Стандарт Group 3¶

Стандарт Group 3 — это технология сжатия факсимильных изображений, разработанная Международным союзом электросвязи (ITU-T) и впервые принятая в 1980 году (рекомендация T.4). Стандарт определяет метод цифрового кодирования и передачи чёрно-белых неподвижных изображений (факсов) по телефонным линиям общего пользования. Он стал основой для массового распространения факсимильной связи в 1980–1990-х годах, обеспечив передачу страницы формата A4 за 1–2 минуты (вместо 6–10 минут у аналоговых систем Group 2). Стандарт Group 3 остаётся основой для большинства факсимильных аппаратов и протоколов IP-факса (FoIP) в XXI веке.

¶История

¶Предпосылки создания

До появления Group 3 факсимильная связь использовала аналоговые методы передачи (Group 1 и Group 2, стандартизированные в 1968 и 1976 годах соответственно). Они требовали длительного времени сканирования и передачи (до 6 минут на страницу) и не обеспечивали совместимости между разными производителями. Развитие цифровых технологий и микропроцессоров в конце 1970-х годов позволило перейти к цифровому сжатию изображений.

¶Разработка и принятие

В 1978 году Международный консультативный комитет по телеграфии и телефонии (МККТТ, предшественник ITU-T) начал работу над новым стандартом. В 1980 году была принята рекомендация T.4, описывающая методы кодирования и протоколы передачи. В 1984 году вышла вторая редакция, добавившая поддержку более высоких разрешений. Стандарт Group 3 был официально утверждён как обязательный для всех новых факсимильных аппаратов, продаваемых в странах-членах ITU.

¶Распространение

Массовое внедрение Group 3 началось в середине 1980-х годов, когда появились первые доступные цифровые факс-аппараты (например, от компаний Ricoh, Canon, Panasonic). К 1990-м годам стандарт стал доминирующим, вытеснив аналоговые системы. В 2000-х годах, с развитием интернета, появились протоколы IP-факса (T.38), которые эмулируют работу Group 3 по IP-сетям.

¶Технические характеристики

¶Разрешение и скорость

Стандарт Group 3 определяет два основных режима разрешения:

• Нормальное (Normal): 203 точки на дюйм (dpi) по горизонтали и 98 dpi по вертикали (8 пикселей/мм × 3,85 строк/мм).
• Высокое (Fine): 203 dpi × 196 dpi (8 пикселей/мм × 7,7 строк/мм).
• Сверхвысокое (Super Fine): 203 dpi × 392 dpi (8 пикселей/мм × 15,4 строк/мм) — опционально, добавлено в более поздних версиях.

Скорость передачи данных по телефонной линии составляет от 2400 до 14400 бит/с (с использованием модемов V.17, V.29, V.27ter). Время передачи одной страницы при нормальном разрешении — около 1–2 минут, при высоком — 2–4 минуты.

¶Метод сжатия

Основной метод сжатия — модифицированное кодирование Хаффмана (Modified Huffman, MH), которое является разновидностью одномерного кодирования длин серий (run-length encoding). Каждая строка изображения кодируется независимо: для белых и чёрных пикселей используются таблицы кодов переменной длины (более короткие коды для часто встречающихся длин серий). Дополнительно применяется модифицированное кодирование READ (Modified READ, MR) — двумерное кодирование, которое кодирует разницу между текущей и предыдущей строками, что позволяет увеличить степень сжатия в 2–3 раза. MR-кодирование является опциональным для Group 3, но обязательным для Group 4.

¶Протокол передачи

Протокол Group 3 (рекомендация T.30) включает фазы установления соединения, обмена параметрами, передачи данных и завершения. Основные этапы:

1. Фаза A (Call Setup): вызов, ответ, идентификация.
2. Фаза B (Pre-message): обмен возможностями (DIS — Digital Identification Signal), выбор режима (DCS — Digital Command Signal), тренировка модема.
3. Фаза C (Message): передача закодированных данных (кадры HDLC).
4. Фаза D (Post-message): подтверждение приёма (MCF — Message Confirmation), запрос следующей страницы или завершение.
5. Фаза E (Call Release): разъединение.

¶Классификация

¶По способу кодирования

• Group 3 (одномерное): использует только MH-кодирование.
• Group 3 (двумерное): использует MR-кодирование (опционально).
• Group 3 (расширенное): поддерживает более высокие разрешения и цветовые режимы (JPEG, JBIG).

¶По типу передачи

• Аналоговый (PSTN): передача по телефонным линиям общего пользования.
• Цифровой (ISDN): передача по цифровым линиям (рекомендация T.4 для ISDN).
• IP-факс (T.38): передача по IP-сетям с эмуляцией Group 3.

¶Применение

¶Факсимильная связь

Основное применение — передача документов (писем, контрактов, чертежей) по телефонным линиям. Стандарт Group 3 обеспечил совместимость между аппаратами разных производителей, что сделало факс массовым средством деловой коммуникации в 1980–1990-х годах.

¶Медицина и юриспруденция

В медицине факсы Group 3 использовались для передачи рецептов, результатов анализов и направлений. В юриспруденции — для отправки юридически значимых документов (договоров, исков). В ряде стран (например, в России) факсимильные копии до сих пор принимаются как доказательства в судах.

¶Архивное дело

Факсы Group 3 применяются для оцифровки и передачи архивных документов, особенно в государственных учреждениях, где требуется сохранение оригинального формата.

¶Критика и ограничения

¶Качество изображения

При нормальном разрешении (98 dpi) текст мелкого шрифта (менее 8 пунктов) становится нечитаемым. При высоком разрешении (196 dpi) качество улучшается, но время передачи возрастает. Для цветных изображений стандарт Group 3 не предназначен (только чёрно-белые, 1 бит на пиксель).

¶Скорость и стоимость

Время передачи одной страницы (1–2 минуты) при высоких тарифах на междугородние звонки в 1980-х годах делало факс дорогим средством связи. С развитием интернета и электронной почты факс уступил по скорости и стоимости.

¶Безопасность

Передача по телефонным линиям не защищена от перехвата. Для конфиденциальных документов требуются дополнительные меры (шифрование, защищённые линии). В стандарте Group 3 отсутствуют встроенные механизмы аутентификации.

¶Интересные факты

• Стандарт Group 3 стал основой для протокола T.38 (IP-факс), который используется в современных VoIP-системах.
• В 1990-х годах факс-аппараты Group 3 были обязательным оборудованием в офисах большинства компаний в развитых странах.
• В России стандарт Group 3 был введён в действие в 1990-х годах и до сих пор используется в государственных учреждениях (например, в судах и налоговых органах).
• Некоторые модели факс-аппаратов Group 3 поддерживают автоматическую отправку до 100 страниц без участия оператора.

¶См. также

• Факсимильная связь
• Международный союз электросвязи (ITU)
• T.38 (IP-факс)
• Модифицированное кодирование Хаффмана (MH)

¶Источники

• ITU-T Recommendation T.4 (1980, 1984, 1996) — Standardization of Group 3 facsimile apparatus for document transmission.
• ITU-T Recommendation T.30 (1980, 1994) — Procedures for document facsimile transmission in the general switched telephone network.
• Международный союз электросвязи (ITU) — официальные документы и рекомендации.
• Энциклопедия «Факсимильная связь» (изд. «Радио и связь», 1988).
• Документация производителей факс-аппаратов (Ricoh, Canon, Panasonic) за 1980–1990-е годы.