視訊採集卡的功能技術與軟硬識別?

視訊採集卡功能技術與軟硬識別是監控系統領域發展的一項新型科技。究竟是什麼呢,詳細介紹一下。

視訊採集卡定義:

視訊採集卡又叫視訊捕捉卡,用它可以將視訊資訊數字化並將數字化的資訊儲存或播放出來。絕大部分的視訊捕捉卡可以在捕捉視訊資訊的同時錄製伴音,還可以保證同步儲存、同步播放。另外,很多視訊採集卡還提供了硬體壓縮功能,採集速度快,可以實現每秒30幀的全螢幕視訊採集。

視訊採集卡的功能和技術
介面:現在市場上的視訊採集卡介面能分為幾種,視訊採集卡的介面包括視訊與PC機的介面和與模擬視訊裝置的介面。目前PC視訊採集卡通常採用32位的PCI匯流排介面,它插到PC機主機板的擴充套件槽中,以實現採集卡與PC機的通訊與資料傳輸。採集卡至少要具有一個複合視訊介面(VideoIn)以便與模擬視訊裝置相連。高效能的採集卡一般具有一個複合視訊介面和一個S-Video介面。一般的採集卡都支援PAL和NTSC兩種電視制式。
需要注意的是視訊採集卡一般不具備電視天線介面和音訊輸入介面,不能用視訊採集卡直接採集電視射頻訊號,同時也不能直接採集到模擬視訊中的伴音訊號。要採集伴音,PC機上必需要裝有音效卡,視訊採集卡通過PC機上的音效卡獲取數字化的伴音並把伴音與採集到的數字視訊同步到一起。
功能:視訊採集卡主要有什麼功能呢?在PC上通過視訊採集卡可以接收來自視訊輸入端的模擬視訊訊號,對該訊號進行採集、量化成數字訊號,然後壓縮編碼成數字視訊序列。大多數視訊採集卡都具備硬體壓縮的功能,在採集視訊訊號時首先在卡上對視訊訊號進行壓縮,然後才通過PCI介面把壓縮的視訊資料傳送到主機上。一般的PC視訊採集卡採用幀內壓縮的演算法把數字化的視訊儲存成AVI檔案,高檔一些的視訊採集卡還能直接把採集到的數字視訊資料實時壓縮成MPEG-1格式的檔案。
由於模擬視訊輸入端可以提供不間斷的資訊源,視訊採集卡要採集模擬視訊序列中的每幀影象,並在採集下一幀影象之前把這些資料傳入PC系統。因此,實現實時採集的關鍵是每一幀所需的處理時間。如果每幀視訊影象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。採集卡都是把獲取的視訊序列先進行壓縮處理,然後再存入硬碟,也就是說視訊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。不同檔次的採集卡具有不同質量的採集壓縮效能。
驅動和應用程式:視訊採集卡有的是需要驅動後才能正常使用的,視訊採集卡一般都配有硬體驅動程式以實現PC機對採集卡的控制和資料通訊。根據不同的採集卡所要求的作業系統環境,各有不同的驅動程式。只有把採集卡插入了PC機的主機板擴充套件槽並正確安裝了驅動程式以後才能正常工作。採集卡一般都配有采集應用程式以控制和操作採集過程。也有一些通用的採集程式,數字視訊編輯軟體如AdobePremiere等也帶有采集功能,但這些應用軟體都必須與採集卡硬體配合使用。也即只有採集卡硬體正常安裝和驅動以後才能使用。

視訊採集卡軟硬識別
現在只要你選購DVR卡,店主一般的都是問你是要那種型別的卡——軟卡還是硬卡?這裡我們就先來介紹一下軟卡和硬卡的不同之處。
一、軟壓縮DVR
用軟卡的DVR我們一般叫做軟壓縮DVR,其實就是視訊採集卡,隨卡配有監控軟體,實現視訊監視、錄影、回放歷史視訊以及遠端監控等功能,其硬體為一個或多個視訊採集晶片(如:fusion878a,saa7130/7134,tw6802B/6805等)接收來自模擬攝像機的訊號,轉換為數字訊號,然後直接或通過PCI橋晶片從PCI金手指進入主機板,原始的數字視訊訊號,在記憶體裡執行CPU指令運算,將視訊壓縮與處理,然後儲存到硬碟。另外原始視訊資料還直接發往顯示卡,通過顯示器預覽。
軟卡的電路板很簡單,板上沒有壓縮晶片與臨時儲存晶片,成本低,一般是硬壓縮的1/3左右,所以價格是它最大的優勢,另外從原理我們可以看到,軟壓縮DVR是有CPU進行壓縮的,所以其壓縮品質較好,錄影清晰度高,在CPU資源充足的情況下,軟壓縮DVR無論在錄影、還是網路以及其他功能絲毫不亞於硬壓縮DVR。
二、硬壓縮DVR
硬壓縮DVR,也可稱視訊採集壓縮卡,與軟壓縮原理基本一樣,不同的是,模擬視訊轉換為數字訊號後,並不直接通過PCI發到主機板、顯示卡、記憶體,而是先由硬壓縮DVR卡自帶的DSP代替電腦CPU執行壓縮演算法指令,在DVR卡上的記憶體晶片壓縮,然後再通過PCI金手指進入主機板。所以硬壓縮DVR電路板多了DSP或其他壓縮晶片與記憶體晶片。所以硬壓縮DVR的主要優勢主要表現在大路數監控,比如32路以上全實時監控錄影,軟壓縮難以實現,這個市場缺口就可以被硬壓縮所佔有。

三、總結
通過上面的原理,我們可以看出硬壓縮的優勢在於:
1、視訊壓縮通過自帶DSP完成,無需佔用電腦CPU資源;
2、在進入PCI匯流排之前先進行壓縮,可以節省PCI匯流排頻寬。但是由於目前CPU價效比迅速增長,非常便宜的CPU就能輕鬆的壓縮16路CIF視訊,導致硬卡優勢1正在逐步退化,另外隨著主機板上PCI-E的出現,硬壓縮能節省PCI頻寬的優勢也在弱化並最終失去意義。而它的主要缺點就是在於卡上自帶的DSP晶片使其成本非常高;
3、數字視訊先在DVR卡上進行壓縮,然後又要將壓縮視訊解壓縮後交給顯示卡顯示器預覽顯示,其實大家都不知道,這個過程會導致視訊訊號受損,影象品質會下降。

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