[科普中国]-传真电报

英国物理学家A.贝恩1842年发明了可以传送文字和图形的“自动化学记录电报”装置。1903年德国人A.科恩制成应用光电池的传真机。随着电子管的应用和无线电技术的进步，传真技术逐渐发展起来。1924年12月用无线电横跨大西洋传送相片获得成功。中华人民共和国成立前，只有上海、南京之间一条真迹电报电路和上海、旧金山之间一条相片电报电路。中华人民共和国成立后，传真通信在技术上和业务上有了较大的发展。1981年中国已有31个城市开放了相片传真业务，18个城市开放了真迹传真业务，并且由北京向13个城市开放了报纸传真业务。

定义利用扫描技术，通过通信电路把固定图象从一个地点传送到另一地点，并以记录形式复制出来的一种通信方式。1

传真发送传真发送机把原稿按一定规律分解成许多很小(例如0.2mm×0.2mm)的单元面积──像素，并把每一个像素对光的反射强弱用相应的电信号来代表，这个过程称为扫描。扫描方式主要有滚筒扫描和平面扫描两种。1

①滚筒扫描将原稿卷在一个由同步电动机驱动旋转的滚筒上，光源所发的光，经集光镜聚焦成一个光斑照射在原稿上。物镜把原稿上被照亮的部分成像在屏幕上。光电管通过屏幕上的小孔 “看见”原稿上一个像素大小的面积，并把它所发射的光转变为相应大小的电流。光电管所产生的电流就代表了该象素对光的反射强弱，也就是黑白程度。滚筒每旋转一周，向右移动一个像素宽度的距离。滚筒不断地旋转和向右移动，光电管就逐点地把原稿扫描了一遍。1

②平面扫描为了便于自动馈送原稿，可应用电视摄像管飞点扫描以及其他电子方法或机械方法来完成平面扫描。由于固体电子技术的进步，1970年前后研制出在25mm长度上容纳1000多个光电元件的阵列，再利用电子开关的原理逐行顺序地读出每一元件的光电值而完成扫描作用原稿有字迹或图像的一面朝下，作为光源的荧光管和其位于原稿的下面，从原稿反射出的光线经反射镜折转，通过物镜至反射镜，再折转至固体光电元件进行扫描。

不论滚筒扫描还是平面扫描，光电管所产生的信号电流都含有直流电流成分，不能直接在一般长途电路上传输，因此在传输之前要经过调幅或调频方法以取消其直流电流成分。1

传真接收传真接收机把由电路传送来的信号经过放大和解调，还原成调制前的信号，用来控制记录器，在记录介质（例如静电记录纸或感光软片等）上形成与原稿相似的图像。传真所使用的记录方式很多，目前常用的有静电记录、热敏记录、机电记录、烧灼记录和照片记录等。M是卷在滚筒上的感光软片，R是一个光强度受电流控制并能作迅速变化的光源──记录灯。它所发的光照在有一个小孔的屏幕上，然后物镜把被照亮的小孔成像在软片上使之感光，并使小孔的像的大小等于一个像素。接收滚筒由一个同步电动机驱动旋转，其转速与发送滚筒转速相同，每旋转一周也沿轴向右移动一个像素的宽度。当发送机对原稿完成全部扫描后，接收滚筒上的软片也就相应地经过曝光。曝光后的软片经显影、定影、印相等程序，就可得到原稿的复制品，也可以直接用相纸记录出一张正片，即原稿的复制品。1

合作条件传真发送机和接收机经过传输电路连通后能否正常工作，要视同相、同步、合作指数和扫描方向等条件。

为使接收图像与原稿相比没有几何形状的畸变，首先要求收、发滚筒必须同相和同步。其次，要求接收图形的长宽比与原稿上的长宽比一样，也就是合作因数要一致。合作因数的π分之一叫做合作指数。常用的相片传真的合作指数为352，真迹传真的合作指数为264。

传真传输的速率，除了受设备本身的物理条件和记录方式的限制外，还取决于传输电路的频带宽度。用传真一类机在一个标称频带宽度为4千赫的电话电路上，传送一张A幅面(210mm×297mm)的文件，约需6分钟，而在一个240千赫频带宽度的电路上传送则只要几秒钟。1

分类传真电报按复制件的状态可分为两种：只有黑色和白色（或其他深的和浅的两种颜色）的，称为真迹传真电报；黑白两色之间有中间色调或彩色的，称为相片传真电报。按照在线路上传输的信号不同可分为两类：在线路上传输模拟信号的模拟传真和在线路上传输数字信号的数字传真。

扫描一张相片时，光电管输出电流大小的变化是连续的，而且各种大小电流的持续时间的变化也是连续的，这种连续变化的信号叫做模拟信号。在线路上传输模拟信号的传真通信叫做模拟传真。在传送文字等的文件传真中，虽然原稿上只有黑白两种状态，其信号电流属于数字式变化，但扫描所产生的电流持续长度的变化是连续的，所以这种传真还是属于模拟传真范围。

把文件传真的光电流进行抽样、量化，就成了数字传真。含有连续灰度等级的图像，例如相片，可以用抽样、量化的方法，把它的反射系数值分成有限的等级，即用数字来表示，这样就成为数字传真。抽样后的文件传真，每一像素只要1个比特的信号，如果在黑白之外还要传送两个灰色等级，那么，每一像素就需要2个比特的信号。一个传送32个灰色等级（包括黑和白在内）的传真系统，每一像素需要5个比特的信号。数字传真除了具有一般数字传输的优点外，还可以进行保密编码。

用上述方法来传送文件时，不论有没有文字的地方，都要用规定数目的像素或比特来传送，这对传输来说是很大的浪费。此外，就一种文件来说，一个像素与它相邻的（上下、左右）像素颜色的出现有一定的统计关系（或称相关性）。利用这种关系，就可以减少在传输上使用的比特数。这种利用像素间相关性而减少传输比特数的方法叫做数据压缩。传真上最简单而使用最多的数据压缩方法，是用一条扫描线中的同种像素连续不断的个数出现概率进行编码的方法。这种连续不断的个数是一种状态的持续长度，所以通常把这种编码方法叫做持续长度编码采用数据压缩技术一般可提高传输效率5～10倍。1

传输效率国际电报电话咨询委员会把在一个电话电路上传送A幅面文件的传真机，按传输效率分为以下四类：

一类机：采用双边带调制，而不采用任何压缩传输信号频带的方法，以每毫米4线的标称扫描密度，大约6分钟传送一张A幅面的文件。

二类机：采用频带压缩技术，但不包括减少冗余度的技术，以标称为每毫米4线的扫描密度，大约3分钟传送一张A幅面的文件。

三类机：采用减少冗余度和频带压缩的技术，以大约1分钟或更短的时间传送一张A幅面的文件。

四类机：采用了在传输前减少基带信号冗余度的方法，主要是供在公众数字网路上使用的传真机。这类传真机应用适当的调制方法，也可以在公众电话网上使用。1

特点由于传真具有能原样传送的特点，能够传送图像和各种文字，包括签名和手迹等，而且操作简单，对电路质量的要求较低，差错少，所以不但使用日益普遍，而且还扩展了新的应用领域。例如，报纸传真可以把总报社的报纸版面迅速地传送到各地印刷发行；云图传真能把观察到的云图用传真的方法传送到地面气象台；用户传真由用户处的传真机通过公众电话网或数据网与另一用户直接通信等。使用传真机传送文件，不要对文件重新加工，工作时不产生噪声，质量可以与复印机相似。三类机速率高，平时还可作复印机用，正在成为办公室自动化中的一种重要设备。1

应用实例过去，黄河防汛指令的下达．一般采用传真机通过电话线以传真电报的形式传达。由于传真机的功能所限。每当发送传真时。由专门的人员。逐个单位发送．速度相当慢。而且。如经过多级转发后，字迹模糊，为工作带来不便，随着黄委信息化建设的不断深入和黄河治理工作要求的不断提高。对防汛信息化建设提出了更高的要求。利用现代的网络与计算机技术．将传真电报数字化处理，通过网路进行传输，将大大提高工作效率。提高传送速度。黄委防汛传真电报系统的开发应用，在全河范围内实现了传真电报的网上流动，提高了防汛抗洪主动性，在黄河防汛过程中发挥了重要的作用2。

本词条内容贡献者为:

方正 - 副教授 - 江南大学