采集卡又稱視頻捕捉卡,用它可以獲取數字化視頻信息,并將其存儲和播放出來。很多視頻采集卡能在捕捉視頻信息的同時獲得伴音,使音頻部分和視頻部分在數字化時同步保存、同步播放。作為視頻監控重要應用領域,視頻采集卡正在視頻會議領域有著積極的應用,未來發展高清化趨勢明顯。
采集卡對于監控攝像機的重要性
視頻采集卡,VideoCaptureCard其功能是將視頻信號采集到電腦中,以數據文件的形式保存在硬盤上。它是我們進行視頻處理必不可少的硬件設備,通過它,我們就可以把攝像機拍攝的視頻信號從攝像帶上轉存到計算機中,利用相關的視頻編輯軟件,對數字化的視頻信號進行后期編輯處理、比如剪切畫面、添加濾鐿、字幕和音效、設置轉場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轉換成標準的VCD、DVD以及網上流媒體等格式,方便傳播從視頻信號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,另一類是數字采集卡。
采集卡也叫視頻采集卡,按照其用途可以分為廣播級視頻采集卡,專業級視頻采集卡,民用級視頻采集卡。他們的區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640X480/720X480NTSC制30幀每秒最小壓縮比一般在4:1以內。這一類產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,每分鐘數據量至少為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,此類設備是視頻采集卡中最高檔的,用于電視臺制作節目。
專業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,輸入輸出接口為AV復合端子與S端子,此類產品適用于廣告公司、多媒體公司制作節目及多媒體軟件。民用級視頻采集卡的動態分辨率一般最大為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級,而從圖像指標上來說他只能算做民用級產品。
由于LED顯示屏是一種特殊的顯示媒體,它不能直接接受計算機數據,需要進行一系列變換。采集卡的功能是把高速的計算機(或多媒體顯示卡上)的顯示數據進行采集,經過轉換,并降頻傳輸到主控器,在不需要播放錄像帶,VCD等視頻圖像時,采集卡可直接與計算機顯示卡相連。
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、量化成數字信號,然后壓縮編碼成數字視頻。大多數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據傳送到主機上。一般的PC視頻采集卡采用幀內壓縮的算法把數字化的視頻存儲成AVI文件,高檔一些的視頻采集卡還能直接把采集到的數字視頻數據實時壓縮成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據傳入PC系統。因此,實現實時采集的關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,則要出現數據的丟失,也即丟幀現象。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量的采集壓縮性能。
視頻采集卡發展現狀
視頻采集卡(VideoCapturecard)也叫視頻卡,是將模擬攝像機、錄像機、LD視盤機、電視機輸出的視頻信號、視頻數據或者視頻音頻的混合數據輸入電腦,并轉換成電腦可辨別的數字數據,存儲在電腦中,成為可編輯處理的視頻數據文件。按照其用途可以分為廣播級視頻采集卡,專業級視頻采集卡,民用級視頻采集卡。
大多數視頻采集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,然后才通過PCI接口把壓縮的視頻數據傳送到主機上。一般的采集卡采用幀內壓縮的算法把數字化的視頻存儲成AVI文件,高檔一些的視頻采集卡(硬壓卡)還能直接把采集到的數字視頻數據實時壓縮成MPEG-1格式的文件。
隨著信息技術的不斷發展,計算機技術引入視頻采集、視頻處理領域,用計算機處理視頻信息和用數字傳輸視頻數據在很多領域已有廣泛的應用。視頻圖像采集的方法較多,基本可分為兩大類:數字信號采集和模擬信號采集。
模擬采集卡通過AV或S端子將模擬視頻信號采集到PC中,使模擬信號轉化為數字信號,其視頻信號源可來自模擬攝像機、電視信號、模擬錄像機等。數字采集卡通過IEEE1394數字接口,以數字對數字的形式,將數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(數碼攝像機)及其它一些數字化設備。
模擬采集卡與數字采集卡的一個重要區別就是:使用數字采集卡,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。
高清采集卡應用于視頻會議系統
在移動互聯網時代的到來,我國大多數用戶都進入了工業信息化的時代,給高清視頻采集卡一個諾大的機會得到全民應用。
遠程教育:行政會議、管理會議、培訓會議,適合于政府、學校、醫院以及具有分公司和駐外辦事機構的企業等高清視頻采集卡是遠程會議的一把手,采集高清信號,捕捉最關鍵信息。
遠程培訓:實時互動教學,遠程輔導、遠程家教,適合于網絡學院的網上授課,專業的職業技術培訓,中小學生的課程輔導和黨員遠程教育培訓等,適合于政府、學校、醫院以及具有分公司和駐外辦事機構的企業等高清視頻采集卡助理管理,有益于個單位企事業優良的管理統籌范圍。
結語:
對于視頻監控類應用,目前視頻采集設備的采集幀率一般是每秒25幀或30幀,而顯示設備的主流刷新頻率則是50Hz或60Hz,高于采集設備。視頻領域的迅猛發展,視頻采集卡在各行各業得到廣泛的應用,高清采集卡逐步取代標清采集卡,這已經成為市場發展的潮流趨勢之所在。在視頻高清采集卡不斷發展的今日,高清卡已經是行業發展的必究之路,其應用也越來越成熟。