2020-09-25 05:41:03

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视频采集卡(Video Capture card)也叫视频卡,用以将模拟摄像机、录像机、LD视盘机、电视机输出的视频信号等输出的视频数据或者视频和音频的混合数据输入电脑,并转换成电脑可辨别的数字数据,存储在电脑中,成为可编辑处理的视频数据文件。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。

基本信息

  • 中文名称

    视频采集卡

  • 外文名称

    Video Capture card

  • 别称

    视频卡

  • 功能

    获取数字化视频信息

视频采集卡(Video Capture card),又称视频捕捉卡,是将模拟摄像机、录像机、LD视盘机、电视机输出的视频信号等输出的视频数据或者视频音频的混合数据输入电脑,并转换成电脑可辨别的数字数据,存储在电脑中,成为可编辑处理的视频数据文件。它是我们进行视频处理必不可少的硬件设备。

折叠 编辑本段 原理

视频采集卡又称视频捕捉卡,用它可以获取数字化视频信息,并将其存储和播放出来。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。

视频采集卡,"Video Capture Card",其功能是将视频信号采集到电脑中,以数据文件的形式保存在硬盘上。它是我们进行视频处理必不可少的硬件设备,通过它对数字化的视频信号进行后期编辑处理、比如剪切画面、添加滤镱、字幕和音效、设置转场效果以及加入各种视频特效等等,最后将编辑完成的视频信号转换成标准的VCD、DVD以及网上流媒体等格式,方便传播。

视频(Video)是多幅静止图像(图像帧)与连续的音频信息在时间轴上同步运动的混合媒体,多帧图像随时间变化而产生运动感,因此视频也被称为运动图像。按照视频的存储与处理方式不同,可分为模拟视频和数字视频两种.

视频采集就是将视频源的模拟信号通过处理转变成数字信号(即0和1),并将这些数字信息存储在电脑硬盘上的过程。这种模拟/数字转变是通过视频采集卡上的采集芯片进行的。

折叠 编辑本段 分类

视频采集卡按照视频信号源,可以分为数字采集卡(使用数字接口)和模拟采集卡。

视频采集卡按照安装链接方式,可以分为外置采集卡(盒)和内置式板卡

视频采集卡按照视频压缩方式,可以分为软压卡(消耗CPU资源)和硬压卡

视频采集卡按照视频信号输入输出接口,可以分为1394采集卡、USB采集卡、HDMI采集卡、VGA视频采集卡、PCI视频卡、PCI-E视频采集卡。

视频采集卡按照其性能作用,可以分为电视卡、图像采集卡、DV采集卡、电脑视频卡、监控采集卡、多屏卡、流媒体采集卡分量采集卡、高清采集卡、笔记本采集卡、DVR卡、VCD卡、非线性编辑卡(简称非编卡)。

视频采集卡按照其用途可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,它们档次的高低主要是采集图像的质量不同。他们的区别主要是采集的图像指标不同。

因此常见的图像采集卡也有数字采集卡和模拟采集卡、AV+DV二合一采集卡几种类型。

广播级视频采集卡的最高采集分辨率一般为768X576(均方根值)PAL制,或720X576(CCIR-601值)PAL制25帧每秒,或640X480/720X480 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。

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。

民用级视频采集卡的动态分辨率一般最大为384X288,PAL制25帧每秒。

折叠 压缩卡

软压缩卡,也称视频采集卡,该电路板卡主要是由1个或多个视频采集芯片及周边元件、电路组成,电路结构比硬压缩简单。这种卡只负责采集视频,而视频压缩、解压缩及其他视频处理则是由计算机的CPU运算实现。

软压缩视频采集卡基本原理然后直接或通过PCI桥芯片进入PCI,再传输到内存,显卡中,由计算机CPU执行DVR软件里的压缩算法,将庞大的视频信号压缩后存储到硬盘中。 硬压缩卡,也称视频采集压缩卡,该电路板卡与软压缩卡不同的是,多了视频压缩与解压缩部分电路结构,视频压缩没有交给电脑CPU去处理,而是交给采集卡上面的DSP芯片去处理的。

硬压缩视频采集卡基本原理:摄像机模拟视频信号输入到DVR卡,由视频采集芯片将模拟信号转换成数字信号,然后传至板卡自带的临时存储器中,再由卡上自带视频压缩芯片执行压缩算法,将庞大的视频信号压缩变小,最后这些压缩后的直接或通过PCI桥芯片进入PCI,存储到硬盘,计算机的CPU基本不参与视频的压缩处理,节约计算机的资源,配置不需要多高即可。

在视频压缩能力方面,硬压缩优于软压缩。软压缩卡由于利用CPU压缩,消耗电脑资源,合理配置电脑是软压缩DVR长期稳定运行的关键。

视频采集卡种类繁多,但对那些非大量商业视频采集处理的业余爱好者来说,一张没硬件压缩功能的价廉的视频采集卡,或带有采集功能的电视卡和3D图像卡,就完全足以胜任。只要在软件方面下工夫,完全可以获得和那些高档昂贵的视频采集卡相当的处理结果,当然相比之下在后期影视文件的制作过程会花你更多的时间。随那些价廉或综合卡所带的视频采集软件通常由于过于简单,特别在文件实时存盘引擎方面,直接使用这些简单的采集软件进行视频采集处理的结果,通常让人很难满意。

折叠 模拟数字

从视频信号源和采集卡的接口来分,视频采集卡共分为两大类:一类是模拟采集卡,另一类是数字采集卡。

模拟采集卡通过AV或S端子将模拟视频信号采集到PC中,使模拟信号转化为数字信号,其视频信号源可来自模拟摄像机、电视信号、模拟录像机等。

数字采集卡通过IEEE1394数字接口,以数字对数字的形式,将数字视频信号无损地采集到了PC中,其视频信号源主要来自DV(数码摄像机)及其它一些数字化设备。

模拟采集卡与数字采集卡的一个重要区别就是:使用数字采集卡,在采集过程中视频信号没有损失,可以保证得到与原始视频源一模一样的效果,而使用模拟采集卡则视频信号会有一定程度的损失。有人曾形象地作了一个类比:模拟采集类似于利用录像机翻录影带,翻录的子带总是不如母带清晰,如果再利用子带翻录,效果会更差;而数字采集就像用电脑拷贝数据文件一样,无论复制多少次,复制的文件与原文件都完全一样的,没有任何区别。二合一采集卡,指的是数字模拟采集卡,AV+DV采集卡。数字输入输出,模拟接口输入(DV/AV/S-video),全接口板卡

折叠 外内置式

外置式的USB视频采集卡和内置式的PCI接口视频接收卡。

这两种东西各有优缺点,如果你的资金不是很充足,推荐你选用内置式的PCI视频接收卡。插卡式卡推荐选用PCI接口。同时它还有以下好处:

首先,肯定是价格要比外置的便宜很多,

其次,它不会占用外部的桌面空间,在电脑桌上有太多的外设,如果摆放的过多也是件比较烦人的事情;

其三,内置视频卡不需外接电源,不仅省去了一个电源插头的位置,也减少了电源连接线过多而显得十分杂乱的情况,而且还可以避免因市电电压不稳而带来的视频质量下降的情况发生;

其四,内置的视频接收卡大多数都可以在Windows系统下实现多任务

内置式视频卡弱点:

易受到电脑内部元器件的电磁干扰,引起其播放质量下降;

板卡安装时要比外置的麻烦一些,必须要拆开机箱才可以进行安装,

在安装驱动或软件时也容易和其他电脑设备发生冲突,

外置式采集卡的优点就显而易见,外置式性能比起内置的视频接收卡来说会稳定一些。

需要外接专门的电源和占用计算机上的一个并口,这对于已经连接了较多外设的朋友会造成很多不便。

折叠 编辑本段 用途

在电脑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。大多数视频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,然后再通过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。

在高清视频采集录制方面,VGA图像采集卡是数字信息化行业快速发展,很多领域对VGA信号采集的要求提高出现的一种高端产品。不论是在工业行业上机器视觉系统应用,还是在教学上,都应用十分广泛,它综合许多计算机软硬件技术,更涉及到图像处理、人工智能等多个领域。而视频图像采集卡是机器视觉系统的重要组成部分,其主要功能是对相机所输出的视频数据进行实时的采集,并提供与PC的高速接口.

视频采集卡是我们进行视频处理必不可少的硬件设备,是视频数字化合数字化视频编辑后期制作中必不可少的硬件设备。

通过视频采集卡,我们就可以把摄像机拍摄的视频信号从摄像带上转存到计算机中,利用相关的视频编辑软件,对数字化的视频信号进行后期编辑处理,比如剪切画面,添加滤镱,字幕和音效,设置转场效果以及加入各种视频特效等等,最后将编辑完成的视频信号转换成标准的VCD,DVD以及网上流媒体等格式,方便传播和保存。

折叠 编辑本段 组成结构

根据不同的应用、不同的适用环境和不同的技术指标,有多种规格的视频采集卡。从PCI-ETC2102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:

折叠 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。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。

注意:以前的电视卡并不是视频采集卡,图像采集卡一般不具备电视天线接口和音频输入接口,不能用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。还有以前的图像采集卡(无音视频信号同步实时采集性能)要采集伴音,PC机上必需要装有声卡,图像采集卡通过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。

折叠 驱动

视频采集卡驱动程序: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。不过视频采集卡有的兼容性很强基本上不用再额外安装驱动,还出现了万能视频采集卡驱动。

视频采集卡应用程序(编辑软件):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会声会影最新版本会声会影X2也带有采集、编辑、格式转换、刻录等功能。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。当然采集卡基本上支持常见的视频编辑软件非编软件。

折叠 编辑本段 系统配置

视频采集卡是视频采集和压缩同步进行,也就是说视频流在进入电脑的同时就被压缩成MPG格式文件,这个过程就要求电脑有高速的CPU、足够大的内存、高速的硬盘、通畅的系统总线。

CPU的运算能力足以对付我们所要求的,主板建议选择带有RAID级联功能的控制芯片的,因为这样可以大大加快硬盘的存储数据的速度。

多核和超大容量硬盘对视频采集基本上都足够了。

内存价格已经基本狂跌到底层,购买一个品牌内存就可以提供足够的内存带宽和容量大小,对捕捉图像和转换数据足以应付。硬盘是这套配置的关键,它不仅需要大容量的,而且存储速度要快。缓存最低需要2M,一般的硬盘都可以达到这个缓存,容量当然是越大越好。显卡在视频采集中显得并不是那么重要,选择一般的32M以上的AGP卡即可。声卡一般买一个普通家庭用也够了,别的,不过一般没那个必要。

折叠 编辑本段 操作方法

1、采集模拟视频

1)建立模拟视频采集环境将模拟视频源(如摄像机,摄像头,录像机,VCD机,DVD机等)与装有视频采集卡的MPC(或者苹果电脑PowerMac)相连接,构成模拟视频采集的硬件环境.

2)安装会声会影X2影音宝典等视频采集软件

3)视频采集

①设置要用的视频源

②从视频源设备播放视频

③由视频采集软件完成视频采集.

2、采集数字视频

采集数字视频是指利用可连接DV视频信号的IEEE1394接口,完成将数码摄像机拍摄的DV信号采集到多媒体计算机系统的功能.首先建立一个硬件环境,包括无线传输系统

安装 IEEEl394(FireWire或i.Link)接口卡,并用连接电缆连接DV摄像机.注意,DV连接电缆的两端接口不同,一端为4 针端口,用于连接数字摄像机,另一端为6针端口,用于连接IEEE1394采集卡.

选装调节DV摄像机的声音

输出的音频混频器.

安装外部扬声器.

安装视频处理软件.

还需要安装或选配其他软硬件:

折叠 编辑本段 主要问题

丢帧现象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。

折叠 编辑本段 选择要点

1、明确购买目的

视频采集卡有许多型号,它们可能是由不同的生产厂商生产制造的,而且每个型号的视频采集卡都是侧重于某个具体功能的,因此我们在选购视频采集卡之前最好能明确购买卡的目的,购买视频卡要注意其实用性。

2、选择制式

视频采集卡根据其结构的不同可以分为内置和外置两种制式,外置式视频卡也叫视频接收盒,它是一个相对独立的设备,大都可以独立于电脑主机工作,也就是说无须打开计算机和运行软件就可以利用视频接收盒来接受视频信息了,在附加功能上都提供AV端子和S端子输入、多功能遥控、多路视频切换等。外置视频盒安装和操作都比较简单,更像在使用一种家电,而且外置产品的收视清晰度常常优于内置的产品。内置的视频卡除提供标准视频接收功能外往往提供了不同程度的视频捕捉功能,可以把捕捉动态/静态的视频信号转换成数据流。具备视频捕捉的视频卡在接受视频信息之余,还能配合模拟制式摄像装置构成可视通讯系统。

3、选择购买价格

接着应根据使用的要求,以及资金是否充裕的情况,确定适当的价格级别。一般来说,视频采集卡总是与计算机、后期制作设备配合,组成一个系统使用的。在同一个系统中,各种设备的质量指标必须相互一致,如果选择了指标不相一致的设备,最终结果,必然只能达到其中最低的指标,那么,指标高的那部分设备所花费的资金就浪费了。

4、选择捕捉效果

选择一只捕捉效果好的视频采集卡肯定是用户的追求。用户在选择时,可根据自己的需要,选择普通的视频采集卡或是简易视频制作的视频卡。在具体购买视频卡时,我们应该仔细检查视频输入输出接口上,除了普通的RCA端子外,还应提供S-Video端子。在捕捉效果上,应选择动态捕捉效果更接近于标称的30帧/秒或25帧/秒的产品为好,这其中还应保证捕捉到的图像画面的色彩、亮度、对比度的失真最小。

5、选择分辨率

视频采集卡的分辨率是与所连的电脑密不可分的,如果我们想通过视频采集卡来获取一些高质量的视频画面时应该留意一下视频采集卡在播放动态视频时的分辨率大小,分辨率越高的则越好,如果想实现高清效果建议hdmi采集卡。再劣质的电视卡也要要求它不能低于300×200这个普通电视都能达到的分辨率标准,VGA高清采集卡可逐行采集1920 x 1440 x60HZ的VGA信号,当然为使视频卡能出现最完美的演示效果,建议大家将计算机的分辨率调整到与其所购买的视频采集卡的分辨率一致。

6、视频格式

如果我们购买视频卡主要是用来进行视频编辑处理的,那么我们就要注意采集卡捕捉影像之后可以转存的视频格式,有的视频采集卡只能保存为AVI一种视频格式, 并且没有影像压缩的功能。为了能适应多种格式的视频信息的编辑处理,分辨率高,可以保存为多种影像,有图像压缩功能的视频采集卡。

7、选择功能

视频采集卡功能越来越多,也越来越完善。通常一只普通的视频采集卡只具有其中的几项功能,我们在购买时不必苛求高、新、全,只要实用即可。使用的是一个笔记本电脑想使用它来进行一些专业的视频处理,那么您就可以去选择外置视频卡会声会影笔记本专用采集卡

8、注意其他细节

在考虑了上述主要方面后,还可以比较一些细节方面的问题,比如视频采集卡是否提供自动搜索存台,是否提供了手动设定的辅助功能。视频卡工作时在电脑屏幕上再现清晰低失真度的电视画面也是很重要的,有部分视频卡的画面存在较明显的闪烁,图像也比较模糊,选购时应该尽量上机试验一下。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,因此要注意检查随机是否有驱动程序盘。还有,要仔细检查视频卡上支持和具有的视频插孔种类,除了标准的闭路电视插孔外,AV视频、音频输入输出插孔,高清晰数字S-VIDEO插孔等也最好都要具备,以方便和其他音、视频设备相连(如:影碟机、音箱等)。当然,如果你感觉以后不会用到其他的这些视、音频端口的话,则可以将其忽略,毕竟不带这些插口的产品价格还会相对便宜一些。另外能否接收有线电视增补频道也是一个需要考虑的问题,这与产品使用的高频头的特性有关,无法通过后天的软件补偿。最后,在选购时多向经销商询问产品的功能,并且自己也要仔细看看说明书上所介绍的是不是和经销商所说的一致。

折叠 编辑本段 安装方法

在启动该软件时,要确认VGA线是否连接好,VGA-采集卡是否已经有VGA信号。

对VGA信号采用高达32位的高速模数转换,保证采集画面达到高清流畅,接近原始信号。

对VGA信号进行实时采样、采集、模数转换。

采样带宽可达到600MHz,最大可支持1280*1024*60Hz。显示视频、文字、图片、网页都可保证清晰、连续、稳定。

支持台式机、笔记本、实物展台等VGA输出信号的采集。

自主适应不同分辨率、刷新率的VGA信号源。

驱动程序的安装

将VGA-采集卡插入PC机的PCI插槽,开机提示安装驱动。把光盘中的newVGACapture文件夹拷贝到硬盘中,选择驱动程序所在的newVGACapture文件夹,安装驱动。驱动程序安装完成后在Windows设备管理器中显示为:vgacap。然后在newVGACapture文件夹中,点击reg.bat,显示注册成功,重启机器,就可以使用VGA卡了。

本卡提供支持DirectShow SDK和VC SDK,可以二次开发。

支持RGB24、RGB32、YUY2等格式的输出。

折叠 应用程序

1.支持Windows Media 9编码器、amcap等软件。

可能出现的问题,以及解决方法:

1. 提示无源(No Source)

请检查是否有VGA信号源正确连接到VGA卡,VGA线应该使用我们提供的VGA线(一头是针,另一头是孔)。

卡上针的端口是VGA输入口,孔的端口是VGA输出口,不能使用两头都是针的线。

2. amcap无显示

选择Option -> Preview

提示Cannot set frame rate for capture

选择Capture -> Set Frame Rate,勾掉Use Frame Rate

折叠 硬件安装

VGA采集卡插入PC机的PCI插槽里,把接口辫子线接在卡上固定好,辫子线上有两个接口,一个是VGA IN(接VGA信号源的输入),另一个是VGA OUT(VGA信号源环通输出)

折叠 详细步骤

断开主机的电源和需要断开的连线,打开主机的侧面挡板,你会看到里面最大的一块板子,也就是:主板。

在主板的下方会有乳白色(大多数)的插槽(大板一般会有5个,小板一般会有3个),就是PCI插槽。

采集卡插进任一PCI插槽里,如果你的PCI插槽中已经安装了其他的卡,那么最好和这个卡隔开一个插槽。

用螺丝固定好采集卡。装好主机的侧面挡板连接好相应的连线和主机电源。

开机,如果你的是1394采集卡和WIN XP系统,那么系统会自动认出采集卡,如果不是那就把采集卡附送的光盘放入光驱,安装采集卡所需要的驱动和一些程序。

右键单击我的电脑,左键单击属性,左键单击硬件选项卡,左键单击设备管理器选项卡,看看里面有没有显示黄色的问号。如果没有黄色的问号,表示采集卡安装正确,可以使用。如果有黄色的问号,表示采集卡没有安装好或者驱动没有安装好,或者有其他方面的问题。

在解决了上述问题后,采集卡就可以工作了。建议你在使用采集卡之前,熟读采集卡的使用说明。

折叠 编辑本段 应用范围

视频采集卡广泛应用于安防监控、教育课件录制、大屏拼接、多媒体录播录像、会议录制、虚拟演播室虚拟现实、安检X光机、雷达图像信号、VDR纪录仪、医疗X光机、内窥镜、CT机、胃肠机、阴道镜、工业检测、智能交通、医学影像、工业监控、仪器仪表、机器视觉等领域。

由视频采集卡、交互式电子白板等视频硬件组成的视频系统常用于影像采集 /图像分析处理 / 视讯会议 /数字监控等。

政府:远程工作会议、政府采购会议、远程统计与协作、政府招投标会议、人事招聘与考核、群众政务咨询、信访、公共卫生指挥

金融:金融工作会议、远程客户服务、办公会议、电子商贸、远程咨询、操作指导、路演、远程招聘与培训

企业:企业例会、远程商务谈判、协同办公、远程招聘、代理商渠道商远程培训、技术研讨、行政办公、内部培训学习、分支机构会议、远程客服、远程监控

医疗:远程会诊、远程医疗咨询、远程医学交流

教育:多媒体教学视频直播录制,网络教育培训、远程家教辅导、考场监控、家长会、异地学术交流、远程教学观摩课

公检法、部队:远程会议、远程协同作战指挥、远程警务指挥、远程审讯、远程探监、法庭直播、应急指挥

运营:电信级网络会议服务、即时通讯服务、VOIPPSTN

资讯与媒体:电视互动、远程采访、远程咨询、远程商务

视频采集卡的应用

电子设备已经从默默无闻从而走进了人们的日常生活,面对市场上日新月异的监控产品,以及不断更新的监控卡报价,人们总是一头雾水,所以我们只有不断的去了解监控市场,以及监控技术才能立于不败之地。

随着信息技术的不断发展,计算机技术引入视频采集、视频处理领域,用计算机处理视频信息和用数字传输视频数据在很多领域已有广泛的应用,在我们的飞机试飞中也被大量的应用。

采用图像采集芯片组完成图像的采集、帧存储器地址生成以及图像数据的刷新;除了要对采集模式进行设定外,主处理器不参与采集过程,我们只要在相应的帧存储器地址取出采集到的视频数据即可得到相应的视频数据,这种方法,无论在功能、性能、可靠性、速度等各方面都得到了显著的提高,但成本高。后者采用通用视频A/D转换器实现图像的采集,其特点是数据采集占用CPU的时间,对处理器的速度要求高,成本低、易于实现,能够满足某些图像采集系统的需要。

此系统要求每秒采最大25帧(设为可调),客户端实时显示最大25帧(设为可调),保存为MPEG4格式,画面要求为最大分辩率为1024X768。多路视频实时采集使用的是VisionRGB-PRO卡(英国Datapath公司),此卡可同时实时采集两路视频数据,基本达到了本系统的要求,再用一台VGA矩阵切换器将前端数据源的四路视频数据进行人为切换采集。

硬件环境的构建

此采集系统主要实现对前端四路视频数据的人为切换式实时采集,在服务器端可同时采集和储存两路视频数据(在此只用一个视频采集卡),也可以一次只采集一路视频数据,再经网络实时传输到客户端显示,服务器端也实时显示所采集的视频。在进行视频切换方面可在服务器端或客户端自行切换,在服务器端可通过串行口操作VGA矩阵切换进行相应的视频输入输出口的切换,在客户端可通过网络-服务器程序相应模块-串行口-VGA矩阵切换进行相应的视频输入输出口的切换。

视频数据量较大,这就要求视频数据处理系统具有实时采集,大容量存储和实时处理的特点。软件要实现对视频数据的实时采集(最多两路)、控制视频接口、把视频数据实时编码保存并发送到多个客户端。在服务器端的实现是整个系统的关键,在此也承担了大量的工作,因此对软件和硬件方面要求也很高就成为必然。以上就是要在服务器上实现的主要功能。

在采集方面最主要的是要有实时性,在此以事件驱动的方法从端口获取数据,采集到视频数据流在桌面显示的同时再编码保存,视频采集的数据要经软件的相应模块将其设为位图型式的视频帧,以利于在服务器端的显示和编码保存,在此采用Divx编码,Divx编码后形成以帧为格式的MPEG4流。

服务器端的实现

Divx解码也是以帧的格式解压,因此有利于向客户端发送数据时以帧为单位发送视频数据流。媒体流分为四个流:视频流、音频流、文本流、MIDI流,用视频卡采集的是两路视频流,保存时每路视频流多加了一个文本流,文本流主要应客户要求加入的服务器时间和一些人为输入的文本信息,在记录两个媒体流时一般有两种记录方法,在此采用的是将视频流和文本流记到一个文件中的方式,这样有利于文件以后的保存和查阅。在采集软件实现方面主要应用了相应的SDK(Softwaredevelopmentkit)和API(应用编程接口),还可用VFW(VideoforWindows)。但后一种方法实现简单单路视频采集卡可以,对于多路视频的采集用第一种方法更加灵活,但实现比第二种复杂的多。

在服务器端各方面协调工作是关键,程序启动首先默认上次设定的视频采集卡通道,如有视频数据就显示、保存,如果没有视频数据就等待,如果要调整视频采集卡通道可用串口给VGA矩阵切换器发送相应的命令让VGA矩阵切换器进行相应的输入输出通道切换。也可经客户端经网络到服务器串口到VGA矩阵切换器进行VGA矩阵切换器相应的输入输出通道切换(在后面介绍客户端时再介绍)。每次切换后将自动保存原视频文件,如切换后有视频数据将自动重新生成一个新的视频文件。

用局域网实时传输视频数据已在一些领域大量的应用,局域网以有线局域网居多,因为有线局域网技术成熟、传输速度快,但是长时间传输大量视频数据时也会引起传输速率不稳定,引起数据堵塞,会导致视频传输的质量大幅度下降,容易引起画面的重影、抖动、花屏、延迟等现象。在服务器桌面显示的画面是没经任何编码处理的,但网络传输和保存的视频数据是经Divx编码的,这样有力的减轻了网络间传输和服务器的负担。

为了在局域网上有效的、高质量的实时传输媒体流,需要多种技术的支持,包括网络传输层协议的选择、编(解)码技术,网络传输层质量控制技术等等。

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