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FAX通信の基礎知識 ~第4回 フェーズ3:画像データの符号化~

こんにちは、faximoPR担当の藤岡です。
FAX通信の基礎知識 連載第4回は、画像データの符号化と伝送の処理フローのフェーズ3:画像データの符号化についてご説明します。
 
まず、受信側FAX機がFAX原稿をスキャンします。
スキャンした画像データは、白と黒の画素に変換されます。
送信側FAX機から出力されるFAXは、この変換された白と黒の画素を並べることで元の原稿を再現しています。

画像データの符号化
 
変換された画素は符号化によって送信データが圧縮されます。
符号化とは、「白または黒の画素がどのくらい連続しているか」を認識し、画素のビット数をビット数の少ない別の情報(=符号)に置き換えることで画像全体を短いビット長であらわしデータ容量を軽くすることを言います。
これにより、帯域が狭い電話回線でも短時間にデータを伝送できるようになります。
 
<圧縮の効果について>
FAX機がスキャンして白黒の画素に変換した画像データでは、白と黒が交互に並ぶことは少なく、それぞれが連続して並んでいる事が多いという性質があります。
それぞれの画素が長く続いているほど符号化による圧縮の効果は高くなり、逆にそれぞれの画素が短い周期で繰り返されていると圧縮の効果が低くなります。
 
例えば、下図のような白地のスペースが多いテキスト主体の文書は、同色の画素が連続してるので圧縮率が高くなります。
白地のスペースが多いテキスト主体の文書
 
写真やイラストは中間色(灰色)を多用して画像を表現するために、白い画素と黒い画素が短い間隔で交互に並ぶので、圧縮の効果が少なくなります。
写真は中間色が多くなる

写真やイラストを使った原稿をFAXすると送信に時間がかかってしまうのは、スキャン後のデータ量が大きい上に、圧縮の効果が少ない事が原因に挙げられます。
写真やイラストをFAX送信する場合は、スキャン時に白地をより明るくするような設定を行ったり、コントラストを高くする(白と黒の境界をはっきりとさせる)と、圧縮の効果が高くなり送信時間を短縮する事ができます。
 
・・・・
   
G3FAX機の標準機能であるMH方式と呼ばれる符号化形式では、白い画素と黒い画素にそれぞれ別の符号が用意されており、現れる頻度と連続する画素数を考慮して符号を割り当てることで、圧縮の効果を高めています。
 
連続する画素の長さが63個まではそれぞれの長さに対応する符号が割り当てられています。これらの符号は「ターミネイティング符号」と呼ばれています。
64個以上のものには、28個の「メイクアップ符号」と呼ばれる符合が用意されています。
これは、64~1728個(B4サイズ以上は64~2560個)の間できりの良い値に割り当てた符号となっています。
メイクアップ符号にはない64個以上の長さの画素は、メイクアップ符号とターミネイティング符号を組み合わせて対応しています。

画像データの符号化が完了すると、データの伝送が行われます。
 
次回はフェーズ4:画像データの伝送について詳しくご説明します。

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