Fax

Un gran avance en el desarrollo del sistema de facsímil moderno fue el resultado de la tecnología digital, donde la señal analógica de los escáneres se digitalizó y luego se comprimió, dando lugar a la capacidad de transmitir altas tasas de datos a través de líneas telefónicas estándar. La primera máquina de fax digital fue el Dacom Rapidfax, que se vendió por primera vez a finales de la década de 1960 y que incorporaba la tecnología de compresión de datos digitales desarrollada por Lockheed para la transmisión de imágenes desde satélites.

Los faxes del grupo 3 y 4 son formatos digitales y aprovechan los métodos de compresión digital para reducir en gran medida los tiempos de transmisión.

• Los faxes del grupo 3 se ajustan a las recomendaciones T.30 y T.4 de la UIT-T. Los faxes del grupo 3 tardan entre 6 y 15 segundos en transmitir una sola página (sin incluir el tiempo inicial de saludo y sincronización de las máquinas de fax). La norma T.4 permite que las resoluciones horizontal y vertical varíen variar entre un conjunto de resoluciones fijas:
  • Horizontal: 100 líneas de escaneo por pulgada
    • Vertical: 100 líneas de escaneo por pulgada («Básica»)
  • Horizontal: 200 o 204 líneas de escaneo por pulgada
    • Vertical: 100 o 98 líneas de escaneo por pulgada («Estándar»)
    • Vertical: 200 o 196 líneas de escaneo por pulgada («Fino»)
    • Vertical: 400 o 391 (nota no 392) líneas de escaneo por pulgada («Superfino»)
    • Horizontal: 300 líneas de escaneo por pulgada
    • Vertical: 300 líneas de escaneo por pulgada
  • Horizontal: 400 o 408 líneas de escaneo por pulgada
    • Vertical: 400 o 391 líneas de escaneo por pulgada («Ultrafino»)
  • Los faxes del Grupo 4 se ajustan a las Recomendaciones UIT-T T.563, T.503, T.521, T.6, T.62, T.70, T.411 a T.417. Están diseñadas para funcionar en circuitos digitales RDSI de 64 kbit/s. Las resoluciones permitidas, un superconjunto de las de la recomendación T.4, se especifican en la recomendación T.6.

  El fax sobre IP (FoIP) puede transmitir y recibir documentos predigitalizados a velocidades cercanas al tiempo real utilizando la recomendación T.38 del UIT-T para enviar imágenes digitalizadas a través de una red IP utilizando la compresión JPEG. T.38 está diseñado para funcionar con servicios de VoIP y suele ser compatible con los adaptadores telefónicos analógicos utilizados por las máquinas de fax heredadas que necesitan conectarse a través de un servicio de VoIP. Los documentos escaneados están limitados a la cantidad de tiempo que el usuario tarda en cargar el documento en un escáner y para que el dispositivo procese un archivo digital. La resolución puede variar desde tan sólo 150 DPI hasta 9600 DPI o más. Este tipo de envío de faxes no está relacionado con el servicio de correo electrónico a fax, que sigue utilizando módems de fax al menos en un sentido.

  Clasificación

  Los módems de ordenador suelen designarse por una clase de fax concreta, que indica la cantidad de procesamiento que se descarga de la CPU del ordenador al módem de fax.

  • Los dispositivos de fax de clase 1 (también conocidos como clase 1.0) realizan la transferencia de datos de fax, mientras que los dispositivos de compresión de datos T.4/T.6 y la gestión de la sesión T.30 se realizan mediante software en un ordenador de control. Esto se describe en la recomendación T.31 del UIT-T.
  • Lo que se conoce comúnmente como «Clase 2» es una clase no oficial de dispositivos de fax que realizan ellos mismos la gestión de la sesión T.30, pero la compresión de datos T.4/T.6 la realiza un software en un ordenador de control. Las implementaciones de esta «clase» se basan en versiones preliminares de la norma que, con el tiempo, evolucionaron significativamente hasta convertirse en la Clase 2.0. Todas las implementaciones de la «clase 2» son específicas del fabricante.
  • La Clase 2.0 es la versión oficial del UIT-T de la Clase 2 y se conoce comúnmente como Clase 2.0 para diferenciarla de muchas implementaciones específicas de fabricantes de lo que se conoce comúnmente como «Clase 2». Utiliza un conjunto de comandos diferente, pero estandarizado, que las diversas implementaciones específicas de los fabricantes de la «Clase 2». La recomendación pertinente del UIT-T es la T.32.
  • La clase 2.1 es una mejora de la clase 2.0 que implementa el envío de faxes sobre V.34 (33,6 kbit/s), lo que aumenta la velocidad de envío de faxes desde las clases «2» y 2.0, que están limitadas a 14,4 kbit/s. La recomendación pertinente del UIT-T es la T.32 Enmienda 1. Los dispositivos de fax de clase 2.1 se denominan «super G3».

  Tasa de transmisión de datosEditar

  Los aparatos de fax utilizan varias técnicas de modulación de línea telefónica. Se negocian durante el apretón de manos fax-módem, y los dispositivos de fax utilizarán la mayor velocidad de datos que ambos dispositivos de fax soporten, normalmente un mínimo de 14,4 kbit/s para el fax del Grupo 3.

  Estándar UIT	Fecha de publicación	Tasa de datos (bit/s)	Método de modulación
  V.27	1988	4800, 2400	PSK
  V.29	1988	9600, 7200, 4800	QAM
  V.17	1991	14400, 12000, 9600, 7200	TCM
  V.34	1994	28800	QAM
  V.34bis	1998	33600	QAM	RDSI	1986	64000	digital

  Observe que los faxes del «Supergrupo 3» utilizan V.34bis que permite una velocidad de datos de hasta 33,6 kbit/s.

  CompresiónEditar

  Además de especificar la resolución (y el tamaño físico admisible) de la imagen que se envía por fax, la recomendación UIT-T T.4 especifica dos métodos de compresión para disminuir la cantidad de datos que hay que transmitir entre las máquinas de fax para transferir la imagen. Los dos métodos definidos en la T.4 son:

  • Huffman modificado (MH).
  • READ modificado (MR) (Dirección de elementos relativos designada), opcional.

  Un método adicional se especifica en la T.6

  • Lectura modificada (MMR).

  Más tarde, se añadieron otras técnicas de compresión como opciones a la recomendación UIT-T T.30, como la más eficiente JBIG (T.82, T.85) para contenido de dos niveles, y JPEG (T.81), T.43, MRC (T.44) y T.45 para contenido en escala de grises, paleta y color. Las máquinas de fax pueden negociar al inicio de la sesión T.30 para utilizar la mejor técnica implementada en ambos lados.

  Codificación Huffman modificada

  Artículo principal: Codificación Huffman modificada

  El Huffman modificado (MH), especificado en T.4 como esquema de codificación unidimensional, es un esquema de codificación de longitud de ejecución basado en un libro de códigos y optimizado para comprimir eficazmente los espacios en blanco. Como la mayoría de los faxes se componen principalmente de espacios en blanco, esto minimiza el tiempo de transmisión de la mayoría de los faxes. Cada línea escaneada se comprime independientemente de su predecesora y de su sucesora.

  Lectura modificada

  La lectura modificada, especificada como un esquema de codificación bidimensional opcional en T.4, codifica la primera línea escaneada utilizando MH. La siguiente línea se compara con la primera, se determinan las diferencias y, a continuación, se codifican y transmiten las diferencias. Esto es eficaz, ya que la mayoría de las líneas difieren poco de su predecesora. Esto no se continúa hasta el final de la transmisión del fax, sino sólo durante un número limitado de líneas hasta que se reinicia el proceso, y se produce una nueva «primera línea» codificada con MH. Este número limitado de líneas es para evitar que los errores se propaguen por todo el fax, ya que la norma no prevé la corrección de errores. Se trata de una función opcional, y algunas máquinas de fax no utilizan MH para minimizar la cantidad de cálculos que necesita la máquina. El número limitado de líneas es de 2 para los faxes de resolución «Estándar», y de 4 para los de resolución «Fina».

  Redacción modificada

  Artículo principal: Compresión del grupo 4

  La recomendación UIT-T T.6 añade otro tipo de compresión de Lectura Modificada (MMR), que simplemente permite codificar un mayor número de líneas por MR que en T.4. Esto se debe a que T.6 asume que la transmisión se realiza a través de un circuito con un bajo número de errores de línea, como la RDSI digital. En este caso, el número de líneas para las que se codifican las diferencias no está limitado.

  JBIGEdit

  En 1999, la recomendación UIT-T T.30 añadió JBIG (UIT-T T.82) como otro algoritmo de compresión de dos niveles sin pérdidas, o más exactamente un subconjunto de JBIG (UIT-T T.85) de «perfil de fax». Las páginas comprimidas con JBIG se transmiten entre un 20% y un 50% más rápido que las páginas comprimidas con MMR, y hasta 30 veces más rápido si la página incluye imágenes de medios tonos.

  JBIG realiza una compresión adaptativa, es decir, tanto el codificador como el decodificador recogen información estadística sobre la imagen transmitida a partir de los píxeles transmitidos hasta el momento, con el fin de predecir la probabilidad de que cada próximo píxel sea blanco o negro. Para cada nuevo píxel, JBIG examina diez píxeles cercanos transmitidos anteriormente. Cuenta la frecuencia con la que el siguiente píxel ha sido blanco o negro en el mismo vecindario, y estima a partir de ello la distribución de la probabilidad del siguiente píxel. Esto se introduce en un codificador aritmético, que sólo añade una pequeña fracción de un bit a la secuencia de salida si se encuentra el píxel más probable.

  El «perfil de fax» de la UIT-T T.85 restringe algunas características opcionales de la norma JBIG completa, de forma que los códecs no tienen que mantener en la memoria datos sobre más de las tres últimas filas de píxeles de una imagen en cualquier momento. Esto permite la transmisión de imágenes «interminables», en las que la altura de la imagen puede no conocerse hasta que se transmita la última fila.

  ITU-T T.30 permite a las máquinas de fax negociar una de las dos opciones de la norma T.85 «perfil de fax»:

  • En el «modo básico», el codificador JBIG debe dividir la imagen en franjas horizontales de 128 líneas (parámetro L0 = 128) y reiniciar el codificador aritmético para cada franja.
  • En el «modo opcional», no existe tal restricción.

  Matsushita Whiteline SkipEdit

  Un esquema de compresión propietario empleado en las máquinas de fax de Panasonic es Matsushita Whiteline Skip (MWS). Puede superponerse a los otros esquemas de compresión, pero sólo está operativo cuando dos máquinas Panasonic se comunican entre sí. Este sistema detecta las áreas de escaneo en blanco entre líneas de texto, y luego comprime varias líneas de escaneo en blanco en el espacio de datos de un solo carácter. (JBIG implementa una técnica similar denominada «predicción típica», si el indicador de cabecera TPBON se establece en 1.)

  Características típicasEditar

  Las máquinas de fax del grupo 3 transfieren una o varias páginas impresas o escritas a mano por minuto en blanco y negro (bitonal) a una resolución de 204×98 (normal) o 204×196 (fina) puntos por pulgada cuadrada. La velocidad de transferencia es de 14,4 kbit/s o superior en el caso de los módems y algunas máquinas de fax, pero las máquinas de fax admiten velocidades a partir de 2400 bit/s y suelen funcionar a 9600 bit/s. Los formatos de imagen transferidos se denominan faxes del grupo 3 o 4 del UIT-T (antes CCITT). Los faxes del grupo 3 tienen el sufijo .g3 y el tipo MIME image/g3fax.

  El modo de fax más básico transfiere sólo en blanco y negro. La página original se escanea con una resolución de 1728 píxeles/línea y 1145 líneas/página (para A4). Los datos brutos resultantes se comprimen mediante un código Huffman modificado y optimizado para texto escrito, con lo que se consiguen factores de compresión medios de alrededor de 20. Normalmente, una página necesita 10 s para su transmisión, en lugar de unos 3 minutos para los mismos datos brutos sin comprimir de 1728×1145 bits a una velocidad de 9600 bit/s. El método de compresión utiliza un libro de códigos Huffman para las longitudes de las tiradas en blanco y negro en una sola línea escaneada, y también puede utilizar el hecho de que dos líneas de escaneo adyacentes suelen ser bastante similares, ahorrando ancho de banda al codificar sólo las diferencias.

  Las clases de fax denotan la forma en que los programas de fax interactúan con el hardware de fax. Las clases disponibles incluyen la clase 1, la clase 2, la clase 2.0 y 2.1, y la Intel CAS. Muchos módems soportan al menos la clase 1 y a menudo la clase 2 o la clase 2.0. Cuál es preferible utilizar depende de factores como el hardware, el software, el firmware del módem y el uso previsto.

  Proceso de impresiónEditar

  Las máquinas de fax de la década de 1970 a la de 1990 solían utilizar impresoras térmicas directas con rollos de papel térmico como tecnología de impresión, pero desde mediados de la década de 1990 ha habido una transición hacia los faxes de papel normal: impresoras de transferencia térmica, impresoras de inyección de tinta e impresoras láser.

  Una de las ventajas de la impresión de chorro de tinta es que las impresoras de chorro de tinta pueden imprimir en color de forma asequible; por lo tanto, muchas de las máquinas de fax basadas en chorro de tinta afirman tener capacidad de fax en color. Existe un estándar llamado ITU-T30e (formalmente Recomendación ITU-T T.30 Anexo E ) para el envío de faxes en color; sin embargo, no está ampliamente soportado, por lo que muchas de las máquinas de fax en color sólo pueden enviar faxes en color a máquinas del mismo fabricante.

  Velocidad de barridoEditar

  La velocidad de barrido en los sistemas de facsímil es la velocidad a la que una línea fija perpendicular a la dirección de barrido es cruzada en una dirección por un punto de barrido o de grabación. La velocidad de barrido suele expresarse en número de barridos por minuto. Cuando el sistema de fax escanea en ambas direcciones, la velocidad de barrido es el doble de este número. En la mayoría de los sistemas mecánicos convencionales del siglo XX, la velocidad de carrera equivale a la velocidad del tambor.

  Papel de faxEditar

  

  Rollo de papel para máquina de fax térmica directa

  Como precaución, el papel de fax térmico no suele ser aceptado en los archivos o como prueba documental en algunos tribunales de justicia, a menos que sea fotocopiado. Esto se debe a que el revestimiento que forma la imagen es erradicable y quebradizo, y tiende a desprenderse del soporte tras un largo tiempo de almacenamiento.