VGA-采集卡工作原理

VGA-采集卡工作原理是由RGB模擬信號(hào)經(jīng)過A/D采樣后轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，通過FPGA寫入SDRAM作為緩存，再經(jīng)FPGA從SDRAM中將采集壓縮的數(shù)據(jù)讀出通過PCI總線傳輸?shù)缴衔粰C(jī)，由上位機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸?shù)忍幚?。它?duì)VGA信號(hào)實(shí)時(shí)進(jìn)行采集支持聲音的同步錄制，顯示畫面可以任意拉伸或全屏，錄制后格式為avi，保證適應(yīng)各類播放器播放，錄制后期利用非線性編輯軟件可以進(jìn)行非編，刪除或添加相關(guān)內(nèi)容，顯示畫面顏色和清晰度可調(diào)，錄制幀率和碼率可調(diào)。

經(jīng)過高速PCI總線能夠直接采集圖象到VGA顯存或主機(jī)系統(tǒng)內(nèi)存，此外不僅可以使圖象直接采集到VGA，實(shí)現(xiàn)單屏工作方式，而且可以利用PC機(jī)內(nèi)存的可擴(kuò)展性，實(shí)現(xiàn)所需數(shù)量的序列圖象逐幀連續(xù)采集，進(jìn)行序列圖象處理分析。

VGA模擬信號(hào)的傳輸比較麻煩，首先是將電腦內(nèi)的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，將信號(hào)發(fā)送到LCD顯示器，而顯示器再將該模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，形成畫面展示在大家面前，正因?yàn)槿绱?，中間的信號(hào)丟失嚴(yán)重，雖然可以通過軟件的方法修復(fù)部分畫面，但是隨著顯示器的分辨率越高畫面就會(huì)越模糊。一般模擬信號(hào)在超過1280×1024分辨率以上的情況下就會(huì)出現(xiàn)明顯的誤差，分辨率越高越嚴(yán)重。

視頻采集就是將視頻源的模擬信號(hào)通過處理轉(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(jìn)行的。首先PC機(jī)發(fā)一個(gè)開始采集命令并等中斷，然后VGA-采集卡會(huì)探測(cè)場(chǎng)同步開始，然后啟動(dòng)采集一張圖片(根據(jù)行場(chǎng)消隱及大小)，采集結(jié)束后通過PCI中斷通知pc機(jī)，而PC機(jī)收到些中斷后，馬上啟動(dòng)DMA讀取VGA-采集卡的數(shù)據(jù)(只需要準(zhǔn)備好內(nèi)存地址和所讀大小即可)，讀取完畢即完成一次采集。由視頻采集芯片將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，然后傳至板卡自帶的臨時(shí)存儲(chǔ)器中，再由卡上自帶視頻壓縮芯片執(zhí)行壓縮算法，將龐大的視頻信號(hào)壓縮變小，最后這些壓縮后的直接或通過PCI橋芯片進(jìn)入PCI，存儲(chǔ)到硬盤。

第一步，把采集自錄像機(jī)、攝像機(jī)或其他信號(hào)源的模擬視音頻信號(hào)經(jīng)過圖像卡、聲卡轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)(即A/D轉(zhuǎn)換)，再經(jīng)過數(shù)字壓縮后形成數(shù)據(jù)流存儲(chǔ)到硬盤中。無論是采集、編輯或回放時(shí)，都能自動(dòng)將音頻信號(hào)同步于視頻信號(hào)，而且不會(huì)影響到視頻信號(hào)的質(zhì)量，如果采用普通多媒體音頻卡不能滿足廣播電視的要求。系統(tǒng)需要擁有CD質(zhì)量或更高的采樣頻率(即高于44.1kHz)才能提供專業(yè)的音頻指標(biāo)。還要看系統(tǒng)能對(duì)多少軌音頻進(jìn)行實(shí)時(shí)回放、調(diào)音和編輯，作均衡、延時(shí)、混響、變調(diào)等聲音效果處理。專業(yè)的音頻處理系統(tǒng)應(yīng)具有3芯的XLR接口(即+4dB平衡"卡儂口")

模擬視頻和聲音信號(hào)經(jīng)過捕獲設(shè)備轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式后，其數(shù)據(jù)量是非常驚人的，如果沒有采用壓縮技術(shù)，那么要實(shí)現(xiàn)數(shù)字視頻和聲音的網(wǎng)絡(luò)傳輸是不可想象的。當(dāng)然如果有了數(shù)字錄放像機(jī)，則不需要經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換，可直接采集數(shù)字信號(hào)送到硬盤存儲(chǔ)，然后按編導(dǎo)人員的創(chuàng)作意圖運(yùn)用非編軟件對(duì)存儲(chǔ)在硬盤中的視頻、圖像、音頻等各種數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯、做特技并加動(dòng)畫上字幕等綜合處理，最后把處理后的數(shù)據(jù)送到圖像卡、聲卡進(jìn)行數(shù)字解壓縮及D/A變換送出模擬信號(hào)進(jìn)行錄制，或者直接輸出數(shù)字信號(hào)進(jìn)行錄制，也可以輸出信號(hào)直接進(jìn)行播出。

數(shù)字視頻和聲音傳輸對(duì)時(shí)間的敏感性很強(qiáng)，實(shí)時(shí)性要求很高，如果不采用特別的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議是很難滿足要求的。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。

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)。要注意壓縮格式與錄像機(jī)的配套問題，這樣可以使用同一種格式連接，以避免不同格式之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換帶來信號(hào)損失，并注意最好向MPED-2壓縮格式靠攏。

VGA接口是一種D型接口，上面共有15針空，分成三排，每排五個(gè)。

VGA接口是顯卡上應(yīng)用最為廣泛的接口類型，多數(shù)的顯卡都帶有此種接口。有些不帶VGA接口而帶有DVI(Digital Visual Interface數(shù)字視頻接口)接口的顯卡，也可以通過一個(gè)簡單的轉(zhuǎn)接頭將DVI接口轉(zhuǎn)成VGA接口，通常沒有VGA接口的顯卡會(huì)附贈(zèng)這樣的轉(zhuǎn)接頭。

VGA(Video Graphics Array)接口，也叫D-Sub接口。其實(shí)就是顯卡上輸出模擬信號(hào)的接口。VGA(Video Graphics Array)/D-Sub接口。采用非對(duì)稱分布的15pin 連接方式，共有15針，分成3排，每排5個(gè)孔。

目前大多數(shù)計(jì)算機(jī)與外部顯示設(shè)備之間都是通過模擬VGA接口連接，計(jì)算機(jī)內(nèi)部以數(shù)字方式生成的顯示圖像信息，被顯卡中的數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)镽、G、B三原色信號(hào)和行、場(chǎng)同步信號(hào)，信號(hào)通過電纜傳輸?shù)斤@示設(shè)備中。對(duì)于模擬顯示設(shè)備，如模擬CRT顯示器，信號(hào)被直接送到相應(yīng)的處理電路，驅(qū)動(dòng)控制顯像管生成圖像。而對(duì)于LCD、DLP等數(shù)字顯示設(shè)備，顯示設(shè)備中需配置相應(yīng)的A/D(模擬/數(shù)字)轉(zhuǎn)換器，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)。在經(jīng)過D/A和A/D2次轉(zhuǎn)換后，不可避免地造成了一些圖像細(xì)節(jié)的損失。VGA接口應(yīng)用于CRT顯示器無可厚非，但用于連接液晶之類的顯示設(shè)備，則轉(zhuǎn)換過程的圖像損失會(huì)使顯示效果略微下降。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)帶來不同的效果。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(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。

由視頻成像原理可知VGA的視頻傳輸過程是最短的，所以VGA 接口無串?dāng)_無電路合成分離損耗等?，F(xiàn)在很多視頻處理設(shè)備都用VGA接口，比喻vga 切換器，vga 分配器，當(dāng)然還有采集設(shè)備VGA采集卡等，已近成為最有發(fā)展前景的視頻接口。

VGA接口傳輸?shù)娜匀皇悄M信號(hào)，對(duì)于以數(shù)字方式生成的顯示圖像信息，通過數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)镽、G、B三原色信號(hào)和行、場(chǎng)同步信號(hào)，信號(hào)通過電纜傳輸?shù)斤@示設(shè)備中。對(duì)于模擬顯示設(shè)備，如模擬CRT顯示器，信號(hào)被直接送到相應(yīng)的處理電路，驅(qū)動(dòng)控制顯像管生成圖像。而對(duì)于LCD、DLP等數(shù)字顯示設(shè)備，顯示設(shè)備中需配置相應(yīng)的A/D(模擬/數(shù)字)轉(zhuǎn)換器，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)。在經(jīng)過D/A和A/D2次轉(zhuǎn)換后，不可避免地造成了一些圖像細(xì)節(jié)的損失。VGA接口應(yīng)用于CRT顯示器無可厚非，但用于數(shù)字電視之類的顯示設(shè)備，則轉(zhuǎn)換過程的圖像損失會(huì)使顯示效果略微下降。如果將一臺(tái)PC機(jī)VGA數(shù)據(jù)在另一臺(tái)PC上顯示以及采集VGA信號(hào)，傳統(tǒng)的方法是將VGA信號(hào)通過視頻轉(zhuǎn)換器VGA-VIDEO變成視頻信號(hào)，再通過視頻采集卡在另一臺(tái)PC機(jī)上顯示采集。這樣VGA信號(hào)經(jīng)過視頻轉(zhuǎn)換器變成模擬信號(hào)，再通過視頻采集卡變成數(shù)字信號(hào)，在計(jì)算機(jī)上顯示，這種經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換，模數(shù)轉(zhuǎn)換后，VGA信號(hào)的損失特別大，圖像資料很差。

VGA(Video Graphics Array)是IBM在1987年隨PS/2機(jī)一起推出的一種視頻傳輸標(biāo)準(zhǔn)，具有分辨率高、顯示速率快、顏色豐富等優(yōu)點(diǎn)，在彩色顯示器領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

視頻(Video)是多幅靜止圖像(圖像幀)與連續(xù)的音頻信息在時(shí)間軸上同步運(yùn)動(dòng)的混合媒體,多幀圖像隨時(shí)間變化而產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)感,因此視頻也被稱為運(yùn)動(dòng)圖像，按照視頻的存儲(chǔ)與處理方式不同,可分為模擬視頻和數(shù)字視頻兩種。

視頻采集卡，"Video Capture Card"，其功能是將視頻信號(hào)采集到電腦中，以數(shù)據(jù)文件的形式保存在硬盤上。它是我們進(jìn)行視頻處理必不可少的硬件設(shè)備，通過它，我們就可以把攝像機(jī)拍攝的視頻信號(hào)從攝像帶上轉(zhuǎn)存到計(jì)算機(jī)中，利用相關(guān)的視頻編輯軟件，對(duì)數(shù)字化的視頻信號(hào)進(jìn)行后期編輯處理、比如剪切畫面、添加濾鐿、字幕和音效、設(shè)置轉(zhuǎn)場(chǎng)效果以及加入各種視頻特效等等，最后將編輯完成的視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的VCD、DVD以及網(wǎng)上流媒體等格式，方便傳播。

VGA(Video Graphics Array)接口，也叫D-Sub接口。VGA接口是一種D型接口，上面共有15針空，分成三排，每排五個(gè)。VGA接口是顯卡上應(yīng)用最為廣泛的接口類型，多數(shù)的顯卡都帶有此種接口。有些不帶VGA接口而帶有DVI(Digital Visual Interface數(shù)字視頻接口)接口的顯卡，也可以通過一個(gè)簡單的轉(zhuǎn)接頭將DVI接口轉(zhuǎn)成VGA接口，通常沒有VGA接口的顯卡會(huì)附贈(zèng)這樣的轉(zhuǎn)接頭。TC2102A音視頻VGA采集卡，是天創(chuàng)恒達(dá)公司繼TC2102VGA采集卡推出后，根據(jù)用戶需求改進(jìn)的一個(gè)全新PCI-E VGA視頻錄播采集卡,在原有的基礎(chǔ)上,增加了音頻,同時(shí)在可以隨音切換畫面，可支持一機(jī)多卡，卡上不但提供一路VGA信號(hào)，同時(shí)也具有兩路視頻和一路音頻信號(hào)輸入，支持所有視頻采集、編輯、直播軟件。支持標(biāo)準(zhǔn)的DIRECT SHOW API進(jìn)行開發(fā)，無需二次開發(fā);根據(jù)不同客戶的需求，亦可提供二次開發(fā)SDK。同時(shí)可以任意組合輸入信號(hào)，錄播軟件可支持任意6路信號(hào)輸入。雖然液晶顯示器可以直接接收數(shù)字信號(hào)，但很多低端產(chǎn)品為了與VGA接口顯卡相匹配，因而采用VGA接口。

VGA-采集卡，在一臺(tái)顯示器上同時(shí)顯示另外的一臺(tái)設(shè)備的VGA數(shù)據(jù)，即將一臺(tái)計(jì)算機(jī)下顯示器VGA信號(hào)數(shù)據(jù)在另一臺(tái)計(jì)算機(jī)上顯示的視頻采集捕獲傳輸設(shè)備，從別的數(shù)據(jù)源捕捉VGA數(shù)據(jù)到PC機(jī)上在Windows桌面上用一個(gè)隨卡所提供的采集錄制軟件應(yīng)用程序窗口顯示。

1、高清高精度VGA信號(hào)采集卡 VGA采集性能:1600x1200x85Hz,RGB24:30fps;1280x1024x85Hz,RGB24:45fps;1024x768x85Hz, RGB24: 80fps

2、T200AE 高清高精度VGA圖像采集卡支持"一機(jī)多卡"工作方式，可實(shí)現(xiàn)多通道實(shí)時(shí)采集，可以隨音切換畫面。單卡實(shí)現(xiàn)同時(shí)采集1路VGA信號(hào)，2路視頻信號(hào)，1路音頻信號(hào)。

3、高清高精度VGA信號(hào)采集卡接口方面，開放參數(shù)配置窗口，方便用戶對(duì)圖像的亮度、對(duì)比度、壓縮比、幀率及圖像位置進(jìn)行調(diào)整，滿足客戶對(duì)圖像質(zhì)量的各種需求，亮度、對(duì)比度、色度、飽和度以及畫面 大小比例，均可調(diào)節(jié)(a/d之前);

4、VGA信號(hào)采集卡適合于進(jìn)行專業(yè)的音視頻、圖像分析，VGA采集卡提供win2000/xp系統(tǒng)下的開發(fā)庫，支持vc、vb、delphi等開發(fā)環(huán)鏡，全力提供源自專業(yè)廠家的技術(shù)支援服務(wù)。底層程序穩(wěn)定，功能豐富、開發(fā)簡便、便于程序移植。件兼容性能好，工作穩(wěn)定可靠?？稍诩嫒輽C(jī)、原裝機(jī)/工控機(jī)上良好地穩(wěn)定工作。

5、音視頻VGA信號(hào)采集卡，支持標(biāo)準(zhǔn)的DIRECT SHOW API進(jìn)行開發(fā)，完全支持DIRECT SHOW ，WDM標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)，提供二次開發(fā)SDK，提供免費(fèi)的網(wǎng)絡(luò)和電話技術(shù)支持指導(dǎo)和維護(hù)。

一、屏幕監(jiān)控

如果要用視頻捕獲硬件對(duì)某顯示器顯示的內(nèi)容監(jiān)控， --例如工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，可以用VGA采集卡或采集盒采集這個(gè)顯示器顯示的內(nèi)容，實(shí)時(shí)傳輸給監(jiān)控者，也可保存下來，供事后查看。

二、屏幕直播

A、直播視頻會(huì)議的屏幕，給更多的沒機(jī)會(huì)參加視頻會(huì)議(攝像機(jī)+視頻采集卡+交互式電子白板/電視或背投)的人觀看;

B、利用VGA采集卡或采集盒做屏幕直播，比其它直播方式的畫面清晰很多。

C、教學(xué)領(lǐng)域，可以用來直播教師計(jì)算機(jī)的屏幕，配合教學(xué)電子白板，實(shí)現(xiàn)多媒體教學(xué)，或者遠(yuǎn)程教學(xué);

三、處理特殊視頻格式

用VGA采集卡或采集盒配合流媒體編碼軟件，實(shí)時(shí)采集、編碼成流媒體格式，放到流媒體服務(wù)器上供大家點(diǎn)播。有些視頻文件，文件格式是開發(fā)公司自定的，其它公司軟件不能直接對(duì)其處理，例如教學(xué)課件、3D動(dòng)畫文件，等等。這些視頻文件太大，不適合攜帶、傳輸、演示，例如3D動(dòng)畫文件，那么可以用VGA采集卡或采集盒配合影音寶典，會(huì)聲會(huì)影X2等視頻編輯軟件，編碼成體積很小的流媒體格式用VGA采集卡或采集盒將其采集成未壓縮文件AVI形式，進(jìn)行編輯。

四、安檢X光機(jī)、雷達(dá)圖像信號(hào)、VDR紀(jì)錄儀、醫(yī)療X光機(jī)、CT機(jī)、胃腸機(jī)、電子內(nèi)窺鏡等

五、VGA相機(jī)、VGA攝像機(jī)等VGA信號(hào)、RGB信號(hào)輸出設(shè)備的圖像采集和處理

現(xiàn)在的視頻采集卡一般都是采用標(biāo)準(zhǔn)的PCI插槽，而目前采用PCI-E插槽的視頻采集卡基本上都可以說是高清采集卡。另外，一般產(chǎn)品都提供視頻采集卡的驅(qū)動(dòng)程序及產(chǎn)品說明書、相關(guān)開發(fā)包和采編軟件。用戶首先需要仔細(xì)閱讀產(chǎn)品說明書，當(dāng)然還要注意關(guān)閉計(jì)算機(jī)電源，把硬件板卡插入PCI插槽，把接口箱接到機(jī)箱光驅(qū)空位上，然后用連接線連接起來.擰好鏍絲，一切操作正常，啟動(dòng)計(jì)算機(jī)。

常見的視頻采集卡的安裝過程(不一定都需要安裝)

首先 關(guān)閉計(jì)算機(jī)電源，打開機(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:

將采集卡插入PCIE插槽后，打開電腦，一般會(huì)提示發(fā)現(xiàn)新硬件，并彈出硬件更新向?qū)?。如果沒有出現(xiàn)則打開設(shè)備管理器，右擊電腦標(biāo)志--》管理--》設(shè)備管理器，選擇 "掃描檢測(cè)硬件改動(dòng)"找到采集卡右擊，選擇更新驅(qū)動(dòng)程序彈出 "硬件更新向?qū)?

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。

VGA-采集卡 -音視頻VGA-采集卡:VGA屬性設(shè)置

【輸入/輸出】

這里顯示的是當(dāng)前VGA端口偵測(cè)到的相關(guān)參數(shù)信息。 【設(shè)備設(shè)置】

1. 分辨率:根據(jù)實(shí)際需要可以添加任意分辨率，如一些非常規(guī)分辨率1024X600、528X384。

2. 圖像設(shè)置:如果自動(dòng)檢測(cè)時(shí)VGA畫面不太清晰，可以通過調(diào)節(jié)行像素、相位達(dá)到理想的效果。

3. 位置設(shè)置:可以調(diào)節(jié)VGA畫面的上下、左右的偏移量，以消除自動(dòng)偵測(cè)不準(zhǔn)時(shí)帶來的黑邊問題。

【剪切設(shè)置】

可以對(duì)VGA畫面進(jìn)行上下左右切除，例如采集VGA畫面大小為1280X1024，在全屏播放寬屏視頻時(shí)上下會(huì)有黑邊，可以上切除152像素，下切除152像素把黑邊去掉(具體要切多少像素視實(shí)際情況)。

【縮放設(shè)置】

畫面縮放有兩種模式:充滿，不保持比例和保持比例縮放。例如畫面被剪切后通過選擇相應(yīng)縮放模式全屏顯示。

【其它設(shè)置】

1. 保存預(yù)設(shè):設(shè)置相關(guān)參數(shù)后，單擊"保存預(yù)設(shè)"，對(duì)設(shè)置進(jìn)行保存。

2. 刪除預(yù)設(shè):在"分辨率"列表中選擇相應(yīng)的分辨率，單擊"刪除預(yù)設(shè)"，可以刪除之前保存的預(yù)設(shè)。

3. 應(yīng)用預(yù)設(shè):在"分辨率"列表中選擇相應(yīng)的分辨率，單擊"應(yīng)用預(yù)設(shè)"，可以應(yīng)用之前保存的預(yù)設(shè)。

4. 自動(dòng)應(yīng)用預(yù)設(shè)值:勾選該項(xiàng)后，如果采集的分辨率保存在預(yù)設(shè)中則會(huì)自動(dòng)應(yīng)用保存的參數(shù)進(jìn)行采集，而不會(huì)再進(jìn)行自動(dòng)偵測(cè)參數(shù)這一過程。

視頻(Video)是多幅靜止圖像(圖像幀)與連續(xù)的音頻信息在時(shí)間軸上同步運(yùn)動(dòng)的混合媒體,多幀圖像隨時(shí)間變化而產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)感,因此視頻也被稱為運(yùn)動(dòng)圖像。

視頻采集就是將視頻源的模擬信號(hào)通過處理轉(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(jìn)行的。

視頻數(shù)字化

分量數(shù)字化是先把復(fù)合視頻信號(hào)中的亮度和色度分離,得到Y(jié)UV或YIQ分量,然后用3個(gè)模/數(shù)轉(zhuǎn)換器對(duì)3個(gè)分量分別進(jìn)行數(shù)字化,最后再轉(zhuǎn)換成RGB分量.分量數(shù)字化是采用較多的一種模擬視頻數(shù)字化方法引.

采用分量采樣的數(shù)字化方法,則基本的數(shù)字化過程包括:

按分量采樣方法采樣,得到隔行樣本點(diǎn);

將隔行樣本點(diǎn)組合,轉(zhuǎn)換成逐行樣本點(diǎn);

進(jìn)行樣本點(diǎn)的量化;

彩色空間的轉(zhuǎn)換,即將采樣得到Y(jié)UV或YCbCr信號(hào)轉(zhuǎn)換為RGB信號(hào);

對(duì)得到的數(shù)字化視頻信號(hào)進(jìn)行編碼,壓縮.

兩種采樣方法 :

1)使用相同的采樣頻率對(duì)圖像的亮度信號(hào)和色差信號(hào)進(jìn)行采樣,保持較高的圖像質(zhì)量,產(chǎn)生巨大的數(shù)據(jù)量;

2)對(duì)亮度信號(hào)和色差信號(hào)分別采用不同的采樣頻率進(jìn)行采樣,可減少采樣數(shù)據(jù)量,是實(shí)現(xiàn)數(shù)字視頻數(shù)據(jù)壓縮的一種有效途徑.

首先PC機(jī)發(fā)一個(gè)開始采集命令并等中斷，然后VGA-采集卡會(huì)探測(cè)場(chǎng)同步開始，然后啟動(dòng)采集一張圖片(根據(jù)行場(chǎng)消隱及大小)，采集結(jié)束后通過PCI中斷通知pc機(jī)，而PC機(jī)收到些中斷后，馬上啟動(dòng)DMA讀取VGA-采集卡的數(shù)據(jù)(只需要準(zhǔn)備好內(nèi)存地址和所讀大小即可)，讀取完畢即完成一次采集。由視頻采集芯片將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，然后傳至板卡自帶的臨時(shí)存儲(chǔ)器中，再由卡上自帶視頻壓縮芯片執(zhí)行壓縮算法，將龐大的視頻信號(hào)壓縮變小，最后這些壓縮后的直接或通過PCI橋芯片進(jìn)入PCI，存儲(chǔ)到硬盤。

幀內(nèi)壓縮(Intraframe compression)也稱為空間壓縮(Spatial_compression),僅考慮本幀的數(shù)據(jù)而不考慮相鄰幀之間的冗余信息,一般采用有損壓縮算法,達(dá)不到很高的壓縮比.

幀間壓縮(Interframe compression)也稱為時(shí)間壓縮(Temporal_compression),是基于許多視頻或動(dòng)畫的連續(xù)前后兩幀具有很大的相關(guān)性(即連續(xù)的視頻其相鄰幀之間具有冗余信息)的特點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)的.通過比較時(shí)間軸上不同幀之間的數(shù)據(jù)實(shí)施壓縮,進(jìn)一步提高壓縮比.一般是無損壓縮.

MPEG系列標(biāo)準(zhǔn)包含MPEG-1,MPEG-2,MPEG-4,MPEG-7和MPEG-21等五個(gè)具體標(biāo)準(zhǔn).

MPEG-1標(biāo)準(zhǔn):1988年5月提出,1992年11月形成國際標(biāo)準(zhǔn),編號(hào)是ISO/IEC11172 .

MPEG-2標(biāo)準(zhǔn):1990年6月提出,1994年11月形成國際標(biāo)準(zhǔn).編號(hào)是ISO/IECl3818 .

MPEG-4標(biāo)準(zhǔn):1993年7月提出,1999年5月形成國際標(biāo)準(zhǔn)(版本一),編號(hào)是ISO/IECl4496.

MPEG-7標(biāo)準(zhǔn):1997年7月提出,在2001年9月形成國際標(biāo)準(zhǔn),編號(hào)是ISO/IECl5938 .

MPEG-21標(biāo)準(zhǔn)是與MPEG-7標(biāo)準(zhǔn)幾乎同步制定的,于2001年12月完成.

VGA-采集卡適合于進(jìn)行專業(yè)的音視頻、圖像分析、處理工作，可廣泛應(yīng)用于顯微成像、醫(yī)學(xué)影像、智能交通、分析測(cè)量、生物醫(yī)學(xué)、機(jī)器視覺、工業(yè)圖象分析，以及其它多種高精度圖像處理分析領(lǐng)域。

VGA-采集卡可應(yīng)用到工業(yè)檢測(cè)、工業(yè)測(cè)量、智能交通、醫(yī)學(xué)影像、工業(yè)監(jiān)控、儀器儀表、機(jī)器視覺、網(wǎng)絡(luò)直播，錄播系統(tǒng)，VOD點(diǎn)播，遠(yuǎn)程教育培訓(xùn)，安全監(jiān)視、交通收費(fèi)、圖像采集以及其它多種圖像采集處理分析，視訊會(huì)議系統(tǒng)中且提供免費(fèi)的網(wǎng)絡(luò)和電話技術(shù)支持指導(dǎo)和維護(hù)。

1、電腦主機(jī)信號(hào)采集;

2、教育、醫(yī)療、雷達(dá)信號(hào)采集

3、大屏幕，電視墻行業(yè)應(yīng)用(擴(kuò)充多種其他主機(jī)信號(hào)在本機(jī)顯示);

4、工控機(jī)、游戲機(jī)主板、嵌入式設(shè)備

5、視頻會(huì)議，遠(yuǎn)程教育培訓(xùn)

軟件開發(fā)套件(Software Development Kit, 即 SDK)，一般來說是透過像Visual Basic 和Visual C++等程序語言作為軟件開發(fā)的一套工具組。基本上SDK包含了VC的動(dòng)態(tài)鏈接庫(DLL )、VB和Delphi的OCX控件以及更為詳細(xì)的技術(shù)支持文件。開發(fā)者可使用SDK來開發(fā)DirectShow軟件架構(gòu)的應(yīng)用程序，提升微軟Windows平臺(tái)上的多媒體影音擷取與播放的質(zhì)量。

另外，SDK還包括應(yīng)用程序接口(Application Programming Interface, API)，它提供使用接口方便軟件開發(fā)者呼叫常用程序模塊，亦即軟件開發(fā)者不用寫程序代碼也能快速且有效率地創(chuàng)造窗體、指令鈕和目錄選單。

有SDK能提供哪些功能

1. 先進(jìn)圖像優(yōu)化技術(shù)

(1) 進(jìn)階去交錯(cuò)功能(2)可調(diào)整亮度/ 對(duì)比/彩度/飽和度 (不適用于HDMI )(3)降低影像分辨率

2. 支持1080i 高畫質(zhì)影像

3. 可在影片上迭加圖片或文字

4. 可在影片上加入時(shí)間戳記

5. 連續(xù)或反向屏幕采集

第一點(diǎn):回放畫質(zhì)

安防監(jiān)控系統(tǒng)中最重要的功能就是回放歷史視頻，回放畫質(zhì)是監(jiān)控采集卡重要的性能指標(biāo)之一，正版監(jiān)控 采集卡應(yīng)達(dá)到10比特超高清D1圖像，圖像無色彩失真，無延時(shí)。而市面上盜版監(jiān)控采集卡很難達(dá)到這個(gè)效果。

第二點(diǎn):顯示分辨率

作為安防監(jiān)控系統(tǒng)中監(jiān)控采集卡分辨率一般分為顯示分辨率與錄像分辨率。顯示分辨率只指WINDOWS系統(tǒng)桌面的顯示分辨率，正真的正版采集卡在實(shí)施采集后，進(jìn)行多畫面分割時(shí)可達(dá)704*576的分辨率。而在錄播時(shí)分辨率可達(dá)到352*288/320*240。這是市面上一般監(jiān)控采集卡所不能達(dá)到的分辨率，盜版采集卡更不可能達(dá)到，用盜版采集卡錄播出來在顯示器上的像素馬賽克暴露出來，畫質(zhì)非常差。

第三點(diǎn):遠(yuǎn)程監(jiān)控

遠(yuǎn)程監(jiān)控是監(jiān)控采集卡必備的功能，但是依然有很多工程商對(duì)遠(yuǎn)程監(jiān)控缺乏信心。遠(yuǎn)程監(jiān)控功能包含有:多畫面監(jiān)視、錄象和回放、動(dòng)態(tài)IP功能、斷電后自動(dòng)連接功能、遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程配置、狀態(tài)查看、調(diào)節(jié)碼流、雙向語音對(duì)講、報(bào)警功能、多播功能等等，工程商應(yīng)一一測(cè)試是否具有以上功能，同時(shí)觀察遠(yuǎn)程畫質(zhì)，而不是僅僅看流暢度。

第四點(diǎn):幀率

監(jiān)控采集卡每秒的幀數(shù)(fps)或者說幀率表示圖形處理器處理時(shí)每秒鐘能夠更新的次數(shù)。高的幀率可以得到更流暢、更逼真的動(dòng)畫。一般來說P制式下100fps\N制式下120fps就是非常出色的效果。而盜版采集卡僅僅只是超過了75fps幀率而已，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到100以上。

第五點(diǎn):采集卡的功能

一般來說監(jiān)控采集卡必須具備以下功能:圖像采集、錄制及遠(yuǎn)傳;采集各種報(bào)警信號(hào)，實(shí)現(xiàn)報(bào)警聯(lián)動(dòng)并傳給集控站監(jiān)控中心;控制云臺(tái)和鏡頭的動(dòng)作;控制矩陣切換器切換視頻圖像。而市面上的盜版監(jiān)控采集卡是沒有辦法完全做到得。

第六點(diǎn):價(jià)格

作為監(jiān)控采集卡本身價(jià)格就已經(jīng)很實(shí)惠，而市場(chǎng)上很多雜牌、劣質(zhì)或盜版監(jiān)控采集卡，其價(jià)格更是低到了一定程度，很多用戶常常被表面價(jià)格所迷惑，但如果考慮到品牌與雜牌產(chǎn)品質(zhì)量本身，使用難度與效率的不同，以及雜牌監(jiān)控采集兩三年后損壞更多，那么其真實(shí)價(jià)格是遠(yuǎn)高于優(yōu)質(zhì)品牌監(jiān)控采集卡，正是越來越多的人認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)，真實(shí)價(jià)格最具競爭力，甚至可以說最便宜的。

采集卡廣泛應(yīng)用于安防監(jiān)控、教育課件錄制、大屏拼接、多媒體錄播錄像、會(huì)議錄制、虛擬演播室、虛擬現(xiàn)實(shí)、安檢X光機(jī)、雷達(dá)圖像信號(hào)、VDR紀(jì)錄儀、醫(yī)療X光機(jī)、CT機(jī)、胃腸機(jī)、陰道鏡、工業(yè)檢測(cè)、智能交通、醫(yī)學(xué)影像、工業(yè)監(jiān)控、儀器儀表、機(jī)器視覺等領(lǐng)域。

由于采集卡的應(yīng)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(cè)圖像采集卡、機(jī)器視覺專用采集卡、流媒體采集卡。

1、視頻采集卡從視頻信號(hào)源和采集卡的接口來分，視頻采集卡共分為兩大類:一類是模擬采集卡，另一類是數(shù)字采集卡。

模擬采集卡通過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)無損地采集到了PC中，其視頻信號(hào)源主要來自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，在采集過程中視頻信號(hào)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(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，無論復(fù)制多少次，復(fù)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(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，從用途上來說它是應(yīng)該算在專業(yè)級(jí)，而從圖像指標(biāo)上來說他只能算做民用級(jí)產(chǎn)品。