视频采集卡的工作原理

视频采集卡发展到现在，已经非常成熟，并且功能也非常多，与传统的视频采集卡相比功能更加全面，可采集的分辨率更高，信号更多，支持范围更广。结合视频应用软件可以实现众多功能。同三维作为视频采集卡行业知名品牌，凭借其多年的经验和强大的技术团队，推出的同三维系列采集卡已经广泛应用与视频会议、网络教学、多媒体录播、网络直播、视频监控、大屏拼接、影像采集、军事雷达、家庭个人等各种视频领域。下面我们就针对视频采集卡的一些基本常识进行综合的介绍。

什么是视频采集卡

顾名思义，视频采集卡就是把外部的视频数据信号或视频音频混合信号（如电视，模拟信号录像机，数码摄像机等）导入电脑，并转换成计算机可以识别的数字信号保存起来，以备我们进行编辑处理的工作。一般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。他们的主要区别是采集的图像指标性能不同。广播级视频采集卡的最高采集分辨率一般为768×576（PAL制），或640×480 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。此类设备是视频采集卡中最高档的，主要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，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，它主要是满足家庭对于视频图像的采集需要。

视频采集卡的工作原理

视频采集就是将视频源输出的模拟信号通过处理转变成数字信号，并将这些信息存储在电脑硬盘上的过程。这种模拟数字的转换是通过视频采集卡上的采集芯片进行的。通常在采集过程，对数字信息还进行一定程度的实时压缩处理，较高档次的视频采集卡依靠卡上的特殊处理芯片进行硬件实时数据压缩处理；而那些不具备实时硬件压缩功能的卡，也可通过电脑上的CPU进行被称为软件压缩的处理（当然对于机器的配置和性能有一定的要求）。

视频源

视频采集卡主要的功能是将视频源的信号采集到计算机中，所以了解视频源是非常重要的，首先需要您提供采集或压缩用的视频源。视频源可以是∶VCD影碟机、已有的录像带、摄录机、LD视盘、CCD摄像头、监视器的视频输出等等。

视频采集

目前市面上有软压缩采集卡和硬压缩采集卡，随着现在软件性能的不断增加，计算机的配置不断提高，软压缩卡已经成为了现代视频行业中的主流。视频采集是将视频转换成PC机可使用的数字格式。微视专业图象采集卡是将视频信号经过AD转换后，经过PCI总线实时传到内存和显存。 在采集过程中，由于采集卡传送数据采用PCI Master Burst方式，图象传送速度高达33MB/S，可实现摄像机图像到计算机内存的可靠实时传送，并且几乎不占用CPU时间，留给CPU更多的时间去做图像的运算与处理。

采集功能是各种视频卡的基本功能，对它进行扩充，可构成各种档次的视频处理卡：从简单视频采集卡到专业图象采集卡以及非线形编辑系统。

可编程的视频控制芯片

由于增强型VGA显示控制器和显示卡的性能得提高，使得PC机有了较高显示分辨率，从而可以直接处理视频信息，同时各种可编程的视频控制芯片的出现，使视频信号与图形叠加变得非常容易。这些芯片有效地解决 了多制式彩色全电视信号的数字式锁相和解码技术，以及视频信号与图形信号的窗口控 制，从而使视频信号的输入/输出变得简单，设计和调试变得容易。利用这些芯片推出的视频卡，实现了VGA图形与视频信号的叠加。另外，这类卡上一般都有声音输入/输出功能，没必要再单独配置声卡了。这一时期是多媒体视频硬件发展最迅速的阶段，图形与图象叠加问题的解决使图象 系统真正为多媒体系统所用。各种采集卡、字幕叠加卡、压缩/解压缩卡、电影卡、电视卡层出不穷。

图象速率及采集的计算公式

帧图像大小(Image Size)∶W×H(长×宽)---您必须首先了解∶需要采集多大的图象尺寸? 颜色深度∶d(比特数)---希望采集到的图象颜色(8Bit灰度图象?还是16/24/32Bit真彩色?) 帧 速∶f ---标准PAL制当然就是25帧，非标准就没准了!500-1000帧都有可能 数 据 量∶Q(MB) ---图象信号的数据量 采 样 率∶A(MB) ---采集卡的采样率，通过其产品手册可知 计算公式∶ Q=W×H×f×d/8 判断标准∶如果A>Q×1.2，则该采集卡能够胜任采集工作。

视频采集卡

视频采集卡有数字信号采集卡和模拟信号采集卡，模拟图象经过采样、量化以后转换为数字图象并输入、存储到帧存储器的过程，叫做采集、数字化、获取、捕获、捕捉、抓取、抓帧等，因此视频采集卡也称捕获卡、获取卡、视频输入卡等。视频采集的模拟视频信号源可以是录象机、摄象机、摄录机、影碟机等，通过视频采集卡可将录象带、激光视盘等上的图象或现场的图象输入计算机。视频采集卡的工作方式可以是单帧采集或连续采集；可将采集的图象序列放在内存或磁盘上;可对图象进行压缩或不压缩。