¿Cómo consiguen las webcam mejorar la calidad de los streaming en PC?

Las cámaras web han dejado de ser un accesorio secundario para convertirse en uno de los periféricos más utilizados en PC, en especial por los efectos de la pandemia donde la gente ha estado separada de sus familiares y ha tenido que teletrabajar desde sus casas. Esto ha forzado a que los fabricantes de webcams hayan tenido que integrar tecnologías basadas en inteligencia artificial al hardware de las mismas.

Uno de los problemas que han tenido siempre las cámaras web es la mala calidad que tienen en comparación con la que los usuarios pueden reproducir, pese a qué a día de hoy se utilicen para streamings de vídeo de alta calidad a través de internet donde la calidad de imagen es clave en la experiencia.

Aunque bien es cierto que las mejoras se pueden añadir a través de programas de software, la era de los aceleradores y la tecnología de teléfonos inteligentes puede ser utilizada para mejorar el hardware de las cámaras web y liberar al PC de ciertas tareas.

Mejoras en el hardware de las webcams

Webcam

Una webcam no es más que una cámara de vídeo simplificada, el problema de entrada es por tanto la codificación de vídeo capturado por la misma, el cual en los modelos más simples acaba en manos de la CPU y es aquí donde nos encontramos ante un gran problema. El vídeo grabado por la cámara no va a parar a la VRAM, sino a la RAM. Todo esto hace que no sea el códec de vídeo quien codifique en un formato concreto de forma directa y se requiere que la CPU sea la que gestione el envío a la RAM de vídeo o en su defecto lo haga ella misma.

La trampa de los aceleradores no es solo hacer el mismo trabajo en menos tiempo, es hacer el mismo trabajo en una porción del consumo energético. El hecho de que una webcam tenga en su interior un pequeño microcontrolador basado en la tecnología de un SoC para teléfonos inteligentes supone ahorrar a la CPU de tener que codificar el vídeo. También se puede añadir dentro del microcontrolador un procesador neural, como el que llevan los últimos chips de smartphones, lo cual significa añadir capacidades de IA a la cámara web.

Utilidades de la inteligencia artificial en una webcam

Webcam Inteligencia Artificial

El añadir elementos de hardware centrados en la inteligencia artificial en una webcam no son novedad. Al fin y al cabo, es lo que se utiliza en la conducción automática basada en la visión por computador. Claro está que nuestro objetivo a la hora de utilizar una cámara web no es el de conducir un vehículo, pero el hardware utilizado es el mismo en ambos casos, un procesador o red neural con la capacidad de correr algoritmos de aprendizaje profundo.

¿Las aplicaciones de ello? Hemos hecho una lista para que lo podáis ver mucho mejor:

  • Sistemas de compresión de vídeo avanzados vía inteligencia artificial.
  • Capacidad para cambiar el fondo durante la emisión en directo sin necesidad de utilizar un croma con edición posterior.
  • Mejorar la calidad de sonido durante las transmisiones.
  • Interpolación de fotogramas para generar fotogramas adicionales intermedios y aumentar la fluidez de la transmisión.
  • Transcodificación de vídeo en combinación con una VPU integrada para poder transmitir a varias resoluciones y códecs distintos.
  • Algoritmos de super-resolución para aumentar la definición de la imagen desde una webcam de poca resolución.

Todas estas funciones se pueden realizar con un hardware extremadamente barato, de pocos dólares al coste y no requiere de procesadores de alta potencia, lo cual es mucho más eficiente que el uso de la CPU o la GPU, ya sea integrada o dedicada.

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