視頻采集卡功能及用法
2015-05-20 來源：智慧城市網
你是否知道視頻采集卡怎么用呢？電子設備已經從默默無聞從而走進了人們的日常生活，面對市場上日新月異的監控產品，以及不斷更新的監控卡報價，人們總是一頭霧水，所以我們只有不斷的去了解監控市場，以及監控技術才能立于不敗之地。
視頻采集卡功能剖解
接口：現在市場上的視頻采集卡接口能分為幾種，視頻采集卡的接口包括視頻與PC機的接口和與模擬視頻設備的接口。目前PC視頻采集卡通常采用32位的PCI總線接口，它插到PC機主板的擴展槽中，以實現采集卡與PC機的通訊與數據傳輸。采集卡至少要具有一個復合視頻接口(VideoIn)以便與模擬視頻設備相連。高性能的采集卡一般具有一個復合視頻接口和一個S-Video接口。一般的采集卡都支持PAL和NTSC兩種電視制式。
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機上的聲卡獲取數字化的伴音并把伴音與采集到的數字視頻同步到一起。
功能：視頻采集卡主要有什么功能呢?在PC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序列。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，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。
驅動和應用程序：視頻采集卡有的是需要驅動后才能正常使用的，視頻采集卡一般都配有硬件驅動程序以實現PC機對采集卡的控制和數據通訊。根據不同的采集卡所要求的操作系統環境，各有不同的驅動程序。只有把采集卡插入了PC機的主板擴展槽并正確安裝了驅動程序以后才能正常工作。采集卡一般都配有采集應用程序以控制和操作采集過程。也有一些通用的采集程序，數字視頻編輯軟件如AdobePremiere等也帶有采集功能，但這些應用軟件都必須與采集卡硬件配合使用。也即只有采集卡硬件正常安裝和驅動以后才能使用。
視頻采集卡怎么用分析
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，在我們的飛機試飛中也被大量的應用。視頻圖像采集的方法較多，基本可分為2大類：數字信號采集和模擬信號采集。
采用圖像采集芯片組完成圖像的采集、幀存儲器地址生成以及圖像數據的刷新;除了要對采集模式進行設定外，主處理器不參與采集過程，我們只要在相應的幀存儲器地址取出采集到的視頻數據即可得到相應的視頻數據，這種方法，無論在功能、性能、可靠性、速度等各方面都得到了顯著的提高，但成本高。后者采用通用視頻A/D轉換器實現圖像的采集，其特點是數據采集占用CPU的時間，對處理器的速度要求高，成本低、易于實現，能夠滿足某些圖像采集系統的需要。
此系統要求每秒采大25幀(設為可調)，客戶端實時顯示大25幀(設為可調)，保存為MPEG4格式，畫面要求為大分辯率為1024X768。多路視頻實時采集使用的是VisionRGB-PRO卡(英國Datapath公司)，此卡可同時實時采集兩路視頻數據，基本達到了本系統的要求，再用一臺VGA矩陣切換器將前端數據源的四路視頻數據進行人為切換采集。
硬件環境的構建
此采集系統主要實現對前端四路視頻數據的人為切換式實時采集，在服務器端可同時采集和儲存兩路視頻數據(在此只用一個視頻采集卡)，也可以一次只采集一路視頻數據，再經網絡實時傳輸到客戶端顯示,服務器端也實時顯示所采集的視頻。在進行視頻切換方面可在服務器端或客戶端自行切換，在服務器端可通過串行口操作VGA矩陣切換進行相應的視頻輸入輸出口的切換，在客戶端可通過網絡-服務器程序相應模塊-串行口-VGA矩陣切換進行相應的視頻輸入輸出口的切換。
視頻數據量較大,這就要求視頻數據處理系統具有實時采集,大容量存儲和實時處理的特點。軟件要實現對視頻數據的實時采集(多兩路)、控制視頻接口、把視頻數據實時編碼保存并發送到多個客戶端。在服務器端的實現是整個系統的關鍵，在此也承擔了大量的工作，因此對軟件和硬件方面要求也很高就成為必然。以上就是要在服務器上實現的主要功能。
在采集方面主要的是要有實時性，在此以事件驅動的方法從端口獲取數據，采集到視頻數據流在桌面顯示的同時再編碼保存，視頻采集的數據要經軟件的相應模塊將其設為位圖型式的視頻幀，以利于在服務器端的顯示和編碼保存，在此采用Divx編碼，Divx編碼后形成以幀為格式的MPEG4流。
服務器端的實現
Divx解碼也是以幀的格式解壓，因此有利于向客戶端發送數據時以幀為單位發送視頻數據流。媒體流分為四個流：視頻流、音頻流、文本流、MIDI流，用視頻卡采集的是兩路視頻流，保存時每路視頻流多加了一個文本流，文本流主要應客戶要求加入的服務器時間和一些人為輸入的文本信息，在記錄兩個媒體流時一般有兩種記錄方法，在此采用的是將視頻流和文本流記到一個文件中的方式，這樣有利于文件以后的保存和查閱。
在采集軟件實現方面主要應用了相應的SDK(Softwaredevelopmentkit)和API(應用編程接口)，還可用VFW(VideoforWindows)。但后一種方法實現簡單單路視頻采集卡可以，對于多路視頻的采集用種方法更加靈活，但實現比第二種復雜的多。
在服務器端各方面協調工作是關鍵，程序啟動首先默認上次設定的視頻采集卡通道，如有視頻數據就顯示、保存，如果沒有視頻數據就等待，如果要調整視頻采集卡通道可用串口給VGA矩陣切換器發送相應的命令讓VGA矩陣切換器進行相應的輸入輸出通道切換。也可經客戶端經網絡到服務器串口到VGA矩陣切換器進行VGA矩陣切換器相應的輸入輸出通道切換(在后面介紹客戶端時再介紹)。每次切換后將自動保存原視頻文件，如切換后有視頻數據將自動重新生成一個新的視頻文件。
用局域網實時傳輸視頻數據已在一些領域大量的應用，局域網以有線局域網居多，因為有線局域網技術成熟、傳輸速度快，但是長時間傳輸大量視頻數據時也會引起傳輸速率不穩定，引起數據堵塞，會導致視頻傳輸的質量大幅度下降，容易引起畫面的重影、抖動、花屏、延遲等現象。在服務器桌面顯示的畫面是沒經任何編碼處理的，但網絡傳輸和保存的視頻數據是經Divx編碼的，這樣有力的減輕了網絡間傳輸和服務器的負擔。
為了在局域網上有效的、高質量的實時傳輸媒體流，需要多種技術的支持，包括網絡傳輸層協議的選擇、編(解)碼技術，網絡傳輸層質量控制技術等等。
