1概念

在模擬信號和數字信號的採集、傳輸、處理中,除了USB等比較常見的介面之外就是VGA介面、DVI介面、HDMI分量這些介面,特別是VGA介面,視頻採集卡中的VGA信號採集捕獲設備常見的就是採用VGA介面的視頻採集卡,即VGA視頻採集卡。

VGA介面

  VGA介面

2參數

VGA信號採集
VGA視頻採集卡是一種採集VGA數據的硬體,就是指它能夠在一台顯示器上同時顯示另外的一台設備的VGA數據,不用再增加額外的設備,從而使圖像質量大幅提高。視頻採集卡功能只能將VGA信號經過視頻轉換器變成模擬信號,再通過視頻採集卡變成數字信號,在計算機上顯示,這種經過數模轉換,模數轉換后,VGA信號的損失特別大,圖像資料很差。為了解決這個問題,就需要用到VGA採集卡。
採集卡是圖像採集部分和圖像處理部分的介面。圖象經過採樣、量化以後轉換為數字圖象並輸入、存儲到幀存儲器的過程,叫做採集。由於圖像信號的傳輸需要很高的傳輸速度,通用的傳輸介面不能滿足要求,因此需要採集卡。採集卡還提供數字I/O的功能。
由於圖象可直接採集到主機內存,圖象處理可直接在內存中進行,因此圖象處理的速度隨CPU速度的不斷提高而得到提高,因而使得對主機內存的圖象進行并行實時處理成為可能。當採集卡的信號輸入速率較高時,需要考慮圖像採集卡與圖像處理系統之間的帶寬問題。
【產品規格】
幾何尺寸
126.5mm x 68.9mm
主機介面
PCI-Express x4, Half-length,*700MB/s 傳輸帶寬
輸入介面
1個DB25 介面(可轉接1路VGA+4路CVBS+2路立體聲音頻)
最大採樣率
RGB/分量:170MH
板載內存
256MB DDR2,工作頻率為 160 Mhz,位寬64bit
VGA輸入格式
640x400-2048x1536
分量輸入格式
480i、576i、480p,576p,720p,1080i,1080p
CVBS輸入格式
標準PAL/NTSC
標清輸出圖像格式大小
大小:40x30-2048x1536
操作系統支持
Windows
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%
視頻採集卡-音視頻VGA採集卡
基本參數
操作系統:win2000/winXP/win2003/ Vista/windows 7/windows 2008/windows 8
尺寸:106mm x 72mm,
採樣頻率: 8/16/22.05/32/44.1 KHz
採樣精度: 24 bit
信噪比: >= 85 db
聲道數:2 Channel

3採集原理

VGA視頻採集卡工作原理是由RGB模擬信號經過A/D採樣後轉換為數字信號,通過FPGA寫入SDRAM作為緩存,再經FPGA從SDRAM中將採集壓縮的數據讀出通過PCI匯流排傳輸到上位機,由上位機對數據進行傳輸等處理。T200AE 對VGA信號實時進行採集支持聲音的同步錄製,顯示畫面可以任意拉伸或全屏,錄製后格式為avi,保證適應各類播放器播放,錄製後期可以進行非線編,刪除或添加相關內容,顯示畫面顏色和清晰度可調,錄製幀率和碼率可調。
經過高速PCI匯流排能夠直接採集圖象到VGA顯存或主機系統內存,此外不僅可以使圖象直接採集到VGA,實現單屏工作方式,而且可以利用PC機內存的可擴展性,實現所需數量的序列圖象逐幀連續採集,進行序列圖象處理分析。如果將一台PC機VGA數據在另一台PC上顯示以及採集VGA信號,傳統的方法是將VGA信號通過視頻轉換器VGA—VIDEO變成視頻信號,再通過視頻採集卡在另一台PC機上顯示採集。
視頻採集就是將視頻源的模擬信號通過處理轉變成數字信號(即0和1),並將這些數字信息存儲在電腦硬碟上的過程。這種模擬/數字轉變是通過視頻採集卡上的採集晶元進行的。首先PC機發一個開始採集命令並等中斷,然後VGA採集卡會探測場同步開始,然後啟動採集一張圖片(根據行場消隱及大小),採集結束后通過PCI中斷通知pc機,而PC機收到些中斷後,馬上啟動DMA讀取VGA採集卡的數據(只需要準備好內存地址和所讀大小即可),讀取完畢即完成一次採集。由視頻採集晶元將模擬信號轉換成數字信號,然後傳至板卡自帶的臨時存儲器中,再由卡上自帶視頻壓縮晶元執行壓縮演算法,將龐大的視頻信號壓縮變小,最後這些壓縮后的直接或通過PCI橋晶元進入PCI,存儲到硬碟。

4性能參數

1、支持一機多卡,採用最高檔次的VGA採集晶元;
2、支持VGA 顯示模式:640x480, 800x600, 1024x768, 1152x864, 1280x720, 1280x800, 1280x960,1280x1024, 1440x900, 1600x1200, 1680x1050, 1920x1080, 1920x1440;
3、PCI-E 1x介面,單卡實現同時採集1路VGA信號,2路視頻信號,1路音頻信號;
4、支持所有視頻採集、編輯、直播軟體,兼容成熟電腦硬體;
5、不佔用主機CPU的傳輸方式:採用高效Master DMA模式,圖像採集過程不佔用機器CPU。

5功能

1.畫面大小可高質量縮放。
2.自動去除VGA黑邊。
3.模擬視頻去隔行功能。
4.完全支持DIRECT SHOW 。
5.WDM標準驅動。提供二次開發SDK。
6.多種輸出格式:RGB565,RGB24,RGB32, YUY2, UYVY。
音視頻VGA採集卡採集卡使用PCI-E 1x介面,有高效率的視頻採集能力,高性能模擬視頻前端濾波處理能力、高
VGA視頻採集卡圖片

  VGA視頻採集卡圖片

精度的音頻採樣能力,提升視音頻採集的清晰度。T200AE音視頻VGA採集卡可以隨音切換畫面,可支持一機多卡,卡上不但提供一路VGA信號,同時也具有兩路視頻和一路音頻信號輸入,T200AE音視頻VGA信號採集卡是一款高壓縮比、高清晰度、質量穩定的採集卡。
1、PCI-E1X介面,帶寬是PCI介面的兩倍以上,256MB/64bit DDR2內存晶元作為圖像緩存,帶寬2GB/s,高效Master DMA模式,圖像採集過程不佔用機器CPU
2、自動檢測VGA解析度,能夠很好的適應常見的4:3屏或寬屏顯示解析度、刷新率,並能自動將畫面調整到最清晰的程度,逐行採集1920 x 1440 x60HZ的VGA信號,採集VGA信號解析度可達逐行高清效果(1920×1080P)。
3、採用通用的DirectShow驅動架構,高效率的視頻採集能力,可任意組合輸入信號,錄播軟體可支持任意6路信號輸入,支持所有視頻採集、編輯、直播軟體,兼容成熟電腦硬體。

6選擇方法

隨著VGA視頻採集卡的廣泛應用,如何選擇VGA產品也成為大家關注的問題,因為VGA視頻採集卡屬於較高端的專業產品,接觸的人很少,所以在產品選擇上就存在諸多困難,使得用戶不知道如何選擇,下面就從幾個方面簡單的闡述一下VGA採集卡的選擇。
1、 是否為自主研發的產品
在選擇VGA視頻採集卡產品之前,我們首先需要了解一下生產廠家的大概情況,比如該企業是不是自己研發的產品,有沒有持久的供貨能力,為什麼要這麼說呢,關鍵問題在於VGA視頻採集卡的研發難度、科技含量都是比較高的,客戶在應用過程中也會存在一些專業的應用問題需要生產廠家協助解決,這種特性就決定了必須有很好的技術服務來做保障、必須有快速準確解決問題的能力,這樣就必須要求該卡最好是自主研發的,以保障客戶的正常使用。
2、 產品性能
① 圖像質量,這個比較簡單,廠家自己發一個針對該產品的評測說明或者抓一張圖片就可以,如果距採集卡生產公司比較近或在同一城市,客戶可以自己去或者廠家上門測試。
② 採集卡點頻,這個在產品簡介上可以看到,值越高採集的解析度和幀率就會越高。採集卡的性能就會越好。
③ 軟體操作的難易程度,市面上有很多卡調試起來非常麻煩,因為很多用戶是初次使用,並常在在項目現場調試,造成了很多不必要的麻煩,耽擱延誤項目,造成不小損失。市面上大部分VGA視頻採集卡介紹是完全自動匹配,只要裝上驅動基本不需要任何操作就可以正常顯示,但實際上是做不到的,請用戶在選擇時注意分別。
④ 開發包以及兼容性要好,支持使用微軟提供DirectShow /VFW介面,也可提供基於VC、VB、Delphi等的二次開發包演示程序和源代碼。
3、 產品價格
這一點是非常重要的,作為每個消費者想買到物美價廉的產品,但是VGA視頻採集卡真不是那麼回事,整個價格還是比一般的採集卡略高,具體從以下幾個方面來分析。
①板卡的製作材料及工藝,如果用很差的PCB板以及較差的器件,很容易會把成本降下來,但是會造成板卡不穩定,使用過程中問題較多,給項目帶來隱患。
② 我們會發現有些卡賣的比較便宜,究其原因,該卡基本上不是自主研發的,先從別的廠家大批採購,為了儘快回收資金,低價出售,這樣就會造成售後嚴重跟不上,缺少技術支持,但不能真正代表VGA視頻採集卡的價格很低。
③ 硬體減配,在不影響基本性能的器件能取就取,沒有板載緩存,使VGA視頻採集卡的性能進一步降低,如果嚴格按照硬體穩定的設計進行,VGA視頻採集卡的造價不會太低。
④ 軟體做的很不好用,功能單一,調試困難,因為這種產品的研發是需要時間和經驗的,有些初次研發者,雖然製作出來硬體看起來很像,但真正的性能上卻失之毫釐差之千里。如果要達到一定水平,也需費時費力。
⑤ 硬體不兼容集成顯卡採集、DVI不是真正的數字架構,只是在卡上做了簡單的介面轉換,雙路卡不是真正的雙路採集,只是進行簡單的單路複製,解析度不能單獨調整等等問題。如果要真正做到這些技術指標,都要付出較大成本。
所以,只要是真正想把VGA視頻採集卡做好的,從研發難度、成本上來講是不可能太低的,我們在選擇的時候一定要比較性價比,而不是純粹的談論價格高或者價格低來決定購買。
4、 解決技術問題的能力
VGA視頻採集卡,在調試過程中肯定會存在一些問題,那麼能不能第一時間,快速準確的為客戶解決問題是很重要的,所以這個也是判斷卡性能的一個很重要的因素。

7測試

VGA採集性能
1 路VGA採集視頻採集效果:1600x1200,85Hz,RGB24,30fps;
最大解析度:1920x1440;
最大輸入帶寬:230MHz;
智能自動檢測VGA 輸入解析度,自動去除VGA 採集畫面黑邊;
支持板上Firmware升級。
視頻採集性能
2 路視頻採集,最大解析度:PAL: 720x576 25fps,NTSC:720x480 30fps;
低照度環境自動適應;
高對比度、優秀的色彩飽和度成像質量;
畫面純凈,噪點少。
所支持的VGA畫面包括VGA~UXGA的所有解析度和刷新率
VGA信號實時進行採集-對RGB信號進行實時採樣,能夠滿足每秒25幀以上的實時採集壓縮
示畫面可以任意拉伸或全屏
錄製后格式為avi,保證適應各類播放器播放
錄製後期可以進行非線編,刪除或添加相關內容
顯示畫面顏色和清晰度可調,錄製幀率和碼率可調
測試環境
◆系統----windows xp SP3
◆CPU----Intel&reg; Pentium&reg; Dual E2180 @ 2.00GHz
◆內存----2.01GHz,0.99GB
測評結果
1、高採集帶寬,採用最高檔次的VGA採集晶元;
2、高存儲帶寬,採用256MB/64bit DDR2 內存晶元作為圖像緩存,帶寬高達2GB/s
3、高傳輸帶寬,採用PCI-E1X介面,帶寬是PCI介面的兩倍以上。
4、超小主體外觀尺寸:106mm x 72mm 只是市面普通採集卡的1/2
5、一個PCI-E插槽!一路高清逐行VGA信號 + 二路D1視頻信號 + 一路音頻信號
6、可以任意組合輸入信號,錄播軟體可支持任意6路信號輸入;

8基本應用

應用到網路直播,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、內窺鏡、雷達信號採集
3、大屏幕,電子白板,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、嵌入式設備
5、視頻會議,遠程教育培訓
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