Los seres humanos estamos visualmente orientados. Desde las paredes de las cavernas en Lascaux, Francia las cuales sirvieron como lienzo para el hombre hace unos 40,000 años, hasta la actual demanda de utilizar interfaces gráficas, "las imágenes no sólo pueden considerarse como el medio de comunicación más efectivo pero contienen una mayor cantidad de información cuando se le compara con las palabras escritas o ideas conceptuales."

En efecto, de acuerdo a los autores David Lewis y James Green, quienes han escrito acerca del mejoramiento de la memoria, dicen que "la mente retiene las imágenes mucho mejor que las palabras, números o conceptos abstractos."

Dada la sofisticación del sistema de la visión humana, la predilección del ser humano por las imágenes es sorprendente, no sólo una gran parte del cerebro esta dedicada a la visión y al análisis visual sino que también la capacidad de transporte de información (el ancho de banda) de nuestro sistema visual es mucho mayor que el de cualquier otro de nuestros sentidos.

De todas las imágenes y pinturas conocidas, el rostro humano es la más importante como fuente de información. Cuando hablamos cara a cara con otra persona, obtenemos mayor información de las expresiones faciales, más que de sus palabras o calidad de voz combinadas.

De hecho, los psicólogos han determinado que cuando hablamos cara a cara, sólo el siete por ciento de lo que es comunicado es transferido por el significado de las palabras. Otro treinta y ocho por ciento proviene de cómo las palabras son dichas. Eso deja al cincuenta y cinco por ciento restante de la comunicación, tomar la forma de señales visuales.

El problema es que en el ambiente global de los negocios de ahora las comunicaciones cara a cara han llegado a ser una práctica costosa, con un alto consumo de tiempo por lo que es, frecuentemente omitida. Se hace uso entonces de medios como el teléfono, el fax o el modem para satisfacer las necesidades de comunicación corporativas. " La videoconferencia ofrece hoy en día una solución accesible a esta necesidad de comunicación, con sistemas que permiten el transmitir y recibir información visual y sonora entre puntos o zonas diferentes evitando así los gastos y pérdida de tiempo que implican el traslado físico de la persona, todo esto a costos cada vez más bajos y con señales de mejor calidad ". Estas ventajas hacen a la videoconferencia el segmento de mayor crecimiento en el área de las telecomunicaciones.

Al sistema que nos permite llevar a cabo el encuentro de varias personas ubicadas en sitios distantes, y establecer una conversación como lo harían si todas se encontraran reunidas en una sala de juntas se le llama sistema de "videoconferencia".

Como sucede con todas las tecnologías nuevas, los términos que se emplean no se encuentran perfectamente definidos. La palabra "Teleconferencia" esta formada por el prefijo "tele" que significa distancia, y la palabra "conferencia" que se refiere a encuentro, de tal manera que combinadas establecen un encuentro a distancia.

En los Estados Unidos la palabra teleconferencia es usada como un término genérico para referirse a cualquier encuentro a distancia por medio de la tecnología de comunicaciones; de tal forma que frecuentemente es adicionada la palabra video a "teleconferencia" o a "conferencia" para especificar exactamente a que tipo de encuentro se esta haciendo mención. De igual forma se suele emplear el término "audio conferencia" para hacer mención de una conferencia realizada mediante señales de audio.

El término "videoconferencia" ha sido utilizado en los Estados Unidos para describir la transmisión de video en una sola dirección usualmente mediante satélites y con una respuesta en audio a través de líneas telefónicas para proveer una liga interactiva con la organización.

En Europa la palabra teleconferencia se refiere específicamente a las conferencias o llamadas telefónicas, y la palabra "videoconferencia" es usada para describir la comunicación en dos sentidos de audio y video. Esta comunicación en dos sentidos de señales de audio y de video es lo que nosotros llamaremos "videoconferencia".

Existen algunos términos que pueden crear confusión con respecto a videoconferencia, como puede ser el término "televisión interactiva"; esté término ha sido empleado para describir la interacción entre una persona y un programa educativo previamente grabado en un disco compacto (Láser disc) pero no requiere de la transmisión de video.

Durante el desarrollo de este tema, se habrá de utilizar el término "videoconferencia" para describir la comunicación en doble sentido ó interactiva entre dos puntos geográficamente separados utilizando audio y video.

La videoconferencia puede ser dividida en dos áreas:

El interés en la comunicación utilizando video ha crecido con la disponibilidad de la televisión comercial iniciada en 1.940. Los adultos de hoy han crecido utilizando al televisor como un medio de información y de entretenimiento, se han acostumbrado a tener un acceso visual a los eventos mundiales más relevantes en el momento en que estos ocurren. Nos hemos convertido rápidamente en comunicadores visuales. Es así, que desde la invención del teléfono, los usuarios han tenido la idea de que el video podría eventualmente ser incorporado a éste.

AT&T presentó en 1.964 en la feria del comercio mundial de Nueva York un prototipo de videoteléfono el cual requería de líneas de comunicación bastante costosas para transmitir video en movimiento, con costos de cerca de mil dólares por minuto. El dilema fue la cantidad y tipo de información requerida para desplegar las imágenes de video.

Las señales de video incluyen frecuencias mucho más altas que las que la red telefónica podía soportar (particularmente las de los años 60's). El único método posible para transmitir la señal de video a través de largas distancias fue a través de satélite. La industria del satélite estaba en su infancia entonces, y el costo del equipo terrestre combinado con la renta de tiempo de satélite excedía con mucho los beneficios que podrían obtenerse al tener pequeños grupos de personas comunicados utilizando este medio.

A través de los años 70's se realizaron progresos substanciales en muchas áreas claves, los diferentes proveedores de redes telefónicas empezaron una transición hacia métodos de transmisión digitales. La industria de las computadoras también avanzó enormemente en el poder y velocidad de procesamiento de datos y se descubrieron y mejoraron significativamente los métodos de muestreo y conversión de señales analógicas (como las de audio y video) en bits digitales.

El procesamiento de señales digitales también ofreció ciertas ventajas, primeramente en las áreas de calidad y análisis de la señal; el almacenamiento y transmisión todavía presenta obstáculos significativos. En efecto, una representación digital de una señal analógica requiere de mayor capacidad de almacenamiento y transmisión que la original. Por ejemplo, los métodos de video digital comunes de fines de los años 70 y principios de los 80 requirieron de relaciones de transferencia de 90 megabits por segundo. La señal estándar de video era digitalizada empleando el método común PCM (Modulación por codificación de pulsos) de 8 bits, con 780 pixeles por línea, 480 líneas activas por cuadro de las 525 para NTSC(Netware Transmisión System Codification) y con 30 cuadros por segundo.

La necesidad de una compresión confiable de datos digitales fue crítica. Los datos de video digital son un candidato natural para comprimir, debido a que existen muchas redundancias inherentes en la señal analógica original; redundancias que resultan de las especificaciones originales para la transmisión de video y las cuales fueron requeridas para que los primeros televisores pudieran recibir y desplegar apropiadamente la imagen.

Una buena porción de la señal de video analógica esta dedicada a la sincronización y temporización del monitor de televisión. Ciertos métodos de compresión de datos fueron descubiertos, los cuales eliminaron enteramente esta porción redundante de información en la señal, con lo cual se obtuvo una reducción de la cantidad de datos utilizados de un 50% aproximadamente, es decir, 45 mbps, una razón de compresión de 2:1. Las redes teléfonicas en su transición a digitales, han utilizado diferentes relaciones de transferencia, la primera fue 56 Kbps necesaria para una llamada telefónica (utilizando métodos de muestreo actuales), enseguida grupos de canales de 56 Kbps fueron reunidos para formar un canal de información más grande el cual corría a 1.5 mbps (comúnmente llamado canal T1). Varios grupos de canales T1 fueron reunidos para conformar un canal que corría a 45 mbps (ó un "T3"). Así usando video comprimido a 45 mbps fue finalmente posible, pero todavía extremadamente caro, transmitir video en movimiento a través de la red telefónica pública. Estaba claro que era necesario el comprimir aún más el video digital para llegar a hacer uso de un canal T1 (con una razón de compresión de 60:1), el cual se requería para poder iniciar el mercado. Entonces a principios de los 80's algunos métodos de compresión hicieron su debut, estos métodos fueron más allá de la eliminación de la temporización y sincronización de la señal, realizando un análisis del contenido de la imagen para eliminar redundancias. Esta nueva generación de video codecs (COdificador/DECodificador ), no sólo tomó ventajas de la redundancias, si no también del sistema de la visión humana. La razón de imágenes presentadas en el video en Norte América es de 30 cuadros por segundo, sin embargo, esto excede los requerimientos del sistema visual humano para percibir movimiento. la mayoría de las películas cinematográficas muestran una secuencia de 24 cuadros por segundo. La percepción del movimiento continuo puede ser obtenida entre 15 y 20 cuadros por segundo, por tanto una reducción de 30 cuadros a 15 cuadros por segundo por sí misma logra un porcentaje de compresión del 50 %. Una relación de 4:1 se logra obtener de esta manera, pero todavía no se alcanza el objetivo de lograr una razón de compresión de 60:1.

Los codecs de principios de los 80's utilizaron una tecnología conocida como codificación de la Transformada Discreta del Coseno ( abreviado DCT por su nombre en inglés). Usando esta tecnología DCT las imágenes de video pueden ser analizadas para encontrar redundancia espacial y temporal. La redundancia espacial es aquella que puede ser encontrada dentro de un cuadro sencillo de video, "áreas de la imagen que se parecen bastante que pueden ser representadas con una misma secuencia". La redundancia temporal es aquella que puede ser encontrada de un cuadro de la imagen a otro " áreas de la imagen que no cambian en cuadros sucesivos". Combinando todos los métodos mencionados anteriormente, se logró obtener una razón de compresión de 60:1.

El primer codec fue introducido al mercado por la compañía Compression Labs Inc. (CLI) y fue conocido como el VTS 1.5, el VTS significaba Video Teleconference System, y el 1.5 hacia referencia a 1.5 mbps ó T-1. En menos de un año CLI mejoró el VTS 1.5 para obtener una razón de compresión de 117:1 (768 Kbps), y renombró el producto a VTS 1.5E. La corporación británica GEC y la corporación japonesa NEC entraron al mercado lanzando codecs que operaban con un T-1 (y debajo de un T-1 si la imagen no tenia mucho movimiento). Ninguno de estos codecs fueron baratos, el VTS 1.5E era vendido en un promedio de $180.000 dólares, sin incluir el equipo de video y audio necesarios para completar el sistema de conferencia, el cual era adquirido por un costo aproximado de $70.000 dólares, tampoco incluía costos de acceso a redes de transmisión, el costo de utilización de un T-1 era de aproximadamente $1.000 dólares la hora.

A mediados de los 80's se observó un mejoramiento dramático en la tecnología empleada en los codecs de manera similar, se observó una baja substancial en los costos de las medios de transmisión. CLI(Compression Labs Inc) introdujo el sistema de video denominado Rembrandt los cuales utilizaron ya una razón de compresión de 235:1 (384 Kbps). Entonces una nueva compañía, Picture Tel (originalmente PicTel Communications), introdujo un nuevo codec que utilizaba una relación de compresión de 1600:1 (56 Kbps). PictureTel fue el pionero en la utilización de un nuevo método de codificación denominado Cuantificación jerárquica de vectores (abreviado HVQ por su nombre en inglés). CLI lanzó poco después el codec denominado Rembrandt 56 el cual también operó a 56 Kbps utilizando una nueva técnica denominada compensación del movimiento. Al mismo tiempo los proveedores de redes de comunicaciones empleaban nuevas tecnologías que abarataban el costo del acceso a las redes de comunicaciones. El precio de los codecs cayeron casi tan rápido como aumentaron los porcentajes de compresión.

En 1990 los codecs existentes en el mercado eran vendidos en aproximadamente $30.000 dólares, reduciendo su costo en más del 80 %, además de la reducción en el precio se produjo una reducción en el tamaño. El VTS 1.5E medía cerca de 5 pies de alto y cubría un área de 2 y medio pies cuadrados y pesaba algunos cientos de libras. El Rembrandt 56 media cerca de 19 pulgadas cuadradas por 25 pulgadas de fondo y pesó cerca de 75 libras.

El utilizar razones de compresión tan grandes tiene como desventaja la degradación en la calidad y en la definición de la imagen. Una imagen de buena calidad puede obtenerse utilizando razones de compresión de 235:1 (384 kbps) ó mayores.

Los codecs para videoconferencia pueden ser encontrados hoy en un costo que oscila entre los $25.000 y los $60.000 dólares. La razón de compresión mayor empleada es de 1600:1 (56 Kbps), ya que no existe una justificación para emplear rangos de compresión aún mayores, puesto que utilizando 56 Kbps, el costo del uso de la red telefónica es aproximado el de una llamada telefónica. El emplear un canal T-1 completo cuesta aproximadamente $50 dólares por hora. Esto ha permitido que los fabricantes de codecs se empleen en mejorar la calidad de la imagen obtenida utilizando 384 kbps ó mayores velocidades de transferencia de datos. Algunos métodos de codificación producen imágenes de muy buena calidad a 768 Kbps y T-1 que es difícil distinguirla de la imagen original sin compresión. Algunos paquetes de equipo de audio y video creados específicamente para aplicaciones de videoconferencia pueden adquirirse entre $15,000 y $42.000. Un sistema completo para videoconferencia tiene un costo que oscila entre los $40.000 y $100.000 dólares.

La baja sustancial registrada en los equipos de videoconferencia, así como también el abaratamiento y disponibilidad de los servicios de comunicación han hecho que la industria de videoconferencia sea la de mayor crecimiento en el mercado de teleconferencias.

Con las videoconferencias, una reunión crítica toma sólo unos cuantos minutos en organizar. Además previenen errores y están siempre disponibles. Gracias a ellas, la información está siempre fresca , exacta y a tiempo. Cancelar una reunión importante, adelantarla o aplazarla es muy fácil, eliminándose de esta manera los problemas que esto podría traer al tener que cancelar compra de pasajes a última hora, o reservar vuelos anteriores, etc.

Actualmente la mayoría de compañías innovadoras del primer mundo utilizan las videoconferencias para:

• Administración de clientes en agencias de publicidad.
• Juntas de directorio.
• Manejo de crisis.
• Servicio al cliente.
• Educación a distancia.
• Desarrollo de ingeniería.
• Reunión de ejecutivos.
• Estudios financieros.
• Coordinación de proyectos entre compañías.
• Actividad en bancos de inversión.
• Declaraciones ante la corte.
• Aprobación de préstamos.
• Control de la manufactura.
• Diagnósticos médicos.
• Coordinación de fusiones y adquisiciones.
• Gestión del sistema de información administrativa.
• Gestión y apoyo de compra / ventas.
• Contratación / entrevistas.
• Supervisión.
• Adiestramiento / capacitación.
• Acortar los ciclos de desarrollo de sus productos.
• Comunicarse con sus proveedores y socios.
• Mejorar la calidad de los productos.
• Entrevistar candidatos para un determinado cargo en la empresa.
• Manejar la unión o consolidación de empresas.
• Dirigir la empresa más efectivamente.
• Obtener soporte inmediato en productos o servicios extranjeros.

Enseguida se dan algunos ejemplos específicos de como se ha aplicado la videconferencia en algunas de las áreas antes mencionadas:

1.3.1. Grupos de trabajo divididos:

El Departamento de la Defensa de Estados Unidos y la industria Aerospacial han manejado el desarrollo de sistemas de armas muy complejas involucrando cooperaciones múltiples con agencias del Departamento de defensa a través de un sistema de seguridad de videoconferencia. La corporación Boing estima haber ahorrado 30 días de costo en el desarrollo del 757 utilizando un sistema de videoconferencia entre el departamento de ingeniería y los grupos de producción.

La guerra del Golfo en 1991 introdujo a algunas corporaciones internacionales a valorar la videoconferencia cuando el viaje es difícil o peligroso. Algunos ejecutivos utilizaron sistemas de videoconferencia para manejar operaciones transnacionales durante la guerra.

Aprendizaje a distancia, el uso de videoconferencia para impartir educación y capacitación corporativa directamente en el lugar de trabajo ha sido la aplicación más exitosa y de mayor crecimiento de la videoconferencia. La Universidad de Minnesota esta impartiendo un curso de Maestría en Educación utilizando videoconferencia, y afirma que los beneficios institucionales obtenidos con el uso de la videoconferencia al impartir este curso son entre otros, el incremento en la población estudiantil que recibe los cursos, reducción en la demanda de salones de clase, reducción en los costos de operación y organización de los cursos. El Instituto Politécnico Nacional de México, instala actualmente un sistema de videoconferencia con 8 sistemas con los cuales se desea hacer llegar a un mayor número de estudiantes, profesores e investigadores, conferencias, cursos de postgrado, cursos de maestría y especialización de la propia institución y de instituciones educativas extranjeras reconocidas.

Al instalar este tipo de servicio en nuestro instituto, comenzarían a eliminarse una serie de métodos obsoletos, que lastimosamente se utilizan, y se producirían profundos cambios en la sociedad y en las distintas disciplinas del conocimiento, los cuales serían ventajosos tanto para los estudiantes como para las instituciones educativas, al recibir un nivel muy alto de conocimientos en el primer caso, y al brindar un excelente servicio a sus alumnos, en el segundo.

Todas estas ventajas mencionadas anteriormente, se pueden resumir en los siguientes dos puntos:

• Ofrecer un nivel de educación de primerísima calidad, lo que redundaría en múltiples beneficios para estudiantes, profesores y autoridades.
• Disminuir los costos de movilización de personal y hospedaje que generalmente conlleva el hecho de participar en conferencias importantes, especialmente las realizadas en otros lugares.
• Tener la posibilidad de ofrecer a sus estudiantes conferencias importantes que se realice en cualquier parte del mundo, lo que constituiría un beneficio invalorable para mejorar el nivel de educación.
• Adquirir un valor agregado importantísimo, como es el renombre e importancia que le proporcionaría el hecho de contar con servicios de la más alta tecnología y que le ubicarían al mismo nivel de institutos superiores y porque no decir de universidades más importantes del país y del mundo.
• Conseguir que sus estudiantes reciban conocimientos impartidos por eminencias mundialmente reconocidas como los mejores en cada tema.

En los albores del nuevo milenio, la enseñanza en un instituto superior debe contar con instalaciones modernas y su gente debe saber aprovechar la tecnología para estar en capacidad de competir. Así mismo como la educación en el siglo XX ha requerido bibliotecas de consulta, técnicas y materiales audiovisuales, proyectores de diapositivas, de transparencias y de opacos, uso de computadores locales, etc. Actualmente los medios de apoyo y enseñanza ya no son locales ni estáticos, están en cualquier lugar del mundo, pero se hacen presentes instantáneamente al mágico conjuro de la tecnología, viajando a través de medios muy diversos, a velocidades cercanas a la de la luz. La potencia que se ha puesto así al alcance de nuestras manos, es de una riqueza y complejidad tan increíble, que no podemos imaginar sin haberla experimentado y es difícil que la aprovechemos si no nos hemos preparado para ello.

Una de las herramientas tecnológicas utilizadas en el primer mundo, muy necesarias actualmente en la labor docente, es la videoconferencia. La implantación de ésta tecnología como parte de la formación académica de los estudiantes del I.S.T.I, a más de factible, es indispensable y debe ser aprovechada en la mejor forma.

El propósito con nuestro trabajo, es presentar al instituto una propuesta clara, concreta y aplicable, para poder utilizar el sistema de videoconferencias como un medio de impartir y recibir capacitación, transmitir conocimientos e intercambiar información de manera interactiva, segura y confiable, mediante la conexión a internet y los recursos existentes en el I.S.T.I

Pensamos que a las puertas del siglo XXI, es indispensable introducir tanto a los estudiantes como a los profesores, en este método de enseñanza moderno y efectivo, mediante el cual no van a permanecer pasivos y callados, sino que podrán interactuar directamente con personalidades reconocidas en cada tema, sin tener la necesidad de trasladarse a otro sitio, ciudad o país para lograrlo

El Instituto Superior " ITALIA " no puede permanecer con los brazos cruzados al ver que el nuevo milenio se acerca y trae consigo un cargamento inagotable de nuevas tecnologías que pueden ser fácilmente aplicables para mejorar el nivel de educación que actualmente se brinda a los estudiantes. Es necesario empezar a conocer más a fondo acerca de éstas e iniciar el proceso de " modernización educativa " , adquiriendo lo antes posible aquellas opciones que sean de fácil aplicación y que ayuden a mejorar, tanto la imagen como el servicio que brinda el instituto, cosa que no está de más mencionar, " es su obligación ".

En función de todo lo mencionado anteriormente, la pregunta que se plantea no es si hay que usar las videoconferencias en nuestro instituto, sino cuando empezar a hacerlo.

Para fines de estudio y de diseño los sistemas de videoconferencia suelen subdividirse en tres elementos básicos que son:

• La red de comunicaciones,
• La sala de videoconferencia y
• El CODEC.

A su vez la sala de videoconferencia se subdivide en cuatro componentes esenciales: el ambiente físico, el sistema de video, el sistema de audio y el sistema de control.

A continuación se describe brevemente cada uno de los elementos básicos de que consta un sistema de videoconferencia.

Para poder realizar cualquier tipo de comunicación es necesario contar primero con un medio que transporte la información del transmisor al receptor y viceversa o paralelamente (en dos direcciones). En los sistemas de videoconferencia se requiere que este medio proporcione una conexión digital bidireccional y de alta velocidad entre los dos puntos a conectar. Las razones por las cuales se requiere que esta conexión sea digital, bidireccional y de alta velocidad se comprenderán más adelante al adentrarnos en el estudio del procesamiento de las señales de audio y video.

El número de posibilidades que existen de redes de comunicación es grande, pero se debe señalar que la opción particular depende enteramente de los requerimientos del usuario.

Es importante hacer notar que, como se observa en la figura 1 el círculo que representa al CODEC no toca al que representa a la red, de hecho existe una barrera que los separa la que podemos denominarle como una interface de comunicación, esto es para representar el hecho de que la mayoría de los proveedores de redes de comunicación solamente permiten conectar directamente equipo aprobado y hasta hace poco la mayoría de los fabricantes de CODECs no incluían interfaces aprobadas en sus equipos.

Figura 1 Elementos básicos de un sistema de videoconferencia.

La sala de videoconferencia es el área especialmente acondicionada en la cual se alojará el personal de videoconferencia, así como también, el equipo de control, de audio y de video, que permitirá el capturar y controlar las imágenes y los sonidos que habrán de transmitirse hacia el(los) punto(s) remoto(s).

El nivel de confort de la sala determina la calidad de la instalación. La sala de videoconferencia perfecta es la sala que más se asemeja a una sala normal para conferencias; aquellos que hagan uso de esta instalación no deben sentirse intimidados por la tecnología requerida, más bien deben sentirse a gusto en la instalación. La tecnología no debe notarse o debe de ser transparente para el usuario.

Las señales de audio y video que se desean transmitir se encuentran por lo general en forma de señales analógicas, por lo que para poder transmitir esta información a través de una red digital, ésta debe de ser transformada mediante algún método a una señal digital, una vez realizado esto se debe de comprimir y multiplexar estas señales para su transmisión. El dispositivo que se encarga de este trabajo es el CODEC (Codificador/Decodificador) que en el otro extremo de la red realiza el trabajo inverso para poder desplegar y reproducir los datos provenientes desde el punto remoto. Existen en el mercado equipos modulares que junto con el CODEC, incluyen los equipos de video, de audio y de control, así como también equipos periféricos como pueden ser:

• Tabla de anotaciones.
• Convertidor de gráficos informáticos.
• Cámara para documentos.
• Proyector de video-diapositivas.
• PC.
• Videograbadora.
• Pizarrón electrónico, etc.

El mercado estuvo restringido por muchos años porque las unidades de fax manufacturadas por diferentes vendedores no eran compatibles. Es claro que la explosión que ahora experimentamos esta directamente relacionada a el estándar desarrollado por el grupo 3 del Comité Consultivo Internacional para la Telefonía y Telegrafía (CCITT), el cual hace posible que las unidades de fax de diferentes fabricantes sean compatibles.

Algo similar ocurrió con la videoconferencia/videoteléfono. El mercado de la videoconferencia punto a punto estuvo restringido por la falta de compatibilidad hasta que surgió la recomendación de CCITT H.261 en 1990, con lo que el mercado de la videoconferencia ha crecido enormemente. Hay otros tres factores que han influido en este crecimiento, el primero es el descubrimiento de la tecnología de videocompresión, a partir de la cual, el estándar está basado. Mediante la combinación de las técnicas de la codificación predictiva, la transformada discreta del coseno (DCT), compensación de movimiento y la codificación de longitud variable, el estándar hace posible el transmitir imágenes de TV de calidad aceptable con bajos requerimientos de ancho de banda, anchos de banda que se han reducido lo bastante para lograr comunicaciones de bajo costo sobre redes digitales conmutadas.

El segundo factor que ha influido es el desarrollo de la tecnología VLSI(Very Large System Integration), la cual redujo los costos de los codecs de video. Ahora en el mercado se encuentran chips mediante los cuales se pueden implantar las tecnologías DCT y de compensación de movimiento, partes del estándar.

El tercer factor es el desarrollo de ISDN (Integrated Services Data Network; Red Digital de Servicios Integrados), la cual promete proveer de servicios de comunicaciones digitales conmutados de bajo costo. El acceso básico de ISDN consiste de dos canales full dúplex de 64 Kbps denominados canales B y un canal también full dúplex de 16 Kbps denominado D.

El estándar H.261 está basado en la estructura básica de 64 Kbps de ISDN. Esta da nombre al título de la recomendación H.261 "Video Codec para servicios audiovisuales a PX64 Kbps". Aunque tomará varios años para que ISDN esté disponible globalmente, los video codecs que cumplen con el estándar H.261 pueden ya operar sobre las redes de comunicaciones actualmente disponibles.

La CCITT es una parte de la Organización de la Naciones Unidas, y su propósito es el desarrollo formal de "recomendaciones" para asegurar que las comunicaciones mundiales sean establecidas eficiente y efectivamente.

La CCITT trabaja en ciclos de 4 años, y al final de cada periodo un grupo de recomendaciones es publicado.

Los libros "rojo" y "azul" que contienen estas recomendaciones fueron publicados en 1984 y 1988 respectivamente. En el libro rojo de 1984 fueron establecidas las primeras recomendaciones para codecs de videoconferencia (la H.120 y H.130). Estas recomendaciones fueron definidas específicamente para la región de Europa (625 líneas; 2.048 Mbps, ancho de banda primario) y para la interconexión entre Europa y otras regiones. Debido a que no existían recomendaciones para las regiones fuera de Europa, la CCITT designó un "grupo de especialistas en Codificación para Telefonía Visual" con el fin de desarrollar una recomendación internacional. La CCITT estableció dos objetivos para el grupo de especialistas:

1. Desarrollar una recomendación para un video codec para aplicaciones de videoconferencia que operará a NX384 Kbps y
2. Empezar un proceso de estandarización para el video codec de videoconferencia/video teléfono que operara a MX64 Kbps. El resultado fue una sola recomendación que se aplica a los rangos desde 64 Kbps hasta 2 Mbps, utilizando PX64 Kbps.

En 1989, un diverso número de organizaciones en Europa, EUA y Japón desarrollaron codec flexibles para encontrar una especificación preliminar de la recomendación. Varios sistemas fueron interconectados en los laboratorios y a través de largas distancias para poder validar la recomendación. Estas pruebas resultaron exitosas y apareció entonces una versión preliminar de la recomendación H.261 en el libro azul de CCITT. Sin embargo, esta versión estaba incompleta, la versión final de la recomendación fue aprobada en diciembre de 1990.

Actualmente, la mayoría de los fabricantes ofrecen algoritmos de compresión que cumplen con los requisitos especificados en la norma CCITT H.261, y ofrecen también en el mismo codec, algoritmos de compresión propios. La norma CCITT H.261 proporciona un mínimo común denominador para asegurar la comunicación entre codecs de diferentes fabricantes.

A continuación se enlistan cuáles son las recomendaciones de la CCITT que definen a las comunicaciones audio visuales sobre redes digitales de banda angosta.

• F.710 Servicios de Videoconferencia.
• F.721 Servicio Básico de videoteléfono en banda angosta en la ISDN.
• H.200 Recomendaciones para servicios audiovisuales.

Equipo Terminal Audio Visual:

• H.320 Equipo terminal y sistemas de telefonía visual para banda angosta.
• H.261 Video codec para servicios audiovisuales a PX64 Kbps.
• H.221 Estructura de comunicaciones para un canal de 64 Kbps a 1920 Mbps en teleservicios audiovisuales.
• H.242 Sistemas para el establecimiento de las comunicaciones entre terminales audiovisuales usando canales digitales arriba de 2 Mbps.
• H.230 Control de sincronización y señales de indicación para sistemas audiovisuales.
• G.711 Modulación por codificación por pulsos (MPC) de frecuencias de voz.
• G.722 Codificación de audio de 7 Khz dentro de 64 Kbps. diversos
• H.100 Sistemas de telefonía visual.
• H.110 Conexiones hipotéticas de referencia utilizando grupos primarios de transmisiones digitales.
• H.120 Codecs para videoconferencia para grupos primarios de transmisiones digitales.
• H.130 Estructuras para la interconexión internacional de codecs digitales para videoconferencia de telefonía visual.

• H.231 Unidades de control de multipunto (MCU) para sistemas audiovisuales usando canales digitales de mas de 2 Mbps.
• H.243 Procedimientos básicos para el establecimiento de las comunicaciones entre tres o más terminales audiovisuales usando canales digitales de mas de 2 Mbps.

• H.233 Recomendaciones para sistemas de confiabilidad para servicios audiovisuales.
• H.KEY Recomendaciones de la CCITT de encriptación para servicios audiovisuales.

A continuación se enlistan cuales son las recomendaciones de la CCITT que definen las comunicaciones audiovisuales sobre ISDN de banda ancha (B-ISDN).

• Codificación de imágenes con movimiento y medios de almacenamiento digital para video para mas de 1.5 Mbps (MPEG1:Comité 11172).
• Codificación de imágenes con movimiento y medios de almacenamiento digital para video para mas de 10 Mbps (MPEG2).
• Codificación de imágenes con movimiento y medios de almacenamiento digital para video para mas de 40 Mbps (MPEG3).

• Compresión digital y codificación de imágenes fijas.
• Compresión ISO Bi-nivel compresión de imágenes fijas.
• Estándar de compresión progresiva bi-nivel para imágenes.

Mientras que los requerimientos de transmisión para todos los niveles de comunicaciones de datos se han venido abajo, los mejoramientos en la tecnología de compresión han producido video de calidad con requerimientos de ancho de banda menores. El crecimiento del mercado de la videoconferencia ha sido centrado en estos requerimientos mínimos asociados con el crecimiento de los servicios públicos digitales. En 1.992 existían cerca de 8.000 sistemas de videoconferencia grupal instalados en todo el mundo, tres cuartas partes tan sólo en los Estados Unidos. El crecimiento de esta cantidad esta cerca del 50% por año. Las tecnologías que se avistan en el horizonte como el videoteléfono y computadoras que incluyen dispositivos de videoconferencia, continuarán introduciendo el video digital comprimido dentro de nuestras actividades diarias. Es un campo creciente y excitante lleno de nuevas oportunidades.

El videoteléfono 2500 de AT&T presentado en 1.992 es el primer videoteléfono disponible comercialmente que opera sobre una línea telefónica estándar. Valuado en $1.500, este sistema de video a color tiene resolución y aplicaciones limitadas. Videoteléfonos de mayor capacidad basados en el servicio telefónico de la Red digital de Servicios Integrados (abreviado ISDN por su nombre en inglés) con un costo de $5.000 dólares ó más, presentan una mejor calidad de video en color y una resolución de imágenes parecidas a las que se observan en la televisión comercial.

La evolución de las videocomunicaciones ha traído el video al escritorio y finalmente hasta la casa. Esta combinación de video y computadoras ha sido llamada de diferentes maneras, multimedia, producción de video de escritorio, telecomputadora o videoconferencia de escritorio. Todas involucran, en varios niveles, la conversión de video a datos, su manipulación en una forma digital y su conversión de vuelta a video para su despliegue. Las videocomunicaciones se están desplazando desde la sala especial hacia el escritorio y el vehículo que acelera este desplazamiento es la microcomputadora. Para los ejecutivos de negocios, su terminal conectada localmente por una red de área local de banda ancha y a través del mundo utilizando video comprimido hace posible el contar con una ventana con video en tiempo real en la pantalla de su computadora.

Los equipos de videoconferencia personal no han alcanzado el nivel óptimo de la relación existente entre la utilidad que se obtiene al adquirir un equipo y el costo de adquirirlo, como ha sucedido con los equipos de videoconferencia grupal. Para el caso de la videoconferencia grupal, la tendencia es hacia el abaratamiento de los costos de los propios sistemas, reducción de los requerimientos de ancho de banda, de las dimensiones de los equipos requeridos, de los costos de instalación y de las condiciones mínimas necesarias para operación, así como también el incremento en la calidad del video.

La Internet es una comunidad internacional de usuarios que están interconectados a través de una red de redes de telecomunicaciones que hablan el mismo protocolo de comunicaciones.

2. ANTECEDENTES

Comenzó con una red denominada Arpanet que estaba patrocinada por el Departamento de Defensa de Estados Unidos. La Arpanet fue reemplazada y ampliada, y hoy sus descendientes forman la arteria principal de lo que llamamos la Internet. Lo maravilloso y útil de la Internet tiene que ver con la información misma.

La Internet permite comunicarse y participar a millones de personas en todo el mundo. Nos comunicamos enviando y recibiendo correo electrónico, estableciendo una conexión con la computadora de otra persona y tecleando mensajes de forma interactiva.

Se puede compartir información participando en grupos de discusión y utilizando muchos de los programas y fuentes de información que están disponibles de forma gratuita.

Aprender a utilizar la Internet es embarcarse en una gran aventura. Se introduce en un mundo en el que personas de muy diferentes países y culturas cooperan desinteresadamente compartiendo de forma generosa su información y conocimientos. Comparten su tiempo, su esfuerzo, y sus productos.

La Internet es mucho más que una red de computadoras o un servicio de información. La Internet es la demostración de aquellas personas que puedan comunicarse de forma libre y conveniente, serán más sociales y generosas. Las computadoras son importantes porque hacen el trabajo sucio de llevar los datos de un sitio para otro, y ejecutar los programas que nos facilitan el acceso a la información. La información en sí misma, es importante, por que nos es útil, nos recrea y entretiene. Pero, sobre todo, lo más importante es la gente. La Internet es el primer foro general y la primera biblioteca general. Cualquiera puede participar, a cualquier hora la Internet nunca cierra, más aún, no importa quién sea, siempre será bienvenido.

La Internet no tiene leyes, ni policía, ni ejército. No hay forma real de herir a otra persona, y por el contrario, hay muchas formas de ser generoso. (Aunque esto no impide a la gente discutir.) Lo que nosotros preferimos creer es que, por primera vez en la historia, un número ilimitado de personas puede comunicarse con facilidad, y que hemos encontrado nuestra naturaleza para ser comunicativos, útiles, curiosos y considerados.

Utilizar la Internet significa sentarse delante de la pantalla de su computadora y acceder a la información. Puede estar en el trabajo, en la escuela, o en la casa, utilizando cualquier tipo de computadora como ejemplo una sesión típica puede comenzar comprobando el correo electrónico. Puede leer sus mensajes, contestar aquellos que requieran una respuesta y, quizás, enviar algún mensaje a un amigo en otra ciudad. Puede leer unos cuantos artículos en alguno de los grupos mundiales de discusión. Después de dejar los grupos de discusión, puede entretenerse con algún juego, o leer una entrevista electrónica, o buscar alguna información en otra computadora en cualquier país. Esto es lo que significa usar la Internet.

El software que sustenta la Internet proporciona un gran número de servicios técnicos sobre los que todo se construye. La mayoría de estos servicios funcionan ocultos, y no hay que preocuparse de ellos. No obstante, hay cuatro servicios de Internet sobre los que debemos hablar, existen muchos recursos de Internet disponibles que dependen de estos servicios.

• Primero, el servicio de correo electrónico que transmite y recibe mensajes. Cada mensaje se envía de computadora en computadora hasta el destino final. Este servicio de correo electrónico garantiza que el mensaje llega intacto a la dirección correcta.
• El segundo servicio, llamado Telnet, permite establecer una sesión de trabajo con una computadora remota. Por ejemplo, se puede utilizar Telnet para conectar con un host al otro lado del mundo. Una vez que se establece la conexión, se puede utilizar esa computadora en la forma habitual. (Desde luego, se necesita una cuenta de usuario válida y un password.).
• El tercer servicio se llama FTP (File Transfer Protocol, Protocolo de Transferencia de Archivos). FTP permite transferir archivos de una computadora a otra. La mayoría de las veces, se utilizará FTP para copiar un archivo de un host remoto a su computadora. Este proceso se denomina carga. Sin embargo, también puede transferir archivos de su computadora a un host remoto. Este proceso se llama descarga.
• El cuarto servicio de Internet que se debe conocer es la característica general cliente/ servidor; un programa cliente puede conectar con otra computadora y solicitar ayuda de un programa servidor. Por ejemplo, el sistema Gopher trabaja de esta forma. El cliente Gopher muestra un menú. Cuando se hace una selección en el menú, el cliente conecta con el servidor apropiado sin importar dónde esté en la Internet y obtiene el servicio que ha solicitado.

Un usuario de Internet, puede enviar y recibir mensajes de cualquier otro usuario de Internet. Más aún, puede enviar mensajes a otros sistemas de correo. Sin embargo, correo electrónico no significa solamente mensajes personales.

Cualquier cosa que se pueda almacenar en un archivo de texto puede ser enviado por correo electrónico: programas (fuente) de computadora, anuncios, revistas electrónicas, etc. Cuando se necesite enviar un archivo binario que no se puede representar como texto habitual, como programas de computadora compilados o imágenes gráficas, existen facilidades de codificar los datos del texto. De igual forma, una vez que se reciben mensajes codificados, es posible decodificarlos para guardarlos con su formato original. Por eso, se puede enviar por correo electrónico cualquier tipo de archivo a cualquier persona. El sistema de correo electrónico de Internet es la columna vertebral de la red.

Se puede hacer telnet a cualquier computadora remota de Internet. Una vez que se ha establecido la conexión, se puede utilizar esa computadora en la forma habitual (si se posee una cuenta válida).

El nombre de una cuenta de usuario se denomina identificador de usuario (userid). La palabra secreta que se debe introducir, se llama palabra clave (password). Si se posee un identificador de usuario y palabra clave válidos, se puede conectar con cualquier computadora de Internet.

Muchos servicios de Internet permiten a cualquier usuario conectarse la cuenta especial guest. Por ejemplo, en los Estados Unidos, existe un sistema que proporciona información meteorológica de todo el País. Cualquier persona puede conectar con este sistema y comprobar cuál será el tiempo para el fin de semana.

El servicio WorldWide Web a menudo llamado "Web" es una herramienta basada en hipertexto que permite recuperar y mostrar información basada en búsquedas por palabras clave. Lo que hace al servicio WorldWide Web tan potente es la idea de hipertexto: datos que contienen enlaces a otros datos. Por ejemplo, cuando se esté leyendo alguna información, aparecerán ciertas palabras y frases marcadas de una forma especial.

Se puede decir a Web que seleccione una de estas palabras. Siguiendo el enlace, encontrará la información relevante y la mostrará. De esta forma, se puede saltar de un sitio a otro, siguiendo los enlaces lógicos en los datos.

Una lista de correo es un sistema organizado en el que un grupo de personas reciben y envían mensajes sobre un tema en particular. Estos mensajes pueden ser artículos, comentarios, o cualquier cosa relacionada con el tema en cuestión.

Todas las listas de correo tienen una persona que se ocupa de mantenerlas. Es posible subscribirse o eliminarse de esa lista, enviando un mensaje a la dirección apropiada. Muchas listas de correo están "moderadas", lo que significa que alguien decide qué mensajes se envían a la lista de correos y cuáles no.

Un protocolo es una serie de reglas que describen, técnicamente, cómo deben hacerse determinadas tareas. Por ejemplo, hay un protocolo que describe exactamente el formato que debe tener un mensaje. Todos los programas de correo de Internet seguirán este protocolo cuando preparen un mensaje para su entrega.

Para terminar este capítulo y nuestra visión global de Internet, necesitamos hablar unos momentos sobre TCP/IP. Como sabemos, Internet está construída sobre una colección de redes que recorren el mundo. Estas redes conectan diferentes tipos de computadoras, y de alguna manera, algo debe mantenerlas a todas unidas. Ese algo es TCP/IP.

Los detalles de TCP/IP son profundamente técnicos y están muy lejos del interés de nosotros, pero hay unas cuantas ideas básicas que debemos entender. Para garantizar que los diferentes tipos de computadoras pueden trabajar juntas, los programadores crean sus programas utilizando protocolos estándar. TCP/IP es el nombre común de una colección de más de 100 protocolos que nos permiten conectar computadoras y redes.

El nombre "TCP/IP" proviene de los dos protocolos más importantes: TCP (Transmission Control Protocol, Protocolo de Control de Transmisión) e IP (Internet Protocol, Protocolo Internet). Aunque no es necesario conocer los detalles, será muy útil tener una idea de cómo funcionan y cuál es su misión de Internet:

Dentro de Internet, la información no se transmite como una cadena continua de caracteres de host a host. Mejor que esto, los datos se transmiten en pequeños trozos de información llamados paquetes. Por ejemplo, supongamos que enviamos un mensaje de correo electrónico muy extenso a un amigo al otro lado del país.

TCP dividirá este mensaje en paquetes. Cada paquete se marca con un número de secuencia y con la dirección del destinatario. Además, TCP inserta determinada información de control de errores. Estos paquetes se envían a la red, donde el trabajo de IP es transportarlos hasta el host remoto. En el otro extremo, TCP recibe los paquetes y comprueba si hay errores. Si encuentra algún error, TCP pide que el paquete en cuestión le sea reenviado. Una vez que todos los paquetes se han recibidos de forma correcta, TCP utilizará los números de secuencia para reconstruir el mensaje original.

En otras palabras, el trabajo de IP es transportar los datos en bruto, los paquetes de un lugar a otro. El trabajo de TCP es manejar el flujo de datos y asegurarse que éstos son concretos. Partir los datos en paquetes tiene varios beneficios importantes:

Primero, permite utilizar en Internet las mismas líneas de comunicación a varios usuarios diferentes al mismo tiempo. Puesto que los paquetes no tienen que viajar juntos, una línea de comunicación puede transportar tantos tipos de paquetes como ella pueda de un lugar a otro. Piense en una carretera en la que muchos coches viajan en un mismo sentido aunque se dirijan a lugares diferentes. En su camino, los paquetes son dirigidos de host en host hasta que encuentra su último destino. Esto significa que la Internet tiene una gran flexibilidad. Si una conexión en particular está fuera de servicio, las computadoras que controlan el flujo de datos, puede encontrar normalmente una ruta alternativa. De hecho, es posible que dentro de una misma transferencia de datos, varios paquetes sigan rutas distintas. Esto también significa que, cuando las condiciones cambian, la red puede usar la mejor vía disponible en ese momento. Por ejemplo, cuando parte de una red comienza a saturarse, los paquetes pueden redirigirse sobre otra línea menos ocupada. Otra ventaja de utilizar paquetes es que, cuando algo va mal, sólo tiene que ser retransmitido un paquete, en lugar del mensaje completo. Esto incrementa de forma importante la velocidad de Internet. Toda esta flexibilidad redunda en la gran fiabilidad. De una forma u otra, TCP/IP asegura que entrega los datos de forma correcta. En realidad, la Internet funciona tan bien que pueden pasar sólo unos segundos en enviar un archivo desde un host a otro, aunque estén a miles de kilómetros de distancia y que todos los paquetes deban pasar a través de múltiples computadoras. Aunque hay varias respuestas a la pregunta. "Qué es TCP/IP?" La respuesta técnica es que TCP/IP es una gran familia de protocolos que se utilizan para organizar las computadoras y dispositivos de comunicaciones en una red. Los dos protocolos más importantes son TCP e IP (Internet Protocol)¨, los cuales aseguran que todo funciona correctamente. La mejor respuesta, sin embargo, es que la Internet depende de miles de redes y millones de computadoras, y TCP/IP es el pegamento que mantiene todo unido.

En Internet, la palabra dirección se refiere siempre a una dirección electrónica, no a una dirección postal. Si un usuario le pide su "dirección", lo que quiere saber es su dirección Internet. Todas las direcciones Internet tienen la misma forma: el identificador de usuario de la persona, seguido del carácter @ (arroba), seguido del nombre de la computadora. (Cada computadora en Internet tiene un único nombre.) Aquí tiene un ejemplo:

harley[arroba]fuzzball.ucsb.edu

En este caso, el identificador de usuario es harley, y el nombre de la computadora es fuzzball.ucsb.edu. Como muestra el ejemplo, nunca debe haber espacios en blanco en una dirección. Cada persona tiene un nombre de usuario llamado identificador de usuario. Este es el identificador de usuario que se utiliza como primera parte de la dirección de una persona. Si se trabaja con un sistema Unix, su identificador de usuario será el nombre con el que conecta en esa máquina. La parte de la dirección que sigue del carácter @ se llama dominio. En este caso, el dominio es fuzzball.ucsb.edu. Por lo tanto, el formato general de una dirección Internet es:

identificador_de_usuario@dominio

Un identificador de usuario por si solo no necesariamente será único. Por ejemplo, dentro de toda Internet, habrá probablemente un gran número de personas que tendrán la suerte de tener como nombre de usuario harley. Sin embargo, la combinación de identificador de usuario y dominio debe ser única. Por lo tanto, aunque habrá muchos harley en Internet, solamente puede haber uno con este identificador de usuario en la computadora llamada fuzzball.ucsb.edu.

Si se lee una dirección Internet, se verá que siempre incluirá el signo @. Por ejemplo, para enviar correo electrónico a la persona cuya dirección es la que hemos visto anteriormente, se utilizará la orden:

mail harley[arroba]fuzzball.ucsb.edu

Cuando pruebe esta orden, puede decirse a usted mismo, "Estoy enviando correo electrónico a harley, que es un usuario de la computadora fuzzball.ucsb.edu". Habitualmente, expresar el nombre de la computadora de esta forma se denomina nombre por dominios totalmente calificado (fullyqualyfied domain name o FQDN).

Los equipos necesarios y su funcionamiento respectivo para realizar una videoconferencia a través de vía Internet se encuentran referenciados en el capítulo 6 literales 6.2 Requerimientos de Software y Hardware y 6.4 Proceso de Videoconferencias a través de Internet.

Para realizar una videoconferencia a través del sistema vía TV VideoPhone necesitamos el siguiente equipo:

• Un televisor cuya resolución sea óptima para la visualización de la videoconferencia, se recomienda un televisor de 21" o más.
• Una cámara CAMCORDER la cual incluye su propio Software, memoria y el Codificador/Decodificador.
• Una línea telefónica.
• Un teléfono que traiga las opciones de pulsos y tonos, se recomienda la opción de tonos.
• Un equipo VCR y un equipo VC5055.
• Cableado: Cable telefónico con conectores RJ-11

Cable de poder

Cable coaxial.

• Se procede a conectar la línea telefónica al equipo VC5055 así como el teléfono en sus respectivos conectores RJ-11.
• Luego se conecta la cámara CAMCORDER al equipo VC5055 en sus respectivas entradas de audio y vídeo.
• Las entradas de vídeo y audio del equipo VC5055 se va a conectar a la salida de vídeo y audio del equipo VCR.
• La salida de vídeo y audio del equipo VC5055 se va a conectar a la entrada de vídeo y audio del televisor.
• La entrada de la antena del televisor va conectada a la salida de la antena del equipo VCR.
• La entrada de la antena del equipo VCR sale directo a la antena exterior o cable.
• Del equipo VC5055 sale la conexión para la toma de corriente de 110 Voltios.

Nota: Esta misma configuración debe ser tomada en cuenta en el punto audiovisual remoto.

Una vez instalado y en funcionamiento el sistema en los dos puntos audiovisuales se procede a realizar la videoconferencia:

Supongamos que un usuario desea comenzar a comunicarse a través del sistema éste deberá tomar el teléfono y marcar el código (número telefónico) asignado por el equipo hacia el punto remoto, una vez establecida la comunicación con el punto remoto éste enviará vídeo captado por la cámara y el audio captado mediante el micrófono del teléfono hacia el punto origen, el cual receptará la información audiovisual a través del televisor, y viceversa.

Debemos tomar en cuenta que la información que envía la cámara hacia el televisor se realiza mediante los equipos VC5055 y VCR que son equipos cuyo funcionamiento es la de transformar las señales digitales en analógicas y viceversa; también controla el retardo que existe al enviar las señales de vídeo cuyo objetivo es la de sincronizar al audio del teléfono con el vídeo para que la recepción de la información audiovisual sea observada y escuchada por todos los participantes en tiempo real.

Consideremos una situación simple en la que la orientación de una superficie no juega ningún papel, por ejemplo un grupo de círculos en el que dentro de cada uno se refleja la luz de la misma forma (ver figura 4.1). Este tipo de escena recibe el nombre de Mondrian en honor del pintor holandés Cornelis Mondrain que a comienzos del siglo veinte pintaba cuadros con estas características.

Figura 4.1: Un Mondrian formado por regiones de color constante

En una situación de este tipo, la radiancia de la escena, que se nota l(x,y), se caracteriza por dos componentes: (1) la cantidad de luz que incide en la escena que se está observando y (2) la cantidad de luz que reflejan los objetos en la escena. Estos conceptos reciben el nombre de irradición y reflectancia y se notan e(x,y) y r(x,y) respectivamente. Su producto define l(x,y), es decir

donde

Las ecuaciones anteriores indican que la reflectancia está acotada por 0 (absorción total) y 1 (reflectancia total). La naturaleza de c(x,y) se determina por la fuente de luz y r(x,y) lo determina la característica del objeto.

Algunos ejemplos típicos son los siguientes. En un día claro la iluminación puede ser de 9000 candelas en la superficie de la Tierra y menor que 1000 en un día nublado. La luna puede producir 0.01 candelas de iluminación. En cuanto a la reflactancia 0.01 es el

número correspondiente a terciopelo negro, 0.65 le corresponde a acero inoxidable, 0.80 para las paredes blancas, 0.93 para la nieve, etc.

Es obvio que una pregunta a la que necesitamos dar respuesta es qué relación existe entre la radiancia en un punto de un objeto (radiación de la escena) L y la irradiancia en el correspondiente punto de la imagen captada (irradiación de la imagen) E. Si d es el diámetro de la lente y f es la distancia al plano de la imagen, puede probarse que (ver figura 1.2)

Donde

Es el ángulo del rayo desde el objeto hasta el centro de la lente.A lo largo de este capítulo usaremos f para notar el nivel de gris observado.

Figura 4.2: De escena 3-D a la imagen 2-D

Supongamos que un objeto tridimensional o escena es convertido en una imagen 2-D mediante un sistema de grabación como una cámara (ver figura 1.3). Los sistemas de grabación no son perfectos e introducen distorsiones estadísticas y determinísticas.

Figura 4