剖解:视频采集卡的功能技术与软硬识别

2012-09-29 18:51:06来源: IT168 关键字:视频采集

    视频采集卡又叫视频捕捉卡,用它可以将视频信息数字化并将数字化的信息储存或播放出来。绝大部分的视频捕捉卡可以在捕捉视频信息的同时录制伴音,还可以保证同步保存、同步播放。另外,很多视频采集卡还提供了硬件压缩功能,采集速度快,可以实现每秒30帧的全屏幕视频采集。

    视频采集卡的功能和技术

    接口:现在市场上的视频采集卡接口能分为几种,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。目前PC视频采集卡通常采用32位的PCI总线接口,它插到PC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(VideoIn)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S-Video接口。一般的采集卡都支持PAL和NTSC两种电视制式。

    需要注意的是视频采集卡一般不具备电视天线接口和音频输入接口,不能用视频采集卡直接采集电视射频信号,同时也不能直接采集到模拟视频中的伴音信号。要采集伴音,PC机上必需要装有声卡,视频采集卡通过PC机上的声卡获取数字化的伴音并把伴音与采集到的数字视频同步到一起。

    功能:视频采集卡主要有什么功能呢?在PC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,对该信号进行采集、量化成数字信号,然后压缩编码成数字视频序列。大多数视频采集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,然后才通过PCI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数字视频数据实时压缩成MPEG-1格式的文件。

    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,也即丢帧现象。采集卡都是把获取的视频序列先进行压缩处理,然后再存入硬盘,也就是说视频序列的获取和压缩是在一起完成的,免除了再次进行压缩处理的不便。不同档次的采集卡具有不同质量的采集压缩性能。

    驱动和应用程序:视频采集卡有的是需要驱动后才能正常使用的,视频采集卡一般都配有硬件驱动程序以实现PC机对采集卡的控制和数据通讯。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PC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。采集卡一般都配有采集应用程序以控制和操作采集过程。也有一些通用的采集程序,数字视频编辑软件如AdobePremiere等也带有采集功能,但这些应用软件都必须与采集卡硬件配合使用。也即只有采集卡硬件正常安装和驱动以后才能使用。

    视频采集卡软硬识别

    现在只要你选购DVR卡,店主一般的都是问你是要那种类型的卡——软卡还是硬卡?这里我们就先来介绍一下软卡和硬卡的不同之处。

    一、软压缩DVR

    用软卡的DVR我们一般叫做软压缩DVR,其实就是视频采集卡,随卡配有监控软件,实现视频监视、录像、回放历史视频以及远程监控等功能,其硬件为一个或多个视频采集芯片(如:fusion878a,saa7130/7134,tw6802B/6805等)接收来自模拟摄像机的信号,转换为数字信号,然后直接或通过PCI桥芯片从PCI金手指进入主板,原始的数字视频信号,在内存里执行CPU指令运算,将视频压缩与处理,然后存储到硬盘。另外原始视频数据还直接发往显卡,通过显示器预览。

    软卡的电路板很简单,板上没有压缩芯片与临时存储芯片,成本低,一般是硬压缩的1/3左右,所以价格是它最大的优势,另外从原理我们可以看到,软压缩DVR是有CPU进行压缩的,所以其压缩品质较好,录像清晰度高,在CPU资源充足的情况下,软压缩DVR无论在录像、还是网络以及其他功能丝毫不亚于硬压缩DVR。

    二、硬压缩DVR

    硬压缩DVR,也可称视频采集压缩卡,与软压缩原理基本一样,不同的是,模拟视频转换为数字信号后,并不直接通过PCI发到主板、显卡、内存,而是先由硬压缩DVR卡自带的DSP代替电脑CPU执行压缩算法指令,在DVR卡上的内存芯片压缩,然后再通过PCI金手指进入主板。所以硬压缩DVR电路板多了DSP或其他压缩芯片与内存芯片。所以硬压缩DVR的主要优势主要表现在大路数监控,比如32路以上全实时监控录像,软压缩难以实现,这个市场缺口就可以被硬压缩所占有。

    三、总结

    通过上面的原理,我们可以看出硬压缩的优势在于:

    1、视频压缩通过自带DSP完成,无需占用电脑CPU资源;

    2、在进入PCI总线之前先进行压缩,可以节省PCI总线带宽。但是由于目前CPU性价比迅速增长,非常便宜的CPU就能轻松的压缩16路CIF视频,导致硬卡优势1正在逐步退化,另外随着主板上PCI-E的出现,硬压缩能节省PCI带宽的优势也在弱化并最终失去意义。而它的主要缺点就是在于卡上自带的DSP芯片使其成本非常高;

    3、数字视频先在DVR卡上进行压缩,然后又要将压缩视频解压缩后交给显卡显示器预览显示,其实大家都不知道,这个过程会导致视频信号受损,图像品质会下降。

 

关键字:视频采集

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/afdz/2012/0929/article_4829.html
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