Процесс передачи сообщений
Для передачи факсимильного сигнала с частотной модуляцией используются телефонные каналы. Телефонные линии большой протяженности обычно имеют звенья, в которых связь осуществляется на сверхвысоких частотах или через спутниковые каналы.
Процесс работы факсимильной связи:
1. Изображение (оригинал), предназначенное для передачи, сканируется световым пятном требуемых размеров, которое формируется светооптической системой, состоящей из источника света и оптического устройства.
2. Развертывающее устройство (РУ) перемещает пятно по поверхности оригинала.
3. Часть светового потока, падающего на поверхность оригинала, отражается и поступает на фотоэлектрический преобразователь (ФП), в котором происходит его преобразование в электрический видеосигнал.
4. Сигнал поступает на вход аналого-цифрового преобразователя (АЦП), где преобразуется в цифровой код.
5. С выхода АЦП цифровой код поступает на вход устройства преобразования сигналов (УПС), то есть модулятора, где цифровой видеосигнал преобразовывается в частоты, используемые каналом связи.
6. При приеме сигнала приходящий из канала связи модулированный сигнал последовательно поступает в УПС и ЦАП для раскодирования и цифро-аналогового преобразования.
7. Далее видеосигнал поступает в воспроизводящее устройство (ВУ), где и воспроизводится копия переданного изображения.
Процесс получения конечной факсимильной копии обратный процессу сканирования и называется репликацией.
8. Для согласования работы устройств на передающей и приемной сторонах используются устройства синхронизации (УС).
При работе факсимильной системы происходят такие операции:
· Сканирование.
· Кодирование сигнала.
· Модуляция.
· Передача сигналов.
· Демодуляция.
· Декодирование.
· Изготовление копий.
Сканирование
При сканировании оригинал документа освещается и считывается малыми соседними участками, которые называются пикселями. Свет, который отражается от каждого пикселя, преобразуется в электрический ток каким-либо электронным устройством (фотоэлементом, фотодиодом или прибором с зарядовой связью).
Сканирование бывает:
· Линейным - пиксели считываются последовательно друг за другом вдоль каждой строки (вдоль всех строк, до тех пор, пока все изображение не преобразуется в электрические импульсы).
· Матричным - сканируется сразу целая строка. В этом случае ряд фотодиодов движется поперек изображения, сканируя колонки пикселей. Матричное сканирование дает возможность ускорить процесс сканирования.
Чтобы обеспечить качественную передачу документов (отразить маленькие детали), нужно использовать пиксели маленького размера. Согласно стандартам, пиксели должны иметь прямоугольную форму и размер 0,12*0,13 мм, а копия с оригинала - размер 20*28 см и содержать 3,6 млн. пикселей (например, телевизионное изображение содержит около 200 тысяч пикселей). В то же время пиксели в факсимильных устройствах могут иметь разные размеры, в зависимости от требований и характера использования (например, для обычного факса, не выполняющего функции принтера и сканера, необязательно иметь высокое разрешение).
Для выполнения обычных задач не имеет смысла создавать систему такого качества, чтобы яркость всех точек копии соответствовала яркости всех точек оригинала, так как человеческий глаз все равно не различает все градации яркости соседних пикселей. Таким образом, «увеличение» количества цветов (или градаций серого) или же уменьшение единиц изображения (пикселя), которые будет передавать система, скорее всего только увеличит количество передаваемых данных и время, необходимое на передачу копии документа. Современные факсимильные аппараты содержат 2-3 режима передачи изображения, которые предусматривают меньшую и большую точность сканирования изображения. Для передачи документов в сверхвысоком качестве (фототелеграфической передачи) используются боле точные системы.
Кодирование сигнала
Перед передачей сигнальный ток кодируется (преобразуется) с помощью двух форм:
· Если оригинал черно-белый (например, обычный текст), то применяется двухуровневое кодирование (сигнал будет иметь два значения тока - одно для черного цвета, второе для белого).
· Если оригинал содержит промежуточные между белым и черным цвета (оттенки серого), то применяется сигнал с многоуровневым кодированием, то есть сигнал кодируется в виде двоичных цифр и «слов», которые используются в вычислительной технике (при этом каждое слово представляет определенное значение на шкале между черным и белым).
Например, пункт в описании факса «64 градации серого» означает, что между «черным» и «белым» сканирующее устройство факса различает 62 оттенка серого цвета.
Модуляция
В современных системах используется плавное изменение частоты несущей - частотная модуляция. Частотная модуляция - это процесс, в котором низкочастотный сигнал модулирует (изменяет) частоту гораздо более высокочастотного сигнала, заставляя ее колебаться вокруг основной несущей частоты. Она меньше подвержена влиянию помех, чем существовавшая ранее амплитудная модуляция.
Модуляцию в факсимильном аппарате обеспечивает устройство, которое называется модем.