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传真通讯

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传真,全称传真,在电信中也称为电传,通过有线或无线电波传输和复制文档。普通传真机的设计是扫描印刷的文字和图形材料,然后通过电话网络将信息传输到类似的机器,在其中类似原始文件的形式复制传真。传真机由于其低成本,可靠性,速度和操作简便性,彻底改变了商务和个人往来。它们实际上取代了电报服务,并且提供了政府运营的邮政服务和私人快递公司的替代方案。

标准传真传输

大多数办公室和家庭传真机都符合1980年通过的Group 3标准,以确保通过全球公用电话系统运行的数字设备的兼容性。当标准的信纸尺寸的纸张通过机器进纸时,电荷耦合器件(CCD)是一种固态扫描仪,在单行中有1,728个光电传感器,在其整个宽度上对其进行重复扫描。每个光电传感器又会根据扫描点是黑色还是白色而产生低或高的电压变化。由于通常每毫米有4条扫描线(每英寸100条扫描线),因此扫描一张纸可能会产生近200万个电压变化。高/低变化被转换为二进制数字流或位流,并且位流经过源编码器,源编码器减少或“压缩”了代表长距离白色或黑色斑点所需的位数。然后可以通过语音频带调制解调器将编码的比特流调制到模拟载波上,并通过电话网络进行传输。使用源编码,代表打字纸所需的位数可以从200万减少到不到40万。结果,以标准的传真调制解调器速度(每秒高达56,000位,尽管通常更低),可以在15秒之内发送一页。

拨号和接收传真机之间的通信通过拨打接收机的电话号码开始。这开始了一个称为“握手”的过程,在此过程中,两台机器交换信号以建立兼容的功能,例如调制解调器速度,源代码和打印分辨率。然后发送页面信息,然后发送信号,指示不再发送更多页面。被叫机器发信号通知收到消息,而主叫机器发信号断开线路。

在接收机上,信号被解调,解码和存储,以便定时释放到打印机。在较旧的传真机中,使用打印头将文件复制在特殊的热敏纸上,该打印头具有一排细线,对应于扫描条中的光电传感器。在现代机器中,它是通过静电复印工艺在普通纸上复制的,其中,来自半导体激光器或发光二极管的微小聚焦的光束被传入的数据流调制,扫过旋转的带静电的感光鼓。硒鼓在与原始文档上的黑点相对应的带电点中拾取碳粉,然后将碳粉转移到纸张上。

第3组传真传输可以通过所有电信介质进行,无论它们是铜线,光纤,微波无线电还是蜂窝无线电。此外,具有适当硬件和软件的个人计算机(PC)可以将文件直接发送到传真机,而无需打印和扫描。相反,计算机可以接收来自远程传真机的文档,以将其存储在其内存中并最终在台式打印机上进行复制。已经开发了Internet传真服务器,可以发送或接收传真文档,并在PC之间通过电子邮件传输它们。

传真技术的历史

传真传输的概念是在19世纪使用当代电报技术发展起来的。然而,直到1980年代,才开始广泛采用这种方法,当时廉价的方法使数字化信息适应电话电路变得普遍。本节追溯了漫长而最终富有成果的传真技术历史。

早期电报传真

传真通过电线传输可以追溯到苏格兰的机械师亚历山大·贝恩。在美国人Samuel FB摩尔斯发明电报机不到7年之后的1843年,贝恩获得了一项英国专利,该专利是“电流产生和调节方面的改进,以及时计,电子印刷和信号电报的改进”。贝恩的传真发送器设计为通过安装在摆锤上的手写笔扫描二维表面(贝恩建议使用金属类型的表面)。从未证明过本发明。

英国物理学家弗雷德里克·贝克韦尔(Frederick Bakewell)是第一个真正展示传真传输的人。演示在1851年的伦敦大展览上在伦敦进行。贝克韦尔的系统与贝恩的系统有些不同,图像是通过圆柱体发送和接收的,这种方法在1960年代得到了广泛的实践。在发射器上,将要扫描的图像在锡箔上涂上清漆或其他一些非导电材料,然后包裹在发射器圆柱体上,然后用导电笔(如贝恩笔)固定在摆锤上进行扫描。圆柱体通过钟表机构以均匀的速度旋转。在接收器上,随着接收筒旋转,类似的摆锤式触控笔会用电流标记经过化学处理的纸张。

1863年,意大利发明家乔瓦尼·卡塞利(Giovanni Caselli)在法国里昂和法国巴黎之间引入了第一个商业传真系统。1902年,德国的亚瑟·科恩(Arthur Korn)证明了光学扫描和照片传输的首次成功使用。科恩的发射器使用硒光电管来感应包裹在透明玻璃圆柱上的图像;在接收器上,透射的图像记录在胶卷上。到1906年,科恩的设备开始定期使用,通过电报线路在慕尼黑和柏林之间传输报纸照片。

模拟电话传真

传真传输的进一步部署必须等待改进的长途电话服务的发展。在1920年到1923年之间,美国电话电报公司(AT&T)致力于电话传真技术的发展。1924年,电视摄影机被用于将俄亥俄州克利夫兰和芝加哥的政治会议的照片发送到纽约,以便在报纸上发表。该电视摄影机采用透明的圆筒形鼓,该鼓由在发射器和接收器之间同步的电机驱动。在发射器上,将透明的正片打印在感光鼓上,并通过真空管光电管进行扫描。光电管的输出调制了一个1,800赫兹的载波信号,该信号随后通过电话线发送。在接收器上,一个未聚焦的负片被狭窄聚焦的光束逐渐照亮,其强度与发射器中光电电池的输出相对应。AT&T传真系统能够在7分钟内发送12.7×17.8厘米(5×7英寸)的照片,分辨率为每毫米4线(每英寸100线)。

传真技术的进一步发展发生在1930年代和40年代。1948年,西联汇款推出了基于小型办公机器的桌面传真服务。直到1960年代服务停止之前,已经建造了约50,000个传真台。

多年以来,不同的制造商采用了可操作性标准,使它们的机器可以相互通信,但是没有全球标准可以使美国的机器例如与欧洲的传真机连接。1974年,国际电报电话咨询委员会(CCITT)发布了其第一个全球传真标准,即第1组传真。第一组传真机能够使用模拟信号格式在大约六分钟内以每毫米4行的分辨率发送一页文档。该标准在1976年遵循CCITT Group 2传真标准,该标准允许使用改进的调制方案在大约三分钟内传输一页文档。