Vynálezca faxu Alexander Bain sa narodil v roku 1811, vynálezca telefónu Alexander Graham Bell v roku 1847. Patent na fax získal Bain v roku 1843, štyri roky pred Bellovým narodením..
Fax je skratkou slova faksimile, ktoré je spojením dvoch latinských slov: fac simile – spraviť podobným. Je to naozaj veľmi výstižný názov, ale pre kopírovacie stroje. Pre fax to príliš výstižné nie je. Vôbec nič to totiž nehovorí o najdôležitejšej vlastnosti faxu, ktorou je vzdialenosť medzi originálom a kópiouFax je zariadenie, ktoré umožňuje kopírovanie na diaľku. A bol to práve Alexander Bain, kto vymyslel spôsob, ako obrázok snímať, ako zosnímanú informáciu preniesť na vzdialené miesto a ako na jej základe vyrobiť kópiu. Snímanie a tlač boli založené na kombinácii mechanických, elektrických a chemických dejov. Prenos sa uskutočňoval telegraficky.
Vývoj faxu od Bainových čias až do súčasnosti je úžasnou prehliadkou dôvtipných technických výmyslov a ich ustavičných inovácií. V skutočnosti však faxovanie nevyžaduje takmer nijakú techniku. Faxovať sa dá aj pomocou dymových signálov.
.štvorčekovaný papier
Základný princíp faxu je – ako to už s geniálnymi vecami občas býva – úplne jednoduchý. Nie je to nič technické, nie je to fotobunka či CCD kamera, nie je to telefón či telegraf, a nie je to ani laserová či iná tlačiareň. Základným princípom faxu je štvorčekovaný papier. Dokonca ani ten nepotrebujeme, podstatná je len predstava štvorčekovaného papiera.
Faxovanie prebieha takto: Vezmeme čiernobiely obrázok a predstavíme si na ňom jemnú štvorčekovú sieť. Potom postupne prezeráme jeden štvorček za druhým a zaznamenávame si, ktorý z nich bol biely a ktorý čierny. Ak je štvorček začiernený len čiastočne, vyhlásime ho za biely alebo čierny podľa toho, ktorá farba v ňom prevláda.
Keď skončíme, máme informáciu z obrázka prevedenú do postupnosti znakov B (biela) a Č (čierna). V skutočnosti sa namiesto skratiek B a Č používajú čísla 0 a 1, ale to je celkom nepodstatné. Čím menšie štvorčeky, tým presnejší prevod. Nie je pritom dôležité, či sme informáciu previedli z obrázka na postupnosť znakov sami, alebo či to za nás urobil starožitný Bainov vynález, najmodernejší skener alebo vycvičený trpaslík. Všetko sú to len rôzne technické realizácie jednej a tej istej myšlienky.
Postupnosť znakov môžeme teraz poslať na iné miesto bez toho, že by sme čokoľvek fyzicky prenášali. Môžeme ju kričať z jedného kopca na druhý, môžeme využívať rôzne svetelné signály, rádiové vlny, telefón, telegraf – možností je veľa.
Príjemca našej postupnosti znakov teraz musí urobiť len jednu vec: zoberie štvorčekovaný papier – skutočný alebo si štvorčeky len predstaví – a postupne ho prechádza štvorček za štvorčekom. Znak B v prijatej správe znamená, že má štvorček nechať na pokoji a ísť na ďalší, znak Č znamená, že má štvorček vyfarbiť a ísť na ďalší. Znova je teda celkom jedno, či to robí sám, alebo na to využije takú či onakú tlačiareň.
Jediné, na čom musia byť odosielateľ a príjemca dohodnutí, je počet štvorčekov v jednom riadku. A potom to už funguje. Jaskynní ľudia si v princípe mohli pomocou dymových signálov faxovať nástenné maľby z Altamiry do Lascaux a späť.
.stručnejšie, prosím
Podstatou faxu je teda prevod informácie z jednej formy na inú (vhodnejšiu na prenos), potom samotný prenos informácie a nakoniec jej spätné prevedenie do pôvodnej formy. Tým sa však žonglovanie s informáciami pri faxovaní ani zďaleka nekončí.
Ak totiž chceme prenášať veľké množstvo obrázkov alebo ak chceme, aby bolo rozlíšenie v rámci obrázka čo najjemnejšie, začne byť prenášaná informácia naozaj objemná a jej prenos trvá pridlho. Skrátenie prenosových časov je preto dôležitou výzvou a je zaujímavé, že podstatné skrátenia sa dajú dosiahnuť bez akýchkoľvek technických pomôcok. Len rafinovaným spracovaním informácie.
Predstavme si, ako asi vyzerá faxom posielaná informácia zodpovedajúca jednej stránke rukou písaného textu. Je to postupnosť znakov B a Č, pričom béčok je oveľa viac, pretože písaný text predstavuje len relatívne tenké čierne linky na pomerne veľkej bielej ploche.
V tejto postupnosti sa nachádzajú dlhé sekvencie za sebou idúcich béčok. Namiesto toho, aby sme vypisovali všetky béčka, je rozumnejšie napísať len, koľko ich po sebe nasleduje. Na zapísanie tisícpäťsto po sebe idúcich béčok nepotrebujeme nutne tisícpäťsto znakov. Dá sa to zapísať aj pomocou osemnástich znakov, ako „tisícpäťsto béčok“, alebo dokonca len pomocou piatich znakov ako „1500B“.
Rozumný spôsob zápisu nám umožní zhustiť informáciu do menšieho počtu znakov. Ak sa odosielateľ a príjemca faxu dohodnú na šikovnom zápise, môžu správy výrazne skrátiť. Dohodnutý spôsob zápisu sa často nazýva kódovaním. Cieľom takéhoto kódovania však nie je správu utajiť, ale skrátiť.
Dejiny faxu boli, okrem iného, aj dejinami skracovania správ pomocou zhusťovania informácie. Dôležitú úlohu pritom hrala spomínaná metóda, ktorá sa odborne nazýva RLE (run-length encoding). Patrí medzi najjednoduchšie metódy kódovania, ale napriek svojej jednoduchosti je najmä v prípade faxov pomerne účinná. A jej účinnosť sa prudko zvyšuje, ak je kombinovaná s inou vtipnou metódou, takzvaným Huffmanovým kódovaním. To je založené na veľmi prirodzenej myšlienke: najčastejšie sa vyskytujúcim veciam priradíme najkratšie kódy. Najznámejším príkladom takéhoto prístupu je stará dobrá Morseova abeceda. Najkratšie značky v nej prislúchajú písmenám E a T, ktoré sa v anglických textoch vyskytujú najčastejšie. Kombináciou tejto myšlienky s RLE kódovaním sa vo faxoch dosahuje zhruba dvadsaťnásobné zhustenie informácie, a teda aj dvadsaťnásobné zrýchlenie prenosu.
.nielen fax
S podobným zhusťovaním informácie sa stretávame častejšie, než si to väčšina z nás uvedomuje. Bežne sa to napríklad využíva v počítačoch. Každý súbor, ktorého meno sa končí príponou zip alebo rar (a to sme vybrali len najznámejšie príklady) je vlastne zhustením nejakého iného súboru. Takéto zhustené súbory sú populárne, pretože zaberajú menej miesta na disku, umožňujú rýchlejšiu manipuláciu v rámci počítača, ako aj rýchlejšie posielanie cez e-mail alebo sťahovanie cez web.
A to sme zatiaľ hovorili len o takzvanom bezstratovom kódovaní. Bezstratovosť znamená, že po dekódovaní získame presne tú istú informáciu, akú obsahoval pôvodný súbor – nič sa nestráca. Často je však oveľa užitočnejšia nejaká forma stratového kódovania. V ňom sa snažíme uchovať len dôležitú informáciu, všetko ostatné úmyselne zahadzujeme. Takýto postup umožňuje niekedy skutočne obrovské skrátenie príslušného súboru.
Malý príklad: Ak minister Valentovič odfaxuje nejaký návrh na riešenie dlhu v zdravotníctve, fax použije pri prenose bezstratové kódovanie, pri ktorom zhustí informáciu v pomere jedna k dvadsiatim. Ak však pripustíme stratové kódovanie, dá sa celý takýto návrh vyjadriť jediným slovom.
V iných oblastiach života nie je jednoduché dosiahnuť až takéto zhustenie, napriek tomu má stratové kódovanie veľmi široké uplatnenie. Všetky tie empétrojky, jépegéčka (to jest súbory s príponou mp3 a jpg) a mnohé ďalšie sú typickými príkladmi stratového kódovania. O tom však bude reč až nabudúce.
Martin Mojžiš
Ak ste našli chybu, napíšte na web@tyzden.sk.