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嵌入式視頻卡的采集原理
  • 發(fā)布日期:2018-04-09      瀏覽次數(shù):2360
    •    嵌入式視頻卡的采集原理

        視頻(Video)是多幅靜止圖像(圖像幀)與連續(xù)的音頻信息在時(shí)間軸上同步運(yùn)動(dòng)的混合媒體,多幀圖像隨時(shí)間變化而產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)感,因此視頻也被稱為運(yùn)動(dòng)圖像。按照視頻的存儲(chǔ)與處理方式不同,可分為模擬視頻和數(shù)字視頻兩種.

        嵌入式視頻卡就是將視頻源的模擬信號(hào)通過(guò)處理轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號(hào)(即0和1),并將這些數(shù)字信息存儲(chǔ)在電腦硬盤上的過(guò)程。這種模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)變是通過(guò)視頻采集卡上的采集芯片進(jìn)行的。

        在電腦上通過(guò)視頻采集卡可以接收來(lái)自視頻輸入端的模擬視頻信號(hào),對(duì)該信號(hào)進(jìn)行采集、量化成數(shù)字信號(hào),然后壓縮編碼成數(shù)字視頻。大多數(shù)視頻卡都具備硬件壓縮的功能,在采集視頻信號(hào)時(shí)首先在卡上對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行壓縮,然后再通過(guò)PCI接口把壓縮的視頻數(shù)據(jù)傳送到主機(jī)上。

        一般的PC視頻采集卡采用幀內(nèi)壓縮的算法把數(shù)字化的視頻存儲(chǔ)成AVI文件,一些的視頻采集卡還能直接把采集到的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)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,嵌入式視頻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(shù)據(jù)傳入PC系統(tǒng)。

        因此,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)采集的關(guān)鍵是每一幀所需的處理時(shí)間。如果每幀視頻圖像的處理時(shí)間超過(guò)相鄰兩幀之間的相隔時(shí)間,則要出現(xiàn)數(shù)據(jù)的丟失,也即丟幀現(xiàn)象。采集卡都是把獲取的視頻序列先進(jìn)行壓縮處理,然后再存入硬盤,也就是說(shuō)視頻序列的獲取和壓縮是在一起完成的,免除了再次進(jìn)行壓縮處理的不便。不同檔次的采集卡具有不同質(zhì)量的采集壓縮性能。

        由視頻采集芯片將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào),然后傳至板卡自帶的臨時(shí)存儲(chǔ)器中,再由卡上自帶視頻壓縮芯片執(zhí)行壓縮算法,將龐大的視頻信號(hào)壓縮變小,后這些壓縮后的直接或通過(guò)PCI橋芯片進(jìn)入PCI,存儲(chǔ)到硬盤。后者采用通用視頻A/D轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)圖像的采集,其特點(diǎn)是數(shù)據(jù)采集占用CPU的時(shí)間,對(duì)處理器的速度要求高,成本低、易于實(shí)現(xiàn),能夠滿足某些圖像采集系統(tǒng)的需要。

        在高清視頻采集錄制方面,VGA圖像采集卡是數(shù)字信息化行業(yè)快速發(fā)展,很多領(lǐng)域?qū)GA信號(hào)采集的要求提高出現(xiàn)的一種產(chǎn)品。現(xiàn)在不論是在工業(yè)行業(yè)上機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)應(yīng)用,還是在教學(xué)上,都應(yīng)用十分廣泛,它綜合許多計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù),更涉及到圖像處理、人工智能等多個(gè)領(lǐng)域。而視頻圖像采集卡是機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的重要組成部分,其主要功能是對(duì)相機(jī)所輸出的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的采集,并提供與PC的高速接口.

        嵌入式視頻卡是我們進(jìn)行視頻處理*的硬件設(shè)備,是視頻數(shù)字化合數(shù)字化視頻編輯后期制作中*的硬件設(shè)備。

        通過(guò)嵌入式視頻卡,我們就可以把攝像機(jī)拍攝的視頻信號(hào)從攝像帶上轉(zhuǎn)存到計(jì)算機(jī)中,利用相關(guān)的視頻編輯軟件,對(duì)數(shù)字化的視頻信號(hào)進(jìn)行后期編輯處理,比如剪切畫面,添加濾鐿,字幕和音效,設(shè)置轉(zhuǎn)場(chǎng)效果以及加入各種視頻等等,后將編輯完成的視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的VCD,DVD以及網(wǎng)上流媒體等格式,方便傳播和保存。

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