t_пер=6 мин, две градации яркости;

• G2 – среднескоростной телефакс, работа по аналоговым каналам, разрешающая способность ∆R=3,85 линии/мм, время передачи t_пер=3 мин, две градации яркости;

• G3 – высокоскоростной телефакс, работа по аналоговым каналам, разрешающая способность ∆R=3,85 линии/мм (стандартный), ∆R=7,7 линии/мм (качественный), время передачи t_пер=20 с, 8 градаций яркости;

• суперкачественный режим – разрешающая способность ∆R=15,4 линии/мм, 16 градаций яркости.

• G4 – цифровой канал связи со скоростью передачи 64 кбит/с, время передачи t_пер=3 с, цветное полутоновое изображение

После оцифровки сигнал переносится в ОЗУ микроконтроллера и далее в модем. Модем (модулятор/демодулятор) преобразует цифровой код в низкочастотный сигнал, передаваемый по телефонной линии.

От способа модуляции зависти скорость передачи в телефонной линии, при этом способы модуляции и кодирования определяют протокол передачи (табл. 7.2). Элементом протокола является кодирование и алгоритм сжатия данных.

Таблица 7.2

Протоколы передачи

Скорость передачи, бит/с	Способ модуляции	Протокол
300	ЧМн	V.21
1200	ОФМ-2	V.22
2400	ОФМ-4	V.27
4800	ОФМ-8	V.27
7200	АМ-8	V.29
9600	КАМ-16	V.29

В протоколах используется код Хаффмана, который учитывает статистические свойства изображений, при этом кодируется длина серий 0 и 1. В результате чем больше вероятность таких серий, тем короче код.

Термопечать обеспечивает достаточно высокое разрешение изображения на приёмном конце. Пульт управления служит для выбора режимов управления и ввода команд. Можно ввести в память телефонные номера телефаксов и использовать сокращенный набор номера, использовать телефакс для телефонной связи, определять сумму оплаты счетов. В памяти регистрируется время всех сеансов связи, номера вызывавших и вызванных корреспондентов, протокол сеанса.

Связь телефаксов осуществляется следующим образом:

1. После набора номера – выждав 2-3 звонка вызывного сигнала, приёмный телефакс включается в линию.

2. Факс-отправитель сообщает свой номер, а факс-получатель – напечатает номер на бумаге; отправитель также зафиксирует номер, куда была передача.

3. Осуществляется испытание линии: передаётся эталонный сигнал с V=9600бит/с, если ошибки выше нормы, то скорость последовательно снижается с 9600 → 7200 → 4800 → 2400 → 1200 бит/с.

4. Осуществляется передача изображения по строкам, состоящая из частей

Конец строки

Данные

Заполнение

Конец строки

Заполнение включает нули, необходимые для согласования времени передачи и стандарта процедуры передачи. Конец передачи – серия из шести последовательностей конец строки.

Достоинства телефаксов:

• телефакс всегда находится в режиме "жду звонка", потребляя несколько Ватт;

• запас бумаги более чем на 100 сообщений;

• передача на любом языке, а не только текста, как в телетайпе или телеграфе;

• возможна рассылка нескольким адресатам одновременно;

• низкая стоимость передачи;

• телефаксовые копии имеют юридическую силу;

• возможность использования для копирования документов;

• другие услуги (телефон и т.д.).