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[導(dǎo)讀]安防領(lǐng)域(視頻采集卡),各種各樣的DVR卡琳瑯滿目,讓很多的工程商和消費者特別是剛?cè)胄姓邿o從下手,選購采集卡的目的不外乎就是能更方便的更有效的監(jiān)看,下面來看下視頻采集卡的軟、硬之分以及應(yīng)用。視頻采集卡軟、硬

安防領(lǐng)域(視頻采集卡),各種各樣的DVR卡琳瑯滿目,讓很多的工程商和消費者特別是剛?cè)胄姓邿o從下手,選購采集卡的目的不外乎就是能更方便的更有效的監(jiān)看,下面來看下視頻采集卡的軟、硬之分以及應(yīng)用。

視頻采集卡軟、硬之分

現(xiàn)在只要你選購DVR卡,店主一般的都是問你是要那種類型的卡——軟卡還是硬卡?這里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,其實就是視頻采集卡,隨卡配有監(jiān)控軟件,實現(xiàn)視頻監(jiān)視、錄像、回放歷史視頻以及遠程監(jiān)控等功能,其硬件為一個或多個視頻采集芯片(如:fusion878a,saa7130/7134,tw6802B/6805等)接收來自模擬攝像機的信號,轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,然后直接或通過PCI橋芯片從PCI金手指進入主板,原始的數(shù)字視頻信號,在內(nèi)存里執(zhí)行CPU指令運算,將視頻壓縮與處理,然后存儲到硬盤。另外原始視頻數(shù)據(jù)還直接發(fā)往顯卡,通過顯示器預(yù)覽。

軟卡的電路板很簡單,板上沒有壓縮芯片與臨時存儲芯片,成本低,一般是硬壓縮的1/3左右,所以價格是它最大的優(yōu)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(zhì)較好,錄像清晰度高,在CPU資源充足的情況下,軟壓縮DVR無論在錄像、還是網(wǎng)絡(luò)以及其他功能絲毫不亞于硬壓縮DVR。

二、硬壓縮DVR

硬壓縮DVR,也可稱視頻采集壓縮卡,與軟壓縮原理基本一樣,不同的是,模擬視頻轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后,并不直接通過PCI發(fā)到主板、顯卡、內(nèi)存,而是先由硬壓縮DVR卡自帶的DSP代替電腦CPU執(zhí)行壓縮算法指令,在DVR卡上的內(nèi)存芯片壓縮,然后再通過PCI金手指進入主板。所以硬壓縮DVR電路板多了DSP或其他壓縮芯片與內(nèi)存芯片。所以硬壓縮DVR的主要優(yōu)勢主要表現(xiàn)在大路數(shù)監(jiān)控,比如32路以上全實時監(jiān)控錄像,軟壓縮難以實現(xiàn),這個市場缺口就可以被硬壓縮所占有。

視頻采集卡技術(shù)應(yīng)用

電子設(shè)備已經(jīng)從默默無聞從而走進了人們的日常生活,面對市場上日新月異的監(jiān)控產(chǎn)品,以及不斷更新的監(jiān)控卡報價,人們總是一頭霧水,所以我們只有不斷的去了解監(jiān)控市場,以及監(jiān)控技術(shù)才能立于不敗之地。

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展,計算機技術(shù)引入視頻采集、視頻處理領(lǐng)域,用計算機處理視頻信息和用數(shù)字傳輸視頻數(shù)據(jù)在很多領(lǐng)域已有廣泛的應(yīng)用,在我們的飛機試飛中也被大量的應(yīng)用。視頻圖像采集的方法較多,基本可分為2大類:數(shù)字信號采集和模擬信號采集。

采用圖像采集芯片組完成圖像的采集、幀存儲器地址生成以及圖像數(shù)據(jù)的刷新;除了要對采集模式進行設(shè)定外,主處理器不參與采集過程,我們只要在相應(yīng)的幀存儲器地址取出采集到的視頻數(shù)據(jù)即可得到相應(yīng)的視頻數(shù)據(jù),這種方法,無論在功能、性能、可靠性、速度等各方面都得到了顯著的提高,但成本高。后者采用通用視頻A/D轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)圖像的采集,其特點是數(shù)據(jù)采集占用CPU的時間,對處理器的速度要求高,成本低、易于實現(xiàn),能夠滿足某些圖像采集系統(tǒng)的需要。

此系統(tǒng)要求每秒采最大25幀(設(shè)為可調(diào)),客戶端實時顯示最大25幀(設(shè)為可調(diào)),保存為MPEG4格式,畫面要求為最大分辯率為1024X768。多路視頻實時采集使用的是VisionRGB-PRO卡(英國Datapath公司),此卡可同時實時采集兩路視頻數(shù)據(jù),基本達到了本系統(tǒng)的要求,再用一臺VGA矩陣切換器將前端數(shù)據(jù)源的四路視頻數(shù)據(jù)進行人為切換采集。

硬件環(huán)境的構(gòu)建

此采集系統(tǒng)主要實現(xiàn)對前端四路視頻數(shù)據(jù)的人為切換式實時采集,在服務(wù)器端可同時采集和儲存兩路視頻數(shù)據(jù)(在此只用一個視頻采集卡),也可以一次只采集一路視頻數(shù)據(jù),再經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實時傳輸?shù)娇蛻舳孙@示,服務(wù)器端也實時顯示所采集的視頻。在進行視頻切換方面可在服務(wù)器端或客戶端自行切換,在服務(wù)器端可通過串行口操作VGA矩陣切換進行相應(yīng)的視頻輸入輸出口的切換,在客戶端可通過網(wǎng)絡(luò)-服務(wù)器程序相應(yīng)模塊-串行口-VGA矩陣切換進行相應(yīng)的視頻輸入輸出口的切換。

視頻數(shù)據(jù)量較大,這就要求視頻數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)具有實時采集,大容量存儲和實時處理的特點。軟件要實現(xiàn)對視頻數(shù)據(jù)的實時采集(最多兩路)、控制視頻接口、把視頻數(shù)據(jù)實時編碼保存并發(fā)送到多個客戶端。在服務(wù)器端的實現(xiàn)是整個系統(tǒng)的關(guān)鍵,在此也承擔了大量的工作,因此對軟件和硬件方面要求也很高就成為必然。以上就是要在服務(wù)器上實現(xiàn)的主要功能。

在采集方面最主要的是要有實時性,在此以事件驅(qū)動的方法從端口獲取數(shù)據(jù),采集到視頻數(shù)據(jù)流在桌面顯示的同時再編碼保存,視頻采集的數(shù)據(jù)要經(jīng)軟件的相應(yīng)模塊將其設(shè)為位圖型式的視頻幀,以利于在服務(wù)器端的顯示和編碼保存,在此采用Divx編碼,Divx編碼后形成以幀為格式的MPEG4流。

服務(wù)器端的實現(xiàn)

Divx解碼也是以幀的格式解壓,因此有利于向客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)時以幀為單位發(fā)送視頻數(shù)據(jù)流。媒體流分為四個流:視頻流、音頻流、文本流、MIDI流,用視頻卡采集的是兩路視頻流,保存時每路視頻流多加了一個文本流,文本流主要應(yīng)客戶要求加入的服務(wù)器時間和一些人為輸入的文本信息,在記錄兩個媒體流時一般有兩種記錄方法,在此采用的是將視頻流和文本流記到一個文件中的方式,這樣有利于文件以后的保存和查閱。在采集軟件實現(xiàn)方面主要應(yīng)用了相應(yīng)的SDK(Softwaredevelopmentkit)和API(應(yīng)用編程接口),還可用VFW(VideoforWindows)。但后一種方法實現(xiàn)簡單單路視頻采集卡可以,對于多路視頻的采集用第一種方法更加靈活,但實現(xiàn)比第二種復(fù)雜的多。

在服務(wù)器端各方面協(xié)調(diào)工作是關(guān)鍵,程序啟動首先默認上次設(shè)定的視頻采集卡通道,如有視頻數(shù)據(jù)就顯示、保存,如果沒有視頻數(shù)據(jù)就等待,如果要調(diào)整視頻采集卡通道可用串口給VGA矩陣切換器發(fā)送相應(yīng)的命令讓VGA矩陣切換器進行相應(yīng)的輸入輸出通道切換。也可經(jīng)客戶端經(jīng)網(wǎng)絡(luò)到服務(wù)器串口到VGA矩陣切換器進行VGA矩陣切換器相應(yīng)的輸入輸出通道切換(在后面介紹客戶端時再介紹)。每次切換后將自動保存原視頻文件,如切換后有視頻數(shù)據(jù)將自動重新生成一個新的視頻文件。

用局域網(wǎng)實時傳輸視頻數(shù)據(jù)已在一些領(lǐng)域大量的應(yīng)用,局域網(wǎng)以有線局域網(wǎng)居多,因為有線局域網(wǎng)技術(shù)成熟、傳輸速度快,但是長時間傳輸大量視頻數(shù)據(jù)時也會引起傳輸速率不穩(wěn)定,引起數(shù)據(jù)堵塞,會導(dǎo)致視頻傳輸?shù)馁|(zhì)量大幅度下降,容易引起畫面的重影、抖動、花屏、延遲等現(xiàn)象。在服務(wù)器桌面顯示的畫面是沒經(jīng)任何編碼處理的,但網(wǎng)絡(luò)傳輸和保存的視頻數(shù)據(jù)是經(jīng)Divx編碼的,這樣有力的減輕了網(wǎng)絡(luò)間傳輸和服務(wù)器的負擔。

為了在局域網(wǎng)上有效的、高質(zhì)量的實時傳輸媒體流,需要多種技術(shù)的支持,包括網(wǎng)絡(luò)傳輸層協(xié)議的選擇、編(解)碼技術(shù),網(wǎng)絡(luò)傳輸層質(zhì)量控制技術(shù)等等。

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