信息采集技术-视频采集卡

1、MADE BY S.L北京信息职业技术学院 | 冯雷 视频采集卡(Video Capture card)也叫视频卡，用以将模拟摄像机、录像机、LD视盘机、电视机输出的视频信号等输出的视频数据或者视频和音频的混合数据输入电脑，并转换成电脑可辨别的数字数据，存储在电脑中，成为可编辑处理的视频数据文件。按照其用途可以分为广播级视频采集卡，专业级视频采集卡，民用级视频采集卡。 视频采集卡(Video Capture card)，又称视频捕捉卡，是将模拟摄像机、录像机、LD视盘机、电视机输出的视频信号等输出的视频数据或者视频音频的混合数据输入电脑，并转换成电脑可辨别的数字数据，存储在电脑中，成为可编辑处

2、理的视频数据文件。它是我们进行视频处理必不可少的硬件设备2信息采集技术-视频采集卡1 视频采集卡定义视频（Video)是多幅静止图像(图像帧）与连续的音频信息在时间轴上同步运动的混合媒体，多帧图像随时间变化而产生运动感，因此视频也被称为运动图像。按照视频的存储与处理方式不同，可分为模拟视频和数字视频两种.视频采集就是将视频源的模拟信号通过处理转变成数字信号（即0和1），并将这些数字信息存储在电脑硬盘上的过程。这种模拟/数字转变是通过视频采集卡上的采集芯片进行的32 原理信息采集技术-视频采集卡我们在使用摄像头，尤其是采用CMOS芯片的产品时就更应该注重技巧43 分类信息采集技术-视频采集卡53

3、 分类信息采集技术-视频采集卡视频采集卡按照其性能作用，可以分为电视卡、图像采集卡、DV采集卡、电脑视频卡、监控采集卡、多屏卡、流媒体采集卡、分量采集卡、高清采集卡、笔记本采集卡、DVR卡、VCD卡、非线性编辑卡（简称非编卡）。视频采集卡按照其用途可分为广播级视频采集卡，专业级视频采集卡，民用级视频采集卡，它们档次的高低主要是采集图像的质量不同。他们的区别主要是采集的图像指标不同。因此常见的图像采集卡也有数字采集卡和模拟采集卡、AV+DV二合一采集卡几种类型。63 分类3.1 压缩卡软压缩卡，也称视频采集卡，该电路板卡主要是由1个或多个视频采集芯片及周边元件、电路组成，电路结构比硬压缩简单。这

4、种卡只负责采集视频，而视频压缩、解压缩及其他视频处理则是由计算机的CPU运算实现。软压缩视频采集卡基本原理然后直接或通过PCI桥芯片进入PCI，再传输到内存，显卡中，由计算机CPU执行DVR软件里的压缩算法，将庞大的视频信号压缩后存储到硬盘中。硬压缩卡，也称视频采集压缩卡，该电路板卡与软压缩卡不同的是，多了视频压缩与解压缩部分电路结构，视频压缩没有交给电脑CPU去处理，而是交给采集卡上面的DSP芯片去处理的。信息采集技术-视频采集卡73 分类3.2 模拟数字模拟数字从视频信号源和采集卡的接口来分，视频采集卡共分为两大类：一类是模拟采从视频信号源和采集卡的接口来分，视频采集卡共分为两大类：一类是

5、模拟采集卡，另一类是数字采集卡。集卡，另一类是数字采集卡。模拟采集卡通过模拟采集卡通过AV或或S端子将模拟视频信号采集到端子将模拟视频信号采集到PC中，使模拟信号转化为数中，使模拟信号转化为数字信号，其视频信号源可来自模拟摄像机、电视信号、模拟录像机等。字信号，其视频信号源可来自模拟摄像机、电视信号、模拟录像机等。数字采集卡通过数字采集卡通过IEEE1394数字接口，以数字对数字的形式，将数字视频信号无数字接口，以数字对数字的形式，将数字视频信号无损地采集到了损地采集到了PC中，其视频信号源主要来自中，其视频信号源主要来自DV（数码摄像机）及其它一些数字化（数码摄像机）及其它一些数字化设备。设

6、备。信息采集技术-视频采集卡93 分类 3.3 外内置式外内置式外置式的外置式的USB视频采集卡和内置式的视频采集卡和内置式的PCI接口视频接收卡。接口视频接收卡。这两种东西各有优缺点，如果你的资金不是很充足，推荐你选用内置式的这两种东西各有优缺点，如果你的资金不是很充足，推荐你选用内置式的PCI视视频接收卡。插卡式卡推荐选用频接收卡。插卡式卡推荐选用PCI接口。同时它还有以下接口。同时它还有以下好处好处信息采集技术-视频采集卡103 分类内置式视频卡内置式视频卡弱点弱点信息采集技术-视频采集卡114 用途 在电脑上通过视频采集卡可以接收来自视频输入端的模拟视频信号，对该信在电脑上通过视频采集

7、卡可以接收来自视频输入端的模拟视频信号，对该信号进行采集、量化成数字信号，然后压缩编码成数字视频。大多数视频卡都具备号进行采集、量化成数字信号，然后压缩编码成数字视频。大多数视频卡都具备硬件压缩的功能，在采集视频信号时首先在卡上对视频信号进行压缩，然后再通硬件压缩的功能，在采集视频信号时首先在卡上对视频信号进行压缩，然后再通过过PCI接口把压缩的视频数据传送到主机上。一般的接口把压缩的视频数据传送到主机上。一般的PC视频采集卡采用帧内压缩的视频采集卡采用帧内压缩的算法把数字化的视频存储成算法把数字化的视频存储成AVI文件，高档一些的视频采集卡还能直接把采集到的文件，高档一些的视频采集卡还能直接

8、把采集到的数字视频数据实时压缩成数字视频数据实时压缩成MPEG-1格式的文件。格式的文件。信息采集技术-视频采集卡125 组成结构 根据不同的应用、不同的适用环境和不同的技术指标，目前有多种规格的视根据不同的应用、不同的适用环境和不同的技术指标，目前有多种规格的视频采集卡。从频采集卡。从PCI-ETC2102视频采集卡的性能参数，可以归纳出以视频采集卡的性能参数，可以归纳出以PC机为硬件环境机为硬件环境的视频采集卡的主要功能和技术指标：的视频采集卡的主要功能和技术指标：5.1 接口接口 视频采集卡的接口包括视频与视频采集卡的接口包括视频与PC机的接口和与模拟视频设备的接口。视频采机的接口和与模

9、拟视频设备的接口。视频采集卡通常采用集卡通常采用32位的位的PCI总线接口，它插到总线接口，它插到PC机主板的扩展槽中，以实现采集卡与机主板的扩展槽中，以实现采集卡与PC机的通讯与数据传输。采集卡至少要具有一个复合视频接口（机的通讯与数据传输。采集卡至少要具有一个复合视频接口（Video In）以便）以便与模拟视频设备相连。高性能的采集卡一般具有一个复合视频接口和一个与模拟视频设备相连。高性能的采集卡一般具有一个复合视频接口和一个SVideo接口。一般的采集卡都支持接口。一般的采集卡都支持PAL和和NTSC两种电视制式。两种电视制式。信息采集技术-视频采集卡135 组成结构5.2 驱动驱动视频

10、采集卡驱动程序：根据不同的采集卡所要求的操作系统环境，各有不同的视频采集卡驱动程序：根据不同的采集卡所要求的操作系统环境，各有不同的驱动程序。只有把采集卡插入了驱动程序。只有把采集卡插入了PC机的主板扩展槽并正确安装了驱动程序以后才机的主板扩展槽并正确安装了驱动程序以后才能正常工作。不过视频采集卡有的兼容性很强基本上不用再额外安装驱动，还出能正常工作。不过视频采集卡有的兼容性很强基本上不用再额外安装驱动，还出现了万能视频采集卡驱动。现了万能视频采集卡驱动。信息采集技术-视频采集卡146 系统配置 视频采集卡是视频采集和压缩同步进行，也就是说视频流在进入电脑的同时视频采集卡是视频采集和压缩同步进

11、行，也就是说视频流在进入电脑的同时就被压缩成就被压缩成MPG格式文件，这个过程就要求电脑有高速的格式文件，这个过程就要求电脑有高速的CPU、足够大的内存、足够大的内存、高速的硬盘、通畅的系统总线。高速的硬盘、通畅的系统总线。 CPU的运算能力足以对付我们所要求的，主板建议选择带有的运算能力足以对付我们所要求的，主板建议选择带有RAID级联功能的级联功能的控制芯片的，因为这样可以大大加快硬盘的存储数据的速度。控制芯片的，因为这样可以大大加快硬盘的存储数据的速度。 多核和超大容量硬盘对视频采集基本上都足够了。多核和超大容量硬盘对视频采集基本上都足够了。信息采集技术-视频采集卡157 操作方法7.1

12、 采集模拟视频采集模拟视频7.1.1 建立模拟视频采集环境建立模拟视频采集环境建立完整的模拟视频采集环境，如图建立完整的模拟视频采集环境，如图1所示。所示。信息采集技术-视频采集卡图1 模拟视频采集环境167 操作方法7.1.2 安装会声会影安装会声会影X2、影音宝典等视频采集软件、影音宝典等视频采集软件7.1.3 视频采集视频采集（1）设置要用的视频源）设置要用的视频源（2）从视频源设备播放视频）从视频源设备播放视频（3）由视频采集软件完成视频采集。）由视频采集软件完成视频采集。信息采集技术-视频采集卡177 操作方法7.2 采集数字视频采集数字视频采集数字视频是指利用可连接采集数字视频是指

13、利用可连接DV视频信号的视频信号的IEEE1394接口，完成将数码摄像机接口，完成将数码摄像机拍摄的拍摄的DV信号采集到多媒体计算机系统的功能信号采集到多媒体计算机系统的功能.首先建立一个硬件环境，包括无线首先建立一个硬件环境，包括无线传输系统。传输系统。安装安装 IEEEl394(FireWire或或i.Link）接口卡，并用连接电缆连接）接口卡，并用连接电缆连接DV摄像机摄像机.注意，注意，DV连接电缆的两端接口不同，一端为连接电缆的两端接口不同，一端为4 针端口，用于连接数字摄像机，另一端为针端口，用于连接数字摄像机，另一端为6针针端口，用于连接端口，用于连接IEEE1394采集卡采集卡

14、.选装调节选装调节DV摄像机的声音摄像机的声音输出的音频混频器输出的音频混频器.安装外部扬声器安装外部扬声器.安装视频处理软件安装视频处理软件.还需要安装或选配其他软硬件。还需要安装或选配其他软硬件。信息采集技术-视频采集卡188 主要问题 丢帧现象由于模拟视频输入端可以提供不间断的信息源，视频采集卡要丢帧现象由于模拟视频输入端可以提供不间断的信息源，视频采集卡要采集模拟视频序列中的每帧图像，并在采集下一帧图像之前把这些数据传入采集模拟视频序列中的每帧图像，并在采集下一帧图像之前把这些数据传入PC系统。因此，实现实时采集的关键是每一帧所需的处理时间。如果每帧视系统。因此，实现实时采集的关键是每一帧所需的处理时间。如果每帧视频图像的处理时间超过相邻两帧之间的相隔时间，则要出现数据的丢失，也频图像的处理时间超