视频采集卡基础知识详解

发布日期：2013-07-31 22:02:00   共阅：[]次   来源：

很多视频采集卡能在捕捉视频信息的同时获得伴音，使音频部分和视频部分在数字化时同步保存、同步播放。一些视频采集卡还提供了硬压缩功能，采集速度快，成功地实现了每秒30帧、全屏幕、视频的数字化抓取，但在回放时，还需要相应的硬件才能实现。视频采集卡不但能把视频图像以不同的视频窗口大小显示在计算机的显示器上，而且还能提供许多特殊效果，如：冻结、淡出、旋转、镜像以及透明色（即允许选择一个变成透明的颜色）处理。
视频采集卡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。他们的区别主要是采集的图像指标不同。

广播级视频采集卡的最高采集分辨率一般为768×576(均方根值)PAL制，或720×576(CCIR-601值)PAL制25帧每秒，或640×480/720×480 NTSC制30帧每秒最小压缩比一般在4:1以内。这一类产品的特点是采集的图像分辨率高，视频信噪比高。缺点是视频文件庞大，每分钟数据量至少为200MB。广播级模拟信号采集卡都带分量输入输出接口，用来连接BetaCam摄/录像机。此类设备是视频采集卡中最高档的，用于电视台制作节目。

专业级视频采集卡的级别比广播级视频采集卡的性能稍微低一些。分辨率两者是相同的，但压缩比稍微大一些，其最小压缩比一般在6:1以内。输入输出接口为AV复合端子与S端子。此类产品适用于广告公司，多媒体公司制作节目及多媒体软件。

民用级视频采集卡的动态分辨率一般最大为384×288，PAL制25帧每秒320×240，30帧每秒，NTSC制。(个别产品的静态捕捉分辨率为768×576)，输入端子为AV复合端子与S端子，绝大多数不具有视频输出功能。另外，有一类视频捕捉卡是比较特殊的，这就是VCD制作卡，从用途上来说它是应该算在专业级，而从图像指标上来说他只能算做民用级产品。它的分辨率为352×288，25帧每秒，PAL制，320×288，30帧每秒，NTSC制。它采集的视频文件为MPEG文件，采用MPEG1压缩算法，所以文件尺寸较小，但视频指标低于AVI文件。

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Broadway 视频采集卡的性能参数，可以归纳出以PC机为硬件环境的视频采集卡的主要功能和技术指标： 一、接口：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（Video In）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。

二、功能：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。

三、驱动和应用程序：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Adobe Premiere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。