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模擬采集卡通過AV或S端子將模擬視頻信號采集到 PC中,使模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號,其視頻信號源可來自模擬攝像機、電視信號、模擬錄像機等。

數(shù)字采集卡通過IEEE1394數(shù)字接口,以數(shù)字對數(shù)字的形式,將數(shù)字視頻信號無損地采集到了PC中,其視頻信號源主要來自DV(數(shù)碼攝像機)及其它一些數(shù)字化設(shè)備。

模擬采集卡與數(shù)字采集卡的一個重要區(qū)別就是:使用數(shù)字采集卡,在采集過程中視頻信號沒有損失,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會有一定程度的損失。有人曾形象地作了一個類比:模擬采集類似于利用錄像機翻錄影帶,翻錄的子帶總是不如母帶清晰,如果再利用子帶翻錄,效果會更差;而數(shù)字采集就像用電腦拷貝數(shù)據(jù)文件一樣,無論復制多少次,復制的文件與原文件都完全一樣的,沒有任何區(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視頻采集卡,專業(yè)級視頻采集卡,民用級視頻采集卡。

區(qū)別主要是采集的圖像指標不同:

廣播級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)品的特點是采集的圖像分辨率高,視頻信噪比高,缺點是視頻文件龐大,每分鐘數(shù)據(jù)量至少為200MB。廣播級模擬信號采集卡都帶分量輸入輸出接口,用來連接BetaCam攝/錄像機,此類設(shè)備是視頻采集卡中最高檔的,用于電視臺制作節(jié)目。

專業(yè)級視頻采集卡的級別比廣播級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。

民用級視頻采集卡的動態(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,從用途上來說它是應該算在專業(yè)級,而從圖像指標上來說他只能算做民用級產(chǎn)品。

從視頻源得到的信號,經(jīng)過視頻接口送到視頻采集卡,信號首先進過模數(shù)轉(zhuǎn)換。

其實,視頻采集卡處理視頻信號的主要處理還在與數(shù)模轉(zhuǎn)換階段,為什么要進行數(shù)模轉(zhuǎn)換大家都清楚了,在轉(zhuǎn)換的過程中肯定有信號損失,對于最終視頻質(zhì)量肯定不是很好,因此,在視頻采集卡的設(shè)計方面,就要注意信號轉(zhuǎn)換的質(zhì)量,視頻采集卡是將模擬攝像機、錄像機、LD視盤機、電視機輸出的視頻信號等輸出的視頻數(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)字數(shù)據(jù),存儲在電腦中,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,在追求速度的時候,質(zhì)量就不可能很完美,那么采集卡視頻采集和信號處理的速度和質(zhì)量怎么控制呢? 為了提高速度,需要將視頻信號壓縮,采用具體哪一種視頻壓縮算法對視頻的根式、質(zhì)量又有不同的影響,壓縮時用軟壓縮還是硬壓縮也會帶來不同的效果。

采集是圖象經(jīng)過采樣、量化以后轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖象并輸入、存儲到幀存儲器的過程。由于圖像信號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通過處理轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號(即0和1),并將這些數(shù)字信息存儲在電腦硬盤上的過程。這種模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)變是通過視頻采集卡上的采集芯片進行的。

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、攝像頭、錄像機、VCD機、DVD機等)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視頻信號的IEEE1394接口,完成將數(shù)碼攝像機拍攝的DV信號采集到多媒體計算機系統(tǒng)的功能.首先建立一個硬件環(huán)境,包括無線傳輸系統(tǒng)。

安裝 IEEEl394(FireWire或i.Link)接口卡,并用連接電纜連接DV攝像機。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)字攝像機,另一端為6針端口,用于連接IEEE1394卡。

選裝調(diào)節(jié)DV攝像機的聲音

輸出的音頻混頻器.

安裝外部揚聲器.

安裝視頻處理軟件.還需要安裝或選配其他軟硬件:

在電腦上通過視頻采集卡可以接收來自視頻輸入端的模擬視頻信號,對該信號進行采集、量化成數(shù)字信號,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,在采集視頻信號時首先在卡上對視頻信號進行壓縮,然后再通過PCI接口把壓縮的視頻數(shù)據(jù)傳送到主機上。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)實時壓縮成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,實現(xiàn)實時采集的關(guān)鍵是每一幀所需的處理時間。如果每幀視頻圖像的處理時間超過相鄰兩幀之間的相隔時間,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行壓縮處理,然后再存入硬盤,也就是說視頻序列的獲取和壓縮是在一起完成的,免除了再次進行壓縮處理的不便。不同檔次的采集卡具有不同質(zhì)量的采集壓縮性能。

由于采集卡的應用和作用等方面的因素,因此,常見采集卡又分為: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)檢測圖像采集卡、機器視覺專用采集卡、流媒體采集卡。

視頻采集卡數(shù)模信號轉(zhuǎn)換流程

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

在采集卡接口標準方面,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,國內(nèi)的硬壓卡主要采用板載的DSP芯片,市場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),對以前在安防市場隨處可見7130芯片的DVR卡,在選購的時候就要注意了。

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,同時也不能直接采集到模擬視頻中的伴音信號。要采集伴音,PC機上必需要裝有聲卡,視頻采集卡通過PC機上的聲卡獲取數(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的運算能力足以對付我們所要求的,主板建議選擇帶有RAID級聯(lián)功能的控制芯片的,因為這樣可以大大加快硬盤的存儲數(shù)據(jù)的速度。

不過多核和超大容量硬盤對視頻采集基本上都足夠了。

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

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。聲卡一般買一個普通家庭用也夠了,別的,不過一般沒那個必要。

首先 關(guān)閉計算機電源,打開機箱,將視頻采集卡安裝在一個空的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箱上。

將攝像頭的信號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,還需要進行軟件安裝。安裝視頻采集卡使用的驅(qū)動程序、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。

依次選擇"安裝驅(qū)動程序"、"安裝SDK開發(fā)包"、"安裝應用程序客戶端服務器端"。

重新啟動計算機,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

【信號狀態(tài)】

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

【圖像調(diào)節(jié)】

默認情況下,圖像是自動調(diào)節(jié)的,但自動調(diào)節(jié)如果不能達到理想的效果,如出現(xiàn)黑邊、圖像文字不清晰、畫面需要剪裁的情況時,就可以通過手工方式進行調(diào)整,調(diào)整后可以保存預設(shè)、應用預設(shè),無須每次都進行調(diào)整。

黑邊調(diào)節(jié):可以通過調(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個像素,垂直位置每次調(diào)節(jié)為1個像素。

文字清晰度調(diào)節(jié):調(diào)節(jié)每行采樣、采樣相位達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,自動調(diào)節(jié)可能都會識別成1024x768,這時點擊"自動調(diào)節(jié)",會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】:通過調(diào)節(jié)畫面寬度、畫面高度、水平位置、垂直位置達到所需要求。增加減少畫面寬度都是先從右邊開始調(diào)整,增加減少畫面高度都是先從下面開始調(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,如果希望保存當前的調(diào)整,可以單擊"保存預設(shè)"、"應用預設(shè)",單擊"刪除預設(shè)",可以刪除之前保存的預設(shè)。

在軟件兼容性及編解碼質(zhì)量和系統(tǒng)穩(wěn)定性方面也是測試一塊高清采集卡是否好的標志。另外還有是否支持標準的DIRECT SHOW API進行開發(fā)的第三方軟件及開發(fā)工具,是否提供SDK二次開發(fā)包,兼容于多種常見的非編軟件,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比的高清采集卡,極大降低了全分辨率實 況高清制作的門檻,在日見興起的高清采集領(lǐng)域如教育錄播,網(wǎng)絡(luò)視頻會議及遠程培訓,高清醫(yī)療,特技展臺等多媒體高清視頻采集方面被廣泛應用

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)療攝像頭錄制實時錄制高清醫(yī)療圖像,通過支持基于微軟Directshow構(gòu)架第三方軟件及強大的SDK二次開發(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

配合高清攝像機適用于精品課件的錄制,音視頻完全同步,通過支持基于微軟Directshow構(gòu)架第三方軟件,可以將老師教學視頻聲音,學生問答視頻等實時錄制成國家精品課程要求的標準流媒體格式,上傳到學校任意服務器,同步實現(xiàn)在校園網(wǎng)或internet上視頻直播或點播,實現(xiàn)遠程互動教學和校園班班通的作用。

高清視頻

通過高清采集卡的HDMI/色差能輸入接口采集高清或標清視頻節(jié)目源,通過圓剛自帶的Aver MediaCenter軟件錄制成你想要的格式(MPEG-1/2/4* & H.264)輸出,或通過支持基于微軟Directshow構(gòu)架第三方軟件實時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)會議

視頻會議大力發(fā)展,對視頻會議的圖象質(zhì)量有了更高要求,因為視頻采集卡功能比USB攝像頭的更為多樣性,越來越多的企業(yè)用戶也開始使用視頻采集卡。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。通過模擬攝像機,圓剛C727高清采集卡可以接收來自視頻輸入端的高清或標清視頻信號,通過支持基于微軟Directshow構(gòu)架第三方軟件實時錄制成你所需要的音視頻格式。實現(xiàn)遠程"零距離"溝通。

高清采集系統(tǒng)

高清采集卡支持一機多卡,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,兼容于多款市場上最為流行的非編軟件,搭配Adobe Premiere pro、會聲會影等非編軟件,讓用戶可以通過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,還能采集高清VGA攝像機信號、醫(yī)療VGA設(shè)備儀器信號等。其應用范圍非常廣泛,尤其是在視頻會議、網(wǎng)絡(luò)直播、遠程教學、投影融合中廣泛應用。不過市面上的圖像采集卡是非常多的,要如何正確地進行VGA采集卡的選擇呢?

1、首先購買VGA采集卡前,應該明確需求目的,如需要達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,它們可能是由不同的生產(chǎn)廠商生產(chǎn)制造的,而且每個型號的VGA采集卡都是側(cè)重于某個具體功能的,因此我們在選購VGA采集卡之前最好能明確購買采集卡的目的。

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、最后視頻分辨率對于視頻應用是非常重要的,如網(wǎng)絡(luò)視頻直播、互聯(lián)網(wǎng)視頻等都對視頻分辨率有一定的要求,而高清標準對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識別和自動適應。

4、另外,專業(yè)的VGA采集卡價格上都比較昂貴,與一般視頻采集卡不能相比,性能比較突出。在購買VGA采集卡時,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。