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模擬采集卡通過(guò)AV或S端子將模擬視頻信號(hào)采集到 PC中,使模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào),其視頻信號(hào)源可來(lái)自模擬攝像機(jī)、電視信號(hào)、模擬錄像機(jī)等。

數(shù)字采集卡通過(guò)IEEE1394數(shù)字接口,以數(shù)字對(duì)數(shù)字的形式,將數(shù)字視頻信號(hào)無(wú)損地采集到了PC中,其視頻信號(hào)源主要來(lái)自DV(數(shù)碼攝像機(jī))及其它一些數(shù)字化設(shè)備。

模擬采集卡與數(shù)字采集卡的一個(gè)重要區(qū)別就是:使用數(shù)字采集卡,在采集過(guò)程中視頻信號(hào)沒(méi)有損失,可以保證得到與原始視頻源一模一樣的效果,而使用模擬采集卡則視頻信號(hào)會(huì)有一定程度的損失。有人曾形象地作了一個(gè)類比:模擬采集類似于利用錄像機(jī)翻錄影帶,翻錄的子帶總是不如母帶清晰,如果再利用子帶翻錄,效果會(huì)更差;而數(shù)字采集就像用電腦拷貝數(shù)據(jù)文件一樣,無(wú)論復(fù)制多少次,復(fù)制的文件與原文件都完全一樣的,沒(méi)有任何區(qū)別。 二合一采集卡,指的是數(shù)字模擬采集卡,AV+DV采集卡。數(shù)字輸入輸出,模擬接口輸入(DV/AV/S-video),全接口板卡。

2、采集卡按照其用途可以分為廣播級(jí)視頻采集卡,專業(yè)級(jí)視頻采集卡,民用級(jí)視頻采集卡。

區(qū)別主要是采集的圖像指標(biāo)不同:

廣播級(jí)視頻采集卡的最高采集分辨率一般為768X576(均方根值)PAL制,或720X576(CCIR-601值)PAL制25幀每秒,或640X480/720X480 NTSC制30幀每秒最小壓縮比一般在4:1以內(nèi)。這一類產(chǎn)品的特點(diǎn)是采集的圖像分辨率高,視頻信噪比高,缺點(diǎn)是視頻文件龐大,每分鐘數(shù)據(jù)量至少為200MB。廣播級(jí)模擬信號(hào)采集卡都帶分量輸入輸出接口,用來(lái)連接BetaCam攝/錄像機(jī),此類設(shè)備是視頻采集卡中最高檔的,用于電視臺(tái)制作節(jié)目。

專業(yè)級(jí)視頻采集卡的級(jí)別比廣播級(jí)視頻采集卡的性能稍微低一些,分辨率兩者是相同的,但壓縮比稍微大一些,其最小壓縮比一般在6:1以內(nèi),輸入輸出接口為AV復(fù)合端子與S端子,此類產(chǎn)品適用于廣告公司、多媒體公司制作節(jié)目及多媒體軟件。

民用級(jí)視頻采集卡的動(dòng)態(tài)分辨率一般最大為384X288,PAL制25幀每秒。另外,有一類視頻捕捉卡是比較特殊的,這就是VCD制作卡,從用途上來(lái)說(shuō)它是應(yīng)該算在專業(yè)級(jí),而從圖像指標(biāo)上來(lái)說(shuō)他只能算做民用級(jí)產(chǎn)品。

從視頻源得到的信號(hào),經(jīng)過(guò)視頻接口送到視頻采集卡,信號(hào)首先進(jìn)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換。

其實(shí),視頻采集卡處理視頻信號(hào)的主要處理還在與數(shù)模轉(zhuǎn)換階段,為什么要進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換大家都清楚了,在轉(zhuǎn)換的過(guò)程中肯定有信號(hào)損失,對(duì)于最終視頻質(zhì)量肯定不是很好,因此,在視頻采集卡的設(shè)計(jì)方面,就要注意信號(hào)轉(zhuǎn)換的質(zhì)量,視頻采集卡是將模擬攝像機(jī)、錄像機(jī)、LD視盤機(jī)、電視機(jī)輸出的視頻信號(hào)等輸出的視頻數(shù)據(jù)或者視頻音頻的混合數(shù)據(jù)輸入電腦,并轉(zhuǎn)換成電腦可辨別的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù),存儲(chǔ)在電腦中,成為可編輯處理的視頻數(shù)據(jù)文件。很多人都知道,如果做一件事,在追求速度的時(shí)候,質(zhì)量就不可能很完美,那么采集卡視頻采集和信號(hào)處理的速度和質(zhì)量怎么控制呢? 為了提高速度,需要將視頻信號(hào)壓縮,采用具體哪一種視頻壓縮算法對(duì)視頻的根式、質(zhì)量又有不同的影響,壓縮時(shí)用軟壓縮還是硬壓縮也會(huì)帶來(lái)不同的效果。

采集是圖象經(jīng)過(guò)采樣、量化以后轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖象并輸入、存儲(chǔ)到幀存儲(chǔ)器的過(guò)程。由于圖像信號(hào)的傳輸需要很高的傳輸速度,通用的傳輸接口不能滿足要求,因此需要采集卡。

視頻采集就是將視頻源的模擬信號(hào)通過(guò)處理轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號(hào)(即0和1),并將這些數(shù)字信息存儲(chǔ)在電腦硬盤上的過(guò)程。這種模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)變是通過(guò)視頻采集卡上的采集芯片進(jìn)行的。

模擬視頻

1、建立模擬視頻采集環(huán)境

將模擬視頻源(如攝像機(jī)、攝像頭、錄像機(jī)、VCD機(jī)、DVD機(jī)等)與裝有視頻采集卡的MPC(或者蘋果電腦PowerMac)相連接,構(gòu)成模擬視頻采集的硬件環(huán)境。

2、安裝視頻采集軟件

3、視頻采集

①設(shè)置要用的視頻源

②從視頻源設(shè)備播放視頻

③由視頻采集軟件完成視頻采集.

數(shù)字視頻

采集數(shù)字視頻是指利用可連接DV視頻信號(hào)的IEEE1394接口,完成將數(shù)碼攝像機(jī)拍攝的DV信號(hào)采集到多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的功能.首先建立一個(gè)硬件環(huán)境,包括無(wú)線傳輸系統(tǒng)。

安裝 IEEEl394(FireWire或i.Link)接口卡,并用連接電纜連接DV攝像機(jī)。注意,DV連接電纜的兩端接口不同,一端為4 針端口,用于連接數(shù)字?jǐn)z像機(jī),另一端為6針端口,用于連接IEEE1394卡。

選裝調(diào)節(jié)DV攝像機(jī)的聲音

輸出的音頻混頻器.

安裝外部揚(yáng)聲器.

安裝視頻處理軟件.還需要安裝或選配其他軟硬件:

在電腦上通過(guò)視頻采集卡可以接收來(lái)自視頻輸入端的模擬視頻信號(hào),對(duì)該信號(hào)進(jìn)行采集、量化成數(shù)字信號(hào),然后壓縮編碼成數(shù)字視頻。大多數(shù)視頻卡都具備硬件壓縮的功能,在采集視頻信號(hào)時(shí)首先在卡上對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行壓縮,然后再通過(guò)PCI接口把壓縮的視頻數(shù)據(jù)傳送到主機(jī)上。一般的PC視頻采集卡采用幀內(nèi)壓縮的算法把數(shù)字化的視頻存儲(chǔ)成AVI文件,高檔一些的視頻采集卡還能直接把采集到的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)壓縮成MPEG-1格式的文件。

由于模擬視頻輸入端可以提供不間斷的信息源,視頻采集卡要采集模擬視頻序列中的每幀圖像,并在采集下一幀圖像之前把這些數(shù)據(jù)傳入PC系統(tǒng)。因此,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)采集的關(guān)鍵是每一幀所需的處理時(shí)間。如果每幀視頻圖像的處理時(shí)間超過(guò)相鄰兩幀之間的相隔時(shí)間,則要出現(xiàn)數(shù)據(jù)的丟失,也即丟幀現(xiàn)象。采集卡都是把獲取的視頻序列先進(jìn)行壓縮處理,然后再存入硬盤,也就是說(shuō)視頻序列的獲取和壓縮是在一起完成的,免除了再次進(jìn)行壓縮處理的不便。不同檔次的采集卡具有不同質(zhì)量的采集壓縮性能。

由于采集卡的應(yīng)用和作用等方面的因素,因此,常見(jiàn)采集卡又分為:圖像采集卡、工業(yè)圖像采集卡、高清VGA采集卡、采集卡、圖像采集卡、圖象卡、圖像處理、視頻采集卡、1394視頻卡、USB圖像采集卡、HDMI采集卡、外置采集卡、外置USB采集卡、筆記本采集卡、嵌入采集卡、RGB采集卡、分量采集卡、黑白高清圖像采集卡、工業(yè)圖像采集卡、醫(yī)療專用圖像采集卡、交通專用圖像采集卡、專業(yè)圖像采集卡、工業(yè)檢測(cè)圖像采集卡、機(jī)器視覺(jué)專用采集卡、流媒體采集卡。

視頻采集卡數(shù)模信號(hào)轉(zhuǎn)換流程

將顯存內(nèi)以數(shù)字格式存儲(chǔ)的圖像( 幀)信號(hào)在RAMDAC 里經(jīng)過(guò)模擬調(diào)制成模擬高頻信號(hào),然后再輸出到等離子成像,這樣VGA信號(hào)在輸入端( 等離子內(nèi)) ,就不必像其它視頻信號(hào)那樣還要經(jīng)過(guò)矩陣解碼電路的換算。

在采集卡接口標(biāo)準(zhǔn)方面,有PCI、PCI-E、IEEE 1394、USB2.0/USB3.0等,因此視頻采集卡基本上可以分為pci 接口數(shù)據(jù)采集卡、DV(IEEE 1394)采集卡、USB高速數(shù)據(jù)采集卡和PCI-E數(shù)據(jù)采集卡,當(dāng)然還有采用其他視頻輸入輸出接口的視頻采集卡,比如常見(jiàn)的VGA視頻采集卡、高清HDMI采集卡等等。 在視頻采集卡芯片方面,視頻采集卡芯片,國(guó)內(nèi)的硬壓卡主要采用板載的DSP芯片,市場(chǎng)上存在的視頻采集卡芯片主要有6800、7130、7134、7113、6820、等幾種,其中6800、7130芯片先后停產(chǎn),對(duì)以前在安防市場(chǎng)隨處可見(jiàn)7130芯片的DVR卡,在選購(gòu)的時(shí)候就要注意了。

需要注意的是視頻采集卡一般不具備電視天線接口和音頻輸入接口,不能用視頻采集卡直接采集電視射頻信號(hào),同時(shí)也不能直接采集到模擬視頻中的伴音信號(hào)。要采集伴音,PC機(jī)上必需要裝有聲卡,視頻采集卡通過(guò)PC機(jī)上的聲卡獲取數(shù)字化的伴音并把伴音與采集到的數(shù)字視頻同步到一起。

CPU的運(yùn)算能力足以對(duì)付我們所要求的,主板建議選擇帶有RAID級(jí)聯(lián)功能的控制芯片的,因?yàn)檫@樣可以大大加快硬盤的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的速度。

不過(guò)多核和超大容量硬盤對(duì)視頻采集基本上都足夠了。

內(nèi)存的價(jià)格已經(jīng)基本狂跌到底層,購(gòu)買一個(gè)品牌內(nèi)存就可以提供足夠的內(nèi)存帶寬和容量大小,對(duì)捕捉圖像和轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)足以應(yīng)付。硬盤是這套配置的關(guān)鍵,它不僅需要大容量的,而且存儲(chǔ)速度要快。緩存最低需要2M,一般的硬盤都可以達(dá)到這個(gè)緩存,容量當(dāng)然是越大越好。

顯卡在視頻采集中顯得并不是那么重要,選擇一般的32M以上的AGP卡即可。聲卡一般買一個(gè)普通家庭用也夠了,別的,不過(guò)一般沒(méi)那個(gè)必要。

首先 關(guān)閉計(jì)算機(jī)電源,打開(kāi)機(jī)箱,將視頻采集卡安裝在一個(gè)空的PCI插槽上。

從視頻采集卡包裝盒中取出螺絲,將視頻采集卡固定在機(jī)箱上。

將攝像頭的信號(hào)線連接到視頻采集卡上。

完成了視頻采集卡的硬件安裝。此外,還需要進(jìn)行軟件安裝。安裝視頻采集卡使用的驅(qū)動(dòng)程序、MPEG編碼器、解碼器等。

具體步驟如下:

安裝DirectX 9.0或以上版本。許多視頻采集卡都要求安裝DirectX才能夠使用視頻采集卡。

安裝并注冊(cè)MPEG編碼器、解碼器。

將視頻采集卡的安裝盤放入光驅(qū)。

選擇視頻采集卡驅(qū)動(dòng)。

依次選擇"安裝驅(qū)動(dòng)程序"、"安裝SDK開(kāi)發(fā)包"、"安裝應(yīng)用程序客戶端服務(wù)器端"。

重新啟動(dòng)計(jì)算機(jī),完成軟件的安裝。

圖像調(diào)節(jié)

圖像采集卡在Direct Show 的Video Capture Filter中了"VGA屬性"設(shè)置面板,界面如圖所示:

VGA-采集卡VGA屬性設(shè)置

【信號(hào)狀態(tài)】

顯示當(dāng)前接入的VGA信號(hào)的基本狀態(tài),如每幀的行數(shù)、刷新頻率等參數(shù)。

【圖像調(diào)節(jié)】

默認(rèn)情況下,圖像是自動(dòng)調(diào)節(jié)的,但自動(dòng)調(diào)節(jié)如果不能達(dá)到理想的效果,如出現(xiàn)黑邊、圖像文字不清晰、畫面需要剪裁的情況時(shí),就可以通過(guò)手工方式進(jìn)行調(diào)整,調(diào)整后可以保存預(yù)設(shè)、應(yīng)用預(yù)設(shè),無(wú)須每次都進(jìn)行調(diào)整。

黑邊調(diào)節(jié):可以通過(guò)調(diào)節(jié)水平位置、垂直位置消除黑邊。水平位置每次調(diào)節(jié)為2個(gè)像素,垂直位置每次調(diào)節(jié)為1個(gè)像素。

文字清晰度調(diào)節(jié):調(diào)節(jié)每行采樣、采樣相位達(dá)到理想的文字清晰度。

分辨率調(diào)節(jié)

行數(shù)相同的分辨率無(wú)法區(qū)分調(diào)節(jié):如以下分辨率1024x768、1280x768、1360x768、1368x768,它們的行數(shù)均為768,自動(dòng)調(diào)節(jié)可能都會(huì)識(shí)別成1024x768,這時(shí)點(diǎn)擊"自動(dòng)調(diào)節(jié)",會(huì)彈出如下圖所示列表,用戶可以選擇正確的分辨率。

【畫面剪裁】:通過(guò)調(diào)節(jié)畫面寬度、畫面高度、水平位置、垂直位置達(dá)到所需要求。增加減少畫面寬度都是先從右邊開(kāi)始調(diào)整,增加減少畫面高度都是先從下面開(kāi)始調(diào)整。

1、把縮放設(shè)置為"完全充滿畫面,不保持原圖比例",以方便確認(rèn)剪裁調(diào)整是否到位。

2、切除畫面左邊:先左移水平位置,再減小畫面寬度。

3、切除畫面右邊:減小畫面寬度即可。

4、切除畫面上邊:先上移垂直位置,再減小畫面高度。

5、切除畫面下邊:減小畫面高度即可。

圖像調(diào)節(jié)完成后,如果希望保存當(dāng)前的調(diào)整,可以單擊"保存預(yù)設(shè)"、"應(yīng)用預(yù)設(shè)",單擊"刪除預(yù)設(shè)",可以刪除之前保存的預(yù)設(shè)。

在軟件兼容性及編解碼質(zhì)量和系統(tǒng)穩(wěn)定性方面也是測(cè)試一塊高清采集卡是否好的標(biāo)志。另外還有是否支持標(biāo)準(zhǔn)的DIRECT SHOW API進(jìn)行開(kāi)發(fā)的第三方軟件及開(kāi)發(fā)工具,是否提供SDK二次開(kāi)發(fā)包,兼容于多種常見(jiàn)的非編軟件,如Adobe Premiere pro等。很多采集卡廠商如圓剛等老牌的采集卡廠家家都紛紛出了高性價(jià)比的高清采集卡,極大降低了全分辨率實(shí) 況高清制作的門檻,在日見(jiàn)興起的高清采集領(lǐng)域如教育錄播,網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議及遠(yuǎn)程培訓(xùn),高清醫(yī)療,特技展臺(tái)等多媒體高清視頻采集方面被廣泛應(yīng)用

高清醫(yī)療

隨著高清在醫(yī)療行業(yè)的普及,不少系統(tǒng)商將考慮采集高清的解決方案,高清采集卡配合醫(yī)療攝像頭錄制實(shí)時(shí)錄制高清醫(yī)療圖像,通過(guò)支持基于微軟Directshow構(gòu)架第三方軟件及強(qiáng)大的SDK二次開(kāi)發(fā)包,可兼容于任何醫(yī)療設(shè)備軟件,采集高畫質(zhì)圖像,搭配de-interlace功能,有效去除圖像波紋及閃爍使畫面更清晰,文本及時(shí)間疊加設(shè)置功能,方便記錄每次采集的情況和日期。

教育錄播

配合高清攝像機(jī)適用于精品課件的錄制,音視頻完全同步,通過(guò)支持基于微軟Directshow構(gòu)架第三方軟件,可以將老師教學(xué)視頻聲音,學(xué)生問(wèn)答視頻等實(shí)時(shí)錄制成國(guó)家精品課程要求的標(biāo)準(zhǔn)流媒體格式,上傳到學(xué)校任意服務(wù)器,同步實(shí)現(xiàn)在校園網(wǎng)或internet上視頻直播或點(diǎn)播,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程互動(dòng)教學(xué)和校園班班通的作用。

高清視頻

通過(guò)高清采集卡的HDMI/色差能輸入接口采集高清或標(biāo)清視頻節(jié)目源,通過(guò)圓剛自帶的Aver MediaCenter軟件錄制成你想要的格式(MPEG-1/2/4* & H.264)輸出,或通過(guò)支持基于微軟Directshow構(gòu)架第三方軟件實(shí)時(shí)錄制成多種流媒體格式,上傳到互連網(wǎng),提供了IPTV的多姿多彩的高清精品節(jié)目片源。

網(wǎng)絡(luò)會(huì)議

視頻會(huì)議大力發(fā)展,對(duì)視頻會(huì)議的圖象質(zhì)量有了更高要求,因?yàn)橐曨l采集卡功能比USB攝像頭的更為多樣性,越來(lái)越多的企業(yè)用戶也開(kāi)始使用視頻采集卡。高清采集卡在普通的采集卡的基礎(chǔ)上增加了HDMI和色差的輸入,可采集1080i的高清訊源。通過(guò)模擬攝像機(jī),圓剛C727高清采集卡可以接收來(lái)自視頻輸入端的高清或標(biāo)清視頻信號(hào),通過(guò)支持基于微軟Directshow構(gòu)架第三方軟件實(shí)時(shí)錄制成你所需要的音視頻格式。實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程"零距離"溝通。

高清采集系統(tǒng)

高清采集卡支持一機(jī)多卡,是多通道及角度設(shè)備采集高清視頻的必備功能。

非編特技采集

有的高清采集卡亦可作為非編I/O卡,兼容于多款市場(chǎng)上最為流行的非編軟件,搭配Adobe Premiere pro、會(huì)聲會(huì)影等非編軟件,讓用戶可以通過(guò)HDMI等接口輕松地輸入采集

如何選擇

在高清視頻采集卡中,VGA采集卡是最受歡迎的,其不僅可以采集電腦屏幕信號(hào),還能采集高清VGA攝像機(jī)信號(hào)、醫(yī)療VGA設(shè)備儀器信號(hào)等。其應(yīng)用范圍非常廣泛,尤其是在視頻會(huì)議、網(wǎng)絡(luò)直播、遠(yuǎn)程教學(xué)、投影融合中廣泛應(yīng)用。不過(guò)市面上的圖像采集卡是非常多的,要如何正確地進(jìn)行VGA采集卡的選擇呢?

1、首先購(gòu)買VGA采集卡前,應(yīng)該明確需求目的,如需要達(dá)到的分辨率及軟壓縮模式還是硬壓縮模式,支持的軟件等。市面上的VGA采集卡有許多型號(hào),它們可能是由不同的生產(chǎn)廠商生產(chǎn)制造的,而且每個(gè)型號(hào)的VGA采集卡都是側(cè)重于某個(gè)具體功能的,因此我們?cè)谶x購(gòu)VGA采集卡之前最好能明確購(gòu)買采集卡的目的。

2、其次內(nèi)置視頻采集卡中主要分為PCI-E和PCI兩種插槽接口,而PCI-E插槽的帶寬傳輸速度是PCI的兩倍,所以絕大多數(shù)的高清視頻采集卡都采用的是PCI-E插槽接口,這就要求您使用的主板上帶有這類的插槽。

3、最后視頻分辨率對(duì)于視頻應(yīng)用是非常重要的,如網(wǎng)絡(luò)視頻直播、互聯(lián)網(wǎng)視頻等都對(duì)視頻分辨率有一定的要求,而高清標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于宣傳和效果都是非常有好處的。如維視圖像推出的高清視頻采集卡都支持高清1920x1440的分辨率,并且在其分辨率下能自動(dòng)識(shí)別和自動(dòng)適應(yīng)。

4、另外,專業(yè)的VGA采集卡價(jià)格上都比較昂貴,與一般視頻采集卡不能相比,性能比較突出。在購(gòu)買VGA采集卡時(shí),需要從自身或用戶的角度考慮,既要滿足需求又要節(jié)約成本。