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流媒體採集卡

標籤:視頻格式高清採集卡

流媒體是指在網路中使用流式傳輸技術的連續時基媒體,如音頻、視頻或多媒體文件。而流式傳輸技術就是把連續的聲音和圖像信息經過壓縮處理後放到網站伺服器上,讓用戶一邊下載一邊收聽觀看,而不需要等待整個文件下載到自己的機器后才可以觀看的網路傳輸技術。

1基本介紹

數字視頻和聲音傳輸所涉及到的一個重要概念是所謂的"流媒體"概念。所謂流媒體是指視頻、聲音和數據從源端同時向目的地傳輸,它可以作為連續實時流在目的地被接收。這裡的源指的是伺服器端的應用,而目的地或稱接收端是指客戶端應用。
流數據從伺服器端應用傳輸后可由客戶端應用接收並顯示或回放,一般是客戶端應用接收到足夠的數據並將之存儲在緩衝區后便立即將視頻顯示出來,或將音頻回放出來。
流媒體的一個重要特徵是對時間的敏感性,這正是實時性要求高的應用所必需的,所以這類應用與流媒體密不可分就十分自然的了。流媒體的實現主要取決於網路帶寬和壓縮演算法的提高。今天,隨著網路協議的改善、網路基礎設施和壓縮技術的發展,流媒體的實現已經變得越來越容易了。

2傳輸方式

流媒體的傳輸技術主要有三種:點對點(unicast)、多址廣播(Multicast)和廣播(Broadcast)。多址廣播又稱為組播。點對點的特點是流媒體的源和目的地是一一對應的,即流媒體從一個源(伺服器端的應用)發送出去后只能到達一個目的地(客戶端應用)。組播是一種基於"組"的廣播,其源和目的地是一對多的關係,但這種一對多的關係只能在同一個組內建立,也就是說,流媒體從一個源(伺服器端的應用)發送出去后,任何一個已經加入了與源同一個組號的目的地(客戶端應用)均可以接收到,但該組以外的其他目的地(客戶端應用)均接收不到。廣播的源和目的地也是一對多的關係,但這種一對多的關係並不局限於組,也就是說,流媒體從一個源(伺服器端的應用)發送出去后,同一網段上的所有目的地(客戶端應用)均可以接收到,廣播可以看作組播的一個特例。
廣播和組播對於流媒體傳輸來說是很有意義的,因為流媒體的數據量往往都很龐大,需要佔用很大的網路帶寬。如果採用點對點方式,那麼有多少個目的地就得傳輸多少份流媒體,所以所需的網路帶寬與目的地的數目成正比,如果採用廣播或組播方式,那麼流媒體在源端只需傳輸一份,組內或同一網段上的所有客戶端應用均可以接收到,這就大大降低了網路帶寬的佔用。

3採集原理

數字視頻和聲音傳輸屬於流媒體傳輸範疇。模擬視頻和聲音信號經過捕獲設備轉換成數字形式后,其數據量是非常驚人的,如果沒有採用壓縮技術,那麼要實現數字視頻和聲音的網路傳輸是不可想象的。另一方面,數字視頻和聲音傳輸對時間的敏感性很強,實時性要求很高,如果不採用特別的網路傳輸協議是很難滿足要求的。所以,實現數字視頻和聲音傳輸的一般做法是:在源端先將數字視頻和聲音信息進行壓縮,然後經由諸如ATM這樣的有服務質量(即QoS)保證的網路傳輸到目的地,再在目的地將之進行解壓后顯示或回放出來。如果需要在諸如IP網路這樣的沒有QoS保證的網路上傳輸,則至少也得採用實時傳輸協議(RTP)進行傳輸。
已發展和正在發展的數字視頻和音頻壓縮技術有很多種,不同的壓縮技術有不同的側重點,適應不同的應用。這些壓縮技術中有的已經標準化,但還有很多並沒有標準化。常用的已經標準化的壓縮技術有MPEG-1、MPEG-2、H.261/H.263等,正在發展的有MPEG-4等。MPEG-1、MPEG-2適用於高帶寬的能夠提供高質量低延遲的視頻和音頻應用,而H.261、H.263以及正在發展MPEG-4則適用於低帶寬的對圖象質量的延遲要求不高的應用。
傳輸協議及模型
RSVP
由於音頻和視頻數據流比傳統數據對網路的延時更敏感,要在網路中傳輸高質量的音頻、視頻信息,除帶寬要求之外,還需其他更多的條件。 RSVP(Resource Reserve Protocol ,資源預訂協議) 是為 Internet 開發的,使用它來 預留一部分網路資源 ( 即帶寬 ) ,能在一定程度上為流媒體的傳輸提供 QoS 。在某些試驗性的系統如網路視頻會議工具 vic 中就集成了 RSVP 。
RTP和RTCP
RTP ( Real-time Transport Protocol ,實時傳輸協議) 是用於 Internet 上針對多媒體數據流的一種傳輸協議。 RTP 被定義為在一對一或一對多的傳輸情況下工作,其目的是提供時間信息和實現流同步。 RTP 通常使用 UDP 來傳送數據,但 RTP 也可以在 TCP 或 ATM 等其他協議之上工作。當應用程序開始一個 RTP 會話時將使用兩個埠:一個給 RTP ,一個給 RTCP(Real-time Transport Control Protocol,實時傳輸控制協議) 。RIP 和 RTCP 配合使用,它們能以有效的反饋和最小的開銷使傳輸效率最佳化,因而特別適合傳送網上的實時數據。 RTCP 包中含有已發送的數據包的數量、丟失的數據包的數量等統計資料,因此,伺服器可以利用這些信息動態地改變傳輸速率,甚至改變有效載荷類型。
RTSP
RTSP(RealTime Streaming Protocol , 實時流協議 ) 是由 RealNetworks 和 Netscape 共同提出的,該協議定義了一對多應用程序如何有效地通過 IP 網路傳送多媒體數據。 RTSP 在體系結構上位於 RTP 和 RTCP 之上,它使用 TCP 或 RTP 完成數據傳輸。 HTTP 與 RTSP 相比, HTTP 傳送 HTML ,而 RTSP 傳送的是多媒體數據。 HTTP 請求由客戶機發出,伺服器作出響應;使用 RTSP 時,客戶機和伺服器都可以發出請求,即 RTSP 可以是雙向的。
IntServ模型
IETF為了提高IP網路的性能,推出IntServ(綜合服務)框架模型使IP網能夠提供具有QoS保證的傳輸,應用於對QoS要求較為嚴格的實時多媒體通信和分散式多媒體應用(音頻和視頻)。IntServ定義了一個最小的對於全網的要求集合,使Internet轉變為一個堅固的綜合業務通信基礎設施。它的實施需對全網路的路由器升級,加入軟硬體。為了支持這種能力,數據包所經過的每個網路元素(子網和IP路由器)都必須能夠支持控制服務質量(QoS)的機制,並且必須提供一種手段把應用的要求通知給每個網路元素,並在應用與網路元素之間傳送QoS管理信息。
IntServ所採用的主要技術包括:先進的碰撞管理,限制延遲、抖動,網路內帶寬消耗的排隊演算法,以及能夠為特定應用預留帶寬的資源預留協議(RSVP)。
DiffServ模型
DiffServ(區分服務)是IETF工作組為了克服IntServ的可擴展性差而提出的另一個服務模型,目的是制定一個可擴展性相對較強的方法來保證IP的服務質量(QoS)。傳統的Internet網上ISP為所有用戶提供同一等級的服務,即儘力而為的方式。DiffServ模型的目的實際上是給業務分類,在用戶和業務網的介面處分級,業務的分組也是基於每個數據包的不同標識。同一級別的業務會聚合統一傳送,保證相應的延遲、傳送速率、抖動等服務質量(QoS)參數。

4特性描述

10比特率
比特率是指每秒傳送的比特(bit)數。單位為 bps(Bit Per Second),比特率越高,傳送的數據越大。它是視頻編碼中畫面質量控制中最重要的部分。一般我們用的單位是kbps即千位每秒,ps指的是/s,即每秒,Kbps指的是網路速度,也就是每秒鐘傳送多少個千位的信息。回放畫質是監控採集卡重要的性能指標之一,流媒體採集卡已經到10比特超高清D1圖像,圖像無色彩失真,無延時。而市面上山寨卡、盜版監控採集卡很難達到這個效果。
高幀率:PAL制 200幀/NTSC制 240幀
高清流媒體採集卡每秒的幀數(fps)或者說幀率表示圖形處理器處理場時每秒鐘能夠更新的次數。每秒鐘幀數愈多,所顯示的動作就會愈流暢,可理解為1秒鐘時間裡刷新的圖片的幀數,也可以理解為圖形處理器每秒鐘能夠刷新幾次,也就是指每秒鐘能夠播放(或者錄製)多少格畫面。PAL和NTSC制式區別在於節目的彩色編、解碼方式和場掃描頻率不同。一般來說P制式下100fps\N制式下120fps就是非常出色的效果。而盜版採集卡僅僅只是超過了75fps幀率而已,遠遠達不到100以上。而這款高清TC-AV8000流媒體採集卡的幀數達到了PAL制 200幀/NTSC制 240幀,說其高清一點不為過。
高清採集卡實施智能化功能
社會在不斷進步,人類在不斷追求市場在不斷變化,高科技應用含量決定著產品發展的新趨勢和前景,智能化技術在高清流媒體採集卡上的應用意義深遠。流媒體採集卡在實現看實施智能化功能的應用后,不但將安防操作人員從繁雜而枯燥的「盯屏幕」任務解脫出來,由機器來完成這部分工作;另外一個是為在海量的視頻數據中快速搜索到想要找的的圖象。操作人員盯著屏幕電視牆超過10分鐘后將漏掉90%的視頻信息而使這項工作失去意義。並擁有強大的數據檢索和分析功能,能提供快速的反應時間和調查時間;更有效的監視–安保操作員只需要注意相關信息;快速的反應時間-毫秒級的報警觸發反應時間。

5性能參數

● DV+AV+Audio全介面視頻捕獲卡,品質與性能的完美結合,SMD貼片電容,做工精良
●全介面板卡,集成立體聲輸入埠,無需再轉接音效卡
●獨有音頻協處理功能,兩路立體聲輸入捕獲,聲音質量大幅提高,並杜絕音頻、視頻不同
流媒體採集卡

  流媒體採集卡

●低溫優化設計,保證超長時間捕獲的穩定性
●雜波屏蔽電路,使捕獲的圖像畫質更清晰
●專業色鍵摳像功能,影片效果更精彩
●全介面配備,可捕獲任何視頻播放設備中的素材
幾何尺寸
102.5mm x 64.5mm
主機介面
主機介面PCI-Express x1, Low Profile, 200MB/s 傳輸帶寬
輸入介面
1個DVI-I 介面 (可轉接HDMI,VGA,YPbPr)
最大採樣率
HDMI/DVI:225MHz
板載內存
128MB DDR2,工作頻率為 160 Mhz,位寬 32bit
VGA輸入格式
640x400-2048x1536,像素率低於170MHz即可
分量輸入格式
480i、576i、480p,576p,720p,1080i,1080p
DVI輸入格式
符合DVI 1.0標準,單連接
HDMI輸入格式
符合HDMI 1.3 標準,支持36bit DeepColor
CVBS輸入格式
標準PAL/NTSC
高清輸出圖像格式
大小:40x30-1920x1080
標清輸出圖像格式
大小:176x144-768x576
操作系統支持
Windows系列
功耗
<= 8W
工作溫度範圍
0-50 攝氏度
保存溫度範圍
-20-70 攝氏度
相對濕度範圍
5%-90%
系統要求
流媒體採集卡是視頻採集和壓縮同步進行,也就是說視頻流在進入電腦的同時就被壓縮成MPG格式文件,這個過程就要求電腦有高速的CPU、足夠大的內存、高速的硬碟、通暢的系統匯流排……
CPU的運算能力足以對付我們所要求的,主板建議選擇帶有RAID級聯功能的控制晶元的,因為這樣可以大大加快硬碟的存儲數據的速度。
不過多核和超大容量硬碟對視頻採集基本上都足夠了。
內存價格已經基本狂跌到底層,購買一個品牌內存就可以提供足夠的內存帶寬和容量大小,對捕捉圖像和轉換數據足以應付。硬碟是這套配置的關鍵,它不僅需要大容量的,而且存儲速度要快。緩存最低需要2M,一般的硬碟都可以達到這個緩存,容量當然是越大越好。
顯卡在流媒體採集中顯得並不是那麼重要,選擇一般的32M以上的AGP卡即可。音效卡一般買一個普通家庭用也夠了,別的,不過一般沒那個必要。

6常用格式

1.DV
從數碼攝像機輸出的DV格式是真正的高質量數碼影片,IEEEl394採集卡只起到數據傳輸的作用,在傳輸過程中沒有任何質量損失。用DV格式捕獲的視頻會以AVl格式保存。它主要應用於以下兩個方面:
把編輯完成的影片回錄到數碼攝像機中。
影片回錄到攝像機中以後,可以通過攝像機的模擬輸出埠把影片傳輸到普通的VHS錄像帶上。
2. MPEG
MPEG格式的視頻文件用途非常廣泛。會聲會影X2為一些特殊的MPEG格式設置了VCD/SVCD/DVD等專用選項,之所以在[格式]菜單中專門列出MPEG格式,是為了方便用戶自定義視頻屬性。如果將影片應用於以下幾個方面,可以選擇MPEG格式:
製作用於多媒體、PowerPoint幻燈演示中的視頻文件。
需要在[視頻和音頻捕獲屬性]對話框中自定義視頻文件的屬性。
製作完成的視頻文件能夠使用Windows媒體播放器播放。
3. DVD
如果將影片應用於以下幾個方面,可以選擇DVD格式:
捕獲MPEG-2品質的視頻素材。
將編輯完成的影片製作成DVD光碟。
4. VCD
VCD(VideoCD)也就是我們常說的影音光碟,採用MPEG-1作為視頻保存的格式,圖像解析度為352x288(PAL制式)/352x240(NTSC制式)。使用會聲會影和普通的光碟刻錄機,就可以把影片製作成VCD光碟或者把靜態圖片製作成VCD格式的電子相冊。如果將影片應用於以下幾個方面,可以選擇VCD格式:
捕獲MPEG-1品質的視頻素材。
將編輯完成的影片製作成VCD光碟。
5. SVCD
SVCD也就是超級VCD(Super VCD),採用MPEG-2作為視頻保存的格式,圖像解析度為480x576(PAL制式)/480x480(NTSC制式),水平清晰度達到350線以上,質量與模擬電視機顯示水平(350-400線)相匹配。SVCD光碟可以在SVCD播放機、CD-ROM等工作平台上播放,可獲得滿屏的高解析度視頻畫面。另外,SVCD可提供高質量雙路立體聲或四路單聲道伴音,並且具有疊加圖文、多語言和交互性等功能。如果將影片應用於以下幾個方面,可以選擇VCD格式:
捕獲MPEG-2品質的視頻素材。
將編輯完成的影片製作成SVCD光碟。
6. WMV
WMV(WindowsMediaVideo)是可以處理同步多媒體數據的文件格式,支持網路上的實時傳輸,並且能夠在標準的Windows媒體播放器上播放。WMV(Windows Media Video)是微軟公司開發的一組數位視頻編解碼格式的通稱,ASF(Advanced Systems Format)是其封裝格式。ASF封裝的WMV檔具有「數位版權保護」功能。副檔名:wmv/asf、wmvhd 如果將影片應用於以下幾個方面,可以選擇WMV格式:
將編輯完成的影片上傳到網路上。
希望自定義視頻的品質並且能夠在Windows媒體播放器上播放
7. AVI
AVl(AudioVideoInterleaved),Audio Video Interactive,就是把視頻和音頻編碼混合在一起儲存。是微軟公司推出的視頻格式文件。它應用廣泛,是視頻文件的主流。AVl格式的文件隨處可見,比如在一些遊戲、教育軟體的片頭、多媒體光碟中,都會有不少的AVl文件。
在使用視頻採集卡和會聲會影時,通常我們會選擇AVI格式,AVI最直接的優點就是兼容好、調用方便而且圖象質量好,因此也常常與DVD相併稱。但它的缺點也是十分明顯的:體積大。AVI的解析度可以隨意調。窗口越大,文件的數據量也就越大。降低解析度可以大幅減低它的體積,但圖象質量就必然受損。
AVI格式上限制比較多,只能有一個視頻軌道和一個音頻軌道(現在有非標準插件可加入最多兩個音頻軌道),還可以有一些附加軌道,如文字等。AVI格式不提供任何控制功能。在Windows 95或Windows98里都能直接播放AVl。如果將影片應用於以下幾個方面,可以選擇AVl格式:
製作用於遊戲、軟體片頭、多媒體的視頻文件。
需要在[視頻捕獲屬性]對話框中自定義視頻丈件的屬性。
製作完成的視頻文件能夠使用Windows媒體播放器播放。
8、RM
RM格式是RealNetworks公司開發的一種流媒體視頻文件格式,它主要包含RealAudio、RealVideo和RealFlash三部分。Real Media可以根據網路數據傳輸的不同速率制定不同的壓縮比率,從而實現低速率的Internet上進行視頻文件的實時傳送和播放。因為佔用的存儲空間小,大多普遍採用,多見於一些音樂網站 RM。
9、MOV
MOV格式是美國Apple公司開發的一種視頻格式,播放軟體是蘋果的QuickTimePlayer。具有較高的壓縮比率和較完美的視頻清晰度等特點,最大的特點還是跨平台性,即能支持MacOS,同樣也能支持Windows系列。用的也比較少,多用於教學類的。
10、ASF
ASF格式 最大優點就是體積小,因此適合網路傳輸 ASF是一個開放標準,它能依靠多種協議在多種網路環境下支持數據的傳送。同JPG、MPG文件一樣,ASF文件也是一種文件類型,但它是專為在IP網上傳送有同步關係的多媒體數據而設計的,所以ASF格式的信息特別適合在IP網上傳輸。ASF文件的內容既可以是我們熟悉的普通文件,也可以是一個由編碼設備實時生成的連續的數據流,所以ASF既可以傳送人們事先錄製好的節目,也可以傳送實時產生的節目。

7應用領域

Internet的迅猛發展和普及為流媒體業務發展提供了強大的市場動力,流媒體業務正變得日益流行。流媒體採集卡技術廣泛用於多媒體新聞發布、在線直播、網路廣告、電子商務、視頻點播(VOD)、遠程教育、遠程醫療、遠程監控、網路電台、實時視頻會議、大屏幕、公司信息發布等互聯網信息服務的方方面面。流媒體技術的應用將為網路信息交流帶來革命性的變化,對人們的工作和生活產生深遠的影響。下面介紹流媒體技術在視頻點播、遠程教育、視頻會議、Internet直播方面的應用
流媒體採集卡適合於進行專業的音視頻、圖像分析、處理工作,可廣泛應用於顯微成像、醫學影像、智能交通、分析測量、生物醫學、機器視覺、工業圖象分析,以及其它多種高精度圖像處理分析領域。
流媒體採集可應用到工業檢測、工業測量、智能交通、醫學影像、工業監控、儀器儀錶、機器視覺、網路直播,錄播系統,VOD點播,遠程教育培訓,安全監視、交通收費、圖像採集以及其它多種圖像採集處理分析,視訊會議系統中且提供免費的網路和電話技術支持指導和維護。
1、電腦主機信號採集;
2、教育、醫療、雷達信號採集
3、大屏幕,電視牆行業應用(擴充多種其他主機信號在本機顯示);
4、工控機、遊戲機主板、嵌入式設備
5、視頻會議,遠程教育培訓

8主要參數

一般高清流媒體採集卡等能支持微軟dircteshow的基礎上開發的軟體,並能與Windows Media Encoder 做完全的兼容,將您製作好的視頻節目或現場高質量的流媒體視頻在網路上廣播,在Internet/Intranet上進行流媒體,視頻會議,電影製作,網路攝像及其它數字影像服務應用的最佳選擇。
流媒體採集卡廣泛用於互聯網流媒體視頻在線直播、VOD點播、視頻廣播、遠程監控、遠程醫療、遠程教學,並且製作成DVD,硬碟播出、廣告截播、大屏幕、公司信息發布,互聯網流媒體播放、存檔、媒體資產管理等。
軟體開發套件(Software Development Kit, 即 SDK),一般來說是透過像Visual Basic 和Visual C++等程序語言作為軟體開發的一套工具組。基本上SDK包含了VC的動態鏈接庫(DLL )、VB和Delphi的OCX控制項以及更為詳細的技術支持文件。開發者可使用SDK來開發DirectShow軟體架構的應用程序,提升微軟Windows平台上的多媒體影音擷取與播放的質量。
另外,SDK還包括應用程序介面(Application Programming Interface, API),它提供使用介面方便軟體開發者呼叫常用程序模塊,亦即軟體開發者不用寫程序代碼也能快速且有效率地創造窗體、指令鈕和目錄選單。
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