电写通信

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电写通信(Telewriting)

　　电写通信是指同时传送声音与手写图形信息的新型通信系统，它将电话频带的一部分分配给低速数据(例如300bit/s)的调制解调器，用以进行手写图形信息的高效编码和传送，从而实现图声同时传输。该系统的特征是，在发送终端以较少的信息对手写图形信息进行编码并送到线路上后，接收终端可实时地重现。

　　一般的电写通信终端装置的组成如图1所示。它包括音频通信用的电话机、输入手写图形信息用的输入板、显示手写图形信息的视频监示器、叠加音频信号和手写图形信息进行传输的控制单元等。任选件则有将视频监示器显示的图形信息记录到纸面上的硬拷贝装置、存储手写图形信息或音频信息的存储装置以及输入字符的键盘等。

　　用于电写通信系统的输入板应合乎以下条件:

　　(1)画面尺寸:不要太大，A5幅面(210*148mm)左右即可。

　　(2)分辨率:为要把手写体汉字显示到能被人们理解的程度，能识别的细线宽度在0.3mm左右是必要的，即3--4线/mm。

　　(3）输入速度:手写文字的描绘速度为30-40cm/s,而手写图形时可达70-90cm/s。在输入容许速度为90cm/s，分辨率为0.3mm的条件下，则由输入板得到的信号变换速度90*30/0.3=3000像素/秒是必需的。

　　手写信号的编码是为了尽量减少其冗余度，常用的有以下几种方法。

　　1、DPCM(差分脉冲调制):在X方向和Y方向上分别取出相邻笔点的坐标位置之差，对这些差值进行编码的方法即DPCM编码。传送速度的试验结果表明，设笔点的平均速度为60cm/s，每1/30秒读取坐标数据，采用这种编码方法可压缩到300比特/秒的程度。

　　2、DCE（差分链码法):笔点的移动用线素(横向移动单位长，纵向移动方向可变的线段)的连接来表示，如图2所示，手写曲线可用折线ABCDEF表示，这种折线即由线素AB,BC,CD……等连接而成。为了进行信息压缩，算出曲线移动方向的差分，对这种差分进行编码即为DCE编码。如图所示，以5*7的方向选择框的中心（x_0,y_0）作为笔点的出发点，笔的移动方向由出发点到框的四周可有20种不同值。由于笔点的移动，方向选择框的中心逐渐地挪动，检出上一线素与现在线素的方向之差分，对该差分进行编码。根据手写线状图形的统计性质，对出现慨率高的差分方向分配以短码，概率低的分配以长码，即采用在霍夫曼编码，可提高编码效率。以阿拉伯字母和简单图形为对象的实验表明，平均传送速度可压缩到200比特/秒。

　　音频信号和手写信一号的多路传输方式有两种:

　　1、频率分割法:从话音频带中空出必要的带宽不送话音信号，在这个空出的频带中插入手写信号。即将话音频带中对声音质量影响不太大的2000HZ附近约400HZ带宽空出来，话音质量虽略差些，但对通话无妨碍。为了补偿话音质量的降低，在收信端要附加上相应的高阶音，以提高话音的自然性。手写信号的调制方式有DPSK(差分相位键控)及FSK(频率键控)。

　　2、时间分割法:手写信号传送时就阻止话音信号的传送，即在不同时间传送不同信号的方法。话音停止时期内传送手写信号，但由于手写信号的传送要使用话音频带的数据传输用的调制解调器，而调制解调器的响应需一定时问，这时话音的切断就成问题，这是应予注意的。

　　在输出端，对送来的粗糙的手写线状图形信息进行补充完善是必要的，因为送来的只是笔点的位置信息，这可采用在样点之间用直线连接起来的简单方法。送来的手写信息存入存储器然后显示出来，作为显示装置利用电视接收机是最为合适的，价格便宜，可靠性又高，只要单独设置色存储器也可作彩色显示。手写线状图形信息的硬拷贝可采用传真机或点阵式打印机，传真应具有4点/mm以上的分辨率，使输出信息记录在A7或A6幅面的记录纸上。为了使输入端笔点的动作实时地重现在输出端的记录纸上，可以采用精度高、响应速度快的XY记录器。当考虑收信人不在时也能通信，一旦存储记录后，该系统必须具有把记录一下来的内容再生的功能，经常用的是把话音和手写两种信号都存储下来，可以同时使用盒式录音机的双声道，分别将话音和手写信号记录下来。

　　电写通信的应用范围较广，举例如下:

　　1、作为电话的补充:该系统具有许多优点，如由于所利用的不仅是话音还有文字图形信息，因而所传送的信息形象更逼真，由于利用硬拷贝，即使收信人不在也能通信，由于可听可看，可作为听觉不好的人或耳聋者的通信手段，也有希望用于语言不同的国际通信中。

　　2、远程会议:在远距离的两个以上地点，人们可一边看同一显示画面，一面开会。山于使用的线路可以是音频的电话线，因而可召开简易的远距离会议。

　　3、远程数据库的存取和远程教育:用户终端如需向数据库检索所需要的数据，必须具有输入信息的手段，这可以简单地附加上键盘即可。如采用电写通信作为存取终端，以乎写方式书写的文字能由计算机以在线方式识别从而输入到中心的话，则电写通信应用范围就广了。这样，它可用于远程教育，教师事先可把教学内容以手写方式输入到中心，在终端，可输出所需的教育节目，在显示装置仁显示讲授的内容，学生就一可在远离教师的地方一边看边听地进行学习。

　　4、Videotex的扩大:由输入板输入的手写线状图形信息经编码和传输，可以显示在Videotex的显示屏上。这种与Videotex终端间的通信，可以说是Videotex的扩大。Videotex的字母几何编码法有希望适用于Videotex与Telewriting两种系统。

　　电写通信作为一种新的通信系统，CCITT正对它的业务范围、终端装置的功能与组成、手写线状图形信息的编码方式、通信控制方式及与其它通信方式的互换性等进行讨论中，以便使其终端装置及传输方式标准化，从而为在终端之间及终端与中心之间普及推广这种通信方式作好准备。