JP3958652B2 - ファクシミリデータの伝送方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ファクシミリデータ伝送に関する。特に本発明は、ファクシミリデータレートよりも低いデータレートで稼動するネットワーク上ヘのファクシミリデータ伝送中に発生するデータボトルネックの最小化のためのシステムおよび方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ファクシミリ（ファックス）マシンは幅広く用いられるようになってきた。１９８０年に国際電信電話諮問委員会（ＣＣＩＴＴ）はグループ３標準ファックスを採択した。ＣＣＩＴＴ勧告（標準）Ｔ．３０およびＴ．４はグループ３ＦＡＸあるいはＧ３ＦＡＸとして知られるグループ３のファクシミリサービスを規定する。この勧告は“グループ３ファクシミリ装置”のためのものである。グループ３のファクシミリ装置はファックスマシン、ファックスモデム及び適当なソフトウェア付きのコンピュータ、その他の製品を含んでいる。ここで参照される“ＦＡＸマシン”なる語は、いかなるグループ３ファクシミリ装置にも適用される。
【０００３】
Ｔ．３０は相互に通信するためにグループ３ＦＡＸマシンにより使用されるメッセージを規定する。この通信はファックス発呼宣言、ファックスパラメータネゴシエーション、トレーニング（電話接続に高データレートを使用可能か否かを調べるため）、ページ伝送、受信確認、および発呼解除を含んでいる。Ｔ．４はファクシミリネットワークにより伝送されるドキュメントのベージ上の画像を符号化する幾つかの方法を規定する。
【０００４】
Ｔ．３０は有線電話網もしくは公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）上で提供されるファクシミリサービスのために制定されたものである。このようなネットワーク（網）においては、発呼中における送信と受信との間の遅延（ディレイ）が取り決められている。さらにネットワークによりサポートされるデータレートは、ネットワーク上に送出されるファクシミリデータレートと常に同じ早さである。このような環境においては、Ｔ．３０は通信しているＦＡＸマシン同士の間で起こる送信と応答との間で厳格な時間制約を要求する。
【０００５】
有線電話網とは異なる特性のデータチヤネル上にグループ３ファクシミリ送信が試みられるときには、このような時間制約を満たすことは困難である。例えば無線環境（例えばセルラー網）においては、有線電話網のファックス送信中ではあり得ない二つの状態が存在する。第１に、無線環境は送信と応答との間で種々のディレイを有している。第２に、無線網上のデータレートは、特に有線網よりも小さく、そしてファックスデータ伝送のレートより小さいかもしれない。
【０００６】
無線網上のデータレートがファックス伝送レートよりも小さいときは、送信ＦＡＸマシンと受信ＦＡＸマシン（すなわち無線網の送信側で）との間でデータボトルネックが発生しこれによりファックス伝送におけるディレイを引き起こすことがある。その他にも、非無線ファクシミリ網は、そのような制限されたデータレートを有しているかもしれないし、また、ファクシミリ伝送を実行する際にデータボトルネックを招くかもしれない。このような制限されたデータレートのネットワークに関係するディレイは、終了のためのＴ．３０タイムアウトを引き起こし、その結果、データ送信の完了前のファクシミリ発呼中における送信ＦＡＸマシンのハングアップという結果に終わることになる。これらのデータチヤネルは、データレートがファックス伝送のデータレートよりも低いという低データレート網（ＬＤＲＮ）として参照されることがある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前述した内容に鑑みて、ファックスデータを伝送することができるとともにファックス伝送中にＬＤＲＮにおいて生じ得るデータボトルネックを最小化するＬＤＲＮが求められている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
従って、本発明はＬＤＲＮにおけるデータボトルネックの最小化のためのシステムおよび方法に向けられている。
【０００９】
付加的な特徴および本発明の効果は、その一部が以下の説明において詳しく述べられており、その他については本発明を実施することにより習得することができる。本発明の目的および効果は、当該出願の明細書およびクレームの記載、そして添付された図面において特に指摘されたシステムおよび方法により実現、達成されるであろう。
【００１０】
発明の利点を達成するため及び発明の目的に従って具体化され、ここに幅広く記載された発明は、データ格納バッファを有する低データレート網（ＬＤＲＮ）におけるデータボトルネックを最小化するための方法である。本方法は二つのステップを含んでいる。第１に、データストリームがファクシミリ（ＦＡＸ）マシンからＬＤＲＮに送信され、データストリームがブロックに分割され、このブロックがフレームに分解される。データストリームの多数のバイトは、データ格納バッファに一時的に格納される。第２に、ＬＤＲＮはＦＡＸマシンに対し、少なくとも一つのフレーム、あるいはデータ格納バッファに格納されたデータストリームのバイト数の関数であって再送信されるべきフレーム数を再送信するように要求する。
【００１１】
別の見方をすれば、本発明は、第１サイドと第２サイドとを有し、一次元の画像データフォーマットと二次元の画像データフォーマットとを有するＬＤＲＮにおけるデータボトルネックを最小化するための方法である。この方法は幾つかのステップを含んでいる。第１に、ＬＤＲＮは第１のＦＡＸマシンを一次元画像データフォーマットに設定する。そして、第１のＦＡＸマシンはＬＤＲＮの第１のサイドに対し、一次元画像データフォーマットに符号化されたデータストリームを送る。受信されたデータストリームはその後に解凍（uncompressed）され、二次元の画像フォーマットに再符号化される。ＬＤＲＮの第１サイドは、ＬＤＲＮの第２のサイドに再符号化されたデータストリームを送信する。ＬＤＲＮの第２のサイドでは、送信されたデータストリームが再度、解凍され、一次元画像フォーマットに再符号化される。最終的に第２のサイドは、再符号化された一次元のデータストリームを第２のＦＡＸマシンに送る。
【００１２】
さらに別の見方をすれば、本発明は、第１のサイドと第２のサイドとを有するＬＤＲＮにおけるデータボトルネックを最小化するための方法であって、このデータボトルネックは多量のボトルネックデータを有している。画像データフォーマットに符号化されたデータストリームは第１のＦＡＸマシンからＬＤＲＮの第１のサイドに送られる。そしてデータストリームは、第１のサイドにおいて解凍され、画像データを有するビットマップ画像への変換に供される。そしてビットマップ画像は、ボトルネックのデータと同じデータ量だけ画像データが削減されるように処理される。次に、処理されたビットマップデータは画像圧縮され、ＬＤＲＮの第１のサイドから第２のサイドに送信され、ここで再び解凍される。解凍されたデータは、逆処理され、かくしてオリジナルデータストリームを実質的に再生成できる。このデータストリームは、画像データフオーマットに再符号化され、ＬＤＲＮの第２のサイドから第２のＦＡＸマシンに送られる。
【００１３】
さらに別の見方をすれば、本発明は第１サイドと第２サイドとを有するＬＤＲＮにおけるデータボトルネックを最小化するための方法である。この方法は二つのステップを含んでいる。第１に、データストリームがＦＡＸマシンからＬＤＲＮの第１のサイドに送られる。このデータストリームはデータラインを含んでいる。第２に、送信されたデータストリームはＬＤＲＮの第１のサイドにおいて処理され、この処理は、全てのN_{min sent}＋ＩＮＴ（N_{drop − window}＊R_uniform（０、１））データラインの省略処理を含んでいる。この式においては、Ｎmin−sentは隣接する非省略データの最小数に相当し、N_{drop − window}は省略可能なデータラインのウインドゥに相当し、R_uniform（０、１）は０と１に均一に分散された実数値を出力する機能である。
【００１４】
さらに別の見方をすれば、本発明は第１サイドと第２サイドとを有し、ライン長スレッシュホールド（ＬＬＴ）を有するＬＤＲＮにおけるデータボトルネックを最小化するための方法である。この方法もまた二つのステップを含んでいる。第１に、ＦＡＸマシンからＬＤＲＮの第１のサイドにデータストリームが送信される。データストリームはデータのラインを含み、それぞれのラインはライン長を順次有している。第２に、送信されたデータストリームは、ＬＤＲＮの第１のサイドにおいて処理される。この処理は、ライン長がＬＬＴを超過するラインをそれぞれ省略する処理を含んでいる。
【００１５】
さらに別の見方をすれば、本発明は第１サイドと第２サイドとを有するＬＤＲＮにおけるデータボトルネックを最小化するための方法である。ＬＤＲＮは第１のＦＡＸマシンおよび第２のＦＡＸマシンに結合され、第１および第２のＦＡＸマシンは最小スキャンラインタイム（ＭＳＬＴ）に相当する値を交渉する能力を有している。第１のＦＡＸマシンを用いることによりデータはスキャンされ、データラインにデコードされる。そして、スキヤンおよびデコードされたデータは処理される。この処理は、それぞれのデータラィンに対しＭＳＬＴ値よりも小さいビット値を有する充填ビットを挿入し、全てのデータラインのビット値がＭＳＬＴ値と同じかそれを超過するようにするものである。次に、処理されたデータは、第１のＦＡＸマシンからＬＤＲＮの第１のサイドに送信され、ここで再び処理される。ここでの処理は充填データラインのそれぞれから充填ビットを取り除く処理を含んでいる。この非充填データはＬＤＲＮの第１のサイドから第２のサイドに送信され再度処理される。この処理はそれぞれのデータラインに、取り除かれた充填ビットを再挿入する処理を含んでいる。最終的には、再充填データが、ＬＤＲＮの第２のサイドから第２のＦＡＸマシンに送信される。
【００１６】
上述した一般的な説明、および後述する詳細な説明の両者は、単に模範的あるいは説明的なものであって、クレームされた発明を制限するものではないことは理解されるべきである。
【００１７】
添付された図面は、本発明のさらなる理解のためのものであって、本発明の実施例を説明し、説明文と共に用いられ、本発明の原理説明の一助とするために本明細書に組み入れられ、その一部を構成するものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施例を詳細に参照する。この実施例は添付された図面に描かれている。可能であれば、同一あるいは同様部分を参照するために、全図面を通して同一の参照数字を用いる。基本的なファクシミリ伝送は、いくつかのステップを含んでいる。第１のステップは、発呼セットアップ（called setup）であって、この期間中においては、発呼ＦＡＸマシンは発呼される側のＦＡＸマシンの電話番号をダイヤルする。発呼されたＦＡＸマシンは、発呼ＦＡＸマシンによって開始されたリング信号に対しオフフックで応答し、かくして発呼された休止中のＦＡＸマシンは呼び起こされる。
【００１９】
次のステップはプリメッセージの手続きである。ここでは、発呼されたＦＡＸマシンはまず、発呼されたＦＡＸマシンの能力を確認するディジタルのアイデンティフィケーション信号を発呼ＦＡＸマシンに送る。これに応じて発呼ＦＡＸマシンは、当該ファクシミリ送信のために使用されるファックスパラメータを発呼されたＦＡＸマシンに対して説明するディジタルコマンド信号を自動的に送る。発呼ＦＡＸマシンは、それ自信の能力および発呼されたＦＡＸマシンの能力によって、これらのパラメータを決定する（すなわち、両者に共通して最も高度なファクシミリパラメータセットを使用する）。これらのパラメータはページデータの伝送速度、画像データの符号化フォーマットを含み、特定のファクシミリマシン製造業者らによって用いられる非標準の機能であろうと、誤り訂正といった標準の機能であろうとも、同様に用いられる。発呼ＦＡＸマシンは、また、発呼されたＦＡＸマシンに対し、最速伝送速度で動作するかをベリファイするように仕向ける（train）。仮に不能であれば、トレーニングをパスする最高速度を見いだすまでマシンはスローダウンする。
【００２０】
最後の三つのステップはメッセージ送信、ポストメッセージ処理、発呼解放、である。プリメッセージ処理に続く処理はメツセージ送信であって、この期間中は、発呼ＦＡＸマシンは、発呼されたＦＡＸマシンに対し、ドキュメントページに載せられた情報に相当するデータストリームを送信する。発呼されたＦＡＸマシンは、順次、各ページの受領を確認する。メッセージ送信に続く処理は、ポストメッセージ処理であって、この処理は各ページの送信完了後に発生する。このステップ中は、発呼ＦＡＸマシンは、ページ伝送が完了したか、および他のページが依然として送信されるか、を発呼されたＦＡＸマシンに対し指示する信号を送る。発呼の解放は、発呼ＦＡＸマシンによるドキュメントの全ページ送信完了の後に起こる。このステップにおいては、発呼ＦＡＸマシンは接続解除信号を送り、両ＦＡＸマシンは、電話回線および互いの通信端末から接続を断つ。
【００２１】
図１は典型的な公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）上で動作するハードワイヤのファクシミリネットワークｌ０を示している。第１の（あるいは発呼側の）ＦＡＸマシン１２は、ＰＳＴＮ、１４によって第２の（あるいは発呼される側の）ＦＡＸマシン１３に接続されている。二つのＦＡＸマシン１２、１６は、ＰＳＴＮ１４上を送信されるアナログ信号によって、上述したように互いに通信する。この信号は、たとえＰＳＴＮの多くの部分がディジタルであってもアナログとして解釈される。このＰＳＴＮファクシミリ網１０においては、ネットワークによってサポートされたデータレートは、ネットワーク上を送信されるファクシミリデータレートといつも同じ早さである。これに応じ、そのようなＰＳＴＮファクシミリ網上においてなされるファックス伝送中においては、データボトルネックは起こり得ない。
【００２２】
しかしながら有線網は同様に低データレート網（ＬＤＲＮ）にも組み入れられる。図２に示すようにＬＤＲＮ２２はＰＳＴＮ１４に組合せて使用され、ＬＤＲＮ／ＰＳＴＮ網２０を生成している。この有線のＰＳＴＮ／ＬＤＲＮ網２０においては、第１の（あるいは発呼側の）ＦＡＸマシン１２および第２の（あるいは発呼される側の）ＦＡＸマシン１６は、ＰＳＴＮ１４およびＬＤＲＮ２２上で接続される。この二つのＦＡＸマシンは、ＬＤＲＮ２２がアナログ又はディジタルであってもＰＳＴＮ１４およびＬＤＲＮ２２を通じてアナログ信号を送り、そして受け取る。ディジタルのＬＤＲＮは、送信された信号をアナログからディジタル（およびその逆）に変換することを回路の詳細設計において要する。発呼ＦＡＸマシン１２が送信を行なうとき、データはファックス伝送（あるいはデータ）レートでＬＤＲＮ２２に到着する。このデータは続いて、ＬＤＲＮ上を送信されるために低いレートでＬＤＲＮを出発する。この結果として、ＬＤＲＮのサイドにおけるデータ収集、発呼ファックスマシンからのデータ受信が行われる。このようなデータ収集は発呼ＦＡＸマシン１２がデータ送信を終えるまで継続し、しかる後は、データビルトアップ（あるいはボトルネック）はＬＤＲＮ２２において全てのデータがＬＤＲＮ上を送信されるまで少なくなる。この期間中にあっては、発呼ＦＡＸマシン１２は、発呼されたＦＡＸマシンからの確認信号を待っている。仮にボトルネックが甚だしいディレイを引き起こした場合、発呼ＦＡＸマシンは確認信号が送信される以前にハングアップするであろう。
【００２３】
ワイヤレス環境にあっては、アナログワイヤレス網、もしくはディジタルワイヤレス網が使用されることがあり、それぞれ、ファックスデータの送信および受信のための第１および第２のサイドを有している。ファックス送信および受信をディジタルワイヤレス網にインプリメントする場合の一例が図３に示されており、ネットワーク３０は、それぞれのサイドにおいてアナログファックス送信内容を復調し、それをディジタル形式でネットワーク上を送信し、そしてネットワークの他のサイドにおいて、それをアナログ信号に変調して戻す。ディジタルワイヤレスネットワークのそれぞれのサイドは、ＦＡＸモデム３２、３６を備えることが可能であって、ネットワーク３０内において三つの機能を実行する。モデムとはＭＯｄｕｌａｔｏｒ／ＤＥＭｏｄｕｌａｔｏｒを短縮したものである。
【００２４】
ＰＳＴＮ／ＬＤＲＮネットワーク２０とともに、ディジタルまたはアナログのワイヤレスネットワークがファックス伝送におけるデータレートよりも小さいレートで動作する（すなわちネットワークがＬＤＲＮである）場合、ネットワークの入カサイドにおいてボトルネックが発生する。ワイヤレスＬＤＲＮにおけるデータレートはファクシミリ伝送データレートよりも低いので、ファックスデータ伝送中にデータボトルネックが発生して次々に拡大する。ＬＤＲＮ／ＰＳＴＮネットワーク２０にある場合、これらのボトルネックは、アナログまたはディジタルワイヤレスネットワークにおいて、データ伝送が完了する以前に発呼ファックスマシンに発呼を終了させるくらい大きくなる。
【００２５】
これに従い、如何なるＬＤＲＮファックスネットワークにおいてもデータボトルネックは起こり得る。このようなボトルネックはネットワークを通過するデータの流れを妨げる上、もし時期尚早にファックス送信を終了させるのに十分な程度に大きくなれば悲惨な結果を招き得る。
【００２６】
それ故に、本発明によってＬＤＲＮファクシミリにおけるデータボトルネックを最小化するためのシステムおよび方法が提供される。当該説明の残り部分によって、図３に示されるようなＬＤＲＮを有するディジタルワイヤレスネットワークにおける具体例としてのデータボトルネック最小化のための方法およびシステムを説明する。これらの方法は、アナログかディジタルかを問わず、アナログワイヤレスネットワークまたはＰＳＴＮ／ＬＤＲＮネットワーク２０に同様にインプリメントされ得る。本発明のディジタルＬＤＲＮシステムの模範的な実施例が図３に示されており、これは参照数字３０により一般に参照する。
【００２７】
図３を参照することにより、ディジタルＬＤＲＮにおけるデータボトルネックの最小化のためのシステムは、第１のＦＡＸマシン１２、第１のＦＡＸモデム３２、ディジタルＬＤＲＮ３４、第２のＦＡＸモデム３６、そして第２のＦＡＸマシン１６を含んでいる。第１のＦＡＸマシン１２および第１のＦＡＸモデム３２は、有線の電話網を介して互いに結合され、第２のＦＡＸマシン１６および第２のＦＡＸモデム３６も同様に結合され得る。ＦＡＸモデム３２、３６の両者は、順次、ディジタルＬＤＲＮ３４に結合される。好ましくは、ＦＡＸモデムはＬＤＲＮ３４内に含まれる。本システムの詳細を以下に述べる。
【００２８】
本システムにおいては、第１のＦＡＸマシン１２および第２のＦＡＸマシン１６は、通常のファクシミリ機、好ましくは国際電信電話諮問委員会（ＣＣＩＴＴ）において標準とされたグループ３のＦＡＸマシンである。
【００２９】
あるいはまた、本発明のシステムはグループ１、グループ２、グループ４のＦＡＸマシンを使用してインプリメントされ得る。そのようにシステムをインプリメントするために、ここに記載された方法は、これらＦＡＸマシン類の異なるＣＣｌＴＴ勧告または標準（例えばＴ．２、Ｔ．３、又はＴ．６）を考慮し、必要に応じた一定範囲を変更しなければならないことがある。
【００３０】
第１のＦＡＸマシン１２および第２のＦＡＸマシン１６は、両者とも送信及び受信が可能である。それに応じて、両ＦＡＸマシンは、アナログ信号を発信し、同様に受信することが可能である。グループ３のファックスマシンは標準の電話回線、すなわちＰＳＴＮ、との互換性を有しており、第１および第２のＦＡＸマシン１２、１６はテレフォンジャックに単に差し込むだけでインストールされ得る。仮にＰＳＴＮが用いられない場合、私設の音声又はディジタルチャネルが必要となる。
【００３１】
図３に示されるように、第１および第２のＦＡＸマシン１２、１６は標準電話回線（ＰＳＴＮ）上で第１および第２のＦＡＸモデム３２、３６に接続され、かくして、ＦＡＸマシンからＦＡＸモデムにアナログ信号を送信し、ＦＡＸマシンがＦＡＸモデムからアナログ信号を受信することができるようになっている。第１のＦＡＸモデム３２および第２のＦＡＸモデム３６は、ＦＡＸマシン１２、１６により送信されるアナログのファクシミリ送信内容を復調するために使用される。このようにして、両ＦＡＸモデムは、アナログのファクシミリ送信内容をディジタル形式に変換する。加えて両ＦＡＸモデム３２、３６は、ディジタルＬＤＲＮ３４上を伝送されるディジタルファクシミリ信号を変調するために使用され、これらディジタル信号をＦＡＸマシン１２、１６への伝送のためのアナログファクシミリ信号に変換して戻す。
【００３２】
上記したように、第１のＦＡＸモデム３２および第２のＦＡＸモデム３６は、ＬＤＲＮ３４内にあることが好ましい。あるいはまた、ＦＡＸモデムは例えばＦＡＸマシン１２、１６と同じ位置に配置するか、またはＦＡＸマシンとＬＤＲＮ３４との間の如何なる場所に配置しても良い。これら後者のインプリメンテーションにおいては、ＬＤＲＮ３４とＦＡＸモデム３２、３６との間の通信のための私用のディジタルチヤネルが必要である。
【００３３】
残り部分の説明のために、ディジタルＬＤＲＮ３４は、第１のサイドおよび第２のサイドを有するものであって、この二つのサイドはＬＤＲＮ上で互いに通信するものとして参照されるであろう。簡単のために、第１のサイドは第１のＦＡＸモデム３２およびディジタルＬＤＲＮ３４に収められる他の回路及びソフトウェアを含むものとして参照されるであろう。同様に第２のサイドは第２のＦＡＸモデム３６およびディジタルＬＤＲＮ３４に収められる他の回路及びソフトウェァを同様に含むものとして参照されるであろう。ディジタル化された多量のファクシミリ信号を同時に送信可能であって、追加的なＦＡＸモデムおよびＦＡＸマシンがＬＤＲＮに対し結合され得ることは当業者にとって明かであろう。
【００３４】
本発明にしたがって、ＣＣＩＴＴのＴ．３０及びＴ．４０に規定された誤り訂正モード（ＥＣＭ）が組み入れられた方法及びシステムを、ディジタルＬＤＲＮ３４におけるデータボトルネックを最小化するために使用できる。ＥＣＭはＴ．３０の一部（すなわちＴ．３０勧告における標準）であるが、グループ３ＦＡＸマシン上では拡張機能である。このことは、ＦＡＸ機器製造業者はグループ３に従順してＥＣＭをインプリメントする必要がないことを意味する。それにもかかわらず、仮にもＥＣＭがファックス発呼（両マシンがその能力を有し、それを用いるために交渉する）中に使用される場合、ＥＣＭはファックス発呼が、データボトルネックに起因して早々と終了する、すなわちタイムアウトすることを避けるためにＬＤＲＮ３４によって使用され得る。
【００３５】
ＥＣＭを使用しデータボトルネックを低減する一つの方法は、ＥＣＭに設けられたフロー制御メカニズムを使用することである。このメカニズムは、発呼されたＦＡＸマシン（第１のＦＡＸマシン１２もしくは第２のＦＡＸマシン１６のいずれかが発呼ＦＡＸマシン（同様に、第１または第２のＦＡＸマシン１２、１６のいずれか）を所定期間だけ遅らせることを許容する。これはＴ．３０標準の部分である。
【００３６】
あるいはまた、ＥＣＭは、データボトルネック最小化のための再送信機能とともに使用され得る。ＥＣＭにおいては、あるＦＡＸマシンから別にＦＡＸマシンに送信されるドキュメントページ上に含まれるデータはブロックに分割される。それぞれのブロックは、さらに多数のフレームに分割される。１ブロックあたり２５６もしくは６４フレーム（ＦＡＸマシン間で交渉可能）、１ページあたり２５６ブロックまで可能である。データのそれぞれのブロックの伝送間において、発呼されたＦＡＸマシンは発呼ＦＡＸマシンに対し現ブロック以内でのフレームの再送信を要求することができる。発呼されたＦＡＸマシンは、１ブロックあたり４回まではこれを行なうことができる。正常な操作においては、このような再送信要求は、ブロックがエラーを伴って受信されるか、あるいは発呼されたＦＡＸマシンからブロックが完全に失われたときにのみ実行される。
【００３７】
この再送信機能は、しかしながら、ＬＤＲＮ３４がＬＤＲＮ上にデータを発信している間は発呼ＦＡＸマシンを遅延させるためにＬＤＲＮ３４により使用され得る。このような方法では、ドキュメントベージ上に含まれるデータに相当するデータストリームは、第１のＦＡＸマシン１２から第１のＦＡＸモデム３２（すなわちＬＤＲＮ３４の第１のサイド）に対しアナログ形式で送信され、そこではデータストリームはディジタル形式に変換される。第１のＦＡＸマシン１２からのデータレートがＬＤＲＮ３４のデータレートよりも大である場合、データストリーム内のいくつかのデータは、ＬＤＲＮ３４の第１のサイドに含まれる種々のメモリ装置（例えばデータ送信バッファ）に蓄積される。
【００３８】
このようなデータの蓄積を防ぐために、ディジタルＬＤＲＮ３４は、ＬＤＲＮによって適正に受信されたデータフレームを再送信するように第１のＦＡＸマシン１２に要求することによりビジーを維持するために使用され得る。ＬＤＲＮ３４が再送信するように要求する特定フレームは任意である。再送信のために要求されたフレーム数は、ＬＤＲＮ３４がファクシミリ送信よりも低いデータレートで動作するときにボトルネックの影響を最小化するようなアルゴリズムを用いることにより計算することができる。以下の数式はボトルネックの影響を最小化するために用いられる。
【００３９】
Ｎ_{RETX − Frames}＝ＩＮＴ［（Ｔ_overhead＋（Ｌ_Bottleneck／Ｒ_fax））／（Ｌ_Frame／Ｒ_LDRN）］ ・・・（１）
数式（１）において、Ｎ_{RETX − Frames}はＬＤＲＮ３４が発呼ＦＡＸマシンに再送信を要求するフレーム数に柑当する。ＩＮＴは、再送信フレーム数は整数値であって、小数値ではないことを示す。加えて、Ｔ_overheadは、経験的に決められた固定値であって、再送信要求に要する時間、ＦＡＸマシンが再送信のセットアップに要する時間、要求された再送信のための確認信号を送信するための時間、を説明するものである。しかしながら、Ｔoverheadは、要求フレームを実際に再送信するために必要とした時間を含まない。Ｌ_Bottleneckは、ＬＤＲＮ／モデムデータ送信バッファに蓄積され、ＬＤＲＮ３４上を依然として送信されるデータの量に相当し、Ｒ_faxはファクシミリ送信のデータレートに相当する。Ｌ_Frameは、単一のファックスデータフレームにおけるデータ量であり、Ｒ_LDRNは、ディジタルＬＤＲＮ３４のデータレートである。目的は、ＬＤＲＮ３４においてボトルネックがちょうど空であるときに新しいデータブロックの送信を開始する送信ファックスマシンを有することにある。これはＬＤＲＮがファックス送信データレートよりも小さいデータレートを有することにより生成されるディレイを最小化するであろう。
【００４０】
数式（１）における計算が実行され、かくしてデータフレームの再送信が要求される。しかしながら、それは初期条件が満たされるときのみである。すなわち、データバッファを空にするためにＬＤＲＮ３４に許容する再送信データフレームの数（Ｎ_Bottleneck）は、固定の整数値（Ｎ_min）よりも大きくなければならない。このことは、データフレームの不必要な再送信を防ぐ（すなわち、正当な再送信に十分見合うだけのボトルネックの影響がないとき）。Ｎ_Bottleneckは次のように計算される。
【００４１】

ここで、Ｌ_Bottleneck、Ｒ_fax、Ｌ_frameおよびＲ_LDRNは数式（１）に関係して記載されたものと同じ値である。
【００４２】
ここで図４を参照すると、ＥＣＭ再送信法を説明するフローダイアグラムが提供されている。そのプロセスは、ステッブ４２に始まり、ここではＬＤＲＮ３４の第１のサイドにおいて、ＦＡＸマシン１２により送信されるドキュメントページからのデータのブロックが受信される。このデータのブロックを用い、次のステップ４３は数式（２）を用いてＮ_Bottleneckを計算する。この計算を実行するとき、次のステップ１４は、Ｎ_minとＮ_Bottleneckとの比較を含んでいる。仮にＮ_BottleneckがＮ_minよりも大きい場合は、ステッブ４５に示すように、Ｎ_{RETX − frames}が数式（１）を用いて計算され、送信確認信号がＬＤＲＮ３４の第１のサイドから第１のＦＡＸマシン１２に送られ、第１のＦＡＸマシンがＮ_{RETX − frames}を再送信するように要求する。再送信されるようにＬＤＲＮが要求するデータフレームは任意であって、唯一フレーム数、すなわちＮ_{RETX − frames}が重要である。
【００４３】
一方で、仮にステップ４４においてＮ_BottleneckがＮ_minよりも小である場合、ＬＤＲＮ３４によりデータフレームの再送信が要求されることはない。逆に、ステップ４６に示すように、ＬＤＲＮは再送信要求なしで第１のＦＡＸマシン１２に確認信号を送り、次ブロックの受信とともに処理が繰り返される。
【００４４】
ＥＣＭを用いるデータボトルネックの最小化のための方法は、ＬＤＲＮ３４、ＦＡＸモデム３２、３６、もしくは両者に含まれる回路にインプリメントすることができる。好ましくは、回路構成においてＬＳＩ及び／又はＶＬＳＩ部品を使用する。あるいはまた、この方法はソフトウェアにインプリメントされるか、ソフトウェアおよび回路構成との組合せによりインプリメントすることができる。
【００４５】
本発明の第２の実施例は、ＬＤＲＮにおけるデータボトルネックを最小化するためにＬＤＲＮによりデータ送信する程度までレートを増加させるための圧縮方法の使用を含むものである。ＥＣＭ方法と同じように、圧縮方法は、ハードウェァ、ソフトウェァ、もしくは二者の組合せ、にインプリメント可能である。
【００４６】
Ｔ．４勧告もしくは標準は、異なる符号化フォーマットを含んでいる。通信する二つのファクシミリマシン間のファクシミリネゴシエーションの部分と同様に、この符号化フオーマットは、一次元または二次元（１−Ｄまたは２−Ｄ）に設定される。再び図３を参照すると、圧縮機構においては、ディジタルＬＤＲＮ３４は、ＦＡＸマシン１２、１６に対し１−Ｄフォーマットの使用を強制する一方、ＬＤＲＮ３４はＬＤＲＮの一方のサイドから他のサイドにデータストリームを伝送するためにより有効な２−Ｄフォーマットを使用する。ここで、１−Ｄモードにおいては、第１のＦＡＸマシン１２は、例えば、ディジタルＬＤＲＮ３４の第１のサイドヘの１−Ｄ画像データフォーマットに符号化されたデータストリームを送信できる。第１のサイドにてデータストリームがひとたび受信されると、これはディジタル化され、解凍される。そしてＬＤＲＮは、解凍されたデータストリームを２−Ｄ画像データフォーマットに再符号化し、再符号化されたデータストリームを、空中を介して第１のサイドからＬＤＲＮ３４の第２のサイドに伝送する。第２のサイドにて送信されたデータストリームがひとたび受信されると、それは１−Ｄ画像データフォーマットに再符号化して戻され、アナログ形式に変換されて戻される。ＬＤＲＮの第２のサイドは、続いて、再符号化されたアナログデータストリームを第２のＦＡＸマシン１６に送る。第２のＦＡＸマシン１６はデータストリームを復号化し、それをユーザにより可読なフオーマットで出力する。
【００４７】
あるいはまた圧縮方法は、非標準画像デーダフォーマット（または画像符号化）がディジタルＬＤＲＮ３４上で使用される画像処理を用いてインプリメントされても良い。この圧縮機構の変形において、第１のＦＡＸマシン１２は標準画像データフォーマット（１−Ｄまたは２−Ｄ）に符号化されたデータストリームをＬＤＲＮ３４の第１のサイドに送る。第１のサイドはデータストリームを解凍しディジタル化し、画像データを有するビットマップ画像データに変換する。このビットマップ画像データは続いて処理され、画像データ量が削減される。その削減量は、ファックスデータの伝送レートおよびＬＤＲＮデータレートの差異に応じるべきである。このような画像処理は、より少ないピクセルヘの画像のリマッピング（すなわち、画像の解像度が低下する）を含んでいる。たとえ画像処理機構が使用されようとも、画像データ量は、ディジタルＬＤＲＮ３４の第１のサイドでのデータボトルネックに計上する量により第１のＦＡＸマシン１２から送られたオリジナル量よりも少ない。
【００４８】
そして処理されたビットマップデータは圧縮され、ＬＤＲＮ３４の第１のサイドからＬＤＲＮの第２のサイドに送信される。第２のサイドでは、送信データは解凍、逆処理され、これによりＬＤＲＮの第２のサイドにおいては、解凍されたビットマップデータは、オリジナルのＴ．４画像データフォーマット（１−Ｄまたは２−Ｄ）に再符号化される。この方法においては、第１のＦＡＸマシン１２から送られたオリジナルのストリームデータは、実質的に再生成される。この再生成されたデータはアナログ形式に変換して戻され、ＬＤＲＮ３４の第２のサイドから第２のＦＡＸマシン１６に送られる。
【００４９】
本発明の第３の実施例においては、ファクシミリ画像データのラインが省略され、省略されたデータラインはＬＤＲＮの第１のサイドから第２のサイドに送られないようにし、これによりデータボトルネックを最小化する。この方法においては、短縮指示信号が送られ、例えば、ＬＤＲＮ３４の第１のサイドから第２のサイドに対し、データラインが省略されたことを指示する。第２のサイド上では、ＬＤＲＮは省略されたデータラインを置換及び／又は模写するデータラインを挿入する。挿入されたラインは、省略データラインに前置されるデータラインの繰返しであって、所定の数に予め決められたＮ行に対する画像処理機能の実行によって生成されたラインとすることができる。ＥＣＭおよび圧縮方法と同様に、この方法は、ハードウェア、ソフトウェア、もしくは二者の組合せ、にインプリメントされ得る。
【００５０】
どのデータラインを省略するかを決定するための種々のアルゴリズムが選択され得る。第１に、Ｎ番目毎のラインが省略できるとする。この場合において、データストリームは第１のＦＡＸマシン１２からＬＤＲＮ３４の第１のサイドに送信される。データストリームはいくつかのデータラインを構成する。第１のサイドでひとたび受信されると、データストリームは処理され、Ｎ番目毎のラインが省略される。
【００５１】
第２に、次のラインの省略前に、隣接するデータラインが幾つ送信されるべきかを決定するために、適応性のある等式を利用できる。ここで、第１のＦＡＸマシン１２からＬＤＲＮ３４の第１のサイドにデータストリームが送信され得る。データストリームは再度、データラインを構成する。ＬＤＲＮの第１のサイドにおいてひとたび受信されると、データストリームは処理される。この処理は、省略されたライン間で送信されるべき隣接データライン、Ｎ_contiguousを決定する処理を含んでいる。Ｎ_contiguousは、次式により計算される。
【００５２】
Ｎ_contiguous＝Ｎ_{min − sent}＋ＩＮＴ［（Ｎ_{drop − window}＊Ｒ_uniform（０、１））］ ・・・（３）
（３）式において、Ｎ_{min − sent}は非省略データラインの最小数に相当し、Ｎ_{drop − window}は省略可能なデータラインに相当し、Ｒ_uniform（０、１）は０と１とに均等に離散された実数値を出力する関数に相当する。
【００５３】
Ｎ_{min − sent}およびＮ_{drop − window}はこのように選択され、概して、ＬＤＲＮ３４のデータボトルネックは最小化される。また、これらの値はファックスデータ画像の質への影響を最小化するように選択する必要がある。これらの要求を満たすべく、異なるファクシミリ画像の符号化フォーマット、ＬＤＲＮの異なるデータレート、ファックス伝送データレート、に相当する組（Ｎ_{min − sent}、Ｎ_{drop − window}）のために分離値を選択することができる。
【００５４】
そのような値選択のインプリメントに従う組（Ｎ_{min − sent}、Ｎ_{drop − window}）のそれぞれのために、ルックアップテーブルが使用され得る。
【００５５】
どのアルゴリズムが使用されようとも、ひとたび処理されれば、データストリームは指示信号に沿ってＬＤＲＮ３４の策１のサイドから第２のサイドに送信される。上記したように、指示信号のそれぞれは省略データラインに相当する。ＬＤＲＮ３４の第２のサイドにおいては、上述したように、省略されたラインのそれぞれのために新規のデータラインが挿入される。
【００５６】
ここで図５を参照すると、どのデータラインを省略すべきかを決定するための（３）式の使用を説明するフローダイアグラムが提供される。ステップ５１に示されるように、カウンタＮ_sentはゼロに初期設定され、Ｎ_{min − sent}はライン省略前に必ず出くわす隣接非省略データラインのスレッシュホールドの最小を表す。また、ステップ５１において、Ｎ_contiguousは（３）式ごとに計算される。ステップ５１の終了後に、ステップ５２に示すような送信ＦＡＸマシンからのデータラインはＬＤＲＮ３４の第１のサイドにおいて受信される。次に、Ｎ_sentはステップ５３においてインクリメントされ、しかる後にＮ_sentはステップ５４においてＮ_contiguousと比較される。
【００５７】
ステツプ５４によれば、仮にＮ_sentがＮ_contiguousと等しいとすると、現時点で受信されたデータラインは省略され、ステップ５５に示されるようにＬＤＲＮデータ送信バッファからデータラインが省略されたことを指示する指示信号が生成される。しかしながら、仮にＮ_sentがＮ_contiguousと等しくないとすると、現時点で受信されたデータラインはステップ５６に示されるようにＬＤＲＮデータ送信バッファに格納される。続いてステップ５５が実行され、ステップ５１が繰り返され、これによりＮ_sentがゼロにリセットされ、Ｎ_contiguousが再計算される。続いてステツプ５６が実行されると、ループは継続しており、ステップ５２に復帰し、ステップ５３および５４と同じステップが繰り返される。
【００５８】
あるいはまた、ＬＤＲＮ３４におけるデータボトルネックはデータボトルネックのカレントデプスおよび到来データラインの長さに基づくデータラインの省略により最小化することができる。最長データラインの省略により、データライン省略の利益は最大化される。この方法によれば、ライン長スレッシュホールド（Ｌ_min）が発行され、データライン長がＬ_minを超過するときＬＤＲＮにおいてそのデータラインが省略される。再び図３を参照すると、この方法においては、データストリームは第１のＦＡＸマシン１２からディジタルＬＤＲＮ３４の第１のサイドに送信される。第１のＦＡＸマシン１２によりドキュメントページからスキヤンされた画像データに相当するこのデータストリームは、多数のデータラインを有しており、その各々はライン長（すなわち、各々のデータラインに含まれるデータビット数相当するデータ量）を有している。ＬＤＲＮ３４の第１のサイドにおいてひとたび受信されると、データストリームは処理される。この処理は、ライン長がＬ_minを超過するデータラインをそれぞれ省略する処理を含んでいる。
【００５９】
Ｌ_minを設定するＬＤＲＮ３４内のアルゴリズムは、固定のもの、あるいは動的なものとすることができる。Ｌ_minが固定の場合、ＬＤＲＮの第１のサイドにおいて到来するデータラインは、固定のＬ_min値と比較され、Ｌ_minを超過するデータラインは全て捨てられる。固定値のＬ_minに関する値はファクシミリデータレートに相違、及びＬＤＲＮデータレートの相違に応じて異なる。このような異なるＬ_minに相当する値はＬ_minのルックアップテーブルにインプリメントすることができる。
【００６０】
Ｌ_minが動的なものの場合、Ｌ_minはＬＤＲＮ３４の第１のサイドにおけるデータ送信バッファのデータボトルネックのカレントデプスに基づいて変化する。動的なＬ_minを計算するためのアルゴリズムが用いられる。このアルゴリズムは、データ送信バッファに格納されたデータ最、Ｌ_Bottleneckを使用するものであって、Ｌ_minはＬ_Bottleneckの減少関数（すなわち、Ｌ_minはＬ_Bottleneckの増加によリ減少する）であって、ボトルネックの増加に応じてより多くのラィンが省略されることになる。したがって、ＬＤＲＮがデータ伝送においてより遅れを取るにつれてＬ_minは減少し、その結果省略されるデータラインはより短くなる。逆に、ＬＤＲＮデータボトルネックがより小さくなるにつれて、Ｌ_minは増加し、これにより長いデータラインのみが省略されることになる。
【００６１】
省略ラインを間引く処理の後、データストリームはＬＤＲＮ３４の第１のサイドから第２のサイドに送信される。処理されたデータを通じて、省略データラインに相当する、あるいはこれを指示する短縮指示信号が送信される。ディジタルＬＤＲＮ３４に第２のサイドにおいてひとたび受信されると、第２のサイドは省略データラインのそれぞれにデータラインを挿入する。データラインを挿入するかどうか、あるいは何時挿入するかの決定は送信された指示信号に従うものである。上述したように、挿入ラインは省略データラインに前置される最終データラインの繰返しとしても良い。あるいは、ＬＤＲＮの第２のサイドは省略データラインに前置されるＮデータラインヘの画像処理を実行することにより挿入するデータラインを生成することもできる。
【００６２】
本発明の第４の実施例においては、ＬＤＲＮにおけるデータボトルネックの最小化のための別の方法は、ＬＤＲＮの一のサイドにおいて充填ビットを省略し、他のサイドで再挿入することを含んでいる。互いに通信する二つのＦＡＸマシンは、最小スキヤンライン時間（ＭＳＬＴ）に相当する値を交渉することが可能である。ＭＳＬＴはＴ．３０の通常の機能であって、ＦＡＸマシン内において低速給紙／スキヤン機構を補うものである。データラインをわずか数ビット（例えば空白行）に符号化する場合、これらビットの伝送時間はＭＳＬＴよりも小さくすることができる。このようなことが起こる場合、送信ＦＡＸマシンは、データラインの終わりに充填ビットを挿入し、データラインの伝送時間が少なくともＭＳＬＴと同じ長さにする。
【００６３】
この充填ビット方法では、ＭＳＬＴをＬＤＲＮにおけるデータボトルネックの最小化のために用いることができる。再び図３を参照すると、第１及び第２のＦＡＸマシン１２、１６はまず、ＭＳＬＴに相当する値を交渉（ネゴシエーション）する。そして送信側のマシン（例えば第１のＦＡＸマシン１２）は、スキャンを行ない、ドキュメントページ上に現れる画像データを、データラインに符号化する。次に、第１のＦＡＸマシン１２はスキャンおよび符号化されたデータを処理する。この処理は、ＭＳＬＴ値に相当する値よりもビット数が小さくなるように、データラインのそれぞれに充填ビットを挿入する処理を含んでいる。
【００６４】
このような処理により、符号化されたデータラインの各々の伝送時間は、ＭＳＬＴに等しくなるかそれを超過することになる。処理されたデータは、そしてＬＤＲＮ３４の第１のサイドに送信され、ここで再び処理される。この第２の処理ステップにおいては、充填ビットは全て充填データラインから取り除かれる。
【００６５】
充填ビットが差し引かれたデータは、そしてＬＤＲＮ３４の第１のサイドからＬＤＲＮの第２のサイドに送られる。ここでは、データは三度処理される。この処理は、相当するデータラインに取り除かれた充填ビットを再挿入する処理を含んでいる。ＬＤＲＮ３４の第２のサイドがデータラインに充填ビットを挿入するかどうか、あるいはそれを何時行なうかは、次式に従って決定される。
【００６６】
Ｔ_line＝Ｌ_line／Ｒ_fax ・・・（４）
ここで、Ｔ_lineはファックスデータラインの伝送時間に等しく、Ｌ_lineはファックスデータラインにおけるデータ量に等しく、Ｒ_faxはファクシミリ伝送データレートに等しい。それぞれのデータラインにとって、仮にＴ_line＜ＭＳＬＴなる条件が満たされる場合、ＬＤＲＮ３４の第２のサイドにより、データラインの前に充填ビットが挿入され、かくしてＬ_lineおよびＴ_lineは、Ｔ_lineがＭＳＬＴに等しくなるか、あるいはそれよりも大きくなるまで増加する。
【００６７】
したがって、第１のファックスマシン１２からＬＤＲＮ３４の第１のサイドに送信されることにより、データラインの充填状態が再び獲得されるであろう。これらの新しい充填データラインは、スキャンされた画像データの残りと同様に、ＬＤＲＮの第２のサイドから第２のＦＡＸマシン１６に送信される。この方法においては、充填ビットはＬＤＲＮ上を送信されることなく、これによりファクシミリ画像の伝送時間を抑えることができる。ここに記載される他の実施例と同様に、この充填ビット方法はＬＤＲＮ３４及び／又はＦＡＸモデム３２、３６において、ハードウェア、ソフトウェア、あるいは二者の組合せ、によりインプリメントすることができる。
【００６８】
ここに記載された方法および装置は、種々のファクシミリ網（ネットワーク）にインプリメントされ得ることを当業者は理解するであろう。このようなネットワークは、ディジタルのワイヤレスネットワークのみならずアナログのワイヤレスネットワークを含んでいる。それどころか、ここに記載された方法及び装置はファクシミリ画像が伝送され、かかる送信中にデータボトルネックが発生し得る如何なるＬＤＲＮにもインプリメントされ得る。
【００６９】
したがって、本発明の技術的範囲を離れることのない本発明の方法および装置の種々の修正および変形は、当業者にとって明かである。したがって本発明が、添付された請求の範囲およびその均等物の範囲内において本発明の修正および変形を包含することが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は有線ＰＳＴＮファクシミリ網の概略図。
【図２】図２はＰＳＴＮに結合された有線低データレート網の概略図。
【図３】図３はファクシミリ伝送のための低データレート網。
【図４】図４は本発明に関するデータボトルネック最小化の方法に含まれるステップを示すフローダイアグラム。
【図５】図５は本発明に関するデータボトルネック最小化の別の方法に含まれるステップを示すフローダイアグラム。
【符号の説明】
１０…ＰＳＴＮファクシミリ網
１２…ＦＡＸマシン
１３…ＦＡＸマシン
１４…ＰＳＴＮ
１６…ＦＡＸマシン
２０…ネットワーク、
２２…ＬＤＲＮ
３０…ネットワーク
３２…ＦＡＸモデム
３４…ＬＤＲＮ
３６…ＦＡＸモデム

Claims (1)

1. 第１および第２のファクシミリ装置間の低データレート網(LDRN)におけるデータボトルネックの最小化のための方法であって、前記LDRNは第１のサイドおよび第２のサイドを有し、第１のサイドは第１のＦＡＸモデムを含み、第２のサイドは第２のＦＡＸモデムを含み、前記LDRNは一次元の画像データフォーマットおよび二次元の画像データフォーマットを有し、前記方法は、
   第１のファクシミリ(FAX)マシンを前記一次元の画像フォーマットに設定するステップと、
   前記第１のFAXマシンから前記LDRNの前記第１のサイドに、前記一次元の画像データフォーマットに符号化されたデータストリームを送出するステップと、
   前記LDRNの前記第１のサイドにおいて前記送出されたデータストリームを解凍する解凍ステップと、
   前記解凍されたデータストリームを前記二次元の画像データフォーマットに再符号化する再符号化ステップと、
   前記再符号化されたデータストリームを、前記LDRNの前記第１のサイドから無線送信により前記第２のサイドに送信する送信ステップと、
   前記送信されたデータストリームを解凍する第２の解凍ステップと、
   前記第２の解凍されたデータストリームを前記一次元の画像データフォーマットに再符号化する第２の再符号化ステップと、
   前記第２の再符号化されたデータストリームを前記LDRNの前記第２のサイドから第２のFAXマシンに送出する第２の送出ステップと、
   を具備することを特徴とする方法。

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