Videoconferencia

INTRODUCCION.-

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.

CAPITULO 1.- SISTEMAS DE
VIDEOCONFERENCIA.

1.1. DEFINICIÓN DE
VIDEOCONFERENCIA.

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:

Videoconferencia Grupal o Videoconferencia sala a sala
con comunicación de video comprimido a
velocidades desde 64 Kbps (E0, un canal de voz) hasta 2.048
mbps (E1, 30 canales de voz) y,

Videotelefonía, la cual está asociada
con la Red Digital
de Servicios
Integrados mejor conocida por las siglas "ISDN" operando a
velocidades de 64 y 128 Kbps. Esta forma de videoconferencia
esta asociada a la
comunicación personal o
videoconferencia escritorio a escritorio. Durante el desarrollo
de éste y los siguientes capítulos, se
utilizará el término videoconferencia haciendo
referencia al modo grupal o sala a sala.

1.2. HISTORIA DE LA
VIDEOCONFERENCIA.

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.

1.3. APLICACIONES DE LA
VIDEOCONFERENCIA.

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.

1.3.2. Viaje Internacional en una Crisis:

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.

1.3.3. Educación y Capacitación:

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:

1.3.3.1 Para el Instituto Italia:

• 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.

1.3.3.2 Para los estudiantes

• Recibir una educación de altísimo nivel
  con oportunidades de capacitación solamente disponibles en
  institutos de primera.
• Tener a su disposición técnicas
  avanzadas en los campos educacionales.
• Recibir conocimientos impartidos por eminencias en
  cada tema.
• Tener la posibilidad de realizar cualquier pregunta a
  los conferencistas, con el fin de obtener las mejores
  respuestas a sus dudas.
• Asistir a las conferencias sin necesidad de abandonar
  el campus educacional.
• Otras.

1.4. POR QUÉ SE NECESITA LAS VIDEOCONFERENCIAS
EN EL I.S.T.I ?

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.

1.5. ELEMENTOS BÁSICOS DE UN SISTEMA DE
VIDEOCONFERENCIA.

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.

1.5.1 La red de comunicaciones.

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.

1.5.2 La Sala 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.

1.5.3 El Codec

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.

1.6. ESTANDARES E INTEROPERABILIDAD DE LOS SISTEMAS
DE VIDEOCONFERENCIA.

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:

2. Desarrollar una recomendación para un video
   codec para aplicaciones de videoconferencia que operará
   a NX384 Kbps y
3. 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.

Servicios

• 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:

Punto a punto.

• 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.

Multipunto

• 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.

Seguridad

• 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).

Estándares ISO para
almacenamiento y
utilización de material audiovisual (MPEG).

• 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).

Estándar ISO para
compresión de imágenes fijas (JPEG).

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

1.7 PERSPECTIVAS DE LA
VIDEOCONFERENCIA.

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.

CAPITULO 2.- LA SUPER AUTOPISTA DE LA INFORMACION E
INTERNET.

2.1 QUE ES
INTERNET?

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.

2.3 COMO UTILIZAR INTERNET.

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.

2.4 SERVICIOS IMPORTANTES PROPORCIONADOS POR
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.

2.5 CORREO ELECTRONICO.

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.

2.6 CONEXIÓN REMOTA.

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.

2.7 WORLD WIDE WEB.

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.

2.8 LISTAS DE CORREOS.

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.

2.9 QUE ES PROTOCOLO?

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.

2.9.1 Qué es TCP/IP?

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.

2.10 DIRECCIONES ESTANDAR DE INTERNET.

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).

CAPITULO 3. APLICACIÓN PRACTICA

3.1 Equipo necesario para realizar una
videoconferencia a través de Internet.

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.

3.2 Descripción gráfica.

3.3 Equipo necesario para realizar una
videoconferencia a través de vía TV
VideoPhone.

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.

3.4 Descripción práctica de la
instalación.

• 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.

3.5 Funcionamiento general.

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.

3.6 Descripción gráfica.

CAPITULO 4. ELEMENTOS DE UN SISTEMA DE PROCESAMIENTO
DE IMAGENES

4.1Modelo de Imagen Simple

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

4.2 Formación de la Imagen

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 4.3: Captación de Imagen

Notaremos por ƒ(i,j) y g(i,j) la imagen original
sin distorsiones y la imagen observada, ruidosa y emborronada,
respectivamente. Un modelo general
de formación de imágenes consta de las partes
siguientes

Función de Emborronamiento o
psf

Transformación

Proceso de Ruido

Donde S{.} representa una función no lineal,
d(i,j,m,n) es la respuesta del sistema de emborronamiento a un
impulso bidimensional en la posición (i,j),

denota el
proceso de ruido,
y

representa una operación punto a
punto.

4.3 Algunas Relaciones Básicas Entre
Píxeles

En esta sección vamos a considerar varias
relaciones simples aunque importantes entre los píxeles de
una imagen digital. Como mencionamos antes, una imagen se nota
mediante ƒ(x,y). Para píxeles particulares usaremos
letras minúsculas como p y q. Un subconjunto
de píxeles de ƒ(x,y) se nota S.

4.4 Transformaciones de
Imágenes

En este tema analizaremos algunas transformadas
discretas de señales e imágenes, así como
algunas de sus aplicaciones. La teoría
de las transformaciones ha jugado, y juega, un papel
fundamental en el procesamiento de imágenes por su
descripción alternativa de una imagen y por ser una
herramienta para realizar operaciones como
la resolución de ecuaciones
lineales. Ambos conceptos serán tratados en este
tema. Es muy importante tener en cuenta la enorme
aplicación de las transformaciones de imágenes en
campos como la restauración, codificación, mejora,
segmentación, etc.

Aunque el material de este tema trata fundamentalmente
del desarrollo de transformaciones bidimensionales y sus
aplicaciones, algunos conceptos serán introducidos a
partir de funciones
unidimensionales.

4.5 Transformada de Fourier. Caso
Continuo.

Series de Fourier

Consideremos una función ƒ(t) definida sobre
la recta real y consideremos ahora, de nuevo, la
función

esta función tiene como transformada de
Fourier

que recibe el nombre de serie de Fourier. Observemos
además que la función Fs(u) es
periódica de período 2.

4.6 Ejemplo de la transformada de
Fourier

Una vez estudiada la transformada de Fourier veamos
algunos ejemplos de espectros de funciones
así como alguna de sus propiedades. La figura 4.4 muestra lo que le
ocurre a la transformada de Fourier cuando la imagen es
rotada.

Figura 4.4: De izquierda a derecha y de arriba a abajo.
Imagen y su espectro de potencias, la misma imagen rotada y su
espectro de potencias.

Ejemplo de una aplicación en procesamiento de
imágenes

/* suponemos que existen los include
correspondientes

donde están definidas, entre otras cosas, las
funciones que
usamos */

#define MAXSIZE 256

float g[MAXSIZE*MAXSIZE],

prior [MAXSIZE*MAXSIZE],

blur[MAXSIZE*MAXSIZE];

float complexblur[MAXSIZE*MAXSIZE*2],

complexg[MAXSIZE*MAXSIZE*2];

main(argc,argv)

int argc;

char **argv;

{

/* Habremos declarado las variables que
necesitemos */

/* En g tenemos la imagen observada y en blur el
emborronamiento */

/* suponemos que g y blur tienen el mismo tama~no
*/

/* las dimensiones son nr2 (filas) y nc2 (columnas)
ambos

potencias de 2 */

/* por tanto */

dim[0]=nr2;

dim[1] =nc2;

size = nc2*nr2;

real2complex(blur,complexblur,size);

real2complex(g,complexg,size);

fourn(complexblur-1,dim-1,2,-1);

fourn(complexg-1,dim-1,2,-1);

cal_coefprior (prior, nc2,
nr2);

complex_rest(complexg,complexim,complexblur,prior,lambda,nc2,nr2);

fourn(complexim-1,dim-1,2,1);

complex2real(complexim, g, size);

mult_image(g, g, 1.0/size, size);

}

void
complex_rest(complexim,complexrest,complexblur,prior,lambda,nc2,nr2)

float *complexim, *complexrest, *complexblur, *prior,
lambda;

int nc2,nr2;

/* Calculates in the frequence domain

* blur^{t}(complexim)/(lambda*prior +
blur^{t}blur)

* We assume that blur is complex, so it comes in complex
format,

*/

{

int i, size = nr2*nc2;

float *p1,*p2, *p3, *p4, aux, re1, re2, im1, im2, re,
im;

for(i=0,p1=complexim,p2=complexrest,p3=complexblur,p4=prior;

i<size; i++,p1+=2,p3+=2,p4++){

re1 = *p1;

re2 = *p3;

im1 = *(p1+1);

im2 = *(p3+1);

re = re1 * re2 + im1 * im2 ;

im = – re1*im2 + re2*im1 ;

aux = 1.0/((re2*re2 + im2*im2) +
lambda*(*p4));

*p2++= aux * re;

*p2++= aux * im;

}

}

void cal_coefprior(prior, nc2, nr2)

float *prior ;

int nc2,nr2;

/* Calculates the fourier transform of the prior
model.

*/

{

float *p1;

int i,j, size=nr2*nc2;

double pi2;

float coc1, coc2;

pi2 = 8 * atan(1.0);

coc1 = pi2 / nr2;

coc2 = pi2 / nc2;

for(i = 0, p1 = prior; i < nr2; i++)

for(j=0;j<nc2;j++)

*p1++= 1.0-0.5*(cos(i*coc1)+cos(j*coc2));

}

void real2complex (realmatrix, complexmatrix,
size)

float *realmatrix, *complexmatrix;

int size;

/* convert the real image realmatrix to complex
format.

* the assumed size of realimage is size, so
complexmatrix

* should be size*2.

*/

{

int i;

float *p1, *p2;

for (i = 0, p1 = realmatrix, p2 = complexmatrix; i <
size; i++){

*p2++ = *p1++;

*p2++ = 0.0;

}

}

void complex2real (complexmatrix, realmatrix,
size)

float *complexmatrix, *realmatrix;

int size;

/* copies the real part of the complex matrix
complexmatrix to

* realimage, size is the size of realimage.

* complexmatrix is stored in the format, real part, i
part, …..

* See the book "recipes in C" for details.

*/

{

int i;

float *p1, *p2;

for (i = 0, p1 = realmatrix, p2 = complexmatrix; i <
size; i++){

*p1++ = *p2++;

p2++;

}

}

void mult_image (destination, source, factor,
size)

float *destination, *source, factor;

int size;

/* Multiplies source by factor and

* copies the result in destination.

* the assumed size of both images is

* size.

*/

{

int i;

float *p1, *p2;

for (i=0,p1=destination,p2=source; i<size;
i++)

*p1++ = *p2++ * factor;

}

4.7 Restauración de
Imágenes

En el campo del análisis de imágenes, éstas
son procesadas para mostrar o extraer información
útil para el problema que estemos resolviendo. Como ya
sabemos, debido a las imperfecciones en su proceso de
captación las imágenes observadas son versiones
degradadas de la imagen original. Esta degradación, que
fue examinada anteriormente, es debida por una parte al
emborronamiento y por otra al proceso de ruido.

El campo de la restauración de imágenes se
dedica a la estimación de la imagen original, la imagen
sin corrupción
que ha dado lugar a la imagen degradada. Básicamente este
proceso es el inverso del sistema de formación de la
imagen. En este tema veremos los modelos
más simples de restauración de imágenes y el
uso de la transformada de Fourier para estimar la imagen
original.

4.7.1 Restauración sin condiciones, Filtrado
Inverso.

Como dijimos al principio del tema el objetivo de la
restauración de imágenes es estimar la imagen
original f, dada una imagen degradada g y algún conocimiento
sobre la matriz de
emborronamiento D y el ruido

Supuesto el modelo

El objetivo, es
buscar un estimador de la imagen original que haga mínima
una determinada función. La primera idea en que puede
pensarse es definir el estimador de la imagen
original,

Si la matriz inversa
de D existe, tendremos
que

4.7.2 Restauración con
restricciones

Cuando la inversa no existe o bien debido al proceso de
ruído la estimación es inestable y no realista, la
solución del sistema anterior requiere que introduzcamos
restricciones en la solución que buscamos, estas
restricciones suelen tener la forma de cotas superiores sobre las
derivadas primera
o segunda.

4.8 Mejora de Imágenes

El principal objetivo de
las técnicas de mejora de imágenes es procesar una
imagen dada de forma que la imagen resultante sea más
apropiada que la imagen original para unas aplicaciones
específicas. Es importante destacar el término
“específico'' ya que establece que las técnicas
que veremos en este tema estarán muy orientadas a
aplicaciones concretas. Así por ejemplo, un método
que es muy útil para mejorar imágenes de rayos X puede no
ser la mejor aproximación para mejorar las imágenes
de Marte transmitidas por un transbordador.

Mejora Mediante Procesamiento Puntual

Podría decirse que este tipo de transformaciones
son operaciones de
memoria cero,
en el sentido de no tener en cuenta información local. Un
nivel de gris

Ampliación de Contraste

Las imágenes con poco contraste aparecen a menudo
debido a iluminación pobre o no uniforme o a la no
linealidad o pequeño rango dinámico de los sensores de las
imágenes.

4.9 Diferencia y Promedio de
Imágenes

La diferencia entre dos imágenes ƒ(x,y) y
g(x,y) viene expresada por

Esta técnica tiene numerosas aplicaciones en
segmentación y realce.

Supongamos que el valor del
ruido

en cada pixel es una variable aleatoria con media cero y
desviación típica

Es decir, tenemos el modelo

para todo i,j. El resultado de realizar el promedio
sobre n imágenes distintas de la misma escena
sería

Lo que ocurre es que ahora la desviación
típica del ruido
es

Por tanto si tenemos n imágenes de la misma
escena, podemos obtener una nueva versión de la imagen
original con menos ruido mediante
la fórmula del estimador de la desviación
estándar para la mejora de imágenes.

4.10 Filtros de Alisamiento

Los filtros de alisamiento se usan con el objetivo de
emborronar o para reducir el ruido. El emborronamiento es usado
como preprocesamiento para suprimir detalles pequeños
antes de la extracción de objetos usualmente grandes,
también puede usarse para unir segmentos.

4.11 Filtros de Realce

El objetivo principal del realce es destacar los
detalles finos de una imagen o mejorar detalles que han sido
emborronados, bien por errores o por problemas en
la adquisición de la imagen.

4.12 Mejora en el Dominio de las
Frecuencias

El fundamento de las técnicas basadas en el
dominio de las
frecuencias es el teorema de convolución. Este teorema
dice que si g(x,y) es la imagen formada por la convolución
de la imagen ƒ(x,y) y un operador lineal invariante h(x,y),
es decir,

entonces por el teorema de convolución, se
verifica la siguiente relación en el dominio de las
frecuencias

donde G,H y F son las transformadas de Fourier de g,h y
f respectivamente.

Muchos problemas de
mejora de imágenes pueden ser formulados como sigue, dado
ƒ(x,y), una vez calculado F(u,v) el objetivo es seleccionar
H(u,v) de forma que la imagen deseada

muestra algunos rasgos de interés de
ƒ(x,y). Por ejemplo, bordes en la imagen ƒ(x,y) pueden
ser acentuados usando una función que enfatice las
frecuencias altas de F(u,v).

h(x,y) caracteriza un sistema cuyo objetivo es producir
una imagen de salida g(x,y) a partir de una imagen de entrada
ƒ(x,y). El sistema realiza la convolución de h(x,y)
con la imagen de entrada y produce el resultado. El teorema de
convolución permite dar una nueva interpretación al
proceso, en el sentido de que se puede alcanzar el mismo
resultado si multiplicamos F(u,v) por H(u,v) para producir
G(u,v). Calculando la transformada de Fourier inversa de la
salida, produce la imagen deseada.

Supongamos por un momento que h(x,y) es desconocido y
que aplicamos una función de impulso unitario (es decir,
un punto de luz) al sistema. La transformada de Fourier del
impulso unidad es simplemente uno, y por tanto tenemos

por tanto la transformada inversa de G(u,v) es h(x,y).
Este resultado es bien conocido en la teoría
de los sistemas lineales: un sistema lineal invariante por
traslaciones se especifica completamente por su respuesta a un
impulso.

Es importante notar que la mejora de imágenes no
coincide con el problema de la restauración de las mismas,
aunque su formulación podría resultar muy
similar.

Tal y como acabamos de discutir, la mejora en el dominio
de las frecuencias es, en principio, directa. Simplemente
calculamos la transformada de Fourier de la imagen que queremos
mejorar, multiplicamos el resultado por una función de
transferencia, un filtro, y calculamos la transformada de Fourier
inversa para producir la imagen mejorada.

4.13 GEOMETRIA DE IMAGENES

Estudiaremos ahora como se forman las imágenes
2-D a partir de las escenas tridimensionales. Entender la
formación de imágenes es un prerequisito para
entender completamente los métodos de recuperar
información 3-D a partir de imágenes. Si entendemos
el proceso por el cual el mundo 3-D (una escena) se proyecta en
el mundo 2-D (una imagen) comprenderemos dos aspectos
fundamentales de la formación de
imágenes:

4.14 Perspectiva por
Proyección.

Consideremos un agujero diminuto ideal (ojo de aguja) a
una distancia fija delante del plano de la imagen. Supongamos que
idealmente sólo la luz que viene a partir del ojo de la
aguja puede alcanzar el plano de la imagen. Puesto que la luz
viaja en línea recta, cada punto en la imagen corresponde
a una dirección particular definida por un rayo desde el
punto a través del ojo de la aguja.

Definimos el eje óptico, en este caso simple,
como la perpendicular, a través del ojo de la aguja, al
plano de la imagen. Introducimos un sistema de coordenadas con el
origen en el ojo de la aguja y el eje z alineado con el eje
óptico y apuntando hacia la imagen. Es importante tener en
cuenta que con esta orientación los puntos hacia los que
mira la cámara tienen componente z negativa.

Queremos ahora calcular dónde aparecerá la
imagen P´ del punto P que está sobre un objeto
enfrente de la cámara. Supondremos que no existe
ningún otro objeto en el rayo que une P y el ojo de la
aguja O. Sea P (x,y,z)t el vector que une P y O y
r´= (x´,y´, ƒ´) el que une O y
P´.

Si el rayo
que conecta P y P´ forma un ángulo:

con el eje óptico tendremos

Donde:

es el vector unitario en la dirección del eje
óptico. Es importante recordar que los puntos delante de
la cámara tienen componente z negativa.
Además

de modo que

lo que en componentes
significa:

El mismo modelo puede
obtenerse cuando el plano z=0 se sitúa en el plano de la
imagen.

4.15 Proyección
Ortográfica.

Consideremos la proyección de perspectiva donde
el plano de la imagen se encuentra en z=0, el ojo de la aguja en
z=f y el plano de la escena en z=z, con f > z. En ese caso las
ecuaciones de
la proyección de perspectiva serían, observemos que
en este caso las imágenes no salen invertidas,

obviamente la z proyectada tiene z=0 en todos los casos.
Observemos que cuando f tiende a infinito tenemos que x =
x´ y y = y´ . Llamaremos perspectiva con
distorsión a la que aplica (x,y,z) en (ƒx/(
ƒ-z), ƒy/( ƒ-z), ƒz/(
ƒ-z)).

Esta transformación recibe el nombre de
proyección ortográfica cuando el ojo de la aguja
está a distancia infinito en la dirección de
z.

La perspectiva con distorsión produce un objeto
tridimensional al que se le ha quitado la forma, cuanto
más lejano del ojo de la aguja esté más
pequeño se verá.

Observemos que en los modelos que
hemos descrito hemos perdido la información sobre el eje
z. Es claro que para recuperarla necesitamos al menos dos
imágenes distintas, desde diferentes ángulos, del
mismo objeto.

CAPITULO 5.-EL CODEC DE VIDEOCONFERENCIA

5.1. EL CODEC DE VIDEOCONFERENCIA

La palabra codec significa Codificador/Decodificador. El
codec codifica las entradas de audio, vídeo y datos del
usuario, y las combina o multiplexa para su transmisión en
forma de una cadena digital de datos a una sala de
videoconferencia remota. Cuando el codec recibe las cadenas de
datos digitales provenientes del punto remoto, separa o
demultiplexa el audio, el vídeo y los datos de
información del usuario, y decodifica la
información de tal manera que puede ser vista, escuchada
ó dirigida hacia un dispositivo periférico de
salida situado en la sala de conferencia local.

Este ha sido el rol dominante de un codec desde la
década de los ochenta y continúa siendo su responsabilidad primordial en la mayoría de
los sistemas de videoconferencia de hoy.

El sistema de distribución de vídeo se ha movido
hacia dentro del codec, junto con el sistema de control central,
mezclador de audio, amplificador y cancelador de eco. Así
mismo, las cámaras, micrófonos, bocinas y paneles
de control continúan estando fuera del codec, pero se
conectan directamente a él.

Ante toda esta gama de posibilidades que intervienen en
el diseño
de un codec, es necesario asegurar la compatibilidad hacia los
equipos de otros fabricantes, compatibilidad que debe de
considerarse también cuando se desee adquirir un equipo de
videoconferencia.

Durante este capítulo, se describirá
solamente al codec de vídeo, componente principal del
codec de videoconferencia, que se encuentra definido por la
recomendación H.261 ó PX64.

5.2. EL ESTÁNDAR H.320 UNA INTRODUCCION A
PX64.

En Diciembre de 1990, la CCITT finalizó una serie
de cinco recomendaciones (H.261, H.221, H.242, H.230 y H.320),
las cuales definen en conjunto a una terminal audiovisual para
proveer los servicios de vídeo teleconferencia (VTC) y
videotelefonía (VT), sobre la Red Digital de Servicios
Integrados (ISDN). Debido a que el bloque básico de
construcción de ISDN es un canal
básico operando a 64 Kbps , el término
genérico "PX64 Kbps" se refiere a la operación de
estas terminales con valores
integrales de
P con un máximo de 30 kbps. (los valores de
P de mayor interés
son 1, 2, 6, 12, 24 y 30 kbps).

La recomendación de CCITT H.320 define la
relación entre las cinco recomendaciones como se muestra en la
figura 5-1. Entre las funciones de la
recomendación H.320 se encuentran la definición de
las fases del establecimiento de una llamada en un
teléfono visual y la definición de 16 tipos
diferentes de terminales audiovisuales y de sus respectivos modos
de operación.

Figura 5-1 Estándar H.320

5.3. EL ESTÁNDAR H.261.

Si la señal estándar de vídeo fuera
digitalizada empleando el método común PCM
(Modulación por codificación de pulsos) de 8 bits,
se requeriría de un ancho de banda de aproximadamente 90
Mbps para su transmisión.

Las tecnologías de videocompresión se
emplean para reducir este valor a
los valores
primarios (1.544 Mbps y 2.048 Mbps), o a valores
básicos (64 Kbps o múltiplos de estos como 384
Kbps). La función de compresión es ejecutada por un
vídeo codec (COdificador, DECodificador), H.261 es
recomendada para los codecs de videoconferencia.

La figura 5-2 es el diagrama a
bloques de un codec de vídeo como lo define la
recomendación H.261.

Figura 5-2 Diagrama a
bloques de un codec de vídeo.

5.4. Componentes principales de Vídeo Codec
según el estándar H.261.

5.4.1. Codificador Fuente: El corazón
del sistema es el codificador fuente el cual comprime el
vídeo que se introduce evitando las redundancias
inherentes de la señal de TV.El codificador fuente opera
sobre imágenes basadas en un formato intermedio
común (CIF) que emplean 625 líneas y 50 Hz de
velocidad de
cuadros. Surgió después un segundo formato
denominado QCIF (un cuarto de CIF). Los parámetros
de CIF y QCIF se definen en la tabla 5-1.

Tabla 5-1 Parámetros CIF y QCIF.

El formato QCIF, que emplea la mitad de la
resolución espacial del formato CIF en direcciones
vertical y horizontal, es el formato principal para H.261. El
formato CIF es opcional. Esta anticipado que QCIF será
empleado para aplicaciones de videoteléfono donde
imágenes de cabeza y hombros son envíados, mientras
que el formato CIF será utilizado para videoconferencias
donde diversas personas deberán ser vistas en una sala de
conferencia. Para el estándar H.261 se adoptó un
método de compresión de vídeo
híbrido, el cual incorpora principalmente una
técnica de predicción dentro de las imágenes
para evitar redundancias temporales y la codificación de
la transformada para reducir la redundancia espacial. El
decodificador cuenta con la capacidad de compensar el
movimiento.

5.4.2. Estructura de
la imagen: En el proceso de codificación, que se
realiza dentro del codificador fuente, cada imagen es dividida en
grupos de bloques (GOB), la imagen CIF es dividida en 12 GOB
mientras que la imagen QCIF es dividida en solo 3 GOB. Cada GOB
es entonces dividido en 33 macrobloques, (ver la figura 5-3). El
encabezado del macrobloque define la localización del
macrobloque dentro del GOB, el tipo de codificación ha ser
ejecutada, los vectores de
movimiento posibles y cuáles bloques dentro de los
macrobloques serán codificados. Existen dos tipos
básicos de codificación: intra e
inter. En la codificación intra, la
codificación es ejecutada sin referencia a las
imágenes previas. Cada macrobloque deberá ser
ocasionalmente intracodificado, para controlar la
acumulación de error de acoplamiento en la transformada
inversa. El tipo de codificación más común
es el inter, en el cual solamente la diferencia entre la imagen
previa y la actual es codificada. Por supuesto para áreas
de imagen sin movimiento, el macrobloque no tiene que ser
codificado del todo. Cada macrobloque es dividido a su vez en
seis bloques (ilustrado en la figura 5-3). Cuatro de los bloques
representan la luminancia o brillantez (Y), mientras que los
otros dos representan las diferencias de color de rojo y
azul (Cr y Cb respectivamente). Cada bloque mide 8 X 8 pixeles,
así que puede verse que la resolución de color es la mitad
de la resolución de la luminancia en ambas dimensiones.
Cada bloque típicamente tiene energía esparcida en
todos sus elementos.

Figura 5-3 Subdivisiones en un GOB y en un
macrobloque.

5.4.3. El Multiplexor de Video: El
multiplexor combina los datos comprimidos con otro tipo de
información que indica los modos alternos de
operación. El multiplexor esta dimensionado en una
estructura
jerárquica con cuatro capas: la capa de imagen, capa de
grupo de bloques (GOB), Macrobloques (MB) y Bloques.

Un diagrama de
sintaxis del codificador multiplexor de video se muestra en la
figura5-4.

Figura 5-4 Diagrama de
sintaxis para el codificador multiplexor de
vídeo.

Capa de Macrobloques: Cada GOB es dividido en 33
macrobloques. Un macrobloque relaciona a 16 pixeles por 16
líneas de Y (luminancia) y a 8 pixeles por 8 líneas
para los componentes de crominancia rojo y azul.

5.4.4. Buffer de Transmisión: Un buffer de
transmisión es empleado para suavizar los cambios en las
variaciones de la velocidad de transmisión del codificador
fuente para adaptarlo a un canal de comunicaciones con
velocidades variables.

5.4.5. Codificador de Transmisión: El
codificador de transmisión incluye funciones de
control de error para preparar la señal para el enlace de
datos.

Cuando se opera con CIF el número de bits creados
al codificar cualquier imagen sencilla no deberá exceder
256 Kbits. K = 1024. Cuando se opera con QCIF el número de
bits creados por la codificación de cualquier imagen
sencilla no deberá exceder 64 K bits. La contabilidad
de bits no incluye los bits de corrección de error,
Indicador de llenado (Fi), bits de llenado o información
de corrección de error de paridad.

Los datos de vídeo deberán ser provistos
en cada ciclo de reloj válido. Esto puede asegurarse por
el uso de el bit indicador de llenado (Fi) ó el
llenado subsecuente de bits con valor 1 en el
bloque de corrección de error, o también mediante
el relleno de MBA o ambos.

5.4.6. Retardo en la codificación del
vídeo.

Esta característica esta incluida en la
recomendación debido a que el retardo en el codificador y
decodificador de vídeo necesita ser conocido para permitir
la compensación en el retardo cuando H.261 es utilizada
para formar parte de un servicio convencional. Esto
permitirá mantener la sincronización de los
labios.

5.4.7. Corrección de errores para la
señal de vídeo codificada.

La cadena de bit transmitida contiene un código
de corrección de errores de trama, el cual consiste de una
multitrama de 8 tramas, cada trama comprende un bit de trama , 1
bit de indicador de llenado (Fi), 492 bits de datos codificados
(ó llenados todos con 1s) y 18 bits de paridad. El
patrón de alineación de la trama es:

(S1S2S3S4S5S6S7S8) =
(00011011)

El indicador de llenado (Fi) puede ser puesto en cero
por un codificador. En este caso, solamente los 492 bits de
llenado (todos con valor 1) mas
los bits de paridad son enviados y no son transmitidos los datos
codificados.

5.5. ESTÁNDARES RELACIONADOS CON
H.261.

5.5.1. Estándar H.221:
Estructura de
la trama de comunicaciones para un canal de 64 a 1920 Kbps en
teleservicios audiovisuales.

El propósito de esta recomendación es
definir la estructura de la trama de comunicaciones para los
teleservicios audiovisuales en un canal de 64 Kbps
múltiple ó sencillo ó canales de 1.536 Kbps
y 1.920 Kbps los cuales hacen el mejor uso de las propiedades y
características de los algoritmos de
codificación de audio y vídeo, de la estructura de
trama de comunicaciones y de las recomendaciones existentes.
Ofrece las siguientes ventajas:

• Es simple, económica y flexible. Puede ser
  implementada en un simple microprocesador utilizando principios de
  hardware bien
  conocidos.
• Es un procedimiento
  síncrono. El tiempo exacto de cambio de
  configuración es el mismo en el receptor y en el
  transmisor. Las configuraciones pueden ser cambiadas en
  intervalos de 20 milisegundos.
• No necesita de enlace de retorno para la
  transmisión de la señal audiovisual, debido a que
  una configuración esta señalizada por
  códigos que se transmiten repetidamente.
• Es muy segura en caso de transmisión de
  errores, debido a que el código que controla al
  multiplexor esta protegido por un doble código de
  corrección de errores.
• Permite las sincronización de múltiples
  conexiones a 64 o 384 Kbps y el control del multiplexado de
  audio, vídeo, datos y otras señales dentro de la
  estructura de la multiconexión sincronizada en el caso
  de servicios multimedia como
  el de videoconferencia.

Esta recomendación provee de la
subdivisión dinámica o de un uso total de un canal de
transmisión de 64 a 1.920 Kbps dentro de velocidades
más bajas utilizadas para audio, vídeo, datos y
propósitos telemáticos. Un canal simple de 64 Kbps
está estructurado dentro de octetos transmitidos a 8 Khz.
La posición de cada bit del octeto puede ser considerada
como un subcanal de 8 Kbps. El octavo subcanal es denominado el
canal de servicio (SC), el cual contiene las dos partes
críticas enlistadas a continuación:

5.5.1.1. FAS (Señal de alineación de la
trama): Este código de 8 bits es utilizado para situar
los 80 octetos de información en un canal B (64
Kbps).

5.5.1.2. BAS (Señal de control de velocidad de
transmisión de los bits): Este código de 8 bits
describe la habilidad de una terminal de estructurar la capacidad
de un canal o canales múltiples sincronizados de varias
maneras, y dirigir un receptor para demultiplexar y hacer uso de
las señales constituyentes es esa estructura. Esta
señal es utilizada también para control y
señalización.

La cadena de bits de vídeo es transportada en
tramas de datos. Cada trama corresponde a un canal B de 64 Kbps
en ISDN. Se muestran dos tramas. Una para la porción de
audio de la conferencia y otra para la porción de
vídeo. En cada uno de ellas, hay 8 bits de señal de
alineación de la trama (FAS) que permiten la
sincronización de la trama y la señalización
de baja velocidad del gasto de la línea de
comunicación. Hay también una señal de 8
bits de control de la velocidad (BAS) que define cómo es
que están divididos los canales y subcanales H.221 y
qué tipo de servicio es utilizado en cada sección.
Por ejemplo un código BAS es utilizado para indicar
"estándar de vídeo, recomendación H.261",
mientras que otro podría indicar que dos canales B
están asignados a este servicio. Los códigos BAS
pueden cambiar de trama a trama para indicar protocolos complejos
o cambios de modo de operación.

5.5.2. Estándar H.242: Sistema para el
establecimiento de la comunicación entre dos terminales
audiovisuales usando canales digitales de mas de 2
Mbps.

La recomendación H.242 define el protocolo
detallado de comunicación y los procedimientos
que son empleados por las terminales H.320. Los principales
tópicos cubiertos por esta recomendación se listan
a continuación:

• Secuencias básicas para la utilización
  de los canales de transmisión.
• Modos de operación, de inicialización,
  modo dinámico de cambio y
  modo de recuperación forzada para condiciones de
  falla.
• Consideraciones de red: llamado a conexión,
  desconexión y llamado a transferencia.
• Procedimiento para la activación y
  desactivación de los canales de datos.
• Procedimiento para la operación de terminales
  en redes restringidas.

5.5.3. Estándar H.230: Control
síncrono de trama e indicadores de
señales para sistemas audiovisuales. Los servicios
audiovisuales digitales son provistos por un sistema de
transmisión en el cual, las señales relevantes son
multiplexadas dentro de un patrón digital. Además
de la información de audio, vídeo, datos de
usuario, estas señales incluyen información
utilizada para el funcionamiento adecuado del sistema. La
información adicional ha sido llamada de "control e
indicación" (C&I) para reflejar el hecho de que
mientras algunos bits están genuinamente para el
"control", causando un estado de
cambio en
algún otro lado en el mismo sistema, otros proveen de las
indicaciones para los usuarios como para el funcionamiento del
sistema.

La recomendación H.230 tiene dos elementos
primarios. El primero, define a los símbolos C&I
relacionados al vídeo, audio, mantenimiento
y multipunto. Segundo, contiene la tabla de códigos de
escape BAS los cuales especifican las circunstancias bajo las
cuales algunas funciones C&I son prioritarias y otras
opcionales.

5.6 CODIFICACIÓN DE AUDIO.

Los códigos BAS de H.221 son utilizados para la
señalización de una amplia gama de modos de
codificación de audio posibles. Los modos más
prominentes se definen en las recomendaciones G.711 y G.722. La
recomendación G.711 (Modulación por código
de pulsos de frecuencias de la voz) es utilizada para la voz y es
muestreada a 8.000 muestras/segundo y codificada a 8 bits
/muestra para una velocidad de 64 Kbps.

La recomendación G.722 (Codificación de
audio de 7 khz con 64 Kbps) describe las características
de un sistema de codificación de audio (50 a 7 000 Hz) el
cual puede ser utilizado en una gran variedad de aplicaciones de
voz de una mayor calidad. El sistema de codificación
utiliza la modulación adaptativa diferencial de la
subbanda para pulsos codificados (SB-ADPCM) para una velocidad de
64 Kbps, En la técnica SB-ADPCM utilizada, la banda de
frecuencia es dividida dentro de dos subbandas (mayor y menor) y
las señales en cada subbanda son codificadas utilizando
ADPCM. El sistema tiene tres modos básicos de
operación correspondientes a las velocidades de
transmisión utilizadas para la codificación de
audio de 7 khz: 64, 56 y 48 Kbps.

G.728 es una nueva recomendación utilizada para
la transmisión de voz de buena calidad a 16
Kbps.

5.7. MULTIPUNTO: Hasta ahora, no existe un
estándar para la operación multipunto de las
terminales H.320/Px64. Sin embargo se esta trabajando en dos
recomendaciones para cubrir este rubro.

• AV.231 Unidad de control multipunto para los
  servicios audiovisuales.
• AV.243 Sistema para el establecimiento de
  comunicación entre tres o más terminales
  audiovisuales usando canales digitales arriba de 2
  Mbps.

5.8. PRIVACÍA: Se encuentra trabajando
activamente en la recomendación para proveer la
privacía de la transmisión entre las terminales
audiovisuales. Un sistema de privacía consiste de dos
partes; el mecanismo de confidencialidad o proceso de
descripción para los datos, y el subsistema de administración de las claves.

• H.233 Documento que describe a los sistemas de
  confidencialidad para los servicios audiovisuales. Este
  documento describe la parte de confidencialidad de un sistema
  de privacía apropiado para su utilización en
  servicios audiovisuales de banda angosta conforme a las
  recomendaciones H.221, H.230 y H.242. Aún cuando se
  requiere de un algoritmo de
  descripción, para este sistema de privacía,
  ningún algoritmo
  esta indicado.
• H.KEY Documento sobre el sistema de
  autenticidad y administración de las claves de
  descripción para los servicios audiovisuales. Este
  documento describe la autenticidad y los métodos de
  administración de las claves para un
  sistema de privacía apropiado para ser utilizado en
  servicios audiovisuales de banda angosta que cumplan con las
  recomendaciones H.221, H.230 y H.242. La privacía es
  alcanzada por el uso de claves secretas, las claves son
  cargadas dentro de la parte de confidencialidad del sistema de
  privacía y controlan la manera en la cual los datos son
  transmitidos. Si una tercera parte gana acceso a las claves que
  están siendo utilizadas, entonces el sistema de
  privacía no será seguro.

5.9 RED DIGITAL DE SERVICIOS INTEGRADOS,
(ISDN).

La Red Digital de Servicios Integrados (ISDN), esta
dividida en dos partes: de banda angosta (N-ISDN) y de banda ancha
(B-ISDN). N -ISDN opera a velocidades iguales o menores que las
velocidades primarias (por ejemplo 1.544 mbps), mientras que la
B-ISDN opera a velocidades por encima de las velocidades
primarias.

5.9.1. Red Digital de Servicios Integrados de Banda
Angosta, (N-ISDN).

ISDN es una evolución de la Red Digital Integrada (RDI)
telefónica a la cual se agregan nuevas funciones y
características para proporcionar nuevos servicios. De
acuerdo a la recomendación ITU-T(sector de
estandarización en Telecomunicaciones de la Unión
Internacional de Telecomunicaciones), la principal
característica del concepto de ISDN
es el soporte de un amplio rango de aplicaciones sobre la misma
red. ISDN se desarrolló para proporcionar un conector de
acceso universal a una variedad de servicios ofrecidos dentro de
la red pública evitando así el tener diferentes
conexiones a diferentes tipos de redes
(red pública telefónica conmutada, líneas
telefónicas privadas analógicas y digitales, telex
y redes de conmutación de paquetes).

ISDN debe ser capaz de ofrecer servicios de fax, teletex
(una forma de correo electrónico para uso doméstico
y de negocios),
videotex (acceso interactivo a bases de datos),
telemetría, alarmas, etc. En su acceso básico
destinado para uso doméstico y de pequeños negocios, ISDN
proporciona una interfaz digital con dos canales B que trabajan
en modo de circuitos a 64
Kbps para transmisión de voz o datos, y un canal D de 16
Kbps para transmitir principalmente información de control
y señalización, ofreciendo entonces una capacidad
total de 144 Kbps. Los canales B y D se transmiten en tramas
síncronas de 48 bits, que incluyen información de
control. Para empresas que
necesitan mayor capacidad de transmisión, ISDN proporciona
en su acceso primario 23 canales B y un canal D a 64 Kbps
(23B+D); esta elección de canales permite transportar una
trama del acceso primario en un enlace T1 de 1.544 Mbps. En el
estándar europeo se utiliza un enlace E1 a 2.048 Mbps para
transportar 30 canales B y uno D (30B+D). El acceso primario
permite el agrupamiento de canales B para formar canales de mayor
velocidad:H0 (384 Kbps), H11 (1536 Kbps) y H12 (1920
Kbps).

5.9.2. Red Digital de Servicios Integrados de
Banda Ancha
(B-ISDN).

La Red Digital de Servicios Integrados de Banda Ancha
(Broadband- ISDN) es una extensión de ISDN en servicios y
velocidades, cuyo objetivo es transportar de manera integral voz,
datos y video en la misma red. La recomendación I.211 del
ITU-T agrupa a los servicios que puede ofrecer B-ISDN en dos
tipos: interactivos, en los que el intercambio de
información, entre dos usuarios o entre un usuario y un
prestador de servicios es bidireccional y, de distribución, en los que el intercambio de
información es primordialmente unidireccional, de un
prestador de servicios a los usuarios. Los servicios interactivos
incluyen los servicios convencionales, de mensajería y de
recuperación de información, mientras que los
servicios de distribución se subdividen en servicios de
difusión , en los que el usuario no tiene control sobre la
presentación de la información que recibe, y
servicios cíclicos, que permiten al usuario acceder a la
información de manera selectiva. Como ejemplos posibles
proporcionados por B-ISDN podemos citar: videotelefonía,
videoconferencia de banda ancha, vigilancia por vídeo,
interconexión de redes locales, telefax de alta velocidad,
transferencia de archivos
voluminosos, correo electrónico con vídeo,
vídeotex de banda ancha, educación a
distancia, acceso a bibliotecas,
televisión
de alta definición, y periódicos
electrónicos entre otros.

La necesidad de tener canales cuya velocidad de
transmisión varíe de acuerdo al tráfico
implica que, aunque algunos servicios (voz y vídeo)
necesitan ancho de banda garantizado, otros podrían
implantarse usando recursos
multiplexados estadísticamente para no desperdiciar ancho
de banda. En B- ISDN se conoce a los aspectos de
conmutación y multiplexaje utilizados en la red como el
modo de transferencia.

B-ISDN utiliza un modo de transferencia
asíncrono (ATM) a diferencia de N-ISDN,
el cual utiliza el modo de transferencia síncrono
(STM). STM aunque funciona muy bien para servicios que requieren
de canales de velocidades fijas, no es eficiente para soportar
los servicios por ráfagas de B-ISDN. STM tiene problemas para
manejar una mezcla dinámica de servicios que utilizan una
variedad de canales de velocidades diferentes debido a que su
estructura es muy rígida. Mientras que ISDN utiliza
canales de velocidades fijas, B-ISDN utiliza canales de
velocidades variables.
B-ISDN se encuentra aún en estudio, y se encuentran
realizando experimentos
pilotos en Japón , Australia y muchos países
europeos, con el propósito de establecer en un futuro
cercano redes públicas de telecomunicaciones que ofrezcan los servicios
mencionados y más.

5.10. ESTÁNDARES ISO PARA
ALMACENAMIENTO Y RECUPERACIÓN AUDIOVISUAL.

5.10.1. El Estándar MPEG (Grupo de Expertos en
Imágenes en Movimiento).

La organización de estándares ISO ha
establecido un grupo de trabajo, conocido como MPEG (Grupo de
expertos en imagen en movimiento), para desarrollar tres
estándares para la codificación de las
señales audiovisuales para su almacenamiento en medios
digitales. Las velocidades para los tres estándares
(MPEG1, MPEG2, MPEG3) son de 1.5, 10 y 40 mbps respectivamente.
El estándar MPEG1 tiene tres partes o capas, (Sistemas,
vídeo, audio) los cuales son especificados brevemente a
continuación.

• Capa de sistemas: Una cadena de bit ISO
  está construida en dos capas, la capa externa es la capa
  de sistema y la capa interna denominada capa de
  compresión. La capa de sistema provee las funciones
  necesarias para el uso de una o más cadenas de bits
  comprimidas en un sistema. Las partes de vídeo y audio
  de esta especificación definen la capa de
  codificación de compresión para los datos de
  audio y vídeo. La codificación de otro tipo de
  datos no esta definida por la especificación, pero son
  soportadas por la capa de sistema, permitiendo que otros
  tipos de datos
  sean adheridos a la compresión del sistema. La capa de
  sistema soporta cuatro funciones básicas: la
  sincronización de múltiples cadenas comprimidas
  durante la reproducción, el entrelazado de
  múltiples cadenas comprimidas en una sola cadena, la
  inicialización del buffer para la reproducción
  inicial y la identificación de la hora.
• Codificación de vídeo: El
  estándar MPEG especifica la representación
  codificada de vídeo para medios de almacenamiento
  digital y especifica el proceso de decodificación. La
  representación soporta la velocidad normal de
  reproducción así como también la
  función especial de acceso aleatorio,
  reproducción rápida, reproducción hacia
  atrás normal, procedimientos
  de pausa y congelamiento de imagen. Este estándar
  internacional es compatible con los formatos de televisión de 525 y 625 líneas y
  provee la facilidad de utilización con monitores de
  computadoras personales y estaciones de trabajo. Este
  estándar internacional es aplicable primeramente a los
  medios de almacenamiento digital que soporten una velocidad de
  transmisión de más de 1.5 Mbps tales como el
  Compact Disc, cintas digitales de audio y discos duros
  magnéticos. El almacenamiento digital puede ser
  conectado directamente al decodificador o a través de
  vías de comunicación como lo son los bus, LAN o
  enlaces de telecomunicaciones. Este estándar
  internacional esta destinado a formatos de vídeo no
  interlazado de 288 líneas de 352 pixeles aproximadamente
  y con velocidades de imagen de alrededor de 24 a 30
  Hz.
• Codificación de audio: Este
  estándar especifica la representación codificada
  de audio de alta calidad para medios de almacenamiento y el
  método para la decodificación de señales
  de audio de alta calidad. Es compatible con los formatos
  corrientes(Compact disc y cinta digital de audio) para el
  almacenamiento y reproducción de audio. Esta
  representación soporta velocidades normales de
  reproducción. Este estándar esta hecho para
  aplicaciones a medios de almacenamiento digitales a una
  velocidad total de 1.5 mbps para las cadenas de audio y
  vídeo, como el CD, DAT y
  discos duros
  magnéticos. El medio de almacenamiento digital puede ser
  conectado directamente al decodificador, ó vía
  otro medio tal como líneas de comunicación y la
  capa de sistemas MPEG. Este estándar fue creado para
  velocidades de muestreo de 32
  khz, 44 khz, 48 khz y 16 bit PCM entrada /salida a el
  codificador/decodificador.

5.10.2. El estándar JPEG (Grupo Unidos de
Expertos en Fotografía).

El grupo unido de expertos en fotografía
(JPEG) en un grupo de trabajo ISO/CCITT que tiene como fin el
desarrollo de un estándar internacional,
("Compresión y codificación digital de
imágenes fijas en escala de grises
o a color") para propósito general. El propósito de
el algoritmo
estándar es el de dar soporte a una amplia variedad de
servicios de comunicaciones a través de imágenes.
Esta estructura de reporte dual tiene como objetivo asegurar que
ISO maneje un mismo estándar de compresión de
imágenes.

El equipo de estándar JPEG especifica dos clases
de procesos de
codificación y decodificación: procesos con
pérdidas y procesos sin
pérdidas. Aquellos procesos que
están basados en la transformada discreta del coseno (DCT)
son llamados lossy, los cuales permiten que se logre una
compresión substancial produciendo una imagen reconstruida
con alta fidelidad visual a la imagen fuente del codificador. El
proceso más simple de codificación basado en la
transformada discreta del coseno (DCT) es referido a ésta
como el proceso secuencial de línea base. Este proceso
provee de la capacidad mínima para llevar a cabo diversas
aplicaciones.

Existen procesos
adicionales basados en DCT los cuales extienden el proceso
secuencial de línea base a una más amplia gama de
aplicaciones. En cualquier ambiente de
aplicación que utilice procesos de decodificación
DCT extendidos, la decodificación base es requerida para
dotar de la capacidad de decodificación de default. El
segundo proceso de decodificación no esta basado en DCT y
es provisto para satisfacer las necesidades de las aplicaciones
que requieren compresión lossless, (por ejemplo
imágenes de rayos X). Los
procesos de codificación y decodificación lossless
son utilizados independientemente de cualquiera de los procesos
que utilizan DCT.

• El sistema de línea base:
  El sistema de línea base es el nombre dado a la
  capacidad más simple de
  codificación/decodificación propuesta por el
  estándar JPEG. Consiste en la cuantización
  uniforme y codificación. El sistema de línea base
  provee una reconstrucción secuencial solamente. El
  sistema de línea base codifica una imagen en un paso
  línea por línea. Típicamente el proceso
  inicia en la parte superior de la imagen y termina en la parte
  más baja; permitiendo que la imagen recreada sea
  reconstruida en una base de línea por línea. Una
  ventaja es que solamente una pequeña parte de la imagen
  esta siendo almacenada temporalmente en cualquier momento dado.
  La idea es que una copia con pequeñas diferencias no muy
  perceptibles de la original, es casi tan buena como una copia
  exacta de la original para la mayoría de los
  propósitos. Si no se requieren copias exactas, una mayor
  compresión puede ser alcanzada, la cual se traduce como
  bajos tiempos de transmisión.
• Sistema extendido: Sistema extendido es el
  nombre dado a una serie de capacidades adicionales no provistas
  por el sistema de línea base. Cada serie esta pensada
  para trabajar en conjunto con, o ser construida a partir de los
  componentes internos de el sistema de línea base, con el
  objetivo de extender sus modos de operación. Estas
  capacidades opcionales, las cuales incluyen codificación
  aritmética, reconstrucción progresiva y
  "codificación sin pérdidas progresiva", y otros,
  puede ser implementada individualmente o en combinaciones
  apropiadas.

La codificación aritmética es una
alternativa opcional, "moderna" Debido a que el método de
codificación aritmética elegido se adapta a
los valores de
los parámetros de la imagen, generalmente provee de un 5 a
un 10 por ciento de mejor compresión que el método
Huffman elegido por JPEG. Este beneficio es compensado por el
incremento en la complejidad del sistema.

La reconstrucción progresiva, la alternativa a la
reconstrucción secuencial, es específicamente
útil cuando se utilizan bases de datos de
imágenes con canales de comunicación de poco ancho
de banda. Para la codificación progresiva: primero, una
imagen "tosca" es enviada, entonces los refinamientos son
enviados, mejorando la calidad de la imagen "tosca" hasta que la
calidad deseada es lograda. Este proceso es llevado a cabo por
aplicaciones como las bases de datos de
imágenes con resoluciones múltiples y de diversos
requerimientos de calidad, congelamiento de cuadro en
videoconferencias, fotovideotex para velocidades
bajas.

La codificación sin pérdidas progresiva se
refiere al método de compresión el cual opera en
conjunto con la reconstrucción progresiva. En este modo de
operación la etapa final de la reconstrucción
progresiva resulta en una imagen recibida la cual es bit por bit
idéntica a la original.

5.10.3. El estándar JBIG (Grupo Unidos para
imágenes bi-nivel).

En 1988, un grupo de expertos fue formado para
establecer un estándar internacional para la
codificación de imágenes bi-nivel. El JBIG (Grupo
unido para imágenes bi-nivel), JBIG ha desarrollado un
documento titulado "Estándar de compresión
progresiva para imágenes bi-nivel", el cual define un
método para la compresión de imágenes
bi-nivel ( esto es, una imagen en blanco y negro). Debido a que
el método se adapta a una amplia gama de
características de imágenes, es una técnica
de codificación muy robusta.

El estándar JBIG opera tanto en el modo
secuencial como en el modo progresivo. Cuando se decodifica una
imagen codificada progresivamente, una imagen de baja
resolución con respecto a la original esta disponible
primero, la imagen va aumentando su resolución conforme
mas datos son decodificados. La codificación progresiva
presenta dos beneficios, la primera es que una misma base de datos de
imágenes puede servir a diferentes dispositivos de salida
con resoluciones distintas cada uno. Solamente aquella
información en el archivo imágenes comprimidas que
permita la reconstrucción a la resolución del
dispositivo de salida en particular necesita ser enviado y
decodificado.

El otro beneficio de la codificación progresiva
es que provee subjetivamente de imágenes superiores (en un
monitor) sobre
enlaces de comunicación de velocidades baja o medias. Una
imagen de baja resolución es rápidamente
transmitida y desplegada, con el mejoramiento de la
resolución que se desee enseguida. Cada etapa de
mejoramiento de la resolución se construye en la imagen ya
disponible. La codificación progresiva lo hace
fácil para el usuario para el reconocimiento rápido
de la imagen siendo desplegada, lo cual hace posible que el
usuario pueda interrumpir la transmisión de una imagen
indeseada.

CAPITULO 6.- METODO DE VIDEOCONFERENCIAS
UTILIZANDO EL SERVICIO DE INTERNET.

6.1. DESCRIPCIÓN

Como habíamos mencionado anteriormente, nuestra
tesis de grado
se basa en la presentación de una propuesta para dotar a
los centros de
computo del instituto el servicio de videoconferencias,
servicio que es totalmente factible al contar con
Internet.

Este último constituye un punto favorable que hay
que tomar en cuenta, pues si nuestro instituto decidiera optar
por otros medios para lograr videoconferencias, uno de los cuales
sería por ejemplo un enlace satelital directo, se
perdería mucho tiempo y dinero al
tratar de conseguir todos los permisos y licencias que le
permitan efectuar las transmisiones, y en adquirir los equipos
necesarios, en caso de querer operar por sí misma,
aún sin autonomía sobre la operación del
sistema, puesto que solamente los técnicos de la NASA
están permitidos de acceder al mismo.

Si hoy en día el comunicarnos
instantáneamente con cualquier parte del mundo está
al alcance de nuestras manos gracias a la red mundial Internet, y
si actualmente existen en el mercado una infinidad de paquetes
que permiten efectuar videoconferencias utilizando está
conexión. ¿ Por qué no implementar ya en
nuestro instituto una tecnología tan factible y necesaria,
en lugar de estar esperando soluciones a
largo plazo que representan menores ventajas y pérdidas de
tiempo y dinero?

No está de más anotar que existen algunos
paquetes para videoconferencias que están disponibles en
Internet totalmente gratis y al alcance de todos. Otros no son
gratis, pero el costo de sus licencias es representativamente
menor que el costo que significaría un enlace satelital.
Además, el adquirir una pequeña cámara de
video, más el software necesario y equipos
que cuenten con tarjetas de
sonido,
representa una inversión mucho menor que el de adquirir
antenas,
estaciones terrenas, canales de comunicación, licencias,
etc.

Por otro lado, pensamos, y de hecho este es el pensamiento de
mucha gente, que los satélites
de comunicaciones pronto serán desplazados por otros
medios de
comunicación más rápidos y eficientes,
como son los microondas y
la fibra
óptica, debido a que ofrecen mayor velocidad y ancho
de banda, más disponibilidad, y son tecnologías
más fáciles y sencillas de operar y
administrar.

En este capítulo describiremos todo el proceso de
videoconferencias a través de Internet, que es lo que
proponemos para el I.S.T.I Comenzaremos por mencionar los
requerimientos de hardware y software que necesita una
videoconferencia, luego detallaremos el proceso y finalmente
analizaremos los posibles problemas que
se pueden presentar y sus soluciones.

6.2. REQUERIMIENTOS DE HARDWARE Y SOFTWARE PARA
LOGRAR VIDEOCONFERENCIAS EFICIENTES.

Efectuar una videoconferencia utilizando internet es muy
fácil. Cualquier persona puede hacerlo. Los paquetes
existentes actualmente han sido programados para presentar un
entorno gráfico muy amigable para el usuario,
convirtiéndolos en aplicaciones de tan alto nivel, que
mantienen transparente todo el proceso de
conexión.

En la mayoría de ellos, el último dato
básico e indispensable que el usuario debe proporcionar es
la dirección IP del otro punto de la conexión, y
nada más.

Ahora, los requerimientos de Hardware y Software para
efectuar videoconferencias no son nada del otro mundo, todo lo
contrario, constituyen programas e implementos con los que
cualquier computador
está equipado actualmente, con excepción de la
cámara de vídeo. Sin embargo en el mercado existen
una infinidad de cámaras que pueden servir para este
propósito, y cuyo costo no es muy elevado, especialmente
si tomamos en cuenta que se trata de una inversión que nos prestará un
servicio que funcionará a largo plazo y que vale la
pena.

A continuación detallamos los requerimientos
básicos con los que debe contar cualquier equipo destinado
a efectuar videoconferencias.

6.2.1 Hardware:

• Procesador: Debe ser un Pentium con
  mínimo 8 Mb en RAM y 10 Mb
  de disco
  duro.

6.2.2 Software:

• Paquete para videoconferencias a través de
  Internet. En el mercado existen muchas de estas aplicaciones,
  la mayoría de las cuales, para correr necesitan de lo
  siguiente:
• Windows 3.1 o versiones superiores.
• Winsocks para conectarse a Internet a través
  del protocolo TCP / IP, como por ejemplo el Trumpet o
  Chameleon.
• Manejador de video de 256 colores(8 bits)
  a cualquier resolución (640 x 480, 800 x 600, 1024 x
  768, o superior).

Para enviar y recibir vídeo también se
necesita:

• Tarjeta de captura de vídeo que soporte
  Microsoft
  Vídeo para Windows.
• Cámara de vídeo para conectarla a la
  tarjeta de captura de vídeo.
• Una tercera opción, que reemplaza a las dos
  anteriormente citadas, es contar con una QuickCam, que se
  conecta al puerto
  paralelo o al del teclado y no
  necesita de una tarjeta de
  video.

Para enviar y recibir sonido
también se necesita:

• Tarjeta de sonido que
  éste de acuerdo a las especificaciones Multimedia de
  Windows
  (Sound Blaster o modelos
  superiores) que maneje audio, de preferencia en modo Full
  Duplex.
• Un micrófono y parlantes o
  audífonos.

6.3. VERSIONES DE WINDOWS:

• Windows 95
• Windows 3.1
• Windows for Workgroups 3.11
• No se conoce de paquetes para videoconferencias que
  corran bajo OS/2 o DOS.

6.4. PROCESO DE VIDEOCONFERENCIAS A TRAVÉS DE
INTERNET

Al contar con todos los requerimientos detallados
anteriormente, un usuario que corra un paquete de
videoconferencias podrá efectuarlas de manera sencilla y
rápida.

Luego de instalar cualquier paquete, siempre es
necesario configurar algunas características. Con esto nos
referimos a que el usuario debe especificar al programa ciertos
parámetros , como por ejemplo el tipo de cámara y
tarjetas de
vídeo y sonido que se va
a utilizar en la videoconferencia, y los manejadores de los
mismos. Además algunas aplicaciones requieren el nombre
del usuario, para mostrarlo al otro lado de la
videoconferencia.

Generalmente, es necesario configurar en el programa la
dirección IP correspondiente de la computadora que
estará al otro lado de la conexión, esta
conexión se hace vía Internet, si la
dirección IP es incorrecta o no ha podido ser ubicada, el
programa de videoconferencias presentará al usuario un
mensaje explicativo al respecto, indicando que la conexión
no pudo ser establecida.

Como se ve, Internet es esencial para la
realización de videoconferencias mediante estos paquetes,
porque al ser una red a la cual todo el mundo tiene acceso,
constituye el medio ideal para establecer una comunicación
entre puntos cualquiera del mundo, y efectuar
reuniones.

Con el avance de la tecnología, se ha conseguido
que sea posible transportar vídeo y sonido desde un
punto a otro, a través de Internet. Los paquetes que
utilizan este medio de transporte,
emplean pequeñas cámaras de vídeo que,
conectadas a una tarjeta de captura de imágenes del
computador,
atrapan la imagen y la voz de quien está frente al mismo,
las convierte en señales digitales y transportan esta
información utiliando la red hasta llegar al destino, en
donde podrían ser vistas y escuchadas por quienes se
encuentren allí.

Específicamente, la cámara de vídeo
conectada al computador
captura la imagen de las(s) persona(s) que está(n) frente
a la misma. Así mismo, a través de un
micrófono y con la ayuda de una tarjeta de sonido, todo el
audio es atrapado. Des este modo, la información al ser
capturada por los implementos conectados al computador,
son encapsulados y enviados a la red, en donde, a través
de la conexión a Internet, el paquete utiliza los principios del
protocolo TCP / IP para lograr que los datos lleguen hacia su
destino final, o la persona cuya dirección IP fue
ingresada al inicio de la videoconferencia.

Además, gracias a esto también se provee
el medio para asegurar el arribo seguro de la
información a su destino correcto, porque cada programa
cuenta con métodos especiales para detectar la
pérdida de paquetes de datos enviados ya sea de
vídeo o de audio, y realiza sus propias operaciones o
aplica algoritmos que
le permiten salvar la videoconferencia, y lograr que la
pérdida de datos pase desapercibida para el
usuario.

En algunos de estos paquetes para videoconferencias a
través de Internet, toda la captura de vídeo es
efectuada vía Microsoft
Vídeo para Windows
Vídeo-Capture API. Esto les permite capturar vídeo
desde cualquier tarjeta que soporte vídeo Para Windows.

Cada paquete tiene su propio método de
transmisión, tanto de vídeo como de audio, algunos
como por ejemplo el Vídeo Phone, utilizan técnicas
que minimizan la cantidad de información al transmitir,
logrando una transmisión más rápida y
segura. Sea cual fuera el método utilizando por cada
paquete, todos ofrecen una calidad exelente de sonido e
imágenes, permitiendo que se realicen videoconferencias
exitosas en la mayoría de los casos.

Una ventaja de utilizar estos paquetes actuales y el
medio de transmisión de Internet, es que disminuyen
molestias y evitan otros inconvenientes que causaban las
videoconferencias anteriores. Pocos años antes, las
videoconferencias requerían la instalación de salas
especialmente equipadas y de enlaces de transmisión
dedicados.

Por suerte, hoy en día existen firmas y marcas que
ofrecen productos que
superan todos estos obstáculos. Esto lo logran usando
tecnologías nuevas que reducen dramáticamente los
costos de equipamiento y transmisión. Además estos
paquetes toman ventaja de los bajos costos de las líneas
digitales usando las líneas de tipo dial-up. Obviamente,
el medio ideal para transmitir la imagen y el sonido ha sido la
red mundial Internet.

Históricamente, problemas con el eco y
movimientos del micrófono han afectado adversamente la
calidad de audio de una videoconferencia. Para que ésta
sea tan natural y espontánea como un encuentro cara a
cara, los participantes requieren un audio " Full Duplex "
1, el cual permite conversaciones simultáneas,
sin embargo para resolver problemas de eco y de
regeneración o feedback, los sistemas de audio de muchas
videoconferencias se llevaban, e inclusive en algunos se llevan
aún, en un modo half-duplex, en el cual una sola persona
puede hablar a la vez, porque las señales a pesar de ser
transmitidas en ambas direcciones, sólo se transmiten en
una dirección a la vez. De este modo, la gente que
está en un extremo de la videoconferencia no puede ser
escuchada mientras quien está al otro lado se encuentra
hablando, lo cual difiere de una conversación natural,
muchos de los paquetes actuales de videoconferencias a
través de Internet ofrecen el modo Full Duplex.

1 Modo Full
Duplex: En los dos lados de la videoconferencia es posible hablar
y escuchar simultáneamente, permitiendo que se produzcan
de forma natural las preguntas e interrupciones al conferencista
por parte del auditorio. Un sistema de audio full duplex requiere
ya sea una sala de reuniones diseñada especialmente con
arreglos acústicos, una técnica AEC( Acoustic Echo
Cancelation) o una combinación de los dos.

Antiguamente y como mencionamos antes, para solucionar
estos problemas se requería de micrófonos
especializados localizados cuidadosamente y procedimientos
complejos de calibración para la sala, es decir, un cuarto
complejamente arreglado para producir un buen efecto
acústico. La mayoría de eliminadores de eco, ayudan
a prevenir las señales de retorno de la voz que se
producen cuando alguien habla, substrayéndolas de la
señal que proviene del micrófono, sin embargo estos
sistemas requieren una calibración exacta, una
colocación cuidadosa de los micrófonos y de los
hablantes, y un ajuste preciso de la sensibilidad del
micrófono y del volumen de la voz
de quien habla. En muchas situaciones, el cuarto también
requiere tratamientos acústicos especiales. Entre estos
métodos acústicos tenemos el cubrir las paredes con
elementos que absorben el sonido como: tapices pesados, azulejos,
tejas, y alfombras especiales.

Actualmente estos problemas han sido eliminados porque
los paquetes de videoconferencias cuentan con técnicas
como la AEC que minimizan tanto la señal acústica
que produce el micrófono cuando se habla como el eco del
videoconferencista en el cuarto. Sin un AEC, el auditorio
escucharía un molestoso eco de la voz al retornar del otro
extremo de la videoconferencia, sin embargo está
técnica tiene la desventaja de que requiere de
micrófonos direccionados para minimizar el eco. En vista
de que los micrófonos direccionados, pierden la
conversación en varias áreas del cuarto y no
permiten mucha libertad en
los mivimientos de los participantes de la
videoconferencia.

Sin embargo otros paquetes incorporan una
tecnología más moderna y mejorada: la IDEC(
Integrated Dynamic Echo Cancellation), la cual mejora
dramáticamente la calidad de audio. Por otro lado, permite
a los participantes escuchar y ser escuchados fácilmente
desde cualquier parte de la sala de videoconferencia, sin
necesidad de efectuar arreglos complejos en los cuartos ni
instalación de micrófonos direccionados, capatando
hasta las conversaciones más lejanas en cualquier parte de
la sala.

Además estos paquetes cuentan con algoritmos de
compresión de audio, los cuales se encargan de proveer una
exelente fidelidad de sonido, inclusive de cualquier sistema
anteriormente instalado.

Finalmente, los micrófonos para videoconferencias
que existen en el mercado, pueden recoger la voz de cualquier
espectador, desde cualquier punto de la sala. De este modo, las
personas que participan de la videoconferencia tiene la libertad de
moverse alrededor de la sala al igual que lo hicieran si
estuvieran en una reunión frente a frente.

6.5. ANALISIS DE CONTINGENCIAS.

En cualquier programa de comunicaciones, por más
avanzado y bueno que sea, algunas veces se producen problemas en
su funcionamiento y operación, especialmente las primeras
veces que se lo utiliza. Muchas de estas fallas están
fuera de control del usuario e inclusive del programa, porque
dependen de la red, del ancho de banda, de la congestión
existente, del número de estaciones que la están
utilizando en un momento determinado, etc. Otras constituyen
falla humanas que los usuarios inexpertos e inclusive los
expertos, cometen algunas veces por está razón
presentamos algunos de los problemas más comunes que se
pueden presentar en una videoconferencia y cómo
solucionarlos para tener éxito.

Uno de los problemas más comunes es la
incapacidad de recibir o enviar audio. Esto se debe a que
seguramente el tipo de tarjeta de sonido que se está
utilizando no es la adecuada para el programa escogido. Siempre
antes de instalar un programa de videoconferencias, es necesario
constatar cuáles son las tarjetas de
sonido que trabajan con dicho software, para no incurrir en
fallas por instalaciones de tarjetas
incompatibles.

Problemas similares pueden ocurrir con las tarjetas de
captura de vídeo y cámaras utilizados. Es
conveniente revisar siempre las compatibilidades del software
empleando antes de ponerlo a funcionar.

Otro problema común se presenta cuando no existe
respuesta de parte de la dirección IP ingresada para
realizar la videoconferencia. Es necesario verificar que esta
dirección haya sido correctamente ingresada. Si
está bien, lo más probable es que esa
máquina esté apagada. En ese caso hay que realizar
un Telnet, FTP o PING al
servidor
correspondiente, para verificar si el usuario está
allí.

En caso de haber comprobado que el usuario de la otra
máquina está allí, lo más seguro es que no
esté corriendo en ese momento la aplicación para
videoconferencias, razón por la cual no es posible
establecer la conexión. Para evitar este problema es
necesario hacer pruebas
anteriores a la videoconferencia y sincronizar con la otra parte
el día y la hora de la misma.

Hay ocasiones en que el audio no funciona, a pesar de
que el usuario cuenta con una tarjeta de sonido compatible con el
programa. Si esto ocurre, hay que tomar en cuenta que el ancho de
banda es muy importante, El audio funcionará solamente si
el ancho de banda es lo suficientemente grande como para
soportarlo, esto quiere decir que se necesita por lo menos de
28.8 Kbps a 64 Kbps, o una conexión más
rápida a Internet.

Si al estar realizando la videoconferencia a
través de Internet y comprobamos que la
comunicación no es eficiente porque el ancho de banda no
es óptimo nosotros hemos planteado un sistema de respaldo
para solucionar este problema. Este sistema se denomina
Videoconferencias a través de Vía TV VideoPhone,
cuyo análisis se encuentra en el capítulo
3.

CAPITULO 7.- METODO DE VIDEOCONFERENCIAS UTILIZANDO
EQUIPOS DE ENLACE SATELITAL DIRECTO.

7.1 GENERALIDADES.

Con el inicio de la "era espacial" el 4 de
Octubre de 1957, se abrió un nuevo capítulo en el
campo de las comunicaciones de larga distancia en el planeta
Tierra. Fue en
esta fecha cuando los rusos lanzaron exitosamente al espacio el
primer satélite artificial, llamado Sputnik 1. Luego de
esto y hasta la actualidad, la tecnología espacial ha
avanzado tanto, que lo que algún día parecía
un sueño imposible de realizar o una fantasía
perteneciente a un cuento de
Julio Verne, hoy nos parece totalmente normal y forma parte de la
vida cotidiana en nuestro planeta.

Los equipos que se han creado para poder conseguir la
anhelada "conquista del espacio" son muy variados, desde
pequeños cohetes y antenas, hasta
sofisticados satélites
y naves espaciales capaces de llegar a la luna o a cualquier
planeta del sistema terrestre.

Un sistema completo de comunicaciones satelitales,
comprende básicamente dos segmentos: el segmento espacial,
constituido por un satélite de comunicaciones, y un
segmento terrestre, que comprende el equipo utilizado para
comunicarse con el mismo.

En este capítulo nos centraremos en los satélites
artificiales particularmente en los de comunicaciones y en las
estaciones terrenas que se utilizan para poder comunicarse con
estos.

7.2 SATÉLITES.

Los satélites artificiales son objetos
construidos por el hombre y
colocados en órbita alrededor de la Tierra o de
cualquier otro cuerpo celeste, con el objeto de realizar investigaciones
científicas, reconocimientos militares, estudios
meteorológicos, facilitar las comunicaciones,
etc.

En este punto, vale la pena recalcar que los
satélites artificiales propiamente dichos, son aquellos
que se colocan en órbita alrededor de la Tierra;
aquellos que son ubicados girando alrededor de otros planetas, son
conocidos como "sondas espaciales". Existen otros artefactos que
los científicos suelen ubicar girando alrededor del sol.
Estos son conocidos como "planetoides".

A continuación se describen los tipos de
satélites más importantes:

7.2.1 Tipos de Satélites.

Satélites pasivos: Se denomina
así a aquellos que no llevan ningún instrumento de
medida en su interior y cuyos movimientos son controlados y
estudiados desde la
Tierra.

Satélites activos:
Contrariamente a los pasivos, estos llevan todo tipo de
equipamiento en su interior, para poder realizar mediciones y
observaciones exactas de los cuerpos celestes y del espacio
exterior. Entre estos instrumentos están: cámaras
fotográficas, detectores de radiaciones, fuentes de
energía
eléctrica, cámaras de televisión, radios, detectores de
meteoritos, etc. Obviamente, el equipamiento del satélite
depende del objetivo por el cual éste fue puesto en
órbita y de su capacidad de carga. Dentro de esta
clasificación tenemos:

Satélites para realizar investigaciones
científicas: Originalmente, el principal
propósito de cualquier satélite de hecho, los
primero satélites fueron lanzados con este objetivo era el
de realizar estudios del espacio interior y de lo que
existía más allá de la atmósfera terrestre.
Gracias a dichos estudios espaciales y al avance de la
tecnología, actualmente es muy fácil observar y
estudiar cuerpos celestes utilizando un satélite, sin
preocuparse por la interferencia que produce la atmósfera terrestre.
También se utilizan satélites para estudiar
el sol y las
estrellas.

Satélites de comunicaciones: Son
satélites que orbitan alrededor de la Tierra y
cuyo objetivo es facilitar las comunicaciones terrestres. Esta es
tal vez la aplicación tecnológica más
importante de los satélites artificiales. Sin embargo,
debido al avance constante de la tecnología, los
satélites están siendo relegados por otros medios de
comunicación más baratos y rápidos.
Entre ellos tenemos a las microondas y a
la fibra
óptica. En muy poco tiempo, estos sistemas
tomarán el lugar de los satélites y los
desplazarán por completo, en lo que se refiere al campo de
las comunicaciones.

Satélites de navegación:
Estos artefactos proveen los medios necesarios para
señalar con precisión cualquier lugar sobre la
Tierra, y
llegar a conocer exactamente cualquier posición en el
globo terráqueo, realizando cálculos basados en el
Efecto Doppler. Así, conociendo la órbita del
satélite, cualquier posición desconocida puede
llegar a calcularse exactamente al realizar mediciones del
aumento o decremento de la frecuencia de radio emitida por
satélite mientras órbita la Tierra.

Satélites meteorológicos:
Estos satélites utilizan instrumentos altamente sensitivos
para obtener datos y fotografías de la atmósfera y sus
componentes, para luego usarlos en los modelos
atmosféricos generados por computadores, que son la base
de los pronósticos climáticos.

Además, los datos del satélite proveen
información sobre los océanos, desiertos y
áreas polares, donde los reportes meteorológicos
convencionales eran imposibles o muy limitados. Es posible
localizar tormentas, nevadas, cerros, cordilleras, corrientes de
aire y de
gas, neblinas
y brumas, condiciones congelantes para los mares, y
dirección y velocidad de los vientos.

Para poder tomar fotografías exactas y muy
claras, los satélites están equipados con
cámaras ópticas e infrarrojas, con las cuales es
posible abarcar áreas inmensas que no sería posible
fotografiar utilizando otros medios.

Satélites para observación de la tierra y el
mar: Para poder realizar observaciones de este tipo, los
satélites están dotados con ciertos sensores
especiales, a través de los cuales pueden distinguir entre
la tierra y
el agua,
ciudades y campos, e inclusive entre plantaciones de maíz
y plantaciones de trigo. Todos estos datos sirven para obtener
información sobre los recursos
existentes en la tierra y el mar. Además, gracias a esto
se pueden realizar mapeos exactos de áreas remotas de la
Tierra. Por otro lado, los Geólogos y otros especialistas
utilizan dicha información para la explotación
mineral, reforestación, conservación del suelo y control
de inundaciones y derrumbes.

Satélites de propósito
militar: Desde mediados de la década de los
sesenta, tanto los Estados Unidos como Rusia han puesto en
órbita un considerable número de satélites,
cuyo principal objetivo ha sido el de monitorear actividades y
operaciones
militares de otras naciones, detectando explosiones nucleares,
lanzamientos de misiles y realizando inteligencia
electrónica, entre otras cosas. Pero
actualmente la finalidad de este tipo de satélites
está dejando de ser la simple detección y rastreo
de actividades militares, para pasar a complementarse con la
destrucción de otros satélites y aeronaves
enemigas.

7.2.2 Componentes Básicos:

Todos los satélites artificiales,
independientemente del objeto para el cual fueron creados y
puestos en órbita, poseen ciertas características
en común en lo que se refiere a sus componentes. Por
ejemplo, todos poseen radares, instrumentos necesarios para
realizar reconocimiento y monitoreo de localizaciones, y para
efectuar mediciones de altitudes. También todos poseen
sensores, los
cuales son utilizados para efectuar diversas operaciones, que
difieren de acuerdo al tipo de satélites que sea y a su
propósito.

Potencia eléctrica es otra característica
común a todos los satélites. Aquellos que son
lanzados para ejecutar misiones que duran apenas unos cuantos
días pueden operar con baterías, las cuales cuentan
entre el equipamiento obligatorio de cualquier satélite.
En algunos casos, suelen reemplazarse estas baterías por
celdas de combustible de alta eficiencia, que
convierten ciertas reacciones de oxígeno e
hidrógeno en electricidad.
Pero la fuente de energía más comúnmente
utilizada, la constituyen las celdas solares. Esas se encuentran
ubicadas en paneles planos en forma de "alas" o envueltas
alrededor de la superficie exterior del satélite. Las
celdas solares absorben energía del sol y la transforman
en la energía
eléctrica necesaria para el perfecto funcionamiento
del aparato.

Las baterías son también utilizadas cuando
el satélite se encuentra alejado del sol y la
energía que recibe no es suficiente para que las celdas
solares funcionen correctamente, o cuando existe algún
planeta que está bloqueando la luz solar para el
satélite.

Otro componente indispensable es el equipo de control de
estado, el
cual se utiliza para mantenerlo en su órbita designada, o
para colocar sus antenas y
sensores
apuntando correctamente hacia la Tierra, en caso de que se hayan
desviado.

Los receptores y transmisores de señales son
ciertamente necesarios en cualquier satélite artificial,
pero son más frecuentemente utilizados en los de
comunicaciones, debido al tipo de operaciones que estos
efectúan. Estos sensores son
generalmente utilizados para enviar y recibir señales
desde y hacia la Tierra, sin lo cual, el monitoreo y control del
satélite sería imposible.

Finalmente tenemos los encoders de Telemetría,
que no son más que transmisores que se encargan de medir
voltajes, corrientes, temperaturas y otros parámetros que
describen la condición del equipo que se encuentra en el
interior del satélite y envían esta
información a la Tierra, utilizando los transmisores. La
información que se recibe a través de un enlace de
radio desde un
satélite, es llamada Telemetría.

7.2.3 Funcionamiento General.

Como se ha indicado anteriormente, el objetivo de estos
satélites es facilitar las comunicaciones entre varios
puntos de la Tierra y, ayudados con el avance de la
tecnología actual, brindar comunicaciones avanzadas y
nítidas, además de otros servicios, a los
usuarios.

A diferencia del sistema que utilizan la mayoría
de las comunicaciones radiales de larga distancia que se
efectúan en la Tierra, basado en el envío de
señales vía microonda de un lugar a otro utilizando
torres, mediante el cual se consigue la comunicación
solamente de las dos estaciones que se encuentran en los extremos
del enlace microonda, un satélite puede obtener
comunicaciones entre un sinnúmero de puntos de contacto o
estaciones.

La mayoría de satélites artificiales se
colocan generalmente en una órbita cercana a la tierra,
región a la que se le conoce como LEO (Low Earth Orbit) u
órbita terrestre menor, donde el período de un
satélite es de aprox. 90 minutos. Pero los
satélites de comunicaciones y meteorológicos llegan
a mayor altura y se colocan en la órbita
Geosincrónica o GEO, ubicada a una altura de aprox. 36000
Km por encima del Ecuador. El
motivo por el cual deben colocarse a esta altura es porque
ésta mantiene a los satélites en una
posición exacta sobre un punto seleccionado de la
superficie terrestre: en la órbita GEO, el período
del satélite es de 24 h, por lo cual gira a la misma
velocidad con que lo hace la Tierra.

Los satélites tienen uno o más
dispositivos tipo receptor-transmisor, y cada uno de ellos tiene
un haz que cubre una parte de la Tierra localizada debajo de
él. Cada uno de los receptores-transmisores, escucha una
parte del espectro, amplifica la señal de entrada, y luego
le retransmite a otra frecuencia, para evitar los efectos de
interferencia con las señales de entrada. El flujo
dirigido hacia abajo puede ser muy amplio y cubrir una zona muy
extensa de la Tierra, o bien muy estrecho y cubrir apenas algunos
cientos de kilómetros.

Con el objeto de prevenir un posible caos en el cielo,
debido a la gran cantidad de satélites existentes en las
diferentes órbitas, se han establecido acuerdos
internacionales para definir quien puede hacer uso de qué
ranuras y de qué frecuencias. Así, las bandas que
han sido definidas como de telecomunicaciones, varían en
los siguientes rangos: de 5925 a 6425 megahertz (MHz) para
transmisiones desde una estación terrena hacia el
satélite, y de 3700 a 4200MHz, para flujos de
información enviados desde el satélite hacia la
estación terrena. A estas bandas se las conoce como las de
4/6GHz, y actualmente están superpobladas.

Las siguientes bandas superiores, disponibles para la
telecomunicación, son las de 12/14 GHz, las cuales
están descongestionadas aún. A estas frecuencias,
los satélites pueden tener un espaciamiento mínimo
de un grado. Sin embargo, aquí existe el problema de la
lluvia, puesto que absorbe fácilmente este tipo de
microondas.
Afortunadamente, las grandes tormentas pueden detectarse con
facilidad, antes de que ocurran, y se puede resolver el problema
utilizando varias estaciones terrenas suficientemente separadas,
en lugar de una sola, cuya función es realizar una serie
de conmutaciones rápidas entre ellas.

Otras bandas disponibles también para las
telecomunicaciones, son las de frecuencias de 20/30 GHz, pero los
equipos necesarios para trabajar en ellas, son todavía de
costos muy elevados.

Los satélites dividen su ancho de banda de
500MHz, en aproximadamente una docena de receptores-transmisores,
cada uno con un ancho de banda de 36MHz. Cada uno de estos, es
utilizado para codificar un flujo de información de
50Mbps, 800 canales de voz digitalizada de 64Kbps, o bien, otras
combinaciones diferentes. Por otro lado, dos
receptores-transmisores pueden emplear la misma banda de
frecuencia simultáneamente, sin que existan
interferencias. Esto lo hacen utilizando señales con
diferente polarización.

Para la difusión de las señales, como los
satélites están equipados con múltiples
antenas y
receptores-transmisores, cada uno de los haces de
información provenientes de los mismos puede enfocarse
sobre un área geográfica muy pequeña, de tal
forma que se puedan efectuar varias transmisiones
simultáneas de haces hacia el satélite.

A pesar de que las señales que van o vienen de
los satélites viajan a la velocidad de la luz, existe un
retardo substancial al recorrer la distancia total, debido al
tiempo que tarda la información en ir y venir.
Generalmente, el tiempo de tránsito de las señales
en un viaje total de ida y vuelta, está entre 250 y 300 m,
dependiendo de la distancia que existe entre el usuario y la
estación terrena y de la elevación del
satélite con respecto al horizonte.

En la siguiente figura (figura 7.1) podemos observar los
canales correspondientes a las comunicaciones
satelitales.

Canales de transmisión de los
satélites

Figura 7.1

7.3 ESTACIONES TERRENAS

Una estación terrena es un poderoso equipo de
comunicaciones, compuesto básicamente por una antena, un
amplificador, un decodificador de señales, un transmisor
de radio con una
potencia de
salida que varía dependiendo del tipo de estación
terrena, y un receptor.

Este equipo es utilizado para enviar o recibir
señales directamente desde o hacia un
satélite.

Las señales enviadas desde el satélite
hacia las estaciones terrenas, viajan en el enlace descendente,
mientras que las enviadas desde la estación terrena al
satélite, están en el enlace ascendente.

Existen también estaciones más
pequeñas, inclusive receptores portátiles, que
pueden ser utilizados. Estos equipos están
diseñados para ser instalados en terrazas y azoteas de
casas y edificios. Son versiones pequeñas y modestas de
las grandes estaciones terrestres que existen.

Muchas veces, el éxito de una transmisión
satelital depende de la localización adecuada de la
estación terrena. Aunque esto parece algo trivial y sin
importancia, finalmente tiene un gran peso cuando se trata de
obtener buenos resultados. Es indispensable ubicar las estaciones
terrenas en lugares donde no se produzcan interferencias de
ningún tipo, y preferiblemente alejadas de áreas
rodeadas de grandes edificios.

A continuación tenemos el tipo de estaciones
terrenas que pueden ser utilizadas para comunicaciones
satelitales, particularmente por programas similares al ACTS, sus
componentes principales y funcionamiento general.

7.3.1 Tipos de estaciones terrenas.

Las estaciones terrenas, particularmente las construidas
por la NASA para sus programas experimentales, pueden tener
capacidades variables y
operar en dos modos de comunicación distintos: BBP y MSM,
los cuales utilizan un equipo distinto de recepción y
transmisión de señales. El primero emplea un
procesador
llamado Base Band Processor, y el segundo una Matriz de
Switcheo de Microondas o
Microwave Switching Matrix. Para comprender mejor estos
términos, a continuación se presenta una breve
explicación de los mismos:

Modo de operación BBP (Base Band
Processor): Cuando se está utilizando el
método de Multiplexión por división de
tiempo o TDMA (Time Division Multiple Access), se
requiere la regeneración y almacenamiento de las
señales de Banda Base o BaseBand (Método de
transmisión, en el cual una red utiliza su rango de
transmisión completo para enviar una sola señal) a
bordo del satélite. Para esto, se utiliza un procesador
denominado BBP, el cual efectúa el siguiente proceso:
Primero, las señales recibidas son demoduladas y
transformadas a señales digitales de BaseBand. Luego, se
las almacena en las localidades de memoria de
entrada del satélite y se las decodifica, si es necesario.
Entonces, las señales son ruteadas a una
localización apropiada de la memoria de
salida, codificadas si es necesario, moduladas y enviadas al
transmisor apropiado. El convertidor a la banda superior de
frecuencias, transforma las señales TDMA de 3GHz a 20GHz.
El amplificador las amplifica a un nivel de poder suficiente para
transmitirlas en el enlace descendente hacia las estaciones
terrenas.

Modo de operación MSM (Mirowave Switch
Matrix): El modo MSM, por otro lado, se utiliza cuando no
es necesario un almacenamiento de las señales recibidas a
bordo del satélite. No obstante, el tráfico debe
ser ruteado y transmitido en tiempo real. El modo como opera el
equipo utilizado en este caso es el siguiente: las señales
recibidas son convertidas a la banda inferior de frecuencias,
específicamente a frecuencia intermedia (IF), ruteadas
hacia el equipo Microwave Switch Matrix, el
cual las switchea. Entonces, las señales son enviadas a un
convertidor que las vuelve nuevamente a la banda superior de
frecuencia, donde son convertidas a 20GHz, amplificadas y
finalmente transmitidas. Como se ve, no existe almacenamiento de
las señales en ninguna parte de la memoria, y
esta son ruteadas y transmitidas en tiempo real.

Tanto el modo de operación BBP como el MSM tienen
sus propios tipos de estaciones terrenas. A continuación
se presenta una lista de los tipos de estaciones terrenas de la
NASA para trabajar en estos dos modos, y sus
características principales:

Estación Terrena T-1
VSAT:

Este es el tipo de estación terrena utilizada por
el programa ACTS.

El término VSAT significa: Very Small Aperture
Terminal. Físicamente, las estaciones T-1 VSAT
están configuradas en dos unidades básicas: una
unidad diseñada para ser instalada en interiores o
"indoor" y una parte el exterior u "outdoor". La primera no es
más que un rack estándar, que contiene equipos para
interfaz con el usuario, multiplexores
y buffers, equipo para codificar y decodificar señales,
modulador y demodulador, y un procesador para
control de la estación terrena.

La unidad exterior u "outdoor" comprende la antena,
equipo transmisor/receptor y una plataforma de
montaje.

Los dos tipos de datos
que pueden ser transmitidos y recibidos por la estación
terrena T-1 VSAT son Voz, Video y Datos. Para comunicarse con el
usuario, estas estaciones cuentan con varias interfaces para
funcionar con teléfonos, fax,
computadores, etc..

Estación Terrena "Master" de la NASA
(NGS):

Son estaciones gigantes que generalmente se encargan de
recibir las señales más importantes para controlar
el satélite, corregir su rumbo y supervisar su correcto
funcionamiento, y que en un gran sistema de comunicaciones,
están conectadas y tienen interfaces con las estaciones
terrenas experimentales más pequeñas del tipo VSAT.
Realizan operaciones de monitoreo del satélite y de
telemetría y comando de señales.

Terminal móvil ACTS
(AMT):

Este tipo de estaciones está siendo desarrollado
por el Laboratorio de
Jets a Propulsión de la NASA (JPL). El diámetro de
su antena es de más o menos 7"x7". Contiene un
amplificador de 0.4W de potencia. Tiene
una capacidad total de envío/recepción de
señales que varía entre los 2.4Kbps y
9.6Kbps.

Terminal USAT (Ultra Small Aperture
Terminal):

Cuenta con una antena cuya área es menor a 100
pulgadas cuadradas (menor que 0.5m) y un amplificador de menos de
1.0W. Su peso es menor a 25 libras.

Su principal aplicación es realizar control
supervisado y adquisición de datos. El escenario que
presenta un experimento realizado con este tipo de estaciones,
muestra a un número de terminales USAT ubicadas en sitios
remotos, comunicándose con una estación terrena
central mucho más grande, la cual está localizada
en donde se encuentra la computadora central de la red.
También soporta otras aplicaciones de tasas bajas de
transmisión de datos, en el rango de los 300 a 2400
bps.

7.3.2 Componentes Básicos

Las estaciones terrenas del tipo T1 VSAT, contienen
fundamentalmente 5 sub-sistemas funcionales, los cuales
interactúan con el satélite y le permiten
transmitir y recibir voz, video y datos, y son los
siguientes.

Sub-sistema de antena: que incluye el
reflector, la montura, duplexores y filtros, y un equipo
descongelador que viene incluido si se lo requiere, y que sirve
para ubicar la antena en los lugares donde nieva.

Sub-sistema transmisor: que incluye un
convertidor de señales a la banda superior de frecuencias,
un transmisor de radio frecuencias
de 15 GHz y un duplicador de frecuencias de alto poder de 30 GHz
(HPFD).

Sub-sistema receptor: que incluye un
receptor de 20 GHz, un amplificador y un convertidor de
señales a la banda inferior de frecuencias.

Sub-sistema de control y generación de
frecuencias: que incluye osciladores de reloj y
frecuencias, un (os) microprocesador
(es) de control y medición de tiempo, un computador de
control y equipo de interfaz para monitoreo y control del
satélite.

Equipo de Interfaz terrestre: que incluye
el equipo de interfaz eléctrica y de señales,
requerido para comunicarse con el equipo de telecomunicaciones
del usuario.

El equipo de una estación terrena tipo T-1 VSAT
está dividido en dos categorías: equipo de la
unidad "indoor" y equipo de la unidad "outdoor".

Aquí la descripción detallada de este
equipamiento:

Equipo Indoor:

• Un rack estándar
• Procesador de control
• Fuente de poder
• Módem
• Periférico de Switcheo de señales
  (MSP)
• Entre los principales.

Equipo Outdoor:

1. Antena (de 1.2m o 2.4m de
   diámetro)

• Varillas de alineación
• Reflector
• Equipo de descongelamiento con sensor
  (opcional)
• Pedestal
• Unidad para posicionar correctamente la
  elevación y el ángulo azimut de la
  antena
• Montura para instalación no fija de la antena
  (opcional)

1. Unidad de Radio
   Frecuencia y Alimentación
   Electrónica (RF/FEU)
2. Amplificador de Potencia
   Intermedia (IPA)
3. Interfaz para facilidades de enlace
   (IFL/IF)

En la figura 7.2 se pueden observar las partes visibles
de la estación terrena:

Figura 7.2 Equipo Outdoor

7.3.3 Funcionamiento General.

A través de la estación terrena T-1 VSAT,
el usuario puede acceder al satélite de comunicaciones. El
sistema de comunicación satelital, generalmente
está compuesto por el satélite en el espacio, y en
la Tierra, por una estación master que hace las veces de
"central", dando o no permiso al usuario para transmitir, y por
varias estaciones terrenas individuales, a las cuales llegan las
señales del satélite, saltando de una en una.
Básicamente el sistema funciona de la siguiente manera: El
usuario envía el tráfico de señales a
través de un periférico (MSP) ubicado en el rack de
la estación terrena, haciendo una llamada
telefónica, puesto que el MSP provee una interfaz flexible
entre el equipo de telefonía del usuario y el terminal
ACTS. El MSP transmite el tráfico hacia el satélite
utilizando la antena, donde las señales pasan por todo el
proceso del modo BBP. Luego, cuando están listas para su
envío, son transmitidas de regreso a la Tierra, donde son
pasadas a todas las estaciones terrenas individuales a grandes
velocidades por la estación master, la cual se encarga de
extraer el tráfico de enlace satelital y enviarlo a su
destino final.

Pero ¿cómo se efectúa todo este
proceso? A continuación se describe el proceso
detallado:

Todo el tráfico enviado por el usuario a
través de las llamadas, es ruteado a través del MSP
(Modular Switching Peripheral), que es un periférico que
brinda funciones de switcheo de señales y una interfaz
flexible entre el equipo de telefonía utilizado por el
usuario y el terminal ACTS. El manejo de las funciones de este
periférico MSP, es ejecutado por el procesador de
control.

Cuando el usuario requiere servicio de tráfico de
señales (que puede ser envío hacia el
satélite, o recepción desde el mismo), el procesador de
control envía estos requerimientos a una estación
de control "master", denominada MCS (Master Control Station), a
través del satélite. Esta MCS retorna una respuesta
aceptando o negando el requerimiento de tráfico, y arregla
la estructura de envío de señales para acomodarla
al requerimiento del usuario.

El MSP conecta el tráfico del usuario a uno o
más de los 28 canales de 64Kbps que están
disponibles en la estación terrena. Esta inserta el
tráfico enviado por el MSP en el (los) slot (s)
apropiados, donde es convertido a la base superior de
frecuencias, específicamente a 3GHz, y posteriormente
transmitido al satélite, a una tasa de 27Mbps para datos
no codificados y de 13.7Mbps para datos codificados.

Todos los envíos en el canal de enlace ascendente
son demodulados por el BBP del satélite, y almacenados
momentáneamente en memoria.
Entonces, los mensajes individuales del canal de enlace
ascendente son re-ensamblados, de acuerdo a sus destinos
correspondientes. Luego, el BBP remodula los mensajes
re-ensamblados para transmitirlos hacia la estación
terrena en el canal de enlace descendente, a una tasa de 110Mbps
para datos no codificados y de 55Mbps para datos
codificados.

El manejo necesario para coordinar el almacenamiento y
posterior procesamiento de las señales en modo BBP, con
los saltos de haz de una antena a otra, es centralizado por la
estación de control Master, la que además planifica
los tiempos de envíos de señales y las secuencias
de salto de las mismas entre las antenas, de
acuerdo a las demandas de tráfico de las estaciones
terrenas individuales.

Este tráfico enviado, o los haces enviados, los
cuales van saltando de una estación a otra, completan una
secuencia entera de salto una vez cada milisegundo.

El envío desde el satélite en el enlace
descendente, es recibido a 20GHz, y luego convertido a la banda
inferior de frecuencias BaseBand. La estación terrena
extrae el tráfico del usuario del enlace descendente
enviado desde el satélite y lo pasa al MCS, donde es
ruteado a su destino o usuario final.

7.4 PROTOCOLOS DE ASIGNACIÓN DE CANALES DE
COMUNICACIÓN

PARA ENLACES SATELITALES

FDM: Sus siglas significan Multiplexión
por División de Frecuencia. Para poder efectuar una
comunicación satelital real, las señales llegan a
los receptores transmisores del satélite a través
de canales, los cuales están a su vez divididos en varios
subcanales de diferentes frecuencias, separados por bandas de
protección, con el objeto de no permitir que existan
interferencias entre ellos. Cuando un usuario desea enviar
información al satélite desde una estación
terrena, hace una llamada telefónica, a la cual se le
asigna un subcanal. Este subcanal se usa exclusivamente por esa
llamada telefónica durante todo el tiempo que dure la
transmisión, al final de la cual se libera. Cabe anotar
que todo el ancho de banda de este subcanal, es para esa llamada
determinada.

TDM: Es una técnica alternativa a la
anterior. Sus siglas significan Multiplexión por
División de Tiempo. A diferencia del protocolo FDM,
aquí los canales no se dividen en subcanales por
frecuencia, sino por tiempo. Así, cada cual se divide en
ranuras agrupadas en tramas, y la información puede ser
colocada en un ancho de banda de una sola ranura,
basándose en un esquema de división de
tiempo.

En el momento en que se efectúa una llamada, a
esta se le asigna una ranura, y todas las tramas pertenecientes a
dicha ranura se utilizan para esta llamada, hasta que termine.
Cada estación recibe cada ranura el momento de la
transmisión de señales desde el satélite
hacia la Tierra. Por esto el TDM se utiliza para enviar mensajes
de control y estado desde
el satélite hacia las estaciones terrenas. En caso de que
ninguna ranura esté disponible, la respuesta a la llamada
del usuario será un tono de ocupado, y se deberá
intentar de nuevo más tarde.

Estos dos protocolos anteriores, funcionan solamente
cuando el número de estaciones terrenas es pequeño
y relativamente estático, y todas tienen un tráfico
continuo. Si no es así, se utilizan otros protocolos. Uno
de ellos es el ALOHA. Los protocolos ALOHA fueron creados por
Norman Abramson y sus colegas de la Universidad de
Hawaii, en 1.970.

Solucionan los problemas que se presentan cuando varios
usuarios pelean por el uso de un mismo canal de
transmisión. Existen básicamente dos tipos de
protocolos ALOHA a considerarse: ALOHA puro y ALOHA
ranurado.

El ALOHA puro se basa en permitir que los usuarios
transmitan información siempre que quieran, utilizando el
canal de transmisión que deseen. Esto ocasiona colisiones,
siempre y cuando dos usuarios hayan escogido un mismo canal para
transmitir, destruyéndose en todos los casos las tramas
que colisionan. Pero un usuario puede saber si su mensaje se
destruyó, escuchando la salida del canal, gracias a la
propiedad de
retroalimentación de la difusión. En caso de que la
trama no se haya logrado transmitir, los usuarios deben esperar
un tiempo aleatorio para volver a intentarlo. Caso contrario,
podría existir colisiones continuamente.

Otro tipo de protocolo ALOHA, es el conocido como
ALOHA de reserva. La primera variación de este
método, se basa en obtener un buen uso de un solo canal
compartido que tenga mucha carga. Estos métodos
generalmente comienzan funcionando como ALOHA, cuando hay poca
carga en el canal, y se van pasando al protocolo TDM, conforme el
tráfico va aumentando.

Finalmente otro protocolo es el PODA
(Asignación de demanda
orientada a prioridad), el cual es especial para manejar,
tanto los flujos de datos continuo, como las ráfagas. Este
protocolo también transmite mediante grupos de ranuras,
las que están divididas en dos clases: ranuras de datos y
ranuras de reserva. Para asignar las ranuras de reserva, existen
dos métodos:

• La asignación fija de éstas a los
  usuarios o FPODA (PODA Fija), en el cual, las estaciones
  reservan ranuras seteando en 1 algunos bits de la trama de
  datos; y
• La asignación de ranuras por contienda,
  técnica conocida como CPODA o PODA de contienda,
  en la cual, todas las estaciones compiten por una ranura si lo
  desean.

Este protocolo fue creado en 1979 por Jacobs, en la
Universidad de
Hawaii.

El programa ACTS, es un importantísimo programa
espacial de comunicaciones satelitales para enseñanza y
experimentación, el cual hace honor al satélite
principal, eje central de la operación del proyecto, y cuyas
siglas significan: Advanced Communications Technolgy
Satellite.

Pero ¿de qué se trata el programa
ACTS?

Este proyecto,
concebido desde sus inicios por la Agencia Norteamericana del
Espacio (NASA) en el año de 1979 y manejado
particularmente por el Centro de Investigaciones
Lewis y por la Oficina de
Comercialización de esta organización, tuvo como primer objetivo el
desarrollar y demostrar tecnologías revolucionarias que
ayudaran a mantener el liderazgo de
los Estados Unidos en el campo de las comunicaciones
satelitales.

La NASA a través del programa ACTS, está
desarrollando tecnologías avanzadas cuyo costo de
desarrollo es muy elevado, en pro del avance de la ciencia de
las comunicaciones.

Gracias a la producción de estas tecnologías, se
puede obtener una gran variedad de beneficios como son:
introducción de nuevos servicios, mayor eficiencia y
eficacia en
los servicios ya existentes, crecimiento en las capacidades de
los sistemas satelitales, entre otros.

Actualmente, el programa ACTS cuenta con un
satélite que pesa aproximadamente 286 libras y mide 46.5
pies desde el un extremo de las celdas solares hasta el otro
extremo, y 30 pies desde una antena a la otra. Está
ubicado en la órbita Geosincrónica, a 100 grados de
longitud Oeste.

7.5 PROCESO DE
VIDEOCONFERENCIAS A TRAVES DEL ENLACE SATELITAL
DIRECTO

Uno de los grandes avances en el ámbito de las
comunicaciones constituye el haber conseguido poner en
órbita los satélites para enlazar a millones de
personas al mismo tiempo, rebajando significativamente el costo
de la comunicación. Esto nos ha permitido conocer a mucha
más gente alrededor del mundo, perteneciente a diferentes
culturas y con otras costumbres. Actualmente, nos es posible
observar un evento mundial desde nuestros hogares, sin tener que
viajar al país en donde está sucediendo.

El siguiente paso fue la instalación de redes
telefónicas en casi todo el mundo, gracias a lo cual
podemos conversar directamente con cualquier persona en cualquier
parte del planeta.

Una vez alcanzados estos logros, los cuales
constituyeron los objetivos
iniciales del mundo de las comunicaciones, la tendencia actual es
la consecución de un tipo de comunicación que
permita obtener las ventajas de los dos medios mencionados
anteriormente, conjugados en uno sólo: poder hablar con
una o varias personas, y al mismo tiempo ver sus imágenes
en tiempo real. Este método es conocido como
videoconferencia.

Al contar con un enlace satelital y el equipo necesario,
es posible llevar a cabo una videoconferencia, sin mucha
complicación.

Dentro de este capítulo, describiremos
cómo se realiza esta conexión, los esquipos
necesarios para la comunicación, los problemas que se
pueden presentar y sus soluciones.

7.6 REQUERIMIENTOS DE HARDWARE

Para correr cualquier aplicación que utilice un
enlace satelital directo, se debe contar con un conjunto de
equipos adecuados, los cuales se describen a
continuación.

Un módem es indispensable para enviar la
señal al satélite. Este debe tener el poder
suficiente para mandar la señal a una antena
parabólica de cualquier tipo, la cual se direcciona al
satélite.

Debido al costo del enlace satelital, es aconsejable
contar con un multiplexor, cuyo objetivo principal es el de
enviar una sola señal al satélite. Otra
función que debe cumplir, es dividir la señal
proveniente del satélite en varios canales, uno de los
cuales corresponderá al video, y otra a lo que se refiere
a la voz. Sin embargo, es posible tener el audio en otro medio,
como por ejemplo en una línea
telefónica.

Sabemos que la señal de video es
analógica, mientras que la que se transmite al
satélite es digital. Por lo tanto, es necesario contar con
un equipo que transforme la señal de video que viene del
multiplexor a una señal de video analógica. Para
esto necesitamos un Codificador – Decodificador, el cual
digitaliza la señal analógica de video, y
desdigitaliza la señal que viene del satélite. A
este equipo se le conoce como CoDec.

Muchos de estos CoDec vienen con la posibilidad de
multiplexar señales de audio, video y datos, para ser
enviadas luego al lugar de destino, eliminando de esta forma la
necesidad de tener un multiplexor. Adicionalmente, pueden cumplir
la función de ser controladores de sistemas de
videoconferencias.

Una cámara de video es indispensable. Esta
transforma la luz captada en su lente en señales
analógicas de video, y el sonido captado en un
micrófono en señales analógicas de audio,
para su posterior tratamiento en el CoDec y su envío al
punto de destino.

Para visualizar las imágenes enviadas desde el
origen, requerimos de un monitor que
transforme las señales analógicas de video que
llegan desde el CoDec. Este monitor puede
ser cualquier aparato de televisión, o una simple pantalla
de computador.

El enlace satelital que se requiere debe tener un
mínimo de 64 Kbps. Es necesario ubicar las antenas en los
dos puntos de comunicación, para subir y bajar las
señales de satélite.

Adicionalmente a estos equipos básicos, existen
otros que también intervienen en la implementación
de una videoconferencia. Entre los más utilizados
tenemos:

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

7.7 PROCESO DE ENLACE

En esta sección trataremos sobre cómo
viaja la señal desde el origen hasta su destino. El
siguiente diagrama
(figura 7.3) muestra el proceso de enlace, utilizando el hardware
descrito anteriormente.

Figura 7.3

Como en capítulos anteriores haremos
énfasis en la descripción del CoDec.

Como observamos en el gráfico además del
CoDec, tenemos la cámara de video la cual convierte las
imágenes que capta, en señales analógicas de
video, las cuales son enviadas al CoDec, que es el equipo que
realiza el mayor trabajo en este tipo de enlace.

Como se mencionó anteriormente, el CoDec es el
encargado de transformar en digitales a las señales
analógicas. De este forma, cuando recibe señales
digitales de video, las transforma a analógicas para
enviarlas al monitor, quien
se encarga de transformarlas en imágenes.

En general, un CoDec tiene una estructura como la que se
muestra en la siguiente figura (figura 7.4):

Figura 7.4

Las señales generadas por una cámara de
video, son transformadas de analógicas a digitales, y
comprimidas por el procesador de video entrante (Input), quien se
encarga de enviarlas a un procesador de
comunicación.

Dependiendo de la funcionalidad del equipo, puede
existir un procesador de audio entrante, el cual transforma las
señales de audio analógicas en digitales, para que
el procesador de comunicaciones las combine con las de video y
envíe el paquete completo correctamente por un solo medio.
De ésta forma, el CoDec también tendría una
función de multiplexión de las
señales.

Otra de las funciones del procesador de
comunicación, a parte de combinar las señales de
audio y video para ser enviadas por un solo medio de
transmisión, es la de separar las señales que
llegan desde el punto de origen. Una vez separadas, las
envía a los procesadores de
video saliente (Output) y de audio saliente, para que estos
transformen sus respectivas señales de digitales a
analógicas y las envíen a un monitor, en el caso
del procesador de video, y a los parlantes, en el caso del
procesador de audio.

Desde la década de los ochenta hasta nuestros
días, este ha sido el rol dominante del CoDec dentro de
los sistemas de videoconferencia. Actualmente, la
introducción en el mercado de nuevos sistemas de
videoconferencias se dirige a la expansión de las
funciones realizadas por el CoDec, incorporando funciones que
antes eran ejecutadas por equipos periféricos, como por ejemplo:

• El sistema de distribución de video.
• El sistema de control central.
• Mezclador de audio.
• Amplificador.
• Cancelador de eco.

Debido a esta incorporación de varias funciones
en el CoDec, se debe asegurar una total compatibilidad con otros
equipos. Esta es la razón por la cual la mayoría de
fabricantes utilizan la recomendación H.261, como modelo para el
diseño
de sus equipos CoDec.

Como consecuencia del costo que tiene el enlace
satelital, las empresas que
cuentan con este servicio dividen el ancho de banda en varios
canales, dependiendo de sus necesidades particulares. Algunos
canales pueden ser utilizados solamente para voz, otros
sólo para datos y otros para todo lo que se refiere a
video.

Por esto hemos incluido a un multiplexor en nuestro
diagrama del enlace, el cual se encarga de dividir en diferentes
canales todas las señales que le llegan del
satélite, y de combinarlas, sean estas de voz, video o
datos, para enviarlas al satélite como una sola
señal.

Cabe resaltar que estas señales de voz y datos no
intervienen en la videoconferencia, aunque se puede usar un canal
de voz como audio de la misma, sin contar con la facilidad de
multiplexión de video y audio del CoDec. En este caso,
este aparato solamente se encarga de procesar la señal de
video.

Una vez que el CoDec transforma las señales
analógicas de video en digitales, las envía a un
canal del multiplexor, para que las combine con otros canales.
Finalmente pasan al módem, a través del cual,
utilizando cierto protocolo, suben al satélite.

En el sitio de destino, una antena recibe la
señal del satélite, y el proceso continúa de
forma inversa; es decir, el módem pasa la señal al
multiplexor, quien se encarga de dividirla en los diferentes
canales de voz, video y datos para su posterior procesamiento.
Las señales de video pasan al CoDec para ser transformadas
en señales analógicas, y luego son desplegadas como
imágenes en la videoconferencia.

7.8 ANALISIS DE CONTINGENCIAS

Dentro de esta sección, trataremos los posibles
problemas que se producen durante la realización de
videoconferencias, y plantearemos soluciones
para corregirlos.

Existe un problema con los sistemas de reloj de los
equipos de comunicación produce un deslizamiento en los
bits de las tramas que se envían por el medio,
además de la pérdida de sincronización de
los modems satelitales, lo cual puede llevar a una pérdida
de comunicación.

Para solucionar este problema, existen dos
métodos de sincronización: El primero consiste en
la utilización de un solo reloj por parte de los equipos
de comunicación. A éste método se lo conoce
como Sistema de Sincronización de Lazo (Loop Timed
System), en el cual el reloj del sistema es proporcionado por
el equipo terminal de datos (Data Terminal Equipment). El
módem satelital utiliza buffer para compensar las
diferencias entre el DTE y el suyo propio. En el otro extremo el
DTE trabaja en modo esclavo para tomar el reloj de la
señal de recepción y sincronizar el reloj de la
señal de transmisión.

El segundo método de sincronización
consiste en utilizar dos diferentes fuentes de
reloj, las cuales se manejan independientemente en cada nodo de
un circuito de comunicación punto a punto.

Otro de los problemas más comunes es la
pérdida de comunicación de los modems satelitales,
lo cual se debe a una desorientación de las antenas, o a
las malas condiciones del clima, que pueden
provocar interferencia y ocasionar esta pérdida de
comunicación. Para solucionarlo, es necesario que las
antenas se ubiquen en una orientación óptima para
poder obtener una buena señal del satélite. Una vez
solucionado este percance, no se debería repetir, ya que
si la configuración utilizada da buenos resultados, no es
necesario cambiarla.

CAPITULO 8. ANALISIS COMPARATIVO DE LOS METODOS
DESCRITOS PARA VIDEOCONFERENCIAS

8.1. ¿POR QUÉ
COMPARAMOS?

En función de los objetivos
planteados al iniciar nuestra tesis, uno de
los cuales constituye el de presentar al Instituto una propuesta
para incorporar, como método educativo, un sistema de
videoconferencias utilizando los recursos
existentes, hemos debido realizar un análisis entre los
dos métodos de posible implantación, compararlos
detenidamente y determinar la opción más factible,
cumpliendo de esta forma con nuestro objetivo.

La comparación es esencial, porque nos
brindará pautas para resaltar las ventajas y desventajas
de cada uno de los métodos propuestos, demostrar la
fácil aplicabilidad e importancia del sistema en nuestro
instituto, y de acuerdo a los resultados obtenidos, detallar los
procesos y operaciones que deben efectuarse para poner en
práctica la solución propuesta.

A continuación detallamos los criterios en base a
los cuales se realiza la operación:

8.2. FACTORES DE COMPARACIÓN.

Para definir los criterios que sirvan como base para la
comparación, es necesario conocer a fondo los dos
métodos a comparar y determinar las características
esenciales de cada uno, que pueden ser cruciales al momento de
definir cuál es el método más factible. Para
este efecto, hemos determinado los siguientes
índices:

• Equipos
• Ancho de Banda
• Disponibilidad
• Portabilidad
• Costos
• Otras características

Equipos: Compararemos los equipos utilizados para cada
uno de los métodos y determinaremos, en base a este
índice, cuáles son más asequibles para el
I.S.T.I, tomando en cuenta precios,
disponibilidad, instalación, mantenimiento,
operación, etc.

Ancho de Banda: Este criterio nos sirve para determinar
la velocidad de conexión y transmisión de
información de cada uno de los métodos analizados,
ayudándonos a definir cual es el más
rápido.

Disponibilidad: Se refiere a la facilidad de acceso que
tienen los métodos para su utilización.

Portabilidad. Se refiere a la facilidad de ejecutar el
sistema sobre cualquier plataforma, además de la
posibilidad de operarlo desde diferentes localizaciones
físicas.

Costos: Este es quizá uno de los índices
más importantes en la comparación, puesto que la
diferencia en el costo de los equipos y de la implantación
total del sistema de videoconferencias, puede tener un gran peso
al momento de la decisión final.

Otras características: En este criterio, se
tratará características diferentes, propias de cada
uno de los métodos.

8.3. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA CONEXIÓN
SATELITAL DIRECTA.

Para la determinación de las ventajas y
desventajas de la conexión mediante cualquiera de los
métodos, nos basaremos en los índices de
comparación definidos en el numeral anterior:

Equipos: Los equipos utilizados para realizar
videoconferencias mediante enlaces satelitales directos,
además de ser costosos son especializados. Esto quiere
decir que son equipos sofisticados que se dedican
únicamente al tratamiento de las señales de
vídeo y audio. Además, algunos incluyen herramientas
de compresión y cancelación de Eco.

Por otro lado, factores relacionados más
complicados, como son la disponibilidad de acceso a la
estación terrena y equipos necesarios para operarla y
conducir la comunicación, son de difícil
operación, costo elevado y acceso restringido.

Como se puede observar, los equipos constituyen una
desventaja que afecta la aplicabilidad del método de
videoconferencias utilizando el enlace satelital, principalmente
debido a su elevado costo y difícil operación,
mantenimiento
e instalación.

Ancho de Banda: El ancho de banda disponible para este
tipo de conexión es, en la mayoría de los casos, de
64 kbps, lo cual constituye una ventaja en vista de que se tiene
un canal de comunicación dedicado solamente para las
señales de vídeo, ocupando todo el ancho de banda.
De esta forma, los cuadros de vídeo se reciben en forma
casi continua, permitiendo observar movimiento en las
imágenes. Por otro lado, las señales de audio
también resultan beneficiadas, ya que al compartir el
ancho de banda del canal de transmisión, estas ocupan poco
espacio, obteniéndose una mayor disponibilidad del audio
en el lado receptor. Además debido a que los equipos
utilizados para este tipo de conexión disponen de
algoritmos para compresión de la información, se
puede producir un ahorro en el
ancho de banda, permitiendo mayor velocidad en la
videoconferencia.

Disponibilidad: La disponibilidad del enlace de
comunicación satelital constituye una ventaja, en vista de
que una vez obtenidos los permisos y licencias necesarias para
operarlo, su acceso será siempre certero y factible. Por
otro lado, este enlace presenta una característica muy
importante que es la confiabilidad. Con esto nos referimos a que
el enlace nunca va a caerse, impidiendo de esta forma que se
produzcan pausas y problemas de este tipo durante la
transmisión.

Portabilidad: Debido a la complicada instalación
de los equipos que los transforma en componentes fijos de un
lugar determinado, a la operación, mantenimiento
y sobre todo a la correcta adecuación de la sala de
videoconferencias, equipándola con una serie de herramientas
para lograr mejor calidad de audio y vídeo, el sistema de
videoconferencias utilizando el enlace satelital directo carece
de portabilidad.

Esto constituye una desventaja, porque esclaviza al
usuario a la utilización de una misma sala, trayendo
consigo los problemas de mantenimiento
y disponibilidad de la misma. Como se puede ver, no es posible
movilizar el servicio de un subcentro de computo a otro, creando
la necesidad de transportar a los estudiantes hacia la sala, lo
que constituye una molestia adicional.

Costos: Como mencionamos anteriormente, los costos
constituyen la desventaja que afecta principalmente a la
opción del enlace satelital en el numeral 8.5 de este
capítulo, se analizarán los costos detalladamente.
Por el momento, aquí podemos anotar que un sistema
completo de videoconferencias utilizando un enlace satelital
directo, tiene un costo que oscila entre los 40.000 USD y 100.000
USD.

Es claro que, basándonos en estos precios que
constituirían una inversión altísima, la aplicabilidad
de esta opción está negada para el I.S.T.I, tomando
en cuenta la difícil situación económica
actual.

Otras caracterísitcas: Es necesario mencionar que
para optar por un satelite en el caso de nuestro instituto, por
el satélite ACTS, es preciso obtener las licencias y
permisos correspondientes.

Esto constituye también una desventaja, puesto
que incluye una molestia más para el servicio al
introducir demoras en la realización de este tipo de
trámites burocráticos necesarios para la
obtención de las licencias.

Por otra parte, el hecho de comprimir los datos para
obtener una disminución en el ancho de banda utilizado y
aumentar la velocidad del enlace, puede constituir una arma de
doble filo. De hecho, se sabe que utilizar razones de
compresión muy grandes puede degradar la calidad y
definición de la imagen.

Finalmente, podemos agregar que la sincronización
que se requiere para efectuar una videoconferencia exitosa
mediante este método, no se refiere solamente a concordar
en la hora y día exactos en los que se efectuará la
transmisión, sino que también es necesario definir
exactamente las frecuencias de enlace que se
utlizará.

8.4. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA CONEXIÓN
VÍA INTERNET.

De igual forma que con el método anterior,
concluiremos las ventajas y desventajas de este método
utilizando los índices de comparación definidos en
el numeral 8.2

Equipos: La principal ventaja que ofrecen los equipos de
videoconferencias mediante Internet con respecto a los analizados
anteriormente es, su bajo costo, disponibilidad y fácil
operación. Además su instalación y
mantenimiento son muy sencillos, debido a que se trata
principalmente de pequeñas cámaras de vídeo,
tarjetas de sonido y captura de vídeo, y sencillos
micrófonos para capturar sonido y enviar señales de
audio.

Otra ventaja con relación a los equipos del
enlace satelital directo, es que el control de la
operación de los mismos y en sí, de todo el
proceso, está totalmente e manos del I.S.T.I, siendo sus
técnicos quienes podrán controlar los equipos y la
ejecución correcta de las videoconferencias.

Ancho de Banda: El ancho de banda asignado para la
conexión a Internet de nuestro instituto es de 64 kbps.
Sin embargo, esta velocidad es compartida por todos los usuarios
de la red, que se encuentran utilizándola en un
determinado momento. El disminuir el ancho de banda asignado para
la aplicación de videoconferencias afecta en lo que se
refiere a la transmisión de las señales de audio y
vídeo, restándole continuidad tanto a la imagen
como al sonido, y constituyendo innegablemente una
desventaja.

Disponibilidad: Al igual que en el caso anterior, una
vez provistos del enlace a la red Internet, la disponibilidad de
efectuar videoconferencias está siempre vigente, lo que en
cierta forma constituye una ventaja. Sin embargo se puede correr
el riesgo de que se
caiga la conexión a Internet, perdiéndose la
videoconferencia, pero esto ocurre muy pocas veces. Una vez con
el enlace, lo único que hace falta es sincronizar el
día y la hora con el otro extremo y está se
efectuará sin problemas.

Portabilidad: Es otra característica en la cual
el enlace vía Internet supera al anterior. En este caso,
la posibilidad de que no se dependa de salas de videoconferencias
acústicamente adecuadas con características
especiales, y el hecho de poder efectuar una videoconferencia
desde cualquier equipo que tenga Internet, pudiendo mover la
cámara de vídeo fácilmente hasta cualquier
localización, permite que el servicio sea brindado desde
los subcentros de computo del instituto, constituyendo una gran
ventaja y haciendo más atractivo a este
método.

Costos: Esta característica provee la ventaja
más importante que supera al método anterior. De
hecho las diferencias en este sentido son increíblemente
grandes. Los costos detallados correspondientes a este servicio
serán explicados detenidamente en el numeral 8.6 del
presente capítulo. Por el momento podemos mencionar que el
instituto puede adquirir sistemas completos de videoconferencias
por alrededor de 200 USD, lo cual constituye una opción
mucho más aplicable y factible que el anterior, brindando
los mismos beneficios.

Otras características: Las licencias
pertenecientes a los paquetes de videoconferencias vía
Internet están fácilmente disponibles y su costo no
es elevado. Al comparar la licencia, no es necesario efectuar
ningún tipo de trámite adicional para operar el
paquete. Esto constituye una gran ventaja sobre el método
anterior. Por otro lado el enlace satelital utilizado para la
conexión con la otra parte del mundo mediante Internet
está fuera de la jurisdicción tanto del operador
como del usuario final, permaneciendo transparente para
aquellos.

Finalmente, la calidad de audio y vídeo que se
obtiene con este método, aunque no es igual que la
obtenida mediante un enlace satelital directo, puede llegar a ser
muy similar

o simplemente aceptable. Cabe anotar que el
método de videoconferencias mediante Internet tiene otra
ventaja interesante: al mejorar el enlace a Internet,
mejorarán las videoconferencias, lo que representa una
enorme ventaja en épocas de crisis
económica, cuando no hay recursos para una conexión
dedicada a videoconferencias.

8.5 ANÁLISIS COSTO/BENEFICIO DE LA
CONEXIÓN SATELITAL DIRECTA

Como se mencionó anteriormente, los costos
referentes a este tipo de conexión son muy elevados, lo
que podría influir mucho en la decisión final para
la instalación permanente de un sistema de
videoconferencias. En el siguiente cuadro se muestra un
estimativo de los costos relacionados con este
método.

Tabla 8-1

Suponiendo que adquirimos los equipos de costo
más bajo, la inversión necesaria sería la
siguiente:

CODEC…………………………………………………………………………….
25.000 USD

Paquetes de audio y
vídeo……………………………………………………
15.000 USD

Monitor…………………………………………………………………………….
500 USD

Cámara de
vídeo…………………………………………………………………
500 USD

Adecuación de la
sala………………………………………………………….
500 USD

TOTAL…………………………………………………………………………….
41.500 USD

Ahora, este gasto se refiere únicamente a la
adquisición de los equipos y adecuaciones necesarias. Una
vez que se cuente con todos los requerimientos, una
videoconferencia que dure 2 horas tendrá un costo de 6.000
USD, tomando en cuenta que el valor por hora de
transmisión en el programa ACTS es de 3.000 USD, como
mencionamos anteriormente.

Para un período de un año, suponiendo que
se efectúe una videoconferencia por mes, tendríamos
un costo total de 72.000 USD. Suponemos que la NASA
mantendrá fija esta tarifa hasta dentro de cinco
años.

Los beneficios cuantificables se refieren al ahorro que se
obtendría gracias a la eliminación de gastos de
viajes y
estadías de los participantes en conferencias fuera del
campus del instituto.

Los beneficios no cuantificables que se obtiene al
aplicar este método son los siguientes:

• Imagen continua
• Buen sonido, que permite interactuar en tiempo real a
  los participantes
• Enlace más confiable
• Mejora en el nivel de educación
• Añadir un valor agregado en los servicios del
  instituto.

Si bien es cierto que los cuadros de vídeo que se
presentan en una videoconferencia mediante un enlace satelital
directo aparecen más seguido, dotándole de
continuidad a la imagen, y que la calidad del sonido resulta
mejor, convirtiendo a la videoconferencia en una
conversación casi normal, el costo que se requiere para
lograr esto es excesivamente elevado, haciendo que la
opción no sea factible actualmente.

Sobre todo, hay que tomar en cuenta que al contar con un
medio de transmisión de información tan importante
y conocido como es Internet, se pueden efectuar videoconferencias
a un costo muchísimo menor y con beneficios que, si bien
es cierto no tienen la excelente calidad que los anteriores,
pueden mejorarse tomando en cuenta ciertas características
y permitiendo construir videoconferencias aceptables que
ayudarán a mejorar increíblemente el nivel de
educación impartido en el I.S.T.I.

Concluimos que para los beneficios ofrecidos, el costo
no es rentable para nuestro instituto. La inversión no se
justifica en este caso, convirtiendo a esta opción en no
aplicable.

8.6 ANÁLISIS COSTO/BENEFICIO DE LA
CONEXIÓN VÍA INTERNET

En lo que se refiere al método de
videoconferencias utilizando Internet, los costos relacionados
son los siguientes:

Tabla 8-2

Para efectos de comparación, vamos a suponer que
se adquieren los equipos más caros. El costo de la
adquisición vendría a ser aproximadamente 2.300
USD, inversión muy baja comparada con la del método
anterior, la cual representaba un costo de 41.500 dólares,
utilizando los equipos más baratos. Esto quiere decir una
diferencia de 39.200 USD que no puede pasar desapercibida al
momento de decidir cual método es mejor para el
I.S.T.I

Sin embargo hay que tomar en cuenta que esto no
será un costo real para nuestro instituto, puesto que se
puede ahorrar en algunos casos: por ejemplo muchos computadores
tienen una tarjeta de sonido incluida entre sus componentes. Por
otro lado y como ya habíamos mencionado, en el mercado
existe un tipo de cámara que no requiere de una tarjeta de
captura de vídeo, y que es la que utilizaremos para
nuestra demostración.

Esta cámara se denomina Quick Cam tiene un valor
de apenas 96 USD

De esta forma, el instituto puede adquirir los equipos
para videoconferencias mediante Internet por alrededor de 200
USD.

Ahora una videoconferencia que tenga un tiempo de
duración de 2 horas, luego de haber adquirido los equipos
necesarios. Tendría un costo de 20 USD actualmente, Para
un período de un año, realizando una
videoconferencia por mes y tomando en cuenta la tasa de
inflación, el costo total sería de 18,92 USD a
cinco años este costo sería de 545.023 USD Valor
increíblemente bajo comparado con el del método
anterior.

Los beneficios cuantificables obtenidos gracias a este
tipo de conexión, serían exactamente los mismos que
en el caso anterior, puesto que también producen un
ahorro en los
gastos de
viajes y
estadías.

Para hablar de los beneficios no cuantificables del
servicio de videoconferencias utilizando este método
podemos anotar las siguientes:

• Facilidad de conexión
• Disponibilidad
• El enlace satelital es totalmente
  transparente
• Para el instituto sería muy sencillo el
  utilizar el servicio, puesto que solamente se trata de instalar
  una sola vez y utilizar el software y hardware
  necesario
• Fácil de operar
• La cámara de vídeo es indispensable
  solamente para el conferencista. Todos los demás
  participantes pueden ver, escuchar e interactuar desde sus
  computadores sin necesidad de la cámara de
  vídeo
• Posibilidad de efectuar videoconferencias desde
  cualquier subcentro de cómputo del I.S.T.I
• Costo increíblemente bajo, comparado con el
  del método del enlace satelital
• Mejora en el nivel de educación

Si bien es cierto que la continuidad de la imagen y el
sonido de las videoconferencias no será de la misma
calidad que ofrece el método que emplea un enlace
satelital directo, éste segundo método ofrece
buenos resultados a un costo increíblemente menor,
favoreciendo a la implantación de un servicio que puede
ser brindado desde cualquier subcentro de cómputo y que
ayuda a mejorar el nivel educativo e imagen del
I.S.T.I

Por lo tanto concluimos que esta es la opción con
mayor factibilidad de
aplicación en el instituto ITALIA
actualmente.

8.7 RESULTADOS

Luego de comparar los dos métodos presentados en
esta tesis de grado
para la implantación del servicio permanente de
videoconferencias en el I.S.T.I concluimos que el método
más factible es el que emplea Internet como medio de
transmisión de la información
audiovisual.

Al ofrecer beneficios que de algún modo pueden
ser parecidos a los que representa la conexión satelital
directa, y mejorar de este modo la calidad de educación
impartida en el I.S.T.I a un costo muy bajo, el método de
videoconferencias mediante Internet es el más opcionado
para ser aplicado en nuestro instituto.

El siguiente es un cuadro explicativo que muestra las
razones por la cual se debe optar por este método
vía Internet.

CAPITULO 9. REQUERIMIENTOS PARA REALIZAR UNA
VIDEOCONFERENCIA

9.1 DESCRIPCION
GENERAL.

La sala de videoconferencia es sobre lo que más
conocerán o verán los usuarios del sistema. Por lo
tanto, el nivel de confort que esta área genere
determinará el éxito de la instalación. La
sala de videoconferencia perfecta es un cuarto que se siente tan
agradable como una sala de conferencias normal. Aquellos que
utilicen la sala no deberán ser intimidados por la
tecnología requerida, al contrario, deberán
sentirse en confianza con ella. La tecnología en los
equipos modernos de videoconferencia suele estar escondida y se
utiliza de manera "transparente" al usuario.

En el diseño
de una sala, tanto el ambiente
físico como la tecnología deberán ser
tomados en cuenta. El tamaño del cuarto y la forma de
este, pueden jugar un factor significante en cuánto y
cómo interactúen los usuarios con el sistema. El
tamaño y la forma del cuarto deberán seleccionarse
de tal manera que sea consistente con el uso propuesto de la
sala. Ahora, esto parece fácil de decir, sin embargo
muchas personas han caído dentro de la trampa de decir, el
cuarto de videoconferencia no puede ser menor que "X", o mayor
que "Y". Por lo tanto, trataremos de llevar esta
aplicación a algo entre "X" y "Y".

Es posible diseñar la sala para satisfacer
cualquier necesidad. Existen sistemas propiamente
diseñados operando en plantas de
fabricación donde los aeroplanos son ensamblados. Es
también posible generalizar la sala de videoconferencia en
un ambiente
corporativo o en un ambiente educativo.

Una sala de videoconferencia típica está
cerca de los 7.5 metros de profundidad y los 6 metros de ancho,
estas dimensiones podrán albergar a un sistema de
videoconferencia mediano y una mesa para conferencias para
aproximadamente 7 personas (tres en cada lado y uno más al
final de la mesa). Hay otros tres factores a considerar en
conjunción con la elección del tamaño y
forma del cuarto, iluminación, acústica y
amueblado.

9.1.1 Iluminación.

La energía total emitida por segundo por un
manantial de ondas
electromagnéticas se denomina "flujo radiante". Si
consideramos exclusivamente las ondas
correspondientes al espectro visible, el flujo radiante se
denomina "flujo luminoso". Concretamente definiremos como flujo
luminoso total de un manantial, a la energía luminosa
visible emitida por segundo por el manantial. Se define a la
unidad de flujo luminoso como "lumen", que es el flujo luminoso
por unidad de ángulo sólido emitido por un
manantial de una bujía. Siendo la "bujía" la
sesentava parte de la intensidad luminosa de un centímetro
cuadrado de cuerpo negro, operando a la temperatura de
fusión
del platino (2046 K). La iluminación o iluminancia de una
superficie, es el flujo luminoso que incide sobre ella por unidad
de área. La unidad de medida en el sistema métrico
es el "lux", que es el lumen por metro cuadrado. La
iluminación máxima producida por la luz solar es de
100 000 lux, mientras que en los días nublados sólo
llega a unos 1000 lux.

Existen tres elementos primordiales en la
consideración de la iluminación de una sala:
niveles de iluminación, ángulos de
iluminación y color de iluminación. El objetivo es
proveer iluminación del color correcto a niveles que le
permitan a la cámara el representar una escena de manera
natural.

El error más común en iluminación
se lleva a cabo en la consideración de los niveles de
iluminación (ya sea muy poca o demasiada
iluminación). Las videocámaras más modernas
especifican niveles de iluminación entre 1000 y 2000 lux,
pero pueden funcionar bien a niveles de 500 lux. La ventaja de
contar con niveles altos de iluminación (1250 lux)
será un desempeño de las cámaras mejorado.
La profundidad de campo, la habilidad para llevar a cabo el
enfoque de la escena, está directamente relacionada a la
cantidad de iluminación disponible a los
lentes.

Así que, donde los niveles de iluminación
sean altos, será fácil realizar el enfoque de la
imagen. También con iluminación suficiente
habrá muy poco o no habrá "ruido" en la
señal de video de la cámara (El ruido se manifiesta
como una imagen granulada estática
en el monitor). El ruido es generado normalmente por un circuito
de Control de Ganancia Automático (AGC) en la
cámara el cual tiende a incrementar la fuerza de la
señal en situaciones de baja iluminación. La
desventaja de utilizar niveles altos de iluminación es el
calor
adicional generado por las instalaciones eléctricas, que
hacen a la sala más cara (y potencialmente más
ruidosa) para ambientar. Los participantes de la conferencia
probablemente se sentirán incómodos en un ambiente
brillante y caliente.

Las ventajas de utilizar un nivel bajo de
iluminación (750 lux) se centran en el confort de los
participantes y en el costo de ambientar la sala. Sin embargo por
debajo de los 750 lux de iluminación la cámara de
video no será capaz de representar propiamente la escena.
Los colores se
"lavarán" y las sombras serán demasiado
pronunciadas. La señal de video contendrá ruido el
cual afectará la habilidad del codec de video de adaptar
apropiadamente el movimiento en la escena (el ruido es percibido
como movimiento en la escena).

El objetivo es entonces trabajar entre 750 y 1250 lux
(en un valor aproximado de 1000 lux). A este valor, los niveles
de ruido de la cámara serán aceptables, los
colores
serán representados apropiadamente, y los participantes de
la conferencia estarán confortables.

La luz en un ángulo apropiado es un factor
importante para obtener una imagen de buena calidad.
Desafortunadamente, la mayoría de las salas de
videoconferencia existentes, están equipadas con
instalaciones para irradiar la iluminación en su
mayoría hacia abajo normalmente sobre la superficie de la
mesa de conferencia. Esto es aceptable para una sala de
conferencia "normal", donde el propósito es proveer de la
iluminación adecuada sobre los documentos u
objetos colocados en la mesa. Desafortunadamente, este tipo, o
ángulo de iluminación provoca sombras obscuras
sobre los ojos, nariz y barba de las personas en la mesa.
También provoca áreas "calientes" de
iluminación en hombros y cabezas.

El ojo humano es mucho más capaz de compensar
este tipo de iluminación, mejor aún que la
más sofisticada de las videocámaras. El rango de
contraste aceptable para el ojo incluye el rango entre estas
áreas de brillo más notable y las sombras obscuras.
Una video cámara es mucho menos tolerante; cualquier
sombra creada por ángulos de iluminación pobre
será mucho mas notoria en el monitor de video del punto
distante de recepción que para los ojos de aquellos que se
encuentren en la sala local.

Para cumplir con una escena uniformemente iluminada, se
deberán satisfacer varias condiciones. La fuente de
iluminación no deberá ser un sólo punto
(así como una luminaria de spot, o una estructura de
enfoque simple), deberá ser entonces proporcionada por
diversas fuentes (como
por ejemplo bulbos múltiples de 2' X 2' o instalaciones
fluorescentes de 2' X 4'). Existe una regla para la
iluminación de las salas de videoconferencia la cual puede
ser aplicada. Hablando generalmente, una fuente luminosa
deberá ser colocada 45 grados por encima del objeto. Las
fuentes de
iluminación situadas a ángulos menores de 45 grados
estarán "sobre los ojos" de los participantes de la
conferencia, las fuentes a más de 45 grados dejarán
sombras notables particularmente debajo de los ojos.

Es importante que la cámara vea una escena con
niveles de iluminación uniformes en todos los sitios.
Aún más crítico que una escena con niveles
de iluminación distribuidos equitativamente, es la
cantidad de luz reflejada hacia la cámara por la pared
situada al frente de la sala. El nivel de iluminación
reflejado por la pared trasera deberá ser escasamente
menor que y nunca deberá exceder aquella reflejada por los
participantes de la conferencia.

Este puede ser un reto interesante porque los fondos de
diferente color o textura reflejarán diferentes niveles de
iluminación. Por consiguiente, no es suficiente el
instalar iluminación de pared y asumir que un nivel
apropiado será reflejado.

El método más exacto de medición de
la cantidad de luz reflejada es con un "exposímetro".
Estos dispositivos son utilizados comúnmente por
fotógrafos para el
análisis de los niveles de exposición de una
película en diferentes áreas de una escena. Algunas
cámaras de 35 mm. tienen construido en sí uno de
estos dispositivos.

Se deberá tomar entonces la lectura de
la cantidad de iluminación en los sitios donde se
situará a los participantes, para después tomar el
nivel de iluminación que está siendo reflejado por
la pared de fondo.

En general se entiende como fuente luminosa al
dispositivo que es capaz de emitir radiaciones visibles para el
ojo humano. A las fuentes luminosas artificiales se las llama
lámparas. Todos los tipos de lámparas existentes se
pueden incluir en algunos de los dos grandes grupos siguientes,
las que emiten "radiaciones caloríficas" y las que emiten "radiaciones
luminiscentes". Las primeras se basan en las radiaciones que se
producen cuando se eleva la temperatura de
ciertos cuerpos hasta un valor conveniente, también se les
conoce con el nombre de "incandescentes". El segundo tipo se basa
en el fenómeno de la luminiscencia, que consiste en la
producción de radiaciones luminosas con un
pequeño aumento en la temperatura,
que puede obtenerse por fluorescencia o fosforescencia. Cuando la
emisión de radiaciones luminosas persiste después
de cesar la causa que la produce se trata de
fosforescencia.

Desde el punto de vista luminotécnico, las
lámparas se caracterizan por las siguientes
magnitudes:

• Flujo luminoso, es la fracción de flujo
  radiante que produce una sensación luminosa, su unidad
  es el lumen.
• Vida útil, es el tiempo transcurrido para que
  el flujo luminoso de la misma, descienda a un 80 % de su valor
  inicial.
• Temperatura de color, es la temperatura
  absoluta a la que un cuerpo negro (cuerpo que absorbe todas las
  radiaciones que inciden en él; no transmite ni refleja
  nada), emitirá una radiación luminosa que
  produzca la misma impresión de color en nuestro
  órgano visual que la lámpara considerada. En
  general la temperatura
  real del filamento y su temperatura de color no son iguales,
  siendo esta última mayor en algunas decenas de
  grados.
• Índice de rendimiento en color, que tiene por
  objeto calificar mediante un sólo número la
  aptitud de la fuente para reproducir fielmente los colores de las
  superficies que ilumina. Este índice se calcula por un
  método de referencia (generalmente el cuerpo negro),
  cuyo índice es por definición igual a
  100.
• Rendimiento luminoso, es la relación entre el
  flujo total producido por la lámpara, en lúmenes,
  y la potencia
  eléctrica consumida por la misma, en vatios. Se expresa
  en lumen/vatio.

La iluminación de una sala de conferencias
estándar normalmente esta establecida mediante la
combinación de dos tipos diferentes de instalaciones de
iluminación. La instalación fluorescente
normalmente tiene una temperatura de color de 5.600 grados
Kelvin, y las instalaciones incandescentes tienen una temperatura
de color de 3.200 grados kelvin. La escala de
temperatura de color fue inventada por un físico
británico (de ahí el nombre de kelvin) y hace
referencia al color de una varilla de hierro cuando
es calentada a temperaturas específicas.

Cuando una varilla es calentada gradualmente cambia de
color hasta que se vuelve "blanca", a bajas temperaturas tiende a
ser de color rojo. La luz del sol en un día soleado mide
entre 5.500 grados y 5.600 grados. Un bulbo de iluminación
de tungsteno proporciona 3.200 grados.

Existe un pequeño "inconveniente" en este sistema
de medición de color de la luz. La mayoría de los
decoradores de interiores hacen referencia a los colores entre el
rango de naranja – rojo como colores "cálidos" y los
colores entre el rango de azul – blanco como colores "frescos" o
"fríos". Si observamos esta terminología en la
escala de kelvin
las luces "frías" son las naranja – rojizas, y los colores
"cálidos" o "calientes" son los azul -blanco (porque la
varilla del metal está mucho más caliente cuando
adquiere estas tonalidades).

Como se puede imaginar, el color de la luz disponible en
una sala de videoconferencia afectará en cómo
percibirá la cámara el color de los objetos (y
personas) dentro de esa área. La mayoría de las
cámaras están equipadas con una
características de "balance de blancos" la cual corrige
electrónicamente la temperatura de color de la luz en el
cuarto. Esta característica varía de una
cámara a otra, pero generalmente está disponible
para corregir entre los rangos de 3.200 y 5.600 grados. El ojo
humano ejecuta este ajuste automáticamente y muy
exactamente, normalmente en unos instantes.

Subjetivamente, parece ser que las luces "frías"
(en la escala de kelvin)
son más placenteras que las luces "calientes". Por otro
lado, las luces "calientes" son más brillantes, estos es,
se obtienen niveles de iluminación más altos a
partir de una instalación que incorpore luces "calientes"
que las que se obtienen de instalaciones "frías" con un
mismo consumo de
energía. La mayoría de las instalaciones de
iluminación industriales incorporan bulbos fluorescentes
de 5.600 grados, aunque existen también bulbos
fluorescentes de 3.200 grados. Muchas salas de conferencia han
mezclado exitosamente los dos tipos de bulbos en una
proporción aproximada de 50 por ciento, con buenos
resultados. Esto da como resultado niveles de iluminación
suficientes con colores placenteros.

9.1.2 Acústica

Junto con la iluminación, los diseñadores
de salas deberán considerar también la
acústica. Existen cuatro elementos a considerar dentro del
diseño
acústico de una sala de videoconferencia: niveles de ruido
ambiental, tiempo de reverberación, colocación del
micrófono y bocina y el método de
cancelación de eco ha ser utilizado.

El objetivo general es proveer de una sala silenciosa
con un tiempo de reverberación relativamente
pequeño. La colocación adecuada del
micrófono y la bocina aumentará la calidad del
sonido transmitido entre las salas de conferencia. Todo esto se
combina para ayudar al cancelador de eco en su
función.

El primer paso para alcanzar un audio de alta calidad es
obtener una señal de la voz clara y fuerte de todos los
participantes. Esto no deberá ser opacado por la
obtención simultánea de ruido de fondo excesivo,
sonido distante de reverberación. El ruido del fondo
generalmente proviene de los ductos de ventilación,
balastras de iluminación fluorescente, y los ventiladores
de los equipos de enfriamiento. La calidad de
reverberación viene de la superficie de las paredes, pisos
y techos que reflejan la voz de los participantes muchas veces en
su camino al micrófono.

Estos sonidos pueden también interferir con las
conversaciones dentro del cuarto. Esta interferencia es aminorada
por el efecto de "filtrado" binaural normal de los escuchas. Un
escucha en el cuarto puede distinguir entre el sonido directo y
la reverberación. Un escucha en el extremo distante de la
conferencia no tiene esta habilidad. Un micrófono sencillo
capta toda la reverberación, ruido, y habla directa y las
reproduce sin la "señal" de dirección que beneficia
al escucha dentro de la sala. Por esta razón, el audio
transmitido deberá estar más limpio que el del
cuarto en el cual se produce para obtener el mismo nivel de
inteligibilidad.

9.1.3 Micrófonos.

En los primeros días de la videoconferencia, se
empleaban en los sistemas micrófonos omnidireccionales,
los cuales responden de igual manera a todos los sonidos
provenientes de todas direcciones. El micrófono
omnidireccional permitió a los participantes sentados
cerca de él, a una distancia uniforme, el ser escuchados a
niveles similares. Esto sólo operó cuando los
participantes se sentaban cerca del micrófono debido a la
cantidad de ruido ambiental y de reverberación que se
captaba en adición a la voz de los participantes. Esta
limitación redujo el número de
participantes.

La utilización de micrófonos
unidireccionales en lugar de micrófonos omnidireccionales
mejoró la inteligibilidad. Un micrófono
unidireccional responde a los sonidos de una manera diferente
dependiendo de su ángulo de captación o entrada. Un
sonido proveniente de la parte trasera (fuera del eje primario)
del micrófono produce una salida más baja que un
sonido que proviene del frente (sobre el eje). Esta
característica direccional del micrófono ayuda a
reducir la cantidad de reverberación y ruido transmitido
al escucha distante. Cuando el frente del micrófono
está apuntando hacia el participante, la voz del
participante producirá una salida más fuerte que el
ruido y reverberación provenientes de la parte trasera y
lados.

La manera en que un micrófono responde a los
sonidos que este capta a diferentes ángulos está
descrita por una gráfica especial denominada
patrón polar. El micrófono unidireccional
básico tiene un patrón polar "cardioide" (con
figura de corazón).
Un micrófono cardioide (figura 9.1) es cerca de la mitad
de sensitivo a los sonidos que provienen del frente con respecto
a los sonidos que provienen de atrás. Los
micrófonos están disponibles con una gran variedad
de características direccionales. Por ejemplo, un
micrófono supercardioide tiene un nivel de
captación más angosto siendo sólo 37 por
ciento más sensitivo a los sonidos que arriban desde los
lados comparado con los sonidos que arriban desde el frente. Sin
embargo este patrón angosto también tiene
lóbulos (áreas) de captación traseros y, en
general, no tienen significativamente menos captación de
ruido y de reverberación que el patrón
básico cardioide. El micrófono cardioide es
generalmente el más adecuado para aplicaciones de
videoconferencia. Estos micrófonos son generalmente
pequeños, del tipo de montaje en superficie para minimizar
las reflexiones provocadas por la mesa y la obstrucción
visual.

El reemplazar un sólo micrófono con
múltiples micrófonos fue utilizado para tratar de
incrementar el número de participantes. Esta
técnica sitúa a cada participante cerca de un
micrófono. Con un micrófono cerca de cada
participante, la captación de éste tendrá
una mejor relación de la voz de los participantes con
respecto al sonido de fondo y reverberación.
Desafortunadamente la señal de este micrófono se
mezclará con los demás micrófonos dentro de
la sala. La salida de los otros micrófonos contiene en su
mayoría ruido de fondo y reverberación debido a su
distancia con el participante. La señal resultante
contiene más ruido y reverberación que un
sólo micrófono pudiera captar por sí solo.
El uso de múltiples micrófonos unidireccionales
produce ligeramente mejores resultados que los que
producirían múltiples micrófonos
omnidireccionales, pero la cantidad de ruido y
reverberación captados es todavía excesiva si todos
los micrófonos están abiertos al mismo
tiempo.

Figura 9.1 Patrón cardioide
básico

Una solución a este problema es el encender
sólo el micrófono que esté próximo al
participante. El dotar a cada micrófono con un switch "oprima
para hablar" (push-to-talk) permite a cada usuario el seleccionar
su propio micrófono cuando el desee hablar. Esto resulta
generalmente incómodo y es difícil de aprender para
los usuarios ocasionales y nuevos. Los micrófonos
manualmente operados inhiben el flujo normal de la
conversación, limitando la espontaneidad y el
intercambio.

Los sistemas más nuevos algunas veces utilizan
dispositivos automáticos de mezclado. Estos dispositivos
automáticos usaron un nivel de activación
compuesto, por debajo del cual, un sonido no activaría a
un micrófono.

Existen diversos inconvenientes en utilizar un sistema
de este tipo. Primero, si el sistema está ajustado cuando
la ventilación está apagada, el sistema
encenderá los micrófonos cuando la
ventilación se encienda. De manera inversa, si el sistema
es ajustado con la ventilación encendida el nivel de corte
pudiera ser ajustado a un nivel muy alto para las conversaciones
ordinarias. Segundo, el nivel de activación compuesto
también permite a un participante con voz fuerte el
activar múltiples micrófonos mientras que previene
que un participante con voz suave pudiera encender
alguno.

Los sistemas de videoconferencia modernos, capaces de
usar más de dos micrófonos utilizan un mezclado
automático con un nivel de corte de ruido adaptable. Como
su nombre lo implica, el nivel de corte al cual un
micrófono se enciende automáticamente se adapta a
la cantidad de ruido constante en la sala, sin necesidad de
llevar a cabo un ajuste manual. La
circuitería de detección de voz utiliza esto para
distinguir entre los sonidos de fondo constantes y sonidos
cambiantes rápidamente como la voz. Un sistema incorpora
circuitería adicional la cual selecciona
automáticamente el micrófono más cercano al
participante. Este micrófono captará la voz del
participante con un mínimo de ruido y
reverberación.

9.1.3.1 Tipos de micrófonos.

Una sala de videoconferencia normal en una organización sitúa a todos los
participantes en una mesa sencilla y larga. Una opción
excelente para este escenario es un micrófono montable en
superficie. La apariencia de este tipo de micrófono es
distinta a los micrófonos convencionales, con su
apariencia abultada, no presenta obstrucción a los
participantes. Su estilo reduce la posibilidad del temor al
micrófono y se entremezcla fácilmente con la
estética de la sala. Un micrófono montable en
superficie con un patrón de captación cardioide es
deseable para evitar la retroalimentación acústica
entre micrófono y bocina, además de la
captación del ruido ambiental existente en la
sala.

Se podría también, colocar un
micrófono sobre la superficie del techo de la sala, con lo
cual se captarían menos ruidos de golpes en la mesa
provocados por los participantes. Este tipo de instalación
generalmente produce resultados marginales (especialmente en
sistemas en los que no se cuente con un sistema de control de
micrófono automático)

Una videoconferencia podría efectuarse
también haciendo uso de un pequeño estrado. En un
pequeño estrado generalmente el rango de movimiento de un
conferencista es pequeño, lo que simplifica la
colocación del micrófono. El micrófono
convencional de pedestal es el más utilizado para esta
aplicación. Un conferencista podría esperar
encontrar un micrófono de pedestal en el podium y
está muchas veces, familiarizado con su uso.

Sin embargo, este tipo de micrófono adolece de
diversos problemas. Algunos conferencistas posicionarán
innecesariamente el micrófono cerca de su boca. Este
acercamiento puede enfatizar enormemente las bajas frecuencias,
creando un sonido indistinguible, además de que obstruye
la vista de la cara del conferencista en aplicaciones de
videoconferencia.

El conferencista haciendo uso de un pizarrón
necesitará de movilidad. Ya sea frente al pizarrón
o de espaldas a este, la voz del conferencista deberá ser
escuchada al mismo nivel. Un micrófono lavalier, colocado
en la solapa o a la altura de ésta, obtendrá una
señal uniforme de la voz del conferencista debido a que su
distancia con el micrófono nunca cambia. Si el cable
resulta ser incómodo e inseguro, podría sustituirse
a una opción inalámbrica.

Para una mejor operación, el área de
utilización del micrófono lavalier deberá
estar limitada a áreas bien definidas de la sala de
videoconferencia, alejada del sistema de bocinas. Si el
conferencista con el micrófono lavalier se aproxima
demasiado al sistema de bocinas, podría haber una
retroalimentación acústica y podría enviarse
eco hacia la sala distante. Podrían colocarse en el mismo
pizarrón dos micrófonos de superficie colocados a
los extremos de éste y uno más sobre de él.
Este arreglo presenta dos grandes ventajas. Primero, la
posición relativa de los micrófonos y las bocinas
está bien establecida, con lo cual se evitaría la
retroalimentación acústica y el eco.

Segundo, se prevería la pérdida accidental
de los costosos micrófonos lavalier
inalámbricos.

En resumen, para obtener los mejores resultados, la
característica reverberante de la sala y los niveles de
ruido ambiental deberán ser controlados, ya que no existe
aún la tecnología que permita eliminar ambos una
vez que han sido captados por el micrófono. El uso de
micrófonos unidireccionales reducen la cantidad de
reverberación que se pudiera captar y por lo tanto, reduce
la cantidad de absorción requerida. Si el número de
participantes es mayor que dos o tres, se requerirá del
uso de micrófonos múltiples con control
automático. Este arreglo permite a los participantes
situarse dentro de una distancia óptima hacia al
micrófono (típicamente no más de un metro).
El sonido directo de los participantes es entonces mucho mayor
que el ruido y la reverberación.

9.1.3.2 Guía general para la selección
de micrófonos.

Como se mencionó previamente, una
recepción fuerte y clara de la señal de la voz del
participante es importante en una videoconferencia. El tipo de
micrófono y su colocación determinará que
tan fuerte será la voz del participante con respecto al
ruido ambiental y reverberación. El proceso de
selección deberá comenzar resolviendo algunas
preguntas simples. Algunas de estas pueden ser:

• ¿Qué tipo de encuentros
  ocurrirán?
• ¿Dónde serán posicionadas las
  conferencias?
• ¿Necesitan todos los participantes el mismo
  grado de interactividad?
• ¿Es una facilidad de uso simple o
  múltiple?
• ¿Se utilizarán ayudas para la
  presentación de información como son planos,
  pizarrones electrónicos, transparencias, o simples
  documentos?
• Finalmente, (pero muy importante para el propietario
  de la sala), ¿cuáles son los requerimientos
  estéticos?.

Las respuestas a estas preguntas, consideradas con las
condiciones acústicas de la sala determinará el
tipo, estilo y colocación de los
micrófonos.

9.1.3.3 Colocación de
micrófonos.

La distancia crítica (Dc) del cuarto es una buena
guía para la colocación del micrófono cuando
se considera junto con el ruido ambiental presente en el cuarto.
La distancia crítica de un cuarto es el punto, relativo a
la fuente, al cual el sonido arriba directamente desde la fuente
que es igual en intensidad a los sonidos que arriban por
reflexión alrededor del cuarto. Un micrófono
omnidireccional situado a una distancia crítica
tendrá iguales cantidades de sonido directo y reflejado en
su salida. Esta combinación de 50/50 de sonido directo y
reverberante hacen a la voz el escucharse hueca. fatigante y
difícil de escuchar para largos periodos de tiempo. El
colocar el micrófono a la mitad de la distancia
crítica resultará en una captación de la voz
del participante con cantidades aceptables de
reverberación.

Virtualmente los mismos resultados pueden alcanzarse
usando un micrófono unidireccional a la distancia
crítica.

Con un micrófono unidireccional, la distancia
crítica puede ser multiplicada por un número o
factor especial denominado el factor de distancia. El factor de
distancia representa el mejoramiento en la distancia
crítica que un patrón direccional dado ofrece
comparado a los resultados con un micrófono
omnidireccional. Por ejemplo, un micrófono cardioide, con
un factor de distancia de 1.7, puede ser situado a 1.7 veces
más alejado que un micrófono omnidireccional
podría y captará la misma cantidad de
reverberación. El micrófono supercardioide tiene un
factor de distancia de 1.9 y el hipercardioide tiene un factor de
2. Estos micrófonos teóricamente dan aún,
una mayor ventaja sobre la distancia crítica, pero
sólo si el participante está directamente "sobre el
eje". El patrón de captación angosto de este tipo
de micrófonos hacen que el estar directamente sobre el eje
sea crítico y que los lóbulos traseros de
captación puedan lograr ser un problema. Como se
planteó anteriormente el micrófono cardioide es la
mejor de las opciones.

9.1.4 Selección y colocación de
altoparlantes o bocinas.

En la sala distante, la colocación de las bocinas
con respecto a los usuarios no es tan crítica como la
disposición de los micrófonos en la sala
transmisora. El escucha binaural de los participantes ayuda a
diferenciar el sonido directo de las bocinas del ruido de fondo
local y reverberante, así como también del sonido
producido por alguien que habla dentro de la sala. El ruido de la
sala deberá ser mantenido bajo de tal manera que el sonido
de las bocinas no sea elevado excesivamente. El beneficio
adicional de mantener bajo el nivel de ruido de la sala es que la
cantidad de ruido transmitido a la sala distante será
mínimo.

La colocación de la(s) bocina(s) utilizadas
deberán tener una respuesta en frecuencia plana en todo el
rango de frecuencia disponible y una característica
direccional uniforme a través de al menos la frecuencia de
audio intermedia (a 3 Khz). Estas frecuencias son las más
críticas para la reproducción inteligible del
habla. La región de cruce de frecuencias (crossover),
donde uno de los transductores deja de aplicarse para que
funcione otro, generalmente miente en el rango crítico
para la inteligibilidad del habla. En muchas bocinas este
crossover no es manejado de una manera adecuada. Una bocina que
se desempeña aceptablemente en un rango de frecuencias
amplio para aplicaciones de música podría
mostrar picos o caídas indeseables en la respuesta de
frecuencia y cambios en el patrón direccional sobre las
frecuencias de voz de banda angosta.

Hasta ahora se ha mencionado cómo es que se puede
obtener la mayor fidelidad posible en el audio, al igual que se
ha seguido el habla desde el lugar donde se origina en la sala
hasta el punto donde es captado por el micrófono y su
reproducción en la sala. Debido a que la naturaleza del
audio utilizado en videoconferencia es bidireccional, estos
esquemas existen para los participantes en ambos cuartos. Esto
nos brinda el siguiente tópico: La estabilidad en la
retroalimentación del lazo electro – acústico
formado por estos dos esquemas.

9.1.4.1 Estabilidad del sistema.

La figura 9.2 muestra las señales
acústicas como se encuentran usualmente en las
aplicaciones de videoconferencia. Los símbolos de altavoz
pueden representar múltiples altavoces y el símbolo
de micrófono representa la suma de todos los
micrófonos mezclados ya sea de manera convencional o de
manera automática.

En suma al acoplamiento entre la bocina y el
micrófono, en la sala distante, existe un acoplamiento
entre la bocina y el micrófono en la misma sala. Esto
forma un lazo de retroalimentación el cual se comporta de
manera similar a aquellos que gobiernan a la
retroalimentación de osciladores. Dando una suficiente
ganancia a la señal y un cambio
apropiado de fase, el sistema oscilará.

Figura 9.2 Fuentes sonoras en una sala de
videoconferencia.

Para mantener una operación estable, la ganancia
alrededor de todo el sistema de lazo extremo a extremo y el lazo
local deberá ser menor a la unidad a todas las
frecuencias. Mantener esta estabilidad es el principal reto para
los sistemas de videoconferencia. Muchas de las prácticas
que se han tratado anteriormente que mejoran la claridad y la
inteligibilidad del audio de la videoconferencia ayudan
también a reducir este efecto para mejorar la estabilidad
de retroalimentación. Micrófonos unidireccionales y
el control automático de micrófonos ayudan a evitar
el acoplamiento directo entre bocina y micrófono. El
tratamiento acústico en la sala ayuda a reducir los
patrones reverberantes de bocina a micrófono. Sin embargo
estas prácticas por si solas no son suficientes para
mantener la estabilidad de retroalimentación.

Si un sistema es ajustado para mantener la estabilidad
de retroalimentación simplemente reduciendo el nivel de la
bocina, el sistema generalmente estará más
silencioso que lo deseado por alrededor de 6 dB en una sala
optimizada o bien mas allá de este valor para salas en
condiciones no óptimas. Los sistemas sin control
automático de micrófonos excederán a este
valor por aún más. Un sistema con cuatro
micrófonos deberá ser más silencioso 6 dB
que el sistema equivalente con sólo un micrófono.
Esta es la razón primaria del porqué los sistemas
sin control de micrófonos casi nunca exceden más de
dos o tres micrófonos.

Si el nivel de transmisión (ganancia en los
micrófonos) son reducidos para alcanzar la estabilidad del
sistema en lugar de los niveles de las bocinas, los niveles
débiles son transferidos a la sala distante. Con tan
sólo bajar las ganancias del audio de transmisión o
recepción se logra la estabilidad del sistema deseada,
pero deja al escucha con un nivel inaceptablemente bajo o con la
necesidad de que el participante se acerque demasiado al
micrófono.

Debido a que los niveles son muy bajos, la única
opción es el acercamiento excesivo del participante hacia
el micrófono.

Una mejor manera de mantener la estabilidad en la
retroalimentación es bajar temporalmente (atenuar) la
señal de transmisión o de recepción. Este
"supresor de retroalimentación" (no debe confundirse con
supresión de eco), atenuará alternativamente el
nivel de la señal recibida o transmitida
automáticamente de acuerdo a la dirección de la
conversación. La cantidad de atenuación requerida
variará de acuerdo a la cantidad de acoplamiento
acústico de la bocina al micrófono. Para el caso de
una sala de videoconferencia óptima, la cantidad de
reducción de supresión de retroalimentación
es de 6 dB o menos. Cuando es manejado de una manera altamente
interactiva, este nivel de supresión es imperceptible.
Bajo estas condiciones, las transiciones del sistema para los
modos de transmisión y recepción deberán ser
uniformes y complementarios en cada sala.

9.1.5 Ruido ambiental.

El ruido ambiental no deberá exceder los 50 dBA
(idealmente) para lograr resultados aceptables. Un decibel
acústico (dBA), es la relación que existe entre una
potencia acústica-mecánica de un sonido dado en
relación a una potencia de referencia mínima que
exitará al tímpano del oído.

Cuando el ruido sobrepasa el nivel de los 50 dBA,
provoca que los usuarios aumenten el nivel de sus voces para ser
escuchados dentro del cuarto y también requieren de un
nivel más alto de captación de los
micrófonos del sistema de videoconferencia. Cuando los
niveles de ruido ambiental son altos, los micrófonos
deberán ser colocados cerca de los participantes para
captar su voz de manera inteligible. La relación
señal a ruido de la señal de los micrófonos
del cuarto dependerá de la distancia a la que estén
colocados con respecto a los participantes y de la cantidad de
ruido ambiental presente en la sala. Una relación
señal a ruido de al menos 20 dB es deseable para prevenir
la fatiga de los escuchas. La relación señal a
ruido de audio de un sistema es la relación del voltaje de
valor cuadrático medio (RMS) de la señal de tono de
prueba estándar contra el voltaje cuadrático medio
(RMS) del ruido en las terminales de la salida del sistema. Puede
considerarse como ruido a una señal extraña en la
banda de 50 a 18 khz.

Una relación de 10 dB es generalmente el
límite absoluto de aceptabilidad. En un cuarto con 50 dBA
de nivel de ruido ambiental, un micrófono omnidireccional
necesitará estar situado a 45 cms. del participante. Un
micrófono unidireccional en la misma sala podría
estar situado a 80 cms. para obtener la misma relación. El
nivel de audición preferido mínimo es
aproximadamente de 64 dBA para un nivel de ruido ambiental de 42
dBA. El nivel de audición preferido aumentará en la
misma proporción en que el nivel de ruido ambiental
aumente. Al bajar los niveles de ruido ambiental en la sala se
logra que el sistema sea operado en niveles de
conversación normales, lo que provocará que las
videoconferencias sean escuchadas de una manera más
natural.

9.1.6 Reverberación.

Cuando se conecta una fuente sonora en un recinto, como
consecuencia de las reflexiones, existe un crecimiento gradual de
la energía, posteriormente el aumento de energía
cesa después de cierto tiempo, alcanzando la
energía en el recinto, un valor constante. Si una vez
alcanzado este valor, la fuente sonora deja de emitir, el sonido
que recibe el observador no desaparece inmediatamente. Un corto
tiempo después de que la fuente ha dejado de emitir,
desaparece la onda directa y el observador recibe la
energía de la primera onda reflejada, después la
segunda, tercera, etc., ondas reflejadas
y así sucesivamente, siendo la energía de estas
ondas cada vez
más pequeña. Después de cierto intervalo de
tiempo, la energía de las ondas que llegan
al observador, ha disminuido tanto, que el oído no puede
percibirlas y el sonido desaparece.

El proceso de persistencia y disminución de la
energía en un recinto, una vez desconectada la fuente
sonora, recibe el nombre de reverberación y el tiempo que
la señal sonora necesita para reducirse hasta el umbral de
audición, se conoce como tiempo de
reverberación.

El tiempo de reverberación de un recinto
está en función del empleo que
tenga el local, así como también del volumen del
mismo. Es necesario mencionar que el tiempo de
reverberación dentro de la sala es un factor importante
desde el punto de vista de que si se está utilizando un
cancelador de eco, cualquier señal de audio que se
encuentre semejante será eliminada, pero se
empleará mayor poder de procesamiento si es que el tiempo
de reverberación es grande, por lo que, para el
diseño de la sala, se deberá considerar un tiempo
de reverberación mínimo. La reverberación
ideal para una sala de videoconferencia, según pruebas
experimentales, es igual o menor a 0.4 segundos.

9.1.7 Cancelación de eco.

En un sistema de teleconferencia, el habla del extremo
remoto de la conferencia es amplificado por el sistema de
conferencia y entregado por la bocina local. Algo de esta
energía del sonido va directamente desde la bocina hasta
el micrófono (acoplamiento acústico directo) y algo
es reflejado por las paredes u otros objetos en la sala de
conferencia (eco reflejado). Después de un tiempo de
retardo dependiente del tamaño del cuarto y del sonido
reflejado por las paredes del cuarto, este eco es también
alimentado al micrófono.

Para el micrófono, estas señales del habla
parecieran ser originadas en el cuarto y serán enviadas
normalmente el extremo remoto, donde serán apreciadas como
indeseable eco. El retardo en la señal del habla es
particularmente objecionable, siendo muy difícil para el
escucha remoto el entablar una conversación.

Para eliminar este eco indeseable, los sistemas de
conferencia tradicionales y bocinas simplemente apagan el
micrófono cuando detectan habla remota. Esto bloquea
efectivamente el eco de retornar al extremo remoto. Los sistemas
mas avanzados controlan los niveles de la bocina y
micrófono de una manera mas sofisticada, pero
todavía bloquean el habla de una dirección u otra.
Estos viejos sistemas proveen un canal de audio "half-duplex", en
el cual sólo una de las partes puede hablar a un tiempo
sin cortar al otro extremo. En este sistema half-duplex, un
participante continuo puede monopolizar el canal de audio, la
interactividad normal es suprimida y las sílabas del habla
al principio y final de las oraciones son frecuentemente
cortadas. Las consecuencias negativas de este tipo de sistemas
son muchas.

A las personas no les agrada utilizar sistemas como
estos, porque se sienten frustrados al no ser capaces de
expresarse propiamente. En el peor de los casos,
información importante puede perderse debido a
sílabas cortadas y palabras perdidas. Existe
también un sentimiento de falta de control durante la
conferencia, la cual puede conducir a una pérdida de
productividad
y desentendimiento de intenciones percibidas.

Este efecto es mayor en conferencias multipunto, donde
participen tres o más sitios. Cualquier habla o nivel alto
de ruido de fondo, como un tosido o el cerrar de una puerta, en
cualquiera de las salas provocará que los
micrófonos se cierren temporalmente y entonces se
interrumpirá la conferencia.

Afortunadamente, se ha descubierto recientemente una
tecnología conocida como cancelación de eco, la
cual elimina la necesidad de apagar o atenuar los
micrófonos y bocinas proporcionando un canal de audio full
dúplex.

Esta tecnología ha mejorado aún más
la calidad del audio.

En el proceso de cancelación de eco, la
señal de audio que se recibe desde la sala remota es
enviada a la bocina local. Es también convertida en una
señal digital y guardada en una memoria de
computadora (ver figura 9.3). La señal del
micrófono local es también convertida a digital, y
un procesador de señal digital compara las dos
señales.

Figura 9.3 Sistema de cancelación de
eco.

Cualquier similitud en estas dos señales
será ocasionada debido a que los componentes de la bocina
serán captados por el micrófono, ya sea vía
acoplamiento directo o de reflexiones del sonido de las paredes
de la sala de conferencia. El procesador de señal tiene
una imagen guardada del habla enviada a la bocina, compara esta
imagen a la de la señal recibida por el micrófono,
determinando las similitudes que existen entre ellas. Estas
similitudes son extraídas electrónicamente de la
entrada del micrófono, dejando solamente el habla local.
El resultado, que consiste solo el habla local, libre de eco, es
entonces enviado al sitio distante el habla local.

El procesador esencialmente construye un modelo
electrónico de las propiedades acústicas de la sala
de conferencias. Para una cancelación de eco efectiva, no
sólo deberá ser exacto este modelo, sino que
también deberá estar siendo constantemente
reconstruido el modelo, para prevenir cambios en las
características acústicas de la sala.

La acústica de la sala depende siempre de
factores variables como
el número de personas en el cuarto y la disposición
de los micrófonos. Los cambios en estos factores
deberán ser compensados rápidamente en el
cancelador de eco para alcanzar la construcción de un modelo
apropiado.

El tiempo en el cual el procesador construye el modelo
correcto es llamado el "tiempo de convergencia". Un tiempo de
convergencia corto resultará en un canal de audio
más robusto y estable, con menor cantidad de eco al
principio de la conferencia o cuando las condiciones
cambien.

Los cálculos que deben ser ejecutados para
construir y mantener este modelo toman una cantidad considerable
de poder de procesamiento, y requieren de el uso de circuitos
integrados específicos.

9.1.7.1 Ventajas de la cancelación del
eco.

Debido a que el eco acústico es removido
electrónicamente en vez de acústicamente, se
necesita dar menor atención a la colocación de la
bocina y micrófono y las características
acústicas de la sala. Los micrófonos
omnidireccionales podrían ser utilizados y las salas de
conferencias, con muy poco o nada de tratamiento acústico
pueden ser utilizadas brindando servicio como salas de
videoconferencia. Con micrófonos omnidireccionales no
existen zonas muertas y aún comentarios en voz baja pueden
ser escuchados por todas las partes.

Debido a que el acoplamiento acústico entre
bocina y micrófono es menos importante, una
disposición de micrófonos más flexible es
posible, usualmente resultando en la utilización de
sistemas menos complejos, lo que mejora la apariencia de
cualquier sala de conferencia y reduce los costos
totales.

En adición, con una cancelación de eco de
alta calidad se puede lograr un canal de audio natural full
dúplex.

9.1.8 Aire
acondicionado.

El acondicionamiento de aire es un
proceso que tiende al control simultáneo, dentro de un
ambiente delimitado, de la pureza, humedad, temperatura y
movimiento del aire. El aire
acondicionado no depende de las condiciones climáticas
exteriores. El acondicionamiento de aire se puede
realizar de las siguientes maneras:

1. Enfriándolo,

2. calentándolo,

3. quitándole humedad,

4. añadiéndole humedad al seco ó
parcialmente seco,

5. comprimiéndolo.

Los márgenes de confort de trabajo, para personas
ocupadas en actividades normales desde el punto de vista de
temperatura son de 18º a 23º C en invierno y de
22º a 28º C en verano dentro de los recintos de
trabajo.

Un sistema de ventilación o de aire
acondicionado bien diseñado deberá funcionar
normalmente sin generar o transmitir ninguna vibración o
ruido aéreo, y tampoco deberá permitir el paso de
una conversación al transmitirla entre dos recintos
conectados por el mismo conducto de aire. El ruido
que aporta un sistema de ventilación al ruido total de un
recinto puede reducirse mediante las siguientes
medidas:

1. Una elección e instalación adecuada de
   los motores,
   ventiladores y rejillas. Estos últimos son las
   principales fuentes de ruidos que se transmite a través
   del aire y a través de las vibraciones en estructuras
   mecánicas.
2. Un diseño aerodinámico del sistema de
   transmisión de aire de tal forma que se evite la
   formación de turbulencias. Cuando el aire fluye a
   través de una conducción, las obstrucciones de
   cualquier tipo (curvas, ramificaciones laterales, cambios de la
   sección del conducto, rejillas, etc.) producen
   corrientes en remolino o cualquier otra forma de flujo
   turbulento. Como consecuencia de estas turbulencias se generan
   ruidos que contienen sonidos de todas las frecuencias. Sin
   embargo, los ruidos que proceden de este mecanismo, suelen
   tener un porcentaje mayor de ruido en las altas frecuencias que
   los ruidos generados por el sistema motor –
   ventilador. Por lo tanto, un diseño aerodinámico
   conducirá hacia una reducción efectiva del nivel
   de ruido. Algunas veces las turbulencias harán que
   algunas partes del sistema entren en vibración, mas
   concretamente las paredes de los conductos sin ningún
   tipo de recubrimiento darán por tanto al ruido un timbre
   muy determinado.
3. Aplicación del tratamiento absorbente adecuado
   en el interior de los conductos y dentro de los recintos de los
   equipos. El recubrimiento deberá añadir un cierto
   amortiguamiento mecánico a las paredes del tubo para
   evitar que entren en resonancia. Si el recubrimiento tiene un
   bajo coeficiente de conductividad térmica como sucede
   normalmente, no será necesario un posterior aislamiento
   térmico del conducto. Como contrapunto a esto, el
   recubrimiento incrementa la resistencia al
   flujo de aire en el interior del tubo. Las propiedades
   acústicas de los materiales
   que se requieren para el recubrimiento de conductos son algo
   más precisas que las necesarias para el tratamiento
   acústico de recintos. Deberán ser resistentes a
   la humedad y deberán ofrecer la mínima resistencia
   posible al paso del aire. Es esencial que estos materiales
   sean resistentes al fuego, de hecho las conducciones
   combustibles están prohibidas por la mayoría de
   las leyes de
   construcción. Por esta razón, la
   mayoría de los materiales
   de recubrimiento son de naturaleza
   mineral que normalmente se consolidan como un aglutinante
   incombustible que proporciona una rigidez estructural adecuada
   y evita que la corriente de aire arrastre las partículas
   minerales.

9.1.9 Amueblado

El amueblado está en función de la
discreción de los propietarios de la sala de
videoconferencia. La mayoría de las discusiones acerca de
los muebles para las salas de videoconferencia terminan en la
figura que deberá tener la mesa. Una variedad de formas de
mesas han sido tratadas y una defensa celosa de cada
configuración de mesa puede ser encontrada.

En la figura 9.4 se presenta una de las formas de mesa
más populares, una mesa trapezoidal la cual es más
ancha del extremo situado frente a los monitores de
videoconferencia. Esta figura es popular porque permite a las
personas alrededor de la mesa interactuar con cada uno de ellos
fácilmente, al igual que con las personas situadas en el
otro extremo del enlace de conferencia.

Figura 9.4 Amueblado para una sala de
videoconferencia.

Es realmente una manera de preferencia individual y
debería estar decidida con un buen entendimiento de los
diferentes grupos que utilizan la sala.

Para el caso del amueblado de una teleaula (figura 9.5),
se deberá contemplar la necesidad de escritura para
los asistentes, así como el espacio necesario que permita
la colocación de dispositivos y materiales
didácticos auxiliares (computadora, cuadernillos de
estudio, etc.), además de los dispositivos propios del
sistema o sala, (micrófonos si es que es el caso); esto se
aplica también para el instructor.

Figura 9.5 Distribución de amueblado en una
teleaula.

9.1.10 Subsistema de video.

Las configuraciones de equipo de videoconferencia en la
sala son tan variadas como las aplicaciones para
videoconferencias. Todos los paquetes de equipo tienen
subsistemas comunes: El subsistema de video, el subsistema de
audio y el subsistema de control.

Es imposible discutir cada una de las posibles
combinaciones de equipo, pero existen algunas generalizaciones de
equipos que pueden ser hechas y que podrían ser de gran
ayuda para su comprensión.

Un sistema bien diseñado es aquel que no utiliza
más que los dispositivos que sean absolutamente
necesarios. El requerimiento básico es el entregar video
proveniente de las cámaras hacia el codec, y desde el
codec hacia él (los) monitor(es). Mas allá de esto
existe un número de funciones las cuales varían en
importancia, y de nuevo, dependen mucho del uso propuesto para la
sala de videoconferencia.

La figura 9.6 identifica los elementos claves del
subsistema de video. La línea horizontal más gruesa
divide el lado de transmisión (arriba) del lado de
recepción (abajo).

El sistema entero puede ser pensado como los
dispositivos que generan video, los dispositivos que reciben
video, y los dispositivos que portan (o mueven) el video de un
extremo a otro. El codec es único porque genera y recibe
video.

Figura 9.6 El subsistema de video.

Es adecuado discutir primero acerca del sistema de
distribución de video porque es responsable de la
conexión de las fuentes de video a los destinos del video.
Las fuentes de video incluyen cámaras, proyectores en
video de diapositivas, salidas de videograbadoras para
reproducción, las salidas de video del codec, etc. El
destino del video incluye: monitores de
video, entradas de videograbadoras para grabación,
entradas del codec para transmisión, impresoras de
video, etc.

El sistema de distribución puede ser tan simple
como un cable el cual conecte directamente la salida de la
cámara a la entrada del codec, o tan complicado como un
sistema de switcheo de video configurado para permitir a
cualquier fuente de video ser conectada a cualquier
combinación de destinos de video a cualquier
tiempo.

Las salas de videoconferencia existen en ambos extremos.
La más simple es una sala con una cámara sencilla y
monitor directamente conectados al codec. Esto funcionará
sin problemas, el tiempo que sea necesario. Existen
diseños que incluyen siete u ocho cámaras enrutadas
a través de switches sofisticados al codec y a
múltiples monitores.

Los participantes de una videoconferencia deciden que
cámara será vista en el extremo lejano haciendo la
selección en el sistema de control de la sala de
conferencia. Normalmente sólo una cámara puede ser
vista en el extremo distante en un tiempo dado.

El término de "video en movimiento" es utilizado
para describir el video en vivo o con movimiento transmitido de
una de las salas de videoconferencia a la otra. Esto se origina
con la cámara principal de la sala de conferencia y es
dirigida hacia la entrada del codec a través del sistema
de distribución. El codec codificará y
comprimirá la señal de video y la pasará
hacia la red de comunicaciones al codec situado en el extremo
distante donde será decodificada y desplegada.

Virtualmente cualquier videocámara (u otra fuente
de video) puede ser enrutada a través del sistema de
distribución al codec para su transmisión al otro
extremo. Los sistemas de videoconferencia normalmente incluyen
una cámara sencilla localizada al frente de la sala de
conferencia y cerca del monitor principal de video. Está
colocada cerca del monitor para mantener una ilusión de
contacto visual con las personas en el otro extremo.

Los participantes de la conferencia tienden a mirar este
monitor primero debido a que verán personas en el extremo
distante. El localizar la cámara principal cerca del
monitor principal da al participante la ilusión de que los
participantes están mirando hacia la cámara, aunque
estén actualmente mirando al monitor cerca de la
cámara.

Muchas salas de videoconferencia proveen de dispositivos
de video gráficos los cuales facilitan el despliegue de
documentos (o
imágenes guardadas en memoria) para que todos los
participantes los vean a ambos extremos de la conexión de
videoconferencia, el codec de video cuenta con una segunda
entrada separada de la entrada principal de video la cual es
capaz de transmitir una imagen simple de video
"congelado".

El dispositivo gráfico más común de
video es una cámara de documentos. Este dispositivo tiene
una cámara de video suspendida sobre una pequeña
tabla. Los documentos pueden ser situados en esta tabla dentro de
la vista de la cámara. La salida de cámara es
enrutada mediante el sistema de distribución de video a la
entrada de gráficos del codec. Entonces, será
posible transmitir una imagen "congelada" de la mesilla de
documentos al extremo distante.

Cualquier dispositivo de video puede funcionar como una
fuente gráfica. Una cámara de documentos es la
más típica. Algunas salas de videoconferencia
incluyen una cámara montada en el techo sobre la mesa de
conferencias. El posicionar la cámara sobre la mesa de
conferencias permite a los participantes colocar documentos, u
objetos grandes, en la mesa al frente de ellos para que puedan
ser vistos por las personas situadas en el extremo distante. Las
computadoras personales algunas veces son también
utilizadas para generar cartas o
gráficas para transmisión.

Existen dispositivos especializados de video los cuales
pueden ser diseñados para satisfacer las necesidades de
los participantes, algunos de los más comunes pueden ser
reproductores de videocintas y grabadores, proyectores de video
de diapositivas de 35 mm.. Proyectores de videofilmes de 8 y 16
mm., "scanners" de video, impresoras de
video, reproductores de video discos ó computadoras
personales.

Si el dispositivo tiene una salida de video hay una
buena oportunidad de poderlo interconectar al sistema de
distribución de video. La utilidad de
muchas salas de videoconferencia podría ser mejorada
incluyendo algún equipo periférico común a
las necesidades de presentación de los usuarios regulares
de la sala.

Un acuerdo regular es que el sistema de videoconferencia
permita a las personas llevar a cabo un tipo de encuentro al que
ellos están normalmente acostumbrados. Esto es debido a
que generalmente estas personas están acostumbradas a un
sólo método de presentación de
gráficas como por ejemplo las diapositivas de 35 mm. y los
acetatos los cuales no pueden ser utilizados convenientemente
dentro de una sala de videoconferencia, por lo que los
dispositivos apropiados de despliegue de gráficos
deberán incluirse por el diseñador de la
sala.

El término "previo" es utilizado para describir
la posibilidad del sistema de distribución la cual permite
a los participantes de la conferencia visualizar imágenes
de ellos mismos (como se verían en el extremo distante), o
el visualizar las imágenes de los gráficos antes de
ser transmitidas.

A través de un comando en el sistema de control
de videoconferencia, las imágenes de las fuentes locales
de video pueden ser visualizadas en los monitores
locales. La característica del previo está incluida
para permitir a los participantes de la conferencia estar
seguros de
cómo es que los están viendo en el extremo distante
y de asegurarse a sí mismos que las imágenes
correctas están siendo transmitidas.

9.1.11 Subsistema de audio.

El propósito fundamental del subsistema de audio
es permitir a los participantes de ambos extremos de la junta
escuchar y el ser escuchados. Esto es mucho más
difícil de lo que parece. Ver figura 9.7. Los componentes
principales del sistema de audio se muestran en la figura 9.8,
los cuales se describirán a
continuación.

Uno o dos micrófonos se sitúan normalmente
en la mesa de conferencias en un lugar que permita cubrir el
audio de los participantes. Se utilizan normalmente
micrófonos direccionales con lo cual se pretende reducir
la cantidad de sonido captado desde la bocina. Las ondas sonoras
se debilitan conforme recorren mas distancia, por lo que las
personas que estén alejadas de la mesa no serán
escuchadas con la misma claridad que las personas situadas
alrededor de la mesa.

Figura 9.7

Figura 9.8 El subsistema de audio.

El mezclador de audio combina todas las fuentes de audio
de la sala local en una sola señal de audio. Esto
deberá incluir a todos los micrófonos, la salida de
audio de los reproductores de cinta, o de cualquier otra fuente
que requiera ser escuchada en el extremo distante.

El cancelador de eco tratará de remover las
señales que representen eco potencial de la línea
de transmisión. Los métodos empleados varían
entre fabricantes. Es importante notar que el cancelador de eco
varía el sonido transmitido a la sala distante (cuando se
detecta eco potencial). La mayoría de los canceladores de
eco no hacen nada con el eco que entra a la sala local
proveniente de la sala distante.

Los amplificadores reciben el audio desde la sala
distante después de que fue procesado por el cancelador de
eco y lo promueve hacia la salida a través de las bocinas.
Las bocinas o monitores de audio es el punto final para las
señales de audio dentro de la sala. Están
localizadas normalmente en algún lugar cerca del monitor
para aumentar la ilusión de contacto con el punto
distante. Es natural voltear la cabeza hacia la dirección
desde la cual proviene el audio, esto es, cerca del monitor
principal donde podrá observarse a los participantes del
otro extremo la ilusión del contacto es
reforzada.

9.1.12 Subsistema de control.

El sistema de control de la videoconferencia es el
corazón
y el alma de la videoconferencia porque es lo que los
participantes de la conferencia tocan y sienten. No hay duda de
que la calidad del audio y el video está relacionada
directamente al codec y al modo de compresión utilizado.
Sin embargo la mayoría de los participantes de la
conferencia se llegan a acostumbrar al nivel de calidad de la
imagen. El sistema de control en el panel de control
situado sobre la mesa de conferencias es lo que ellos tocan y
usan día a día. Un sistema de control de la sala de
videoconferencia tiene dos componentes claves: el panel de control
(el cual normalmente se sitúa sobre la mesa de
videoconferencia) y el sistema de control central.

Figura 9.9 El subsistema de control.

Es a través del control que los participantes
trasladan sus deseos hacia acciones.
Ellos seleccionan cuál fuente de video será vista
en el extremo distante, como son posicionadas sus cámaras,
cuándo una videograbadora reproducirá un material,
etc. El sistema de control central actúa cuando los
botones del panel de control
son oprimidos por los participantes de la conferencia. El
panel de
control es todo sobre lo que los participantes deberán
conocer.

Los participantes de la conferencia no deberán
ser confundidos con detalles pertenecientes a las interfaces del
sistema de control a otros dispositivos en la sala. Su interés
sólo abarcará que el panel es de fácil uso y
comprensión. Por esto, su diseño y funcionalidad
llegan a ser unos factores críticos. La mayoría de
las salas capaces técnicamente sufrirán de la falta
de uso si el panel de control
no simplifica la operación hasta el punto en que
cualquiera puede utilizar la sala con el mínimo de
entrenamiento.

Un panel de control puede mirarse como el de la figura
9.10. Esta figura nos muestra el panel de control principal
utilizado por un fabricante. Está presentado en una
pantalla sensible al tacto. La pantalla puede también
representar otras pantallas o botones.

Figura 9.10 El panel de control.

El potencial para un panel de control crece con la
complejidad de la sala de videoconferencia. El diseñador
de la sala constantemente camina en aquella línea fina
entre la provisión de todas las características que
él considera necesarias y el mantener la sala simple y de
fácil uso.

9.2 ACONDICIONAMIENTO ACÚSTICO DE
SALAS.

La calidad de la audición sonora, o el ambiente
acústico necesario para facilitar una escucha determinada,
depende de las exigencias de empleo de los
recintos, por ejemplo: en teatros, auditorios, estudios de
grabación sonora, etc., la audición es más
crítica que en viviendas, oficinas, etc.

Los problemas más importantes que se presentan al
tratar de acondicionar una sala, son principalmente los referidos
al aislamiento y al acondicionamiento acústico.

El primer punto consiste en obtener un buen aislamiento,
tanto contra el ruido aéreo como contra el ruido
estructural, entre los diferentes locales, para los que es
necesario tener en cuenta en el momento de diseño, las
leyes
fundamentales del aislamiento acústico, considerando los
materiales que se emplean para construir las paredes divisorias,
el espesor de las mismas, la existencia de paredes dobles,
puertas, ventanas, la perforación de paredes, techo o
suelo para
servicios básicos, tales como potencia eléctrica,
aire
acondicionado, cableado de sistemas, junto con conductos
ruidosos de sistemas de aire
acondicionado.

El segundo punto a tomar en cuenta, es el de obtener un
buen acondicionamiento acústico, para lo cual se
tratará internamente las paredes, puertas, ventanas, techo
y suelo.
También será necesario un grado de difusión
acústica uniforme en todos los puntos del mismo,
considerando que sus propiedades acústicas se deben a las
reflexiones de las ondas acústicas en todas las
superficies límites (paredes laterales, suelo y techo,
fijándose en que el valor del tiempo de
reverberación sea idóneo en cada caso).

En muchos locales el acondicionamiento térmico, y
sus sistemas de climatización, son muy importantes, con el
fin de que su aportación sonora, al nivel sonoro ambiental
sea prácticamente nula. Por este mismo tema, debe cuidarse
el sistema de iluminación, con el fin de que no introduzca
ruido aéreo al ambiente sonoro de la sala.

La propiedad
característica de muchos recintos para la palabra, es que
cuanto se diga en ella, debe de oírse clara e inteligible,
y de que el timbre de la voz de quienes hablan no varíe.
Los recintos para música, pretenden
transmitir la música con gran
calidad.

Los datos más característicos que deben
tenerse en cuenta para obtener un buen diseño de todos los
locales son:

a) Niveles de ambiente de ruido, Tiempo de
reverberación, Pérdidas de transmisión
acústica de paredes, suelos y
techo.

Los materiales y estructuras
acústicas, se pueden describir como aquellos que tienen la
propiedad de
absorber o reflejar una parte importante de la energía de
las ondas acústicas que chocan contra ellos.

Pueden emplearse para aislar y para acondicionar
acústicamente, de diferentes maneras:

• Como estructuras
  para reducir la transmisión sonora.
• Como elementos para barreras y
  cerramientos.
• Como unidades suspendidas individuales.
• Como recubrimientos de paredes, suelos y
  techos.

El aislamiento acústico consiste en impedir la
propagación de una señal sonora, mediante
diferentes obstáculos reflectores, para lo que son
necesarias paredes duras y pesadas, que reflejan el sonido, pero
no lo absorben.

También se puede realizar el amortiguamiento del
sonido, mediante la absorción del mismo. El aislamiento de
vibraciones consiste en impedir la propagación de las
vibraciones, mediante sistemas que vibren en concordancia de
fase, es decir, con cuerpos de dimensiones pequeñas frente
a la longitud de onda. La frecuencia límite entre sonido y
vibración de un cuerpo sólido se puede situar
alrededor de los 100 Hz. Los materiales empleados para aislar a
ruido aéreo, que es el sonido no deseado transmitido por
el aire, son ladrillos de diferentes tipos, como por ejemplo de
15 cms., o de 30 cms., huecos, macizos, etc. Así mismo se
emplean otros materiales como yeso, cartón – yeso , fibras
de diferentes densidades y otros muchos tipos de
materiales.

Los materiales acústicos se emplean
también como superficies de acabado de diferentes tipos de
construcciones, con el fin de satisfacer unas determinadas
condiciones acústicas. Algunas de las propiedades que
merecen consideración, además de la
absorción acústica, son el efecto decorativo,
reflectividad lumínica, mantenimiento, duración,
resistencia al
fuego, etc.

Las pérdidas de energía acústica en
los materiales se pueden caracterizar mediante el coeficiente de
absorción acústica a, entendiendo por tal a la
relación entre la energía acústica absorbida
por un material y la energía acústica incidente
sobre dicho material, por unidad de superficie y que puede variar
desde un 1 ó 2 % al 100 % para diferentes materiales. El
coeficiente de absorción de un material depende de la
naturaleza del
mismo, de la frecuencia de la onda sonora y del ángulo con
el que la onda incide sobre la superficie. Ya que el coeficiente
de absorción varía con la frecuencia, se suelen dar
los mismos a las frecuencias de 125, 250, 500, 1000, 2000 y 4000
Hz. Los materiales de acabado de interiores tales como
hormigón, yeso, vidrio,
mampostería, terrazo, etc. , son lo suficientemente
rígidos y no porosos como para ser muy reflectante, con
unos coeficientes de absorción inferiores a 0.05, sobre
todo a las bajas frecuencias.

Las alfombras y cortinas proporcionan una buena
absorción sonora, en virtud de su porosidad la
absorción de las alfombras depende de un cierto
número de factores, que incluyen altura de pelo, peso,
tipo de apoyo, espesor y material del forro. En la mayoría
de las alfombras, la absorción crece con la frecuencia,
alcanzando valores
elevados en las zonas de las altas frecuencias.

La absorción de las cortinas varía
ampliamente dependiendo de su peso y de la cantidad de pliegue.
La absorción se incrementa especialmente a las bajas
frecuencia, separando las cortinas, algunos centímetros
desde la pared

Los materiales acústicos comerciales utilizados
para recubrir superficies de paredes y techos, se pueden
clasificar de diferentes formas, dependiendo de las propiedades
físicas y estructurales que se consideren, pudiendo
exponer unas ideas generales sobre los siguientes
tipos:

a) Materiales porosos

Son de estructura granular o fibrosa, siendo importante
el espesor de la capa y la distancia entre ésta y la
pared.

El espesor del material se elige de acuerdo con el valor
del coeficiente de absorción deseado, ya que si es
demasiado delgado, se reduce el coeficiente de absorción a
las bajas frecuencias, mientras que si es muy grueso resulta muy
caro. En la práctica, el empleo de
materiales fibrosos absorbentes, se asocia a varias cubiertas
perforadas que pueden ser de madera
contrachapada, cartón, yeso, etc. Suelen presentarse en
forma de paneles o tableros acústicos de fácil
adaptación e instalación, tanto en nuevas
construcciones, como en edificios ya existentes. La
mayoría de estos materiales puede colocarse como un techo
suspendido por medio de elementos metálicos, debiendo
cuidarse el problema de las humedades, que pueden originar la
flexión de los materiales.

Estos sistemas permiten la combinación de techos
absorbentes, con la iluminación y el aire acondicionado en
cualquier disposición deseada, permitiendo un fácil
acceso al espacio superior.

En un panel acústico, el incremento de su
espesor, aumenta la absorción principalmente a las
frecuencias de 250, 500 y 1000 Hz, con un efecto
prácticamente despreciable fuera de este rango. Si se
monta este material dejando un espacio de aire, entre el mismo y
la pared, aumenta la absorción a 250 Hz y algo a 125 Hz.
Existe también una disminución
característica de absorción a 500 Hz en todos los
montajes con espacio de aire, pero no existe o es muy
pequeño el cambio a
frecuencias más altas. La mayoría de los materiales
presentan cambios insignificantes en la absorción a medida
que el espacio de aire se incrementa de 20 a 40 cm.

Las propiedades de resistencia al
fuego de los materiales acústicos, son un aspecto
importante.

b) Materiales para argamasas.

Son materiales acústicos que se aplican en
estado
húmedo con paleta o pistola para formar superficies
continuas de un espesor deseado. Estos materiales están
compuestos de una mezcla de ingredientes secos, a los cuales se
les agrega un aglutinante líquido.

Los morteros acústicos se aplican a una capa de
cemento o
sobre cualquier otro material. La aplicación puede ser en
dos o más capas empleando métodos normales de
fratasado, aunque se está utilizando cada vez más
el método de pistola.

c) Sistema de paneles metálicos
perforados.

Son de aluminio o
acero perforado,
con un relleno de fibra mineral, siendo este relleno el elemento
absorbente del sonido, de unos 3 cms. de espesor.

El relleno se coloca en el panel durante la
instalación y se mantiene separado del mismo con una
rejilla, con el fin de facilitar las operaciones de limpieza,
conservando su absorción acústica.

El acabado de estos materiales es en esmaltes de alta
calidad que facilitan un lavado frecuente. Su aplicación
más general es como techos acústicos suspendidos,
por su facilidad de montaje y de coordinación con los
sistemas aire/luz.

Todos estos materiales tienen un alto rendimiento como
absorbentes acústicos, variando sus valores, en
función de la forma de perforación, de la densidad y
espesor del elemento absorbente, así como el espacio de
aire existente detrás de él.

d) Sistema de paneles rígidos.

Tienen ventajas artísticas y de construcción frente a los materiales
porosos, como son resistencia a los
golpes, duración, posibilidad de pintado, barnizado,
etc.

La absorción de cada elemento del sistema, se
determina mediante los datos de construcción, tales como el tipo de
material, dimensiones del sistema, distancia a la que esta
colocada de la pared, forma de ensamblaje, debiendo prestar gran
atención, ya que todo ello repercute en los
parámetros acústicos del sistema.

Los sistemas de paneles rígidos se suelen emplear
para corregir la absorción a bajas frecuencias, creando un
campo sonoro más difuso.

e) Absorbentes suspendidos.

Se utilizan en algunos recintos, en los que existen
pocas superficies susceptibles de colocar materiales absorbentes
acústicos. En este caso, se suelen emplear unidades de
materiales suspendidos libremente en el recinto a cierta
distancia de sus superficies límites.

Normalmente toman la forma de láminas planas o
pantallas de material absorbente colgadas verticalmente en
hileras continuas, la absorción de estos sistemas se
calcula normalmente en función de la absorción de
cada uno, por el número de unidades. Este valor aumenta
con la separación entre los absorbentes y se aproxima a un
valor constante con grandes separaciones.

Los elementos suspendidos en hileras continuas de hilos
de acero o cables
tendidos entre paredes o vigas del techo, la separación
puede variar desde 0.6 a 1.8 mts. y las hileras pueden correr en
una o dos direcciones.

9.3 ACONDICIONAMIENTO DE UNA SALA PARA
VIDEOCONFERENCIA EN UN EDIFICIO

El edificio cuenta con un volumen de 92.24
metros cúbicos, el cual ha sido designado como sala de
videoconferencia, esta sala será utilizada dentro de lo
que ha sido llamado la " Red Interactiva de Educación a
Distancia".

La adecuación de una sala para videoconferencia
en un edificio podría llevar un tiempo aproximado de 15
días, siempre y cuando lleve las características
anotadas anteriormente en este capítulo.

La figura 9.11 muestra como se encontraba un área
que servía para realizar otras actividades antes de ser
modificada para realizar videoconferencias.

Figura 9.11 Vista de planta del área asignada
para la sala de videoconferencia.

CAPITULO 10. CONCLUSIONES Y
RECOMENDACIONES

Al finalizar este trabajo, previo a la obtención
de nuestro título de Tecnólogos en Sistemas, y
gracias a los objetivos
planteados al inicio, así como también las pruebas,
análisis, observaciones y prácticas realizadas,
presentamos las siguientes conclusiones, y recomendaciones frutos
del trabajo de investigación efectuado en el tema de
videoconferencias para nuestro instituto:

10.1. CONCLUSIONES

• Primeramente es necesario concluir que la
  implantación de un servicio permanente de
  videoconferencias para el I.S.T.I, más que una simple
  propuesta es una necesidad, en vista de que constituye uno de
  los métodos de enseñanza más modernos y
  tecnológicamente avanzados que caracterizará a
  las instituciones educativas del siglo XXI, y que
  desde ya es utilizado en las principales universidades y
  empresas del
  mundo, con excelentes resultados.
• La implantación de este servicio en el
  I.S.T.I, aportará innumerables beneficios que
  ayudarán a mejorar tanto el nivel de educación
  impartido a los estudiantes, como la imagen del instituto ante
  los ojos del país y del mundo, así como
  también contribuirá a la eliminación de
  los gastos de
  viajes y
  estadías que generalmente conlleva el hecho de enviar
  personas a conferencias fuera de la ciudad o
  país.
• Por otro lado en lo que se refiere a los
  métodos analizados para la implantación del
  servicio en nuestro Instituto, descartamos la posibilidad de
  utilizar permanentemente un enlace satelital directo. Las
  razones que nos llevaron a formular esta conclusión, son
  principalmente de tipo económico y de disponibilidad de
  operación del sistema. Así de acuerdo a los
  cálculos estimados efectuados en el numeral 8.5 del
  capítulo 8, una videoconferencia de 2 horas de
  duración tendría un costo de 6.000 USD, debido
  principalmente al altísimo costo correspondiente a la
  hora de transmisión. Dada la situación
  económica actual, está opción está
  totalmente negada para establecer un servicio permanente de
  videoconferencias, pues el I.S.T.I no tendría los
  recursos para costear tan elevadas tarifas. Otras
  características que fallaron en contra de este
  método son la operación y disponibilidad del
  servicio. Es decir, la operación no estaría bajo
  el completo control del personal del
  instituto, sino de los técnicos de la NASA. Esto
  además afectaría la disponibilidad del servicio
  que no se podría efectuar con la presencia del personal
  autorizado de la NASA, y aún so esto no sucediera, el
  número de videoconferencias a realizarse durante un
  año sería mínimo, debido al alto costo que
  representaría efectuar.
• De esta forma concluimos que el método de
  videoconferencias más factible para nuestro instituto es
  el que utiliza a Internet como medio de transmisión por
  ser más barato, sencillo de operar, ofrecer un control
  total y directo por parte de personeros del I.S.T.I y brindar
  una calidad aceptable que, si bien es cierto no será
  igual al del método que utiliza el enlace satelital. La
  principal ventaja que ofrece el empleo de
  Internet para la realización de videoconferencias radica
  esencialmente en su bajo costo, comparado con el costo
  altísimo del método anterior. De hecho una vez
  adquiridos los equipos necesarios por no más de 1.000
  USD(que incluye la licencia del software y la cámara de
  vídeo del tipo Quick Cam).
• Por otro lado, la tecnología y los avances en
  el desarrollo del software han hecho posible que los
  programadores desarrollen paquetes para videoconferencias de
  altísima calidad, que además incluyen ciertas
  características que podemos encontrar en los CODEC para
  videoconferencias, pero a un precio mucho
  menor. Estas aplicaciones son de muy alto nivel, ofrecen un
  entorno amigable para el usuario, son fáciles de operar
  y administrar y mantiene transparente para el usuario todo el
  proceso de conexión. En la mayoría de los casos
  el único dato importante e indispensable que el usuario
  debe suministrar es la dirección IP correspondiente a la
  máquina del otro lado de la conexión.
• Finalmente es importante anotar que utilizando
  Internet se crea la posibilidad de ofrecer videoconferencias
  desde cualquier subcentro de cómputo del instituto,
  dotándole de portabilidad al servicio,
  característica de la que carece el método del
  enlace satelital directo. De esta forma los alumnos
  podrán observar la imagen y escuchar la voz del
  conferencista, sentados frente a los computadores asignados
  para ello. No está de más anotar que en el mundo
  existe un mayor número de personas e instituciones que cuentan con un enlace
  satelital propio. Este es un factor más que acredita la
  factibilidad
  de la solución propuesta.

10.2 RECOMENDACIONES

• Una de las recomendaciones que sería necesario
  tomar para el éxito de la implantación del
  servicio permanente de videoconferencias en nuestro instituto,
  se refiere explícitamente al " ancho de banda ".
  Al realizar las pruebas de
  videoconferencias durante un día normal laborable,
  encontramos un problema en la velocidad de transmisión.
  Esto afectaba tanto al audio como a las imágenes,
  escuchándose el primero como tonos cortados emitidos
  espaciadamente, y observándose las segundas como cuadros
  estáticos que cambiaban de un instante a otro a
  intervalos de tiempo grandes ¿Por qué ocurre esto
  ? Si bien es cierto que el ancho de banda asignado por ISDN
  para la conexión a Internet es de 64 kbps(velocidad que
  no estaría mal para la realización de una
  videoconferencia), también es cierto que este ancho de
  banda no es utilizado en su totalidad por una sola
  aplicación, sino que es compartido equitativamente por
  todos los usuarios que se encuentran utilizando Internet en un
  momento determinado. De esta forma, mientras mayor sea el
  número de usuarios de la red en un instante dado, menor
  será el ancho de banda asignado a cada usuario. Esta es
  la razón por la cual la velocidad afecta a la
  transmisión de información de la
  videoconferencia.

Para mejorar esto, planteamos las siguientes soluciones
(recomendaciones)

• Si es el deseo de las autoridades del I.S.T.I
  instalar el servicio que aquí proponemos, debería
  lograrse una coordinación y sincronización con el
  personal a cargo de la red y del acceso a Internet
  particularmente. La realización de una videoconferencia
  debería notificarse por lo menos con un día de
  anticipación a los encargados de la red. De esta forma,
  tendrían tiempo para analizar y tomar las medidas
  necesarias, eliminando el mayor número de usuarios de
  Internet que sea posible, y si es factible, eliminarlos a
  todos, durante el tiempo que dure la videoconferencia. De esta
  manera el ancho de banda asignado a la aplicación de
  videoconferencias sería mayor, llegando a ser
  óptimo si se consigue la asignación del canal
  completo de 64 kbps para este servicio.
• En caso de que no sea posible conseguir un buen ancho
  de banda para utilizar el software de videoconferencias
  eficientemente durante las horas laborables, se podría
  programar la realización de videoconferencias para los
  días sábados, por ejemplo que es cuando la red
  está más descongestionada y se podría
  obtener fácilmente el total del ancho de banda, logrando
  así videoconferencias exitosas.
• Otra recomendación importante que cabe
  mencionar, es que al mejorar Internet en cualquier aspecto,
  implícitamente significaría mejorar el servicio
  de videoconferencias del instituto. Una mejora que se
  debería considerar desde ya es el ancho de banda
  contratado para el servicio. Se lo debería ampliar a
  más de 64 kbps, lo que beneficiaría tanto a los
  usuarios de Internet, como a las videoconferencias.

Pensamos que hemos cumplido con los objetivos
planteados al inicio de nuestra tesis de
grado, y esperamos que nuestro trabajo sirva de algo para
ayudar al instituto a incorporarse a miles de instituciones
educativas del mundo que cuentan con técnicas docentes muy
avanzadas, entre las cuales están las videoconferencias y
que forman parte de la imagen de las universidades e institutos
superiores del siglo XXI.

Estamos seguros de que la
propuesta de la implantación de un servicio de estas
características, será bien acogido por las
autoridades del I.S.T.I, en vista que ayudará a mejorar
tanto el nivel de educación impartido como la imagen de
nuestro instituto a nivel nacional e internacional y
contribuirá a la eliminación de gastos, que
gracias a este servicio se volverían inútiles e
innecesarios, y porque no decir también que este nivel
ayudaría a eliminar esta clase social mediocre que se
encierra en un círculo vicioso y que hace que nuestro
pobre país no pueda progresar.

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• SELECCION DE ARTICULOS SOBRE TELECONFERENCIA
  ORIENTATION PATRICK S. PORTWAY

AUDIO TELECONFERENCING

GREG HILL

ACOUSTIC ECHO CANCELLATION

JEREMY F. SKENE

TO COMPRESS OR NOT TO COMPRESS? — THAT IS THE
QUESTION

COLIN BOYD

VIDEOCONFERENCING — TWO WAY INTERACTIVE
VIDEO

MERRILL RAY BROOKSBY

VIEWS ON THE FUTURE OF VIDEO TELEPHONES

JOHN WALSH

TRANSMISSION

GAYLE D. GORDON

STANDARD RELATED TO AUDIOVISUAL
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RICHARD A. SCHAPHORST

• ARTICULO DE LA REVISTA
  SOLUCIONES AVANZADAS "INTRODUCCIÓN A ATM" DR.
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http://www.timetool.com/distlear.htm

http://www.timetool.com/dlwhite4.htm

http://www.servinet.com.pe/manuales/index.html

Autor:

Fernando Pazmiño