在圖文傳真機(jī)中，圖文數(shù)據(jù)用二進(jìn)制數(shù)表示，每位二進(jìn)制數(shù)據(jù)代表1bit，對(duì)應(yīng)原始圖文一個(gè)像素。因此，每幅圖文的像素總數(shù)等于圖文數(shù)據(jù)的比特總數(shù)。這樣，圖文數(shù)據(jù)的信息量是相當(dāng)大的，要提高傳真機(jī)的傳輸速率，必須對(duì)圖文數(shù)據(jù)的傳息量進(jìn)行壓縮。傳真通信是一種靜止圖文的傳送，在這個(gè)過(guò)程中，整幅圖文經(jīng)歷了一個(gè)分解與合成的過(guò)程。因此，無(wú)論原稿有多么復(fù)雜，經(jīng)過(guò)分解（掃描）之后，它都是一連串黑白點(diǎn)的集合，在經(jīng)過(guò)光電變換后的掃描器輸出中，它都是一連串在時(shí)間上不連續(xù)的脈沖電信號(hào)。這些輸出的脈沖電信號(hào)，便是傳真的信號(hào)源，我們稱之為信源。

從數(shù)學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)看，信源是一個(gè)概率空間，它的作用是按樣本空間的概率分布一個(gè)接一個(gè)地把樣本發(fā)出去。這一序列樣本，便叫做消息，消息中的不肯定成分，才是我們通常所說(shuō)的信息。一般來(lái)說(shuō)，消息中含有信息，但消息不一定完全是信息。信源發(fā)出的消息中不肯定程度越大，夾帶的信息就越多，反之就越少。在這里，不肯定程度是信源各消息（或符號(hào)）的函數(shù)。信息的多少（信息量）最終決定于信源內(nèi)各消息的概率分布。

任何種類的通信都是以傳遞信息為目的。為了提高通信系統(tǒng)的有效性和利用率，人們采取了各種各樣的手段，其中最重要的便是對(duì)消息進(jìn)行預(yù)加工，去掉那些可以肯定的成分（稱為剩余度或冗余度），只傳遞那些一定要傳送的東西，以此來(lái)提高信息的含量。這里有兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題要解決：一是信源中有沒(méi)有冗余度？二是如何去掉它們？三類傳真機(jī)正是從對(duì)傳真信號(hào)的統(tǒng)計(jì)分析著手，有效地解決了這兩個(gè)間題，才獲得了文件高速傳遞的效果。

數(shù)字化編碼壓縮基于傳真信號(hào)的統(tǒng)計(jì)性質(zhì)。數(shù)字傳真機(jī)利用傳真稿件的統(tǒng)計(jì)特性來(lái)削減多余度，從實(shí)用的觀點(diǎn)出發(fā)，實(shí)際利用的統(tǒng)計(jì)特性主要有：白像素和黑像素發(fā)生概率的差異；相鄰像素之間的相關(guān)性以及統(tǒng)計(jì)量因圖文不同而存在的差異等。表1列出7種中文鉛印文件的統(tǒng)計(jì)情況。由表1可以看出：

表1：7種中文鉛印文件的各種概率

1）白像素出現(xiàn)的概率大于90%；

2）黑像素出現(xiàn)的概率小于10%，甚至不到5%；

3）由白像素變?yōu)楹谙袼爻霈F(xiàn)的概率比白像素單獨(dú)出現(xiàn)的概率小得多，也比黑像素單獨(dú)出現(xiàn)概率小；

4）由黑像素變?yōu)榘紫袼爻霈F(xiàn)的概率比白像素單獨(dú)出現(xiàn)的概率小得多，但也比黑像素單獨(dú)出現(xiàn)的概率大。

這說(shuō)明相鄰像素之間存在著很強(qiáng)的相關(guān)性，在主、副掃描方向也都存在這種相關(guān)性。結(jié)合某一具體的像素來(lái)說(shuō)，只要知道它上下前后像素的黑白情況，就可大致判定它是黑還是白。傳真信號(hào)在實(shí)現(xiàn)編碼壓縮時(shí)正是利用這種統(tǒng)計(jì)特性理論為基礎(chǔ)的。通過(guò)上面的討論還得知如下表2的相關(guān)結(jié)論。

表2：像素的概率與相關(guān)性

利用上述的統(tǒng)計(jì)特性對(duì)黑白像素持續(xù)長(zhǎng)度編碼，可使數(shù)據(jù)量得到壓縮。如對(duì)出現(xiàn)概率最大的持續(xù)長(zhǎng)度用最短的碼字表示，而對(duì)出現(xiàn)概率最小的持續(xù)長(zhǎng)度用最長(zhǎng)的碼字表示。也就是根據(jù)持續(xù)長(zhǎng)度出現(xiàn)的不同概率，分配不同長(zhǎng)度的碼字，碼的長(zhǎng)度與概率分布相匹配，這種編碼方法，稱為統(tǒng)計(jì)匹配方法。由于它用最低限度的數(shù)據(jù)量傳遞持續(xù)長(zhǎng)度所包含的信息，數(shù)據(jù)的壓縮率就會(huì)很高，所以又稱為最佳編碼。

編碼，就是賦予每個(gè)數(shù)據(jù)一個(gè)對(duì)應(yīng)的代碼，把一個(gè)數(shù)據(jù)序列變換成另一個(gè)數(shù)據(jù)序列。如果編碼后的數(shù)據(jù)序列短于編碼前的數(shù)據(jù)序列，說(shuō)明數(shù)據(jù)被壓縮了。同樣，也縮短了傳輸時(shí)間或節(jié)省了傳輸頻帶。由于這種編碼減少了信源的冗余度，因此也叫做信源編碼。

傳真信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)后，白像素用“0”表示，黑像素用“1”表示，則每一個(gè)二進(jìn)制碼“0”或“1”都表示一位圖像信號(hào)。這樣一行標(biāo)準(zhǔn)的A4幅面的圖像信號(hào)經(jīng)過(guò)光電變換分解成1728個(gè)圖像信號(hào)，也就需要1 728bit表示，并要傳輸這1 728bit的信息量，如果采用不同的掃描線密度和常用幾種白紙時(shí)，我們就可以算它們能有多少行了。

    例如：一張A4文件的數(shù)據(jù)總量為

    （210mm×8點(diǎn)）×（297mm×3.85線/mm）＝1 920 996bit。

    以9 600bit/s的速率傳送這些數(shù)據(jù)所需要的時(shí)間為

    1 920 996÷9600＝207s（約3min）。

如通過(guò)編碼壓縮，可壓縮1/20之多，這樣傳輸時(shí)間可減為207÷20＝10s左右了。由此可見(jiàn)，在傳真信號(hào)中存在著很大的多余度，如何去掉這些多余度，就是編碼壓縮的目的。

例如：一條長(zhǎng)216mm全白掃描線的白像素為1 728個(gè)，其信息量為1 728bit，通過(guò)編碼將其轉(zhuǎn)化為010011011的碼字，信息量變成了9bit，從而壓縮了大量的信息多余度。因此，從總體上說(shuō)來(lái)，編碼后的碼序列平均持續(xù)長(zhǎng)度，還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)短于編碼前的碼序列平均持續(xù)長(zhǎng)度。一般壓縮比為3~20倍，平均壓縮比為5~6倍。

在三類機(jī)中，除了經(jīng)過(guò)對(duì)信號(hào)游程進(jìn)行編碼，充分利用信號(hào)水平方向和垂直方向的相關(guān)徑，去除信息中的冗余度，以實(shí)現(xiàn)頻帶壓縮外，還采用了可以自動(dòng)選擇通信速率，并具有自動(dòng)均衡性能的調(diào)制解調(diào)器，使傳真通信能在最佳狀態(tài)下進(jìn)行。因此，在同樣的線路上，三類機(jī)往往能夠得到比一二類機(jī)更快更好的通信效果。

ITU為G3機(jī)規(guī)定了必備的兩種編碼方式：一維編碼，即霍夫曼編碼MH碼；二維編碼，即霍夫曼編碼MR碼。

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