WebCamsSu impacto en nuestro mundo

Gonzalo Madueo ValenciaRafael Pavn Trujillo

Horas de trabajo:20- 25 aprox

ndice WebCam 1.-TECNOLOGA SUBYACENTE2.-CARACTERSTICAS PRINCIPALES3.- NDICES DESCRIPTIVOS4.- FUNCIONAMIENTO5. USOS EN LA ACTUALIDAD Y APLICACIONES6. SEGURIDAD WEBCAM7. PRECIOS8. PREGUNTAS

1.Tecnologa Subyacente1.- Motivacin

- En 1991 una rebelin se levantaba en el departamento de computacin de la Universidad de Cambridge.- Solo estaba permitido hacer caf en una habitacin muy apartada y muchos se servan sin volver a llenar la cafetera.- Todos sabemos que el combustible del informtico es el caf, haba que encontrar una solucin para el problema.- Quentin Stafford-Fraser y Paul Jardetzky crearon la primer webcam, con un cliente y un servidor llamada Xcoffee- Transmita en vivo a travs de la red de la universidad, y evitaban darse largos paseos innecesarios

1.- Motivacin- Transmita en vivo una imagen de 128x128 pixeles de la cafetera, a un 1 fotograma por segundo- Utilizando el cdigo de XCoffee renombrado a XCam, sala a la venta la primer webcam comercial.

1.Tecnologa Subyacente

1.2. Primera WebCam comercial-Tres aos despus de la creacin de XCoffee, la primera cmara web que estuvo disponibles en el mercado en 1994 era conocida como Connectix QuickCam- Resolucin a 320x240 y poda verse solo en blanco y negro,en concreto,tena 16 tonos de gris a 15 fotogramas por segundo- Esta Webcam contaba con micrfono incorporado, y se conectaba a travs del puerto paralelo.

1.Tecnologa Subyacente

1.Tecnologa Subyacente1.2. Primera WebCam comercial

-El modelo inicial slo estaba disponible para Apple Macintosh,y se conectaba a travs del puerto serie.-Una versin con un puerto serie compatible con software para Microsoft Windows fue lanzado en octubre de 1995.

1.3. Primera WebCam a color

- En 1996 se llev la cmara QuickCam a una versin mejorada, llamada Color QuickCam- Dispona de color, iba provista de sensores y sistemas pticos, y optimizado para el uso de interior- Su resolucin era 320x240 24bpp, no dispona de complicados chips conversores de seal Analogica/Digital para convertir las seales analogicas a mapas de bit digital.- Transfieren directamente los datos a un chip CCD(Dispositivo de carga acoplado)

1.Tecnologa Subyacente

1.3. Primera WebCam a color

-Con ello se consegua usar un hardware ms simple y barato. -La calidad de la imagen es buena,pero no poda alcanzar una calidad profesional-Se conectaba al puerto paralelo, aunque se fue abandonando por el USB

1.Tecnologa Subyacente

1.4. WebCam integradas

-En 2000,se desarrolla el concepto de WebCam integrada -Mucho ms pequeas en cuanto a circuiteria y componentes-Acoplarla a dispositivos mayores sin ocupar mucho espacio, y con un consumo muy bajo

1.Tecnologa Subyacente

1.5. Presente De las WebCam

-Innovaciones respecto a las WebCam, mejorar la calidad de imagen, su resolucin,Fps etc. -Dejando de usar los sensores CCD, cuya tecnologa fue usada desde el principio, y se estn usando en general los sensores CMOS ,en los que fueron subsanando las deficiencias que tenan respecto a los CCD(peor calidad,ruido,etc).-Mejora de los mosaicos de filtro de color

1.Tecnologa Subyacente

2.1. Tipos

-Cmaras de red fijas-Cmaras PTZ -Cmaras de red PTZ mecnicas-Cmaras de red domo PTZ

1.Tecnologa Subyacente

2.Caractersticas Principales

2.2 Sensores CCD y CMOS

-Dos tipos de sensores: CCD (Charge Coupled Device) o CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor). -Ambos estn formados en su esencia por semiconductores de metal-xido (MOS) y estn distribuidos en forma de matriz-Acumular una carga elctrica en cada una de las celdas de esta matriz. -La carga elctrica almacenada en cada celda, depender en todo momento de la cantidad de luz que incida sobre el mismo. Cuanta ms luz incida sobre la celda, mayor ser la carga que este adquiera.

1.Tecnologa Subyacente

2.Caracteristicas Principales

2.2.1.-Sensor CCD-Este convierte las cargas de las celdas de la matriz en voltajes y entrega una seal analgica en la salida-Se hace una lectura de cada uno de los valores correspondientes a cada una de las celdas-Tenemos como inconveniente la necesidad de un chip adicional que se encargue del tratamiento de la informacin proporcionada por el sensor-El rango dinmico del sensor CCD pues supera al CMOS en un rango de dos-La respuesta uniforme CCD es ms estable ,al ser toda la matriz de pxeles uniforme, tiene un mejor comportamiento

1.Tecnologa Subyacente

2.Caracteristicas Principales

2.2.2.-Sensor CMOS-Cada celda es independiente-La digitalizacin de los pxeles se realiza internamente en unos transistores que lleva cada celda-Ofrecen ms calidad,son ms baratos de fabricar -Son ms sensibles a la luz, por lo que en condiciones pobres de iluminacin se comportan mucho mejor-Amplificadores de seal se encuentran en la propia celda, por lo que hay un menor consumo-Mayor velocidad debido a que todo el procesado se realiza dentro del propio sensor, no sufre blooming.

1.Tecnologa Subyacente

2.Caractersticas Principales

2.3 Otros componentes

-Lente:Objetos transparentes (normalmente de vidrio), limitados por dos superficies-Sensor de imagen: El sensor de imagen es el elemento de una cmara fotogrfica digital que capta la luz que compone la fotografa-Circuiteria: cada uno de los circuitos que conforman una cmara Web-Sensor de sonido:Un micrfono recoge la seal de sonido o ruido ambiente.

1.Tecnologa Subyacente

2.Caractersticas Principales

2.4-Tecnologas actuales en las WebCam

Tecnologa RightLight-Sistema de hardware y software que produce vdeo de alta calidad incluso en condiciones de iluminacin deficientes. -Identifica la cara del usuario enfocada en la imagen y la usa para determinar la configuracin de luz y color requerida

Microsoft TrueColor Technology- Tecnologa de procesamiento de imagen nueva e innovadora que proporciona color y brillo superior- Ajusta automticamente la calidad de imagen para ofrecer un video ms colorido,

1.Tecnologa Subyacente

2.Caractersticas Principales

2.4-Tecnologas actuales en las WebCam

Tecnologa Fluid Crystal

-Algoritmo de Logitech que ajusta automticamente la frecuencia de cuadro, el color y la nitidez-Mejores imgenes estticas y en movimiento,Imgenes ms ntidas,Ms riqueza de color,Sonido ms claro y autntico

Tecnologa RightSound -Ofrece cancelacin de eco acstico (AEC)-Propsito del AEC es evitar que los sonidos provenientes de los altavoces de su equipo

1.Tecnologa Subyacente

2.Caracteristicas Principales

3. ndices DescriptivosRESOLUCIN

- Indica cunto detalle se puede apreciar en una imagen- Las webcams de gama baja se vern algo pixeladas- Con las cmaras de gama media veremos una imagen con mejor calidad- Los modelos de la gama alta, en cuanto a resolucin no vara- La resolucin est limitada por el sensor de la cmara CCD o CMOS

3. ndices DescriptivosFPS

- Nmero de imgenes que la cmara captura por segundo- El cerebro humano a unos 24 fps se crea una ilusin de movimiento- FPS < 24 : Notamos cambios bruscos cuando hay movimiento- FPS > 24 : Es mejor? Mejora nuestra forma de ver el movimiento?

3. ndices descriptivosOTRAS CARACTERSTICAS- Conexin- Micrfono- Diseo- Botn para las fotos- Paquete de software- Sensores de movimiento- Uso dual- Conectividad inalmbrica

4. Funcionamiento- Una cmara toma imgenes que enva regularmente a un ordenador- El ordenador traduce las imgenes a formato binario- Estas son incluidas dentro de una direccin URL- En esa direccin desde la WWW podemos ver la imagen ms actual

5. AplicacionesControlar el Ratn- Con el proyecto HeadMouse- El programa es capaz de capturar pequeos movimientos y gestos de la cabeza:

Giros de cabeza Parpadeos Abrir y cerrar de la boca

- Cada uno de estos movimientos son usados para realizar distintas acciones

5. AplicacionesKinect1. Las dos cmaras leen la escena simultneamente y crean una imagen interna con profundidad2. Un pequeo procesador se encarga de unir las dos imgenes en conjunto con la informacin proveda por el sensor de luz para crear una imagen interna mucho ms acorde con la realidad3. Identifica a los jugadores y separa el resto de informacin de la escena4. Enva los diferentes modelos a los 4 procesadores gemelos que hay al final de la cola, uno para cada uno de los jugadores. Segn el movimiento realizado se encargan de enviar un comando u otro a la consola.

5. AplicacionesCmaras de seguridad: Las imgenes filmadas pueden ser registradas y consultadas en tiempo

real desde una PC o un smartphone va Internet.

Uso cientfico: En una montaa del Himalaya de Nepal situada justo frente al Everest

TeleSkype: Se conecta directamente a un puerto HDMI de la gran pantalla y empieza

a funcionar

6. Seguridad- Podemos estar delante de nuestra webcam con la tranquilidad y la seguridad de que sabemos que no nos est grabando?- Es necesario tapar nuestra webcam para impedir que alguien nos pueda grabar?

6. Seguridad

6. SeguridadConsejos:

1. Usarla nicamente con interlocutores de mxima confianza y no hacer delante de ella nada que no se hara en pblico.

2. Tener presente siempre la informacin de contexto que la cmara puede estar transmitiendo.

3. Mantener el equipo libre de software malicioso para evitar activaciones remotas.

6. Seguridad4. Girar la cmara hacia un ngulo muerto cuando no se est usando. Si viene integrada en el equipo es porttil, basta taparla con cinta adhesiva o similar.

5. Si se pretende conocer la identidad del interlocutor y se intercambia con l la imagen de la webcam por unos instantes, se le debe pedir en esos momentos que realice alguna accin particular (por ejemplo, simular unas gafas rodeando sus ojos con los dedos) que nos garantice que no est mostrando una grabacin.

7.PreciosNombre Caractersticas Ao Precio

Connectix QuickCam 320x240 4bpp Blanco y negro 1994 $100

Connectix Color QuickCam

320x240 24bpp . Modelo serie con micrfono y puerto paralelo

1996 $199

Connectix QuickCam VC

320x240 .Primera cmara USB 1998 $99 $129

Logitech QuickCam Express

320x240 a 30 fps, 640x480 a 15 fps 1999 $49

Logitech QuickCam Traveler

640x480 a 30 fps.Primera cmara para portatil 2001 $99$149

Logitech QuickCam Zoom

640x480 a 30 fps. Cuenta con un zoom digital que se centra en la cara del usuario

2002 $99

Precios en sus orgenes:

Algunos ejemplos de WebCam de actualidad:

Nombre Caractersticas Ao Precio

LOGITECH C270 Compatibilidad USB 2.0, tecnologa RightLight, tecnologa RightSound, compatible con Skype

2014 24,90

LOGITECH HD C52 Caractersticas: Tecnologa RightSound, compatible con Skype, tecnologa RightLight 2

2014 39

TRUST Webcam eLight Full HD 1080p

2 megapxeles (1920 x 1080p)Hasta 8,3 megapxeles (3840 x 2160p)

2014 37

CREATIVE Cmara web color Live! Cam Connect HD 1080

Captura de vdeo: 1920 x 1080 @ 30 tramas por segundoCaractersticas: Control paterno, llamadas de vdeo HD 720, tecnologa CrystalVoice

2014 89

TOSHIBA Cmara web cam-PX1247E

Vdeo: 640 x 480Pxeless, 15 fps. Sensor de la imagen:

2014 24

8.Preguntas

-Es necesario tapar nuestra webcam para impedir que alguien nos pueda grabar?

-Cuntos FPS necesitaremos para nuestra webcam?

-Que sensor CMOS o CCD crees que es mejor para la WebCam?