เครื่องโทรสารหรือนิยมเรียกสั้นๆ ว่า “ แฟกซ์ ” ( FAX) ได้พัฒนาหลักการทำงานมาจากเครื่องถ่ายเอกสาร หรือการถ่ายเอกสารจากที่หนึ่งส่งผ่านคู่สายโทรศัพท์ไปยังอีกที่หนึ่ง โดยเอกสารปลายทางที่ได้รับจะเหมือนเอกสารต้นทาง หลักการทำงานเบื้องต้น คือเครื่องโทรสารที่ต้นทางจะทำการเปลี่ยนข้อมูลของเอกสารหรือภาพนิ่งต้นฉบับ (Original Document or Still Picture) ให้เป็นสัญญาณทางแสง จากนั้นสัญญาณทางแสงจะถูกเปลี่ยนให้เป็นสัญญาณทางไฟฟ้า (Electric Signal) โดยมีการเข้ารหัสข้อมูล แล้วส่งผ่านระบบสื่อสารไปยังปลายทาง เครื่องโทรสารปลายทางเมื่อได้รับสัญญาณจะทำการเปลี่ยนจากสัญญาณทางไฟฟ้าให้เป็นสัญญาณทางแสงเพื่อใช้สร้างเอกสารหรือภาพนิ่งบนกระดาษ (Hard Copy) ที่เหมือนกับต้นฉบับ
การทำงานประกอบด้วยสามส่วน คือ การทำงานด้านส่งที่ทำหน้าที่แปลงเอกสารเป็นข้อมูลเพื่อจัดส่ง (Sending Operation) การส่งผ่านข้อมูลผ่านระบบสื่อสาร (Transmission) และการทำงานด้านรับที่ทำหน้ารับสัญญาณแล้วแปลงเป็นข้อมูลเพื่อจัดทำเอกสาร (Receiving Operation) การส่งผ่านข้อมูลจะส่งผ่านตามคู่สายโทรศัพท์ คลื่นวิทยุ หรือคลื่นไมโครเวฟขึ้นอยู่กับสถานที่และระบบการสื่อสารที่ใช้ ส่วนที่ทำหน้าที่แปลงเอกสารเพื่อจัดส่ง ลักษณะการทำงานประกอบด้วยสามส่วน คือ การสแกน (Scanning) การเปลี่ยนสัญญาณแสงเป็นสัญญาณทางไฟฟ้า (Opto -Electric Conversion) และ เทคนิคการส่งผ่านระบบสื่อสาร (Transmission Technique)
การสแกน (Scanning)
ตัวอักษรหรือรูปภาพประกอบด้วยจุดเล็กๆ จำนวนมากรวมกัน จุดเล็กๆ เหล่านี้เรียกว่า “ จุดภาพ ” ที่ด้านส่งของเครื่องโทรสารจะมีขบวนการจัดแจงเอกสาร หรือรูปภาพต้นฉบับให้เป็นจุดภาพ เพื่อแปลงเป็นสัญญาณทางไฟฟ้า (Electric Signals) ในขณะที่ด้านรับของเครื่องโทรสารมีการทำงานที่ย้อนกลับกับด้านส่ง ขบวนการหรือวิธีการแปลงรูปภาพต้นฉบับให้เป็นจุดภาพที่ด้านส่ง หรือแปลงจุดภาพ กลับเป็นเอกสารหรือรูปภาพที่ด้านรับของเครื่องโทรสาร เรียกว่า “ การสแกน ” ทิศทางของการสแกนจะเหมือนกัน ทั้งด้านรับและด้านส่ง คือ การสแกนจากซ้ายไปขวาตามแนวนอน (Horizontal Scanning) และการสแกนจากบนลงล่างตามแนวตั้ง (Vertical Scanning) การสแกนตามแนวนอนเรียกว่า การสแกนหลัก (Main Scanning) และสแกนตามแนวตั้ง เรียกว่า การสแกนย่อย (Sub-Scanning) จุดภาพที่เกิดขึ้นจากการสแกนมีอยู่สองประเภท คือ จุดภาพที่เป็นสีขาว (White Picture Element) และจุดภาพที่เป็นสีดำ (Black Picture Element) การสแกนเป็นแบบต่อเนื่องและรวดเร็ว โดยการสแกนแต่ละครั้งตามแนวตั้งจะได้เป็นเส้น ที่เกิดจากการสแกน เรียกว่า “ เส้นสแกน ( Scanning Line)” โดยที่ความหนาแน่นของเส้นสแกน (Scanning Line Density) คือจำนวนเส้นต่อมิลลิเมตร (Line/mm) สำหรับความหนาแน่นตามแนวนอนเกิดจาก จุดภาพ ( Picture Element) จำนวนมากมายที่รวมตัวกันอยู่ ดังนั้นความหนาแน่นตามแนวนอน คือ จำนวนของจุดภาพต่อมิลลิเมตร (Pel/mm)
การเปลี่ยนสัญญาณแสงเป็นสัญญาณทางไฟฟ้า (Opto - Electrical Conversion)
ในขณะเริ่มต้นของการสแกน เครื่องโทรสารจะยิงแสงตกกระทบที่เอกสารต้นฉบับ และอาศัยหลักการสะท้อนของแสง เมื่อแสงตกกระทบกับพื้นที่ที่มีสีแตกต่างกัน เช่น สีขาวกับสีดำ โดยสีขาวจะสะท้อนแสงได้ดีกว่าสีดำ ดังนั้นความเข้มของแสงสะท้อนที่ได้จากเอกสาร จะมีความแตกต่างกัน จากนั้นแสงสะท้อนจะถูกส่งผ่านเลนซ์นูนในการรวมแสง แล้วส่งให้วงจรทำหน้าที่แปลงระดับความเข้มของแสงเป็นสัญญาณทางไฟฟ้า (Opto-Electrical Conversion Element) สัญญาณทางไฟฟ้าที่เกิดขึ้นนี้เรียกว่า “ สัญญาณภาพ ” (Picture Signal)
เทคนิคการส่งสัญญาณ (Transmission Technique)
เครื่องโทรสารด้านส่งจะต้องมีการเข้ารหัสสัญญาณภาพ ( Picture Signal) และทำการผสมสัญญาณ ( Modulate ) ก่อนที่จะถูกส่งไปยังเครื่องโทรสาร ด้านรับตามลำดับ การพัฒนาของเครื่องโทรสารสามารถแบ่งได้เป็นสี่กลุ่ม [1] ดังนี้
ก.) กลุ่มที่หนึ่ง (Group I: G1)
การกำหนดระบบที่ใช้กับเครื่องโทรสารสมัยเริ่มแรก เรียกว่า “ กลุ่มที่หนึ่ง ” (Group I: G1) โดยการนำสัญญาณภาพ ที่ได้การเปลี่ยนสัญญาณแสงเป็นสัญญาณทางไฟฟ้า แล้วทำการผสมสัญญาณแบบเอเอ็ม (Amplitude Modulation: AM) หรือแบบเอฟเอ็ม (Frequency Modulation: FM) เพื่อใช้ในการส่งสัญญาณผ่านระบบสื่อสาร สำหรับด้านรับเมื่อได้รับสัญญาณแล้วจะทำการ แยกสัญญาณ เพื่อให้ได้สัญญาณภาพกลับคืนมา แล้วเข้าสู่ขบวนการจัดทำให้เป็นเอกสารใหม่ (Hard Copy) เพื่อให้ได้รูปแบบเหมือนกับเอกสารต้นฉบับต่อไป มาตรฐานของกลุ่มที่หนึ่ง กำหนดให้ใช้เวลาในการรับส่งเอกสารขนาด A4 ( ๒๑๐ mm x ๒๙๗ mm) ใช้เวลาประมาณ ๖ นาที โดยมีความละเอียดของความหนาแน่นของเส้นสแกน ๓.๘๕ เส้นต่อมิลลิเมตร ใช้การผสมสัญญาณแบบแบบเอเอ็ม หรือเอฟเอ็ม
ข.) กลุ่มที่สอง (Group II: G2)
มาตรฐานของเครื่องโทรสารแบบกลุ่มที่สอง ถูกกำหนดขึ้นเมื่อปี คศ. 1976 ( พ.ศ. ๒๕๑๙ ) เป็นการพัฒนาปรับปรุงการผสมสัญญาณ และการแยกสัญญาณ โดยใช้การผสมสัญญาณแบบเอเอ็ม วีเอสบี (Amplitude Modulation Vestigial Sideband: AM VSB) หรือการผสมสัญญาณแบบพีเอ็ม วีเอสบี (Phase Modulation Vestigial Sideband: PM VSB) ทำให้สามารถลดเวลาที่ต้องใช้ในการรับส่งข้อมูลเอกสารขนาด A4 เหลือเพียงประมาณ ๓ นาที โดยรายละเอียดของเอกสารมีความละเอียดของความหนาแน่นของเส้นสแกนเท่ากับเครื่องโทรสารแบบกลุ่มที่หนึ่ง
ค.) กลุ่มที่สาม (Group III: G3)
เครื่องโทรสารในกลุ่มที่หนึ่งและกลุ่มที่สอง เทคนิคที่ใช้ในการส่งสัญญาณเป็นแบบ แอนะล็อก (Analog) แต่ในกลุ่มที่สามได้นำรูปแบบการส่งสัญญาณแบบ ดิจิทัล (Digital) รวมทั้งใช้เทคนิคการเข้ารหัสข้อมูลเพื่อใช้ในการลดปริมาณข้อมูล (Data Compression Process Coding Mode or Coding Scheme) ทำให้สามารถส่งสัญญาณด้วยอัตราเร็วถึง ๙๖๐๐ บิทต่อวินาที (Bit/sec) ลดเวลาที่ต้องใช้ในการรับส่งเอกสารต้นฉบับขนาด A4 เหลือเพียงประมาณ ๑ นาที ในการสแกนแต่ละครั้งจะมีจำนวนจุดภาพที่เป็นสีขาว และจุดภาพที่เป็นสีดำที่ต่อเนื่องกันเรียกว่า สีขาวต่อเนื่อง (White run) และสีดำต่อเนื่อง (Black run) การสแกนตามแนวนอนในแต่ละครั้ง ตามเส้นสแกนซึ่งมีความยาว ๒๑๕ มิลลิเมตร จะได้จำนวนจุดภาพทั้งหมด ๑,๗๒๘ จุดภาพ การลดปริมาณข้อมูลดังกล่าวทำได้โดยอาศัยการเข้ารหัส (Coding) ในส่วนที่เป็นสีขาวต่อเนื่อง หรือสีดำต่อเนื่อง การเข้ารหัสที่กำหนดตามมาตรฐานมีอยู่ สอง ประเภท คือ การเข้ารหัสระนาบเดียว (One-Dimension Coding Scheme) และการเข้ารหัสสองระนาบ (Two- Dimension Coding Scheme) การเข้ารหัสจะอ้างอิงตามตารางรหัสจบ (Terminating Codes) และรหัสสร้าง ( Make up Codes) ที่กำหนดโดยสหภาพโทรคมนาคมระหว่างประเทศตามมาตรฐานแนะนำชุดที T (ITU CCITT Recommendation T Series) [2] การเข้ารหัสระนาบเดียว (One-dimension Coding Scheme) เป็นการอาศัยจุดภาพจากการสแกนที่เป็นจุดสีขาวต่อเนื่อง หรือ สีดำต่อเนื่องมาเข้ารหัสตามตารางรหัสจบและรหัสสร้าง การเข้ารหัสระนาบเดียว มีชื่อเรียกอีกแบบ คือฮัฟฟ์แมนดัดแปลง ( Modified Huffman: MH) การเข้ารหัสสองระนาบ (Two-Dimensional Coding Scheme) ใช้ลักษณะบางส่วนของการเข้ารหัสระนาบเดียว ควบคู่กับการใช้ความสัมพันธ์ทางแนวดิ่งกับข้อมูลที่มีอยู่ โดยที่การสแกนครั้งแรกจะเป็นการเข้ารหัสระนาบเดียว เพื่อใช้เป็นเส้นอ้างอิงของการเข้ารหัสสองระนาบ หลังจากนั้นก็จะใช้การสแกนของการเข้ารหัสสองระนาบเป็นเส้นอ้างอิงในการเข้ารหัสครั้งต่อไป การเข้ารหัสสองระนาบ เรียกอีกชื่อหนึ่งว่าการอ่านแบบดัดแปลง ( Modified Reading: MR)
กลุ่มที่สี่ (Group 4: G4)
มาตรฐานของเครื่องโทรสารแบบกลุ่มที่สี่ เป็นการส่งข้อมูลแบบดิจิทัล โดยต้องเชื่อมต่อกับโครงข่ายข้อมูลสาธารณะ ( Public data network: PDN) ได้แก่ โครงข่ายข้อมูลสาธารณะแบบสลับวงจร (Circuit – Switched Public data Network: CSPDN) โครงข่ายข้อมูลสาธารณะแบบสลับกลุ่มข้อมูล (Packet – Switched Public Data Network: PSPDN) โครงข่ายบริการสื่อสารร่วมระบบดิจิทัล ( Integrated Services Digital Network: ISDN) และโครงข่ายโทรศัพท์สาธารณะ ( Public Switched Telephone network: PSTN) โดยเครือข่ายทั้งสี่ชนิดนี้ จะต้องมีการให้สัญญาณเรียกตอบแบบต่างๆคือ ตอบรับอัตโนมัติ ( Automatic Answering) ตอบรับการส่ง ( Transmission reception) และ ปล่อยหรือยกเลิก ( Clearing) เครื่องโทรสารกลุ่มที่สี่ แบ่งระดับได้เป็น สามชั้น คือ
ชั้นแรก ความต้องการขั้นต่ำสุดของเครื่องโทรสารชั้นนี้ คือ สามารถรับข้อมูลที่มีการเข้ารหัสแบบฮัฟฟ์แมนดัดแปลง หรือการอ่านแบบดัดแปลง
ชั้นที่สอง ความต้องการขั้นต่ำสุดของเครื่องโทรสารชั้นนี้คือ สามารถส่งข้อมูลของรหัสแฟกซ์และสามารถรับข้อมูลของรหัสแฟกซ์หรือรหัสเทเลเทกซ์ (Teletex Code) หรือรับได้ทั้งสองข้อมูล (Mixed – Mode) ในแผ่นเดียวกัน
ชั้นที่สาม ความต้องการขั้นต่ำสุดของเครื่องโทรสารชั้นนี้ คือ สามารถสร้าง ส่ง และรับข้อมูลของรหัสแฟกซ์ รหัสเทเลเทกซ์ และรับได้ทั้งสองข้อมูลในแผ่นเดียวกัน เครื่องโทรสารกลุ่มที่สี่ ต่อเชื่อมใช้งานกับโครงข่ายดิจิทัล (Digital Network) ด้วยอัตราข้อมูล ๖๔ กิโลบิทต่อวินาที การเข้ารหัสคล้ายกับกลุ่มที่สาม คือ ใช้การเข้ารหัสแบบสองระนาบ
ที่มา: สมาคมวิชาการไฟฟ้า อิเล็กทรอนิกส์ คอมพิวเตอร์ โทรคมนาคมและสารสนเทศ พ.ร.บ.ลิขสิทธิ์ พ.ศ. 2537 112 อุทยานวิทยาศาสตร์ประเทศไทย ถนนพหลโยธิน ตำบลคลองหนึ่ง อำเภอคลองหลวง จังหวัดปทุมธานี 12120 โทร. 02 5646900 # 2133
