Faximilní přenos

Dalším, dnes velmi rošířeným způsobem využití veřejné telefonní sítě, který jen zdánlivě nemá s počítači a počítačovými sítěmi mnoho společného, je faksimilní přenos, zkráceně faxový přenos či pouze fax. Jaká je vlastně jeho podstata?

Faksimilní resp. faxový přenos je v principu přenos grafiky. V takové formě, jaká je dnes nejrozšířenější, představuje přenos jakékoli předlohy (např. tištěného či ručně psaného dokumentu, obrázku apod.) v číslicové formě po analogových linkách veřejné komutované telefonní sítě, prostřednictvím specializovaných faxových přístrojů. Při odesílání nějakého dokumentu prostřednictvím faxového přenosu je nejprve nutné převést předlohu (tj. odesílaný dokument, chápaný jako grafický obrázek) do číslicové formy. Postup, kterým se tak děje, se nazývá optickým snímáním (optical scanning), a zařízení, které jej provádí, je tzv. snímač (scanner), zabudovaný do faxového přístroje.

Pro názornost si lze představit, že optický snímač se při snímání "dívá" na předlohu přes hustou síť, takže místo souvislého rovinného obrázku "vidí" jen jednotlivé izolované body. Nejjednodušší optické snímače vyhodnocují každý bod buďto jako černý nebo jako bílý, zatímco dokonalejší snímače rozeznávají u jednotlivých bodů určitý počet odstínů šedi. Existují samozřejmě také barevné snímače, které jsou schopné rozeznávat i barevné odstíny. Dnes používaný faksimilní přenos však nepracuje ani s barvou, ani s odstíny šedi. Při snímání ve faxovém přístroji je tedy každý bod předlohy chápán buďto jako černý nebo jako bílý. K vyjádření jeho stavu pak stačí jeden jediný dvojkový bit.

Objem dat, který vznikne nasnímáním celé předlohy, je samozřejmě závislý na hustotě našeho pomyslného síta, přesněji na rozlišení (resolution), se kterým snímač faxového přístroje pracuje. Toto rozlišení je dnes u faksimilních přenosů standardně 200 bodů na palec ve vodorovném směru, a 100 bodů na palec ve svislém směru. Jen pro představu: jedna stránka běžného formátu A4 má rozměry přibližně 8,5 x 11 palců, při rozlišení 200x100 bodů to představuje celkem 200x8,5x100x11 neboli 1870000 bodů. Je-li každý z nich vyjádřen jedním bitem, je to 1,87 Megabitů resp. cca 234 kilobytů. A to ještě dnešní faxové přístroje obvykle nabízí i tzv. fine (jemný) režim, při kterém je rozlišení ve svislém směru dvojnásobné, tedy 200 bodů na palec. Přenést čtvrt megabytu by trvalo neúměrně dlouho, proto dnešní faxové přístroje používají zvláštní techniku komprese dat (data compression), která dokáže jejich objem snížit až přibližně 8-krát. Tím se objem dat, reprezentující jednu stránku A4, dostává na hodnoty řádově desítek kilobyte.

Číslicová data, která vzniknou optickým nasnímáním předlohy, se pak přenáší po analogových linkách veřejné komutované telefonní sítě prostřednictvím modemů. Modemy, zabudované ve faxových přístrojích, obvykle zvládají přenos rychlostí 9600 bitů/sekundu - v takovém případě trvá přenos jedné stránky formátu A4 pod půl minuty. Při horší kvalitě linek je skutečná přenosová rychlost nižší, a doba přenosu jedné stránky se úměrně s tím prodlužuje. Faxový přístroj příjemce na druhé straně telefonní linky může po nezbytné dekompresi přijatých dat zpětně sestavit z jednotlivých bodů původní předlohu. Vzniká tak opět grafický obrázek, který vytiskne bodová tiskárna, zabudovaná do faxového přístroje.

Dnešní velkou oblibu a široké nasazení faxů lze vysvětlit především tím, že umožňují přenést (téměř) jakoukoli předlohu kamkoli v dosahu veřejné telefonní sítě, a to prakticky okamžitě a při únosných nákladech. Navíc obsluha faxových přístrojů je obvykle tak jednoduchá, že je dokáže ovládat skutečně každý. Faxové přístroje bývají velmi často kombinovány s běžnými telefonními přístroji, a obvykle nabízí i různé další užitečné funkce, jako je např. automatické podávání jednotlivých listů předlohy, možnost naprogramovat odeslání na určenou dobu apod.

Faksimilní přenos ve své dnešní podobě má však i své četné nedostatky. Faxové přístroje nižších a středních kategorií jsou vybavovány zabudovanou tiskárnou, která netiskne na běžný papír, ale pouze na speciální teplotně citlivý papír. Také samotná kvalita tisku nebývá nejlepší. Rozlišení 200x100 resp. 200x200 bodů na čtvereční palec je dostatečné např. pro běžnou obchodní korespondenci, ale pro různé technické výkresy či podrobná schemata již nikoli. Také neschopnost přenášet barvu či alespoň odstíny šedi může být často na závadu. Při praktickém používání faxu může být velmi nepříjemná i skutečnost, že přenášená data nejsou nijak zabezpečována proti chybám při přenosu. Nejrůznější poruchy, kterých bývá ve veřejné telefonní síti často více než by bylo únosné, se pak projevují zkreslením přijatého obrázku. Záleží samozřejmě na intenzitě těchto poruch a míře zkreslení, které vyvolají, zda přenesený obrázek bude ještě srozumitelný či nikoli.

Výhodou faksimilního přenosu je také jeho relativně dobrá standardizace. Drtivá většina dnešních faxových přístrojů pracuje podle doporučení mezinárodní organizace CCITT pro faksimilní přenos tzv. skupiny III (Group III) - což je právě ten druh faksimilního přenosu, který jsme si doposud popisovali. Novější standard skupiny IV (Group IV), který zatím ještě není tak rozšířený, již pracuje s rozlišením až 400x400 bodů na palec, předpokládá přenos po pevných okruzích (tedy již nikoli prostřednictvím veřejné komutované telefonní sítě), a přenos jedné stránky A4 zvládne přibližně za pět sekund.

 

Faksimilní přenos a počítače

Jak jsme si již naznačili minule, umožňuje faksimilní (faxový) přenos přenášet prostřednictvím veřejné telefonní sítě psané či tištěné dokumenty, obrázky, obecně jakékoli grafické předlohy.

Představme si ale nyní, že jsme prostřednictvím faksimilního přenosu přijali od svého spolupracovníka stránku textu, kterou potřebujeme dále zpracovat, nejlépe pomocí svého oblíbeného textového editoru. Problém je nyní v tom, že to co jsme přijali, je ve skutečnosti obrázek s grafickým vyobrazením textu (kterým může být například i rukou psaný text), a nikoli textový soubor, který by mohl náš textový editor zpracovávat. Máme proto v podstatě dvě možnosti - celý text ručně přepsat, nebo využít prostředků pro tzv. optické rozpoznávání znaků (optical character recognition - OCR).

Člověk, který čte psaný text, vyhledává v předloze grafické tvary, kterým přisuzuje význam jednotlivých písmen, z nich si pak skládá celá slova, z nich věty atd. Při optickém rozpoznávání znaků tuto činnost člověka vykonává program - také on se snaží vyhledávat na obrázku takové grafické tvary, které mu "připomínají" písmena, ta skládá v celá slova, věty atd., a výsledný text produkuje ve formě textového souboru, který již je obecně zpracovatelný textovými editory. Ačkoli pro člověka je čtení spíše rutinní záležitostí, pro program je to neobyčejně těžká úloha. Dnes samozřejmě existují mnohé programové balíky pro optické rozpoznávání znaků (tzv. OCR programy). Jsou použitelné jen na tištěné písmo, nikoli na rukopisy, a především jejich účinnost resp. spolehlivost nebývá zdaleka stoprocentní. Je značně závislá na mnoha faktorech, jako např. na rozlišení, se kterým byla předloha nasnímána, na natočení předlohy apod. Navíc jde o velmi drahé programy, obvykle zahraniční provenience, které mohou mít nepřekonatelné problémy s českou a slovenskou diakritikou. Pro texty je tedy faksimilní přenos výhodný spíše v případě, že text nepotřebujeme dále zpracovávat na počítači.

Faksimilní přenos však není vázán jen na jednoúčelové faxové přístroje. Je dobré si uvědomit, že každý faxový přístroj se vlastně skládá ze tří zařízení - optického snímače, modemu a tiskárny - realizovaných jako jediný kompaktní celek. Tiskárny, navíc vesměs kvalitnější než u běžných faxových přístrojů, jsou běžnými periferiemi dnešních osobních počítačů, a také optické snímače již přestávají být vzácností. To, co ještě zbývá, abychom mohli odesílat a přijímat faxy na počítači, je vlastně již jen takový modem, jaký se zabudovává do faxových přístrojů. V principu jde o obdobný modem, jaký se používá při "běžných" datových přenosech, pouze konkrétní technika a parametry přenosu se liší (vychází z jiné normy resp. doporučení pro faksimilní přenos). Navíc je zde ještě otázka komprese a dekomprese dat, představujících číslicový tvar přenášené předlohy - viz minule.

Pokud má být počítač používán v roli faxového přístroje, musí být vybaven speciálním přídavným zařízením, které je schopné fungovat jako modem pro faksimilní přenos. V případě osobních počítačů je toto zařízení téměř vždy konstrukčně provedeno jako karta resp. deska, která se instaluje do jedné z rozšiřujících pozic, tzv. slotů (slots). Jde tedy o faxovou kartu (fax card). Další funkce, spojené s přijímáním a odesíláním faxů, se pak již zajišťují programovými prostředky. Jde mj. také o kompresi a dekompresi dat resp. převod dat z/do takového tvaru, v jakém se pak skutečně přenášejí. Vedle faxové karty tedy musí být na počítači instalován i potřebný software, který tyto funkce zajišťuje, a současně i ovládá vlastní faxovou kartu.

Potřebujeme-li z počítače odeslat prostřednictvím faxového přenosu nějaký text, který máme k dispozici ve formě textového souboru, nepotřebujeme k tomu nutně mít optický snímač (scanner). Převést textový soubor do grafické podoby, přesněji vyrobit z textového souboru grafický soubor, není žádným principiálním problémem - může to zajistit přímo obslužný program, který ovládá faxovou kartu a zajišťuje odesílání. Podobně je tomu v případě, že potřebujeme odeslat obrázek, který máme k dispozici ve formě vhodného grafického souboru. Například takový obrázek, který jsme vytvořili pomocí našeho oblíbeného programu pro malování (např. Paintbrush, Corel Draw apod.) - zde má faxový software ještě lehčí práci než u textových souborů. Optický snímač vlastně potřebujeme jen v případě, že máme odeslat obrázek, který máme jen na papíře. Ten musíme s pomocí snímače nasnímat, tím jej získáme ve formě grafického souboru, a ten by již naše faxová karta měla umět odeslat.

Schopnosti některých faxových karet zde mohou končit - existují totiž faxové karty, určené jen pro odesílání. Faxové karty, schopné také přijímat, produkují přijaté faxy opět ve formě grafických souborů. Ty lze vytisknout, nebo je dále zpracovat (jako obrázky!!) vhodným grafickým programem. Jde-li o texty, je principiálně možné je převést do formy textového souboru pomocí rozpoznávání znaků (OCR). Je také možné je pouze uschovat pro pozdější zpracování, ale zde je dobré si uvědomit, že ve zkomprimovaném formátu představuje jediná stránka velikosti A4 typicky několik desítek kilobyte dat, a v nezhuštěném tvaru (ve formě grafického souboru) řádově stovky kilobyte!

Kvalitní faxový přístroj může být sám o sobě velmi drahý, např. je-li místo málo kvalitní zabudované tiskárny vybaven tiskárnou laserovou, díky které může přijaté faxy tisknout kvalitně na běžný kancelářský papír. Kvalitní faxový přístroj tak může být typickým příkladem poměrně nákladné periferie, kterou se vyplatí sdílet v lokální počítačové síti. V takové úpravě, aby mohl být v síti používán, pak plní funkci tzv. faxového serveru. Z každého uzlu sítě je možné jeho prostřednictvím odeslat textový či grafický soubor jako fax stejným způsobem, jako kdyby šlo o faxovou kartu, instalovanou přímo v uzlovém počítači. Podobně může faxový server sloužit i pro příjem faxů. Zde však nastává malý problém - kterému uzlu v síti má být přijatý fax předán? Faxy se odesílají vždy na určité telefonní číslo, kde je někdo prohlédne, a pak případně předá dál. Jak to ale dělat v případě faxového serveru, který slouží např. lokální síti se stovkami uzlových počítačů?