VGA视频采集卡视频采集图像捕获VGA信号采集
视频采集图像捕获VGA信号采集卡
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。
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。
动态视频运动图像
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。
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。
各种VGA信号采集解决方案的比较
多媒体资源可以包括声音、图表、图片、文字、动画、电视画面利用网络传播，比如录播系统中，如何把主讲者的计算机屏幕信息实时、全面、高质量的传输给录播服务器，进行合成、转播、存储、直播等工作,从而实现高效的在线教学，保证精品课程，这时就需要抓取屏幕或采集VGA信号的图像采集卡。
传统教学视频录播通过软件抓屏的采集方式操作较繁琐，并且会占用大量的计算机系统资源，甚至会造成电脑死机，影响屏幕采集质量。而在早期用磁带保存视频信息已经过时了，直播录制的出现打破了距离的限制，更节省时间和人力资本。
采集VGA信号，一种是通过专业的VGA信号采集卡来完成，还有另外两种方法，一种是用VGA-A V 转换器搭配视频采集卡，另一种方法是采用软件抓屏，下面分别说明一下这两种方法的缺点：
1.通过VGA/A V转换卡
把模拟信号VGA转为普通视频信号，再采用视频采集压缩卡进行处理。采集VGA信号是通过VGA 转换器将信号转成复合或分量信号，再经VGA视频采集卡采集到终端电脑里，这种方式费时费力，并且需要外置转换器，这种二次转换方式势必对所采集的信号造成极大的损失，二次转换难以保证采集的信号的完整性和正确性，并且经处理后的信号极其不清晰。这种方法的缺点在于经历两次数模转换，VGA信号(一般分辨率为1024×768或800×600)转换为视频(一般采用CIF即352×288大小)后，即使不压缩，清晰度也大大降低，基本上文字、网页等内容几乎无法看清，再经过压缩，信号质量已经非常差!经常有丢帧现象，在显示器上就表现为画面一跳一跳的。像Word文档里的文字信号经这种方式采入电脑后受损程度严重到用户无法辨清文字。
2.采用软件抓屏方式存在三个致命的缺憾：
1)即使在高主频的P4机器上，要达到每秒10帧的采集压缩速度，也会占用高达30%—50%的CPU运行，这势必严重干扰正常的软件操作和性能;
2)在播放视频文件时，软件抓屏方式无法采集到画面。这是由于显卡一般在播放视频时采用的是overlay 方式，抓屏时视频部分采集到的只是一个黑窗口。有些抓屏软件会采取禁用DirectX的方式来获取到所播放视频的内容，但这样会导致显示性能急剧降低，是实际使用所不允许的。
3)要在被采集的计算机上安装抓屏软件，操作过程比较复杂，需要专业人员安装调试，因为在具体的工作过程中VGA信号采集的对象不是固定的，所以很多人不愿意在自己的计算机上临时安装软件，可操作性和安全性比较差，但直接用VGA信号采集卡就不存在类似问题，安装简单，图像效果又好，成本较低廉，一根线直接接在VGA上就可以解决问题。VGA信号采集卡采集的信号种类按照接口可为复合非标准模拟信号，绿路带同步的/行场分离的RGB分量信号，可以把输入的VGA模拟信号实时采集压缩，既能保证信号的连续实时，又能保证清晰不失真，从而完美解决了VGA信号的实时采集压缩这一难题视频采集卡的工作原理
视频采集卡是一个安装在计算机扩展槽上的一个硬卡。它可以汇集多种视频源的信息，如电视、影碟、
录像机和摄像机的视频信息，对被捕捉和采集到的画面进行数字化、冻结、存储、输出及其他处理操作，如编辑、修整、裁剪、按比例绘制、像素显示调整、缩放功能等。同三维专业视频卡为多媒体视频处理提供了强有力的硬件支持。
视频采集的过程
采集视频的过程主要包括如下几个步骤：
设置音频和视频源，把视频源外设的视像输出与采集卡相连、音频输出与MPC声卡相连。
准备好MPC系统环境，如硬盘的优化、显示设置、关闭其他进程等。
启动采集程序，预览采集信号，设置采集参数。启动信号源，然后进行采集。
播放采集的数据，如果丢帧严重可修改采集参数或进一步优化采集环境，然后重新采集。
由于信号源是不间断地送往采集卡的视频输入端口的，同三维视频建议可根据需要，对采集的原始数据进行简单的编辑。如剪切掉起始和结尾处无用的视频序列，剪切掉中间部分无用的视频序列等，以减少数据所占的硬盘空间。
视频图像采集的方法
视频图像采集的方法一般可以分为：自动图像采集和基于处理的图像采集。
1)自动图像采集，采用专用图像采集芯片，自动完成图像的采集、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;
2)基于处理的图像采集，采用通用视频A/D转换器实现图像的采集，不能完成图像的自动采集，整个采集过程在CPU的控制下完成，由CPU启动A/D转换，将数据存入帧存储器。其特点是数据采集占用CPU 的时间，对处理器的速度要求高，但电路简单、成本低、易于实现，能够满足某些图像采集系统的需要;
基于处理的图像采集系统信号采集部分主要是将信号转化成数字信号传给系统，处理部分通常是一个高性能的CPU。它/不仅仪要完成对数据的运算、处理和存储，还要实现对整个系统的控制，特别是I/O部分的控制，以达到系统整体的要求，存储部分主要存储两个部分的内容：一是系统的程序;二是生物特征模板。存储空间的大小也主要取决于这两个部分的要求。I/O输入输出接口部分主要是完成系统功能要求。在不同的应用领域对I/O的要求也不一样。通信接口部分，在网络应用领域，就要求系统具有网络通信的功能。
20世纪90年代以后，可编程逻辑器件的广泛应用于视频图像采集，非压缩方案的硬件平台有DSP或ASIC或FPGA。视频采集系统是视频采集功能的FPGA(现场可编程门阵列)前端系统，是视频图像处理、应用的前项通道。在视频图像处理市场中的一些DSP和其它的ASSP器件，除了以极低的功耗和成本提供高性能之外，FPGA定义为可编程的，这提供了超越ASIC和ASSP的显着优点。DSP器件可以处理高端DSP中的1080p 60HDR流水线的视频图像数据，但成本和功耗高得令人望而却步，并且在经济上无法负担。FPGA由于其固有的并行性，非常适合承担随着分辨率增加的高清、高动态范围视频图像信号处理而产生的增加的负载。
硬压卡和软压卡硬压缩和软压缩
硬压缩就是通过板卡自带的DSP或者ASIC芯片进行压缩,
软压缩就是通过计算机的CPU进行压缩
由于硬压卡无需使用计算机的CPU等资源就能完成压缩，在计算机性能普遍较差的2005年以前，硬压卡一直占据着压缩卡市场的统治地位。但2005年以后，随着计算机性能的不断提高，软压卡的市场在不断扩大，目前的软压卡已完全超越硬压卡占据了市场统治地位
软压缩与硬压缩的区别主要在于压缩程序由谁执行，如果压缩程序由计算机的CPU来执行，就是软压缩，如果压缩程序由嵌在板卡上的DSP或其他压缩芯片来执行，则是硬压缩
玩电脑的人都知道，一台电脑想要正常运行，除了硬件和操作系统外，还需要一个重要的东西，那就是驱动。这里就延伸一下，给大家简述一下什么是视频采集卡驱动。
视频采集卡驱动程序
根据使用的驱动程序的不同来分类，目前市场上大致有两种视频采集卡：VFW (Video for Windows)视频卡和WDM (Windows Driver Model)视频卡。采用VFW的一般都是些以前生产的卡;市面上的视频采集卡，一般都是采用了WDM驱动程序。另外，视频采集卡的接口，可以是以PCI或AGP的方式插入PC机箱，也可以直接以USB接口(USB视频采集卡)的方式外挂;还有就是通过1394接口(DV1394卡)与PC机相连的数码摄像机等等
所谓驱动程序，只是一段代码，一段包含了硬件信息的代码，它是连接操作系统与硬件的纽带。每类硬件都有自己独有的功能，相应的就会有实现此类功能所需要的语言或称为指令，但系统不可能认识所有的这些东西，所以驱动程序就充当了翻译的角色
根据使用的驱动程序的不同来分类，目前市场上大致有两种视频采集卡：VFW (Video for Windows)视频卡和WDM (Windows Driver Model)视频卡。https://www.docsj.com/doc/8510298511.html,/zhuanye/zhuanye_1347.html 采用VFW的一般都是些以前生产的卡;市面上的视频采集卡，一般都是采用了WDM驱动程序。另外，视频采集卡的接口，可以是以PCI或AGP的方式插入PC机箱，也可以直接以USB接口（USB视频采集卡）的方式外挂;还有就是通过1394接口（DV1394卡）与PC机相连的数码摄像机等等。
VFW是一种趋于废弃的驱动模型，而后者是前者的替代模型;Microsoft 的Visual C++自从4.0版就开始支持Video for Windows(简称VFW)，这给视频捕获编程带来了很大的方便。由于VFW SDK只有VC和VB 版，没有Delphi版，DirectShow使用了一个标识为CLSID_VfwCapture的Filter来支持VFW卡。跟WDM 卡相比，VFW卡实现的功能要简单得多。一般要将驱动程序内的设置对话框显示给用户。
WDM支持USB、IEEE 1394、ACPI等全新的硬件标准。而且以往在两个平台上同时运行时需要编写两个截然不同的驱动程序，现在只需要编写一个WDM驱动程序就可以了。对于流媒体应用程序，WDM 在核心态提供了快速反应的接口来处理I/O流。WDM的流接口是通过标准的WDM类接口提供出的。
WDM还支持更多新的特性，比如直接支持电视接收、视频会议、1394接口的设备、桌面摄像机、多条视频流(Line-21或Closed-Caption等)同时输出等等。
WDM采集卡，设置Capture输出的图像格式、图像的对比度、亮度、色度、饱和度等，都是通过IAMStreamConfig、IAMVideoProcAmp等接口来实现，当然，在GraphEdit中可以通过Filter的Property Page 来设置，
使用DirectShow（DirectShow是美国微软公司在ActiveMovie和Video for Windows的基础上推出的新一代基于COM的流媒体处理的开发包，与DirectX开发包一起发布）来处理一般的视频捕捉问题，是相对比较简单的。这当然得益于DirectShow这一整套先进的应用架构。DirectShow提供了大量的接口，但在编程中发现还是不够方便，如果能构建一个视频捕捉类把常用的一些动作封装起来，那么就更方便了。如视频会议软件等都需要加入视频捕捉功能，那么必须首先获取并初始化IcaptureGraphBuilder2接口，然后选择一个适当的视频捕捉设备。选择好设备后，为该设备创建Capture filter，然后调用AddFilter把Capture filter 添加到Filter Graph。目前很多视频会议软件、直播软件等都是在DirectShow标准上开发的，DirectShow提供了一个叫做Capture Graph Builder的对象，Capture Graph Builder提供IcaptureGraphBuilder2接口，建立视频捕捉应用程序更加容易。DirectShow是一种开发包，广泛应用于视频编辑、录播、直播等行业。支持大量视频格式，如Asf、Mpeg、Avi、Dv、Mp3、Wave等等，并能直接播放DVD。
视频采集卡开发工具
SDK：Direct Show 、VC、VB、Delphi。
驱动：WDM、VFW、DirectX、OpenCV、Matlab、LabView、Halcon、MIL。
视频捕捉卡通常也是以一个(Capture) Filter的形式出现的。处理视频捕捉，我们同样是使用Filter Graph，同样是操作Filter;控制起来，就似于操作媒体文件的播放。当然，这主要是从应用程序控制层面上来说的;视频捕捉的应用场合比较多，视频捕捉本身的一些处理还是有它的特殊性的，而且牵涉面比较广。
视频采集卡安装驱动过程
如果新增加的USB视频采集卡等类似的硬件设备不支持即插即用，那么一般情况下都有安装驱动，安
装新设备的过程为：
(1)按照所购买设备的说明来设置开关和跳线。
(2)正确地将新设备按规定的要求插入主板扩展槽中。
(3)安装随新设备所配的驱动程序。
(4)重新引导系统。
换种说法，即插即用是因为你的电脑已经支持怎么样使用该设备，不用再建立通信信道接受命令。
图像采集卡的工作模式
通常说的视频采集卡也就是动态图像采集卡，现在的采集卡已经广泛应用于各个行业，如多媒体，工程监控等等，同三维VGA视频信号采集卡就是采集处理VGA信号的高清图像采集卡。为了更完整的实现清晰的图像效果，你要知道图像采集卡的工作模式是什么，下文将为你讲解。
(1)PLL(Phase Lock Loop)模式：相机向采集卡提供A/D 转换的时钟信号，此时钟信号来自相机输出的Video 信号，HS 和VS 同步信号可以有三种来源：composite video，composite sync，separate sync;
(2)XTAL 模式：图像采集卡给相机提供时钟信号以及HD/VD 信号，并用提供的时钟信号作为A/D 转换的时钟，但同步信号仍可用相机输出的HS/VS;
(3)VScan 模式：由相机向分别卡提供Pixel Clock 信号、HS 和VS 信号。
经过以上三点的分析，相信大家对图像采集卡的工作模式有了一定的认识。在视频处理方面，图像采集卡整合了模数转换、视频解码、尺寸控制等处理功能，视频捕获是指由专用的视频采集卡捕获声频和视频信息，然后将其进行数据化。
VGA(Video Graphics Array)信号采集卡是一种采集VGA数据的硬件，就是指它能够在一台显示器上同时显示另外的一台设备的VGA数据，不用再增加额外的设备，从而使图像质量大幅提高。
对于采集VGA信号，传统的方式有两种：将VGA转换为视频进行处理，但这样会大幅度降低画面质量;或是采取软件抓屏的方式对电脑画面进行采集，但这样必须安装特定软件才实现，影响性能且只能安装于PC系统，对于雷达或是专用设备无能为力。VGA信号采集视频图像捕获https://www.docsj.com/doc/8510298511.html,/vgaka.html 随着数字信息的不断发展，普通视频信号所携带的信息量在无法与VGA视频相比时，各种视频显示系统系统工程里面采用VGA视频信号已近成为一个共识，而且很多行业对VGA信号的采集需求不断提升，面对市场的迫切需求，同三维视频新研发的PCI-E高清VGA信号实时采集压缩卡，它可以把输入的VGA 模拟信号实时采集压缩，即在一台显示器上同时显示另外一台设备的VGA数据，不用再增加额外的设备，既能保证信号的连续实时，又能保证清晰不失真，从而完美解决了VGA信号的实时采集压缩这一难题。
同三维PCI-E高清VGA信号采集卡能直接采集VGA信号,可以把输入的VGA视频信号实时采集压缩,并能立即在一台显示器上同时显示另外一台甚至多台设备的VGA数据,不用增加额外的设备，可以把输入的VGA模拟信号实时采集压缩，既能保证信号的连续实时，又能保证清晰不失真，从而完美解决了VGA 信号的实时采集压缩这一难题。而且PCI-E高清VGA信号采集卡不同于PCI采集卡，不用担心CPU消耗过度、音视频信号不同步、信号采集效果、速度、质量等问题，也不用担心信号采集卡的兼容性、扩展性。
PCI-E插槽接口的单路高清VGA信号视频采集卡
同三维T200E高清VGA采集卡是一款PCI-E插槽接口的高清视频采集卡，其单卡便集成了一路VGA 信号输入，两路D1视频输入，可通过声卡采集音频信号，自带软件可以实现6路信号采集压缩，并且画质高、成本低、功耗低。它增加了抵抗7000V的防雷静电技术，使此款高清采集卡更加稳定可靠。并配有专业的视频录播软件，功能强大简单易用。2012年同三维针对此款VGA采集卡进行升级，使其板卡尺寸仅为120mm x 62mm，可用于2U小机箱中使用。
图示：T200E高清VGA采集卡升级版
同三维T200E高清VGA采集卡升级版产品特性
·可同时采集一路高清VGA视频信号，两路标清视频信号.
· VGA输入视频信号可达1920X1440/60 Hz。
·信号可采集VGA(RGB-HV)、复合视频(CVBS)信号源。
·可配合声卡采集音频信号。
·微软A VStream标准驱动，可支持大部分Windows上的多媒体视频软件或流媒体软件。
·超小尺寸：120mm x 62mm，符合Low-Profile 规格。
高级特性
·高性能DMA传输功能。
· VGA输入信号源类型：VGA(RGB-HV)。
·同时支持两路标清复合视频(CVBS)输入信号。
· VGA输入支持自动输入视频格式侦测，自动视频有效区域侦测，自动VGA采集相位调节。· VGA输入支持手工设定有效画面区域功能，可用于画面的剪裁和对特殊输入信号时序的支持。· VGA输入支持多阶画面缩放功能，具有三种针对画面宽高比的缩放模式。
·标清支持垂直滤波和运动自适应去隔行功能。
·硬件色彩转换，可输出RGB24，RGB32，YUY2，UYVY，I420色彩格式。
· VGA输入支持画面缩放和切黑边等功能。
·固件可升级。
【产品规格】
几何尺寸120mm x 62mm
主机接口主机接口PCI-Express x1, Low Profile, 200MB/s 传输带宽
输入接口1个VGA 接口
2个标清CVBS接口
最大采样率CVBS：54MHz (4x Oversampling) RGB/VGA：170MHz
HDMI/DVI：225MHz
板载内存128MB DDR2，工作频率为160 Mhz，位宽32bit VGA输入格式640x400-1920x1440，像素率低于170MHz即可CVBS输入格式标准PAL/NTSC
高清输出图像格式大小：40x30-1920x1440，帧率：1-100 fps，色彩：YUY2, UYVY, RGB24, RGB32, I420
标清输出图像格式大小：176x144-768x576，帧率：1-30 fps，色彩：YUY2, UYVY, RGB24, RGB32, I420
操作系统支持Windows? XP Professional, Windows? Server 2003, Windows Vista?, Windows? Server 2008 and Windows? 7 (x86)
功耗<= 8W
工作温度范围0-50 摄氏度
保存温度范围-20-70 摄氏度
相对湿度范围5%-90%
请注意：
1. PCI-Express 实际传输带宽与主机芯片组和计算机主板相关，可能低于此处所写数值。
2. 实际输出帧率受PCI-Express 接口传输带宽限制，可能低于设定值。
网络视频通信视频会议VGA信号采集应用
视频会议发展至今，应用范围越来越广，视频会议开始向多元化方向发展，不仅不同行业的用户需求不同，即使对处于同一行业的不同用户来说，其具体需求也在不断转向细化。
政府机构、企业集团：这类用户需要频繁召开各种商务会议、政务会议，追求视频会议的效率、简便的视频会议操作以及会议存档等方面。
医疗机构：这类用户主要用视频会议来进行远程诊疗、手术等等，对视频的清晰度要求极高。
教育机构：这类用户主要用视频会议来进行远程教育、培训等，需要各种文档资料的共享以及传输、能够基于ADSL宽带进行远程教育，并且需要在全国各地乃至全球各地的受训学员都能参与其中。
线性光耦原理与电路设计,4-20mA模拟量隔离模块,PLC采集应用
1. 线形光耦介绍 光隔离是一种很常用的信号隔离形式。常用光耦器件及其外围电路组成。由于光耦电路简单，在数字隔离电路或数据传输电路中常常用到，如UART协议的20mA电流环。对于模拟信号，光耦因为输入输出的线形较差，并且随温度变化较大，限制了其在模拟信号隔离的应用。 对于高频交流模拟信号，变压器隔离是最常见的选择，但对于支流信号却不适用。一些厂家提供隔离放大器作为模拟信号隔离的解决方案，如ADI的AD202，能够提供从直流到几K的频率内提供0.025%的线性度，但这种隔离器件内部先进行电压-频率转换，对产生的交流信号进行变压器隔离，然后进行频率-电压转换得到隔离效果。集成的隔离放大器内部电路复杂，体积大，成本高，不适合大规模应用。 模拟信号隔离的一个比较好的选择是使用线形光耦。线性光耦的隔离原理与普通光耦没有差别，只是将普通光耦的单发单收模式稍加改变，增加一个用于反馈的光接受电路用于反馈。这样，虽然两个光接受电路都是非线性的，但两个光接受电路的非线性特性都是一样的，这样，就可以通过反馈通路的非线性来抵消直通通路的非线性，从而达到实现线性隔离的目的。 市场上的线性光耦有几中可选择的芯片，如Agilent公司的HCNR200/201，TI子公司TOAS的TIL300，CLARE的LOC111等。这里以HCNR200/201为例介绍2. 芯片介绍与原理说明 HCNR200/201的内部框图如下所示 其中1、2引作为隔离信号的输入，3、4引脚用于反馈，5、6引脚用于输出。 1、2引脚之间的电流记作IF，3、4引脚之间和5、6引脚之间的电流分别记作IPD1和IPD2。输入信号经过电压-电流转化，电压的变化体现在电流IF上，IPD1和IPD2基本与IF成线性关系，线性系数分别记为K1和 K2,即 K1与K2一般很小（HCNR200是0.50%），并且随温度变化较大（HCNR200的变化范围在0.25%到0.75%之间），但芯片的设计使得 K1和K2相等。在后面可以看到，在合理的外围电路设计中，真正影响输出/输入比值的是二者的比值K3,线性光耦正利用这种特性才能达到满意的线性度的。
视频采集卡故障原因分析
视频采集卡|安防采集卡|监控采集卡常见故障问题解答 1、采集卡的安装方式 很多朋友可能会说采集卡安装方式，不就将卡插进PCI槽，安装软件不就行了！如果是资深的技术人员可能都知道，早期有一部分采集卡（采用的是小波压缩的软卡）用的是 LG软件，这种卡就要先安装软件，然后关机在插上采集卡，采集卡会自动安驱动，自动就进入监控软件系统，而且只基于98系统，你如果先安装卡，无论如何也安装不成功。现今的采集卡安装就是常见的先插卡再安装软件和驱动。也有部分卡你如果安装软件不重新启动，也打不开！ 2、采集卡和软件都安装好了就是不出图像 A：这个问题，常见的都是出在显卡上面：如，你用的集成显卡显存达不到，或者没有在 BIOS将显存调整好，或者没有安装DX9.0，都会出现这些问题！ B：还有一些是NTSC/PAL制式问题出现黑屏。 C：线束出现问题，这个问题不长见，但也不能忽视，我就遇到几次线束本身有问题，出不 来图像。 D：还有一种情况：如你用的是8路卡，有一路就不出像，可能你的这一路的驱动安装出了 问题（主要指一芯一路的采集卡，如7130），检查一下“设备属性里”有没有“感叹号”或是“问号”。 E：如有带指示灯软压卡，你可以直接通过指示灯亮没亮可以找到为什么有一路不出图像的问题。有部分软件还可以随意切断某一路的视频信号输入。 F：驱动也正常，显卡也正常，采集卡和软件都正常，就是不出图像，那就在启动时你要看 采集卡驱动每一种地址号码，看是不是少一路。一般情况通过换个PCI插槽就可以解 决此类问题。 G：有部分山寨采集卡不支持PCI-E，128位的显卡，如果需到这个问题，要不就换AGP的显卡，要不就找一些杂牌的PCI-1的显卡（这些显卡实际并没有采用PCI-1技 术）。 H：用的显卡也没有问题，其他都正常，不出图像，这时你就要检查你的主板，首先观察一 下芯片组（常用“英特尔”、“威盛”），在选择品牌上尽量咨询厂家。
机器视觉系统————图像采集卡
机器视觉系统————图像采集卡收藏 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． 一、图像采集卡的基本概念 1、图像采集卡（Frame Graber） 图像采集卡是图像采集部分和处理部分的接口。图像经过采样、量化以后转换为数字图像并输入、存储到帧存储器的过程，叫做采集、数字化。 2、A/D转换 视频量化处理是指将相机所输出的模拟视频信号转换为PC所能识别的数字信号的过程，即A/D转换。视频信号的量化处理是图像采集处理的重要组成部分。 A/D转换过程 3、传输通道数（Channel） 采集卡同时对多个相机进行A/D转换的能力。如：2通道、4通道。 4、分辨率 采集卡能支持的最大点阵反映了其分辨率的性能。即，其所能支持的相机最大分辨率。 5、采样频率 采样频率反映了采集卡处理图像的速度和能力。在进行高速图像采集时，需要注意采集卡的采样频率是否满足要求。 6、传输速率 指图像由采集卡到达内存的速度。主流图像采集卡与主板间都采用PCI接口，其理论传输速度为132MB/S。 7、图像格式（像素格式） (1)黑白图像：通常情况下，图像灰度等级可分为256级，即以8位表示。在对图像灰度有更精确要求时，可用10位，12位等来表示。 (2)彩色图像：彩色图像可由RGB（YUV）3种色彩组合而成，根据其亮度级别的不同有8－8－8，10－10－10等格式。 8、图像采集卡附加功能 相机触发功能
灯源控制功能 基本I/O功能 相机复位功能 相机时序输出功能 9、颜色空间 对一种颜色进行编码的方法统称为“颜色空间”或“色域”(Color Space)。 ——RGB(16位/24位/32位) ——YUV(YCbCr) ——其他(HSV、CMYK、数码相机自定义格式等) ——Alpha通道 10、帧和场 ——标准的模拟视频信号是隔行信号，一帧分成两场 ——偶数场包含所有的偶数行(0, 2, . . . ) ——奇数场包含所有的奇数行(1, 3, . . . ) ——采集和传输的过程中使用的是场，而不是帧 ——一帧图像的两场之间有时间差 二、图像采集卡基本原理 1、视野(FOV)或现场是相机及光学系统“看”到的真实世界的具体部分。 2、CCD芯片将光能转化为电能。 3、相机将此信息以模拟信号的格式输出至图像采集卡。 4、AD –转换器将模拟信号转换成8 位（或多位）的数字信号。每个象素独立地把光强以灰度值(Gray level)的形式表达。 5、这些光强值从CCD芯片的矩阵中被存储在内存的矩阵数据结构中。 三、视觉系统成象原理 灰度值（Gray Level）——象素光强弱信息的表示灰度值为真实世界图像量化的表现方法。通常灰度值从最黑到最白为0 －255。光线进入CCD象素，如果光强达到CCD感应的极限，此象素为纯白色。对应于内存中该象素灰度值为255。如果完全没有光线进入CCD象素，此象素为纯黑色。对应于内存中该象素灰度值为0。
机器视觉基本介绍
机器视觉基本概念 2018.1.29 机器视觉系统 作用：利用机器代替人眼来做各种测量和判断。 它是计算机学科的一个重要分支，它综合了光学、机械、电子、计算机软硬件等方面的技术，涉及到计算机、图像处理、模式识别、人工智能、信号处理、光机电一体化等多个领域。 机器视觉系统的特点：是提高生产的柔性和自动化程度。在一些不适合于人工作业的危险工作环境或人工视觉难以满足要求的场合，常用机器视觉来替代人工视觉；同时在大批量工业生产过程中，用人工视觉检查产品质量效率低且精度不高，用机器视觉检测方法可以大大提高生产效率和生产的自动化程度。而且机器视觉易于实现信息集成，是实现计算机集成制造的基础技术。可以在最快的生产线上对产品进行测量、引导、检测、和识别，并能保质保量的完成生产任务 视觉检测：指通过机器视觉产品（即图像摄取装置，分CMOS 和CCD 两种）将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。是用于生产、装配或包装的有价值的机制。它在检测缺陷和防止缺陷产品被配送到消费者的功能方面具有不可估量的价值。 照明 照明是影响机器视觉系统输入的重要因素，它直接影响输入数据的质量和应用效果。由于没有通用的机器视觉照明设备，所以针对每个特定的应用实例，要选择相应的照明装置，以达到最佳效果。 光源可分为可见光和不可见光。常用的几种可见光源是白帜灯、日光灯、水银灯和钠光灯。可见光的缺点是光能不能保持稳定。如何使光能在一定的程度上保持稳定，是实用化过程中急需要解决的问题。另一方面，环境光有可能影响图像的质量，所以可采用加防护屏的方法来减少环境光的影响。 照明系统按其照射方法可分为：背向照明、前向照明、结构光和频闪光照明等。其中，背向照明是被测物放在光源和摄像机之间，它的优点是能获得高对比度的图像。前向照明是光源和摄像机位于被测物的同侧，这种方式便于安装。结构光照明是将光栅或线光源等投射到被测物上，根据它们产生的畸变，解调出被测物的三维信息。频闪光照明是将高频率的光脉冲照射到物体上，摄像机拍摄要求与光源同步。 镜头 FOV（Field of Vision）=所需分辨率*亚象素*相机尺寸/PRTM（零件测量公差比） 镜头选择应注意： ①焦距②目标高度③影像高度④放大倍数⑤影像至目标的距离⑥中心点/节点⑦畸变
CPLD和USB技术的无损图像采集卡
基于FPGA/CPLD和USB技术的无损图 像采集卡 关于《基于FPGA/CPLD和USB技术的无损图像采集卡》，是我们特意为大家整理的，希望对大家有所帮助。 摘要：介绍了外置式USB无损图像采集卡的设计和实现方案，它用于特殊场合的图像处理及其相关领域。针对图像传输的特点，结合FPGA/CPLD和USB技术，给出了硬件实现框图，同时给出了FPGA/CPLD内部时序控制图和USB程序流程图，结合框图和部分程序源代码，具体讲述了课题中遇到的难点和相应的解决方案。现场图像采集技术发展迅速，各种基于ISA、PCI等总线的图像采集卡已经相当成熟，结合课题设计了一款USB外置式图像采集卡。该图像采集卡已成功应用于一个图像处理和识别的项目中，由于图像信号不经过压缩处理，对后续处理没有任何影响，因此图像处理和识别的效果比一般的图像采集卡要好，满足了特殊场合的特殊需要。
1 外置式无损图像采集卡的系统构成 整个无损图像采集卡由图像采集、图像信号的处理和控制、USB 传输和控制、PC机端的图像还原和存储等几部分组成。 图1 外置式图像采集卡的硬件框图 本文介绍的图像采集卡采集的一帧图像是720×576象素，如果取彩色图像，每象素用2个字节表示，每帧图像是720×576×16=6480kbps，分成奇数场和偶数场分别存储在两片SRAM中，则每片的SRAM存储3240kbps的图像数据，因此选用了256K×16=4M位的静态存储器（SRAM）。在图像处理领域，通常只需要黑白图像，可以只取图像的黑白部分，每象素用1个字节表示，每帧图像是720×576×8=3240kbps，每片SRAM存储1620kbps的图像数据。所采用的EZ-USB芯片理论速率是12Mbps，实际测得的速率是8Mbps，因此图像采集卡每秒传输约1帧彩色图像或2帧黑白图像。 当插上图像采集卡后，PC机会自动识别它。在PC机上，应用程序通过USB向FPGA/CPLD发送图像采集命令，CCD摄像头输出的PAL制式或NTSC制式的模拟视频信号通过A/D转换芯片转换成数字视频信号，用FPGA/CPLD作为采样控制器，将数字信号存入静态存储器（SRAM）中，当完成一帧图像采集后，FPGA/CPLD 向USB发送中断信号，要求USB进行图像数据的传输，在PC机
教你如何识别视频采集卡
安防领域（视频采集卡），各种各样的DVR卡琳琅满目，让很多的工程商和消费者特别是刚入行者无从下手，您选购采集卡的目的不外乎就是能更方便的更有效的监看，您应该需要关注一下几个大区：是软压缩还是硬压缩好、什么样的卡画质最好、能否实现远程功能、备份方便么、售后服务怎么样等相关问题。下面我们就将各种DVR卡的优缺点经行区分和了解，以及选购采集卡的相关知识一一介绍一下。 一区：软压缩和硬压缩 现在只要你选购DVR卡，店主一般的都是问你是要那种类型的卡——软卡还是硬卡？这里我们就先来介绍一下软卡和硬卡的不同之处。 一、软压缩DVR 用软卡的DVR我们一般叫做软压缩DVR，其实就是视频采集卡，随卡配有监控软件，实现视频监视、录像、回放历史视频以及远程监控等功能，其硬件为一个或多个视频采集芯片（如：fusion878a , saa7130/7134, tw6802B/6805等）接收来自模拟摄像机的信号，转换为数字信号，然后直接或通过ＰＣＩ桥芯片从ＰＣＩ金手指进入主板，原始的数字视频信号，在内存里执行ＣＰＵ指令运算，将视频压缩与处理，然后存储到硬盘。另外原始视频数据还直接发往显卡，通过显示器预览。 软卡的电路板很简单，板上没有压缩芯片与临时存储芯片，成本低，一般是硬压缩的１／３左右，所以价格是它最大的优势，另外从原理我们可以看到，软压缩ＤＶＲ是有ＣＰＵ进行压缩的，所以其压缩品质较好，录像清晰度高，在ＣＰＵ资源充足的情况下，软压缩ＤＶＲ无论在录像、还是网络以及其他功能丝毫不亚于硬压缩ＤＶＲ。 二、硬压缩DVR 硬压缩ＤＶＲ，也可称视频采集压缩卡，与软压缩原理基本一样，不同的是，模拟视频转换为数字信号后，并不直接通过ＰＣＩ发到主板、显卡、内存，而是先由硬压缩ＤＶＲ卡自带的ＤＳＰ代替电脑ＣＰＵ执行压缩算法指令，在ＤＶＲ卡上的内存芯片压缩，然后再通过ＰＣＩ金手指进入主板。所以硬压缩ＤＶＲ电路板多了ＤＳＰ或其他压缩芯片与内存芯片。所以硬压缩ＤＶＲ的主要优势主要表现在大路数监控，比如３２路以上全实时监控录像，软压缩难以实现，这个市场缺口就可以被硬压缩所占有。 三、总结 通过上面的原理，我们可以看出硬压缩的优势在于： 1、视频压缩通过自带DSP完成，无需占用电脑CPU资源； 2、在进入PCI总线之前先进行压缩，可以节省PCI总线带宽。但是由于目前CPU 性价比迅速增长，非常便宜的CPU就能轻松的压缩16路CIF视频，导致硬卡优势1正在逐步退化，另外随着主板上PCI-E的出现，硬压缩能节省PCI带宽的优势也在弱化并最终失去意义。而它的主要缺点就是在于卡上自带的DSP芯片使其成本非常高； 3、数字视频先在DVR卡上进行压缩，然后又要将压缩视频解压缩后交给显卡显示器预览显示，其实大家都不知道，这个过程会导致视频信号受损，图像品质会下降。 注意：市场上经常听说的半软半硬卡，这个根本不存在，也没有那样的说法，朋友们一定要注意，这个主要是在２００２－２００４年里，因为当时ＣＰＵ处理性能有限，价格昂贵，软卡只能满足４－８路实时监控录像，而国内监控全实
视频采集卡采集视频功能简述
视频采集卡采集视频功能简述 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，并将其存储和播放硬压缩视频采集卡 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。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视频采集卡数模A/D转换流程。 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A VI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。 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。 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。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。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。现在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。
图像采集卡英文文献
英文文献：(4000+) 基于相似性的可视化的图像采集 G.P.阮M.吴霞 感官智能信息系统，阿姆斯特丹大学， Kruislaan403，1098SJ荷兰阿姆斯特丹 电子邮件：fgiangnp，worringg@science.uva.nl 摘要 在很多文献中，很少有内容是基于利用可视化作为探索工具集合的多媒体的检索系统，。然而，在搜寻影像时没有实例，需要探索数据设置。截至目前，大多数可用的系统只显示图像的二维网格形式的随机集合。最近，先进的基于相似技术已被开发用于浏览。然而，他们没有分析可视化视觉大片集合时出现的问题。在本文中，我们明确提出这些问题。开始之前，我们建立了三个总体要求：概述，可见性和数据结构保存。解决方案是为每一个需求提出了建议。最后，系统被提出并给出了实验结果，以证明我们的理论和方法。 1引言 多媒体技术的发展和廉价的数码相机，可用性图像和视频集规模大幅增长。为了管理，探索并通过搜索并且收藏，可视化系统是必不可少的。许多工程已促成了这一有趣的领域[ 18 ] 。在基于内容检索的这一主要问题是系统的自动标注功能之间的语义鸿沟和在集合的概念上的存取条件与用户的要求。提高了系统的性能可从系统的角度，或从用户侧和从这些的组合中进行。在任何方式的集合中可视化是一个重要的元素，因为它是建立在用户之间的联系的最好方式和系统。在文献中，很少有基于内容的多媒体检索系统利用可视化作为探索的工具集合。然而，在搜寻影像时没有从实例入手，设置需要探索数据。截至目前，大多数可用的系统只显示图像的二维网格形式的随机集合。并且浏览是依赖于图像之间的关系。因此，应根据相似性。对于描述，查询，搜索等基本特征或例子是最适当的方式就是可视化浏览。最近，更多先进的技术已被开发用于浏览基于相似性。然而，他们没有分析可视化可视化集合时出现的特殊问题。例如，作为图像集的大小需要的空间是非常大的，从集合随机选择一组图片不能被认为是一个正确的做法。用户使用此选项设置，只能得到数据库里面的能是什么的感觉。在另一方面，显示（即无论大小或分辨率）的限制，不允许任何系统，以显示整个集合。此外，显示所有图像时甚至不给用户提供更多的信息，而且还容易让图像迷失在拥挤的网络图像中。有些系统取得了一个电子，通过展示剩余来缓解这种限制。并整个收集到用户中作为一个点集。然后，每个图像由显示器上的一个点来表示，并且一旦用户选择了一点，他们将得到的实像的可视化。但是从实际的角度看来，这种做法是不容易的，因为用户在看一千多个点。此外，每一个图像都是一个可视对象，因此其总含量多少应对用户是可见的。在本文中，我们提出的所有问题都得到明确。本文的结构如下。在第2节中，我们分析出一些要求用于可视化大图像集合。然后在第3节，为每一个需求得出解决方案。最后，第4所示的实验结果与真实的数据。 2问题分析 在本节中，我们更详细地分析一个可视化视觉大片集合时出现的问题。从为了一个共同的可视化系统存在的一般要求是去NED。在可视化的大集合的RST的问题是，由于其在尺寸和分辨率的限制，以显示他们的设备的有限显示尺寸，这就是所谓的可视空间。同时，该大小集合通常比可视空间的所能承受的能力小大要大得多。其次，由于图像是视觉对象的任何可视化工具的最终目的是要显示图像的内容。由于空间限制，只有一小部分的图像可以在同一时间被显示。随机选择这些图像的肯定不是一个好方法，因为它是不能够显示整个集合的分
视频采集卡接口的分类
视频采集卡接口的分类 视频采集卡常见输入输出接口介绍 现在的高清电视机和高清电视节目已近是人们高清娱乐的主要内容之一了，随着视频清晰度的不断上升，先后诞生了不少视频接口，可以说视频接口是实现高清的基础，不管是早期的还是最新的接口，现在很多视频接口还在继续使用，通过各种信号转换器/视频采集卡，AV,S-VIDEO转VGA AV,S-VIDEO转HDMI，色差转VGA，色差转HDMI等等，图像提升几倍，效果更好。常见的视频采集卡输入输出接口还是很值得我们去了解的。想看到清晰度高质量好的视频，视频信号的采集、传输、处理等视频技术固然很重要，但是数码产品的视频输入输出接口一样值得去考虑。说到各种接口、各种转接头又有谁能如数家珍呢？ 通常我们也称之为RCA接口或者复合AV接口，一般复合AV线的输出或输入都采用与音响相同的梅花形RCA端子，用红色和白色分别表示左右声道，视频信号用黄色端子。复合信号传输方便、设备结构简单、成本低。 AV接口(RCARCA)可以算是TV的改进型接口，外观方面有了很大不同。分为了3条线，分别为：音频接口(红色与白色线，组成左右声道)和视频接口(黄色)。由三个独立的RCA插头(又叫梅花接口、RCA 接口)组成的，其中的V接口连接混合视频信号，为黄色插口;L接口连接左声道声音信号，为白色插口;R 接口连接右声道声音信号，为红色插口。 参考图示：AV接口/复合视频(CVBS)接口/RCA接口 复合视频(Composite)通常采用黄色的RCA(莲花插座)接头。“复合”含义是同一信道中传输亮度和色度信号的模拟信号，但电视机如果不能很好的分离这两种信号，就会出现虚影。音频接口和视频接口成对使用，通常都是白色的音频接口和黄色的视频接口，采用RCA(莲花头)进行连接，使用时只需要将带莲花头的标准AV 线缆与相应接口连接起来即可。 AV接口实现了音频和视频的分离传输，这就避免了因为音/视频混合干扰而导致的图像质量下降，但由于AV 接口传输的仍然是一种亮度/色度(Y/C)混合的视频信号，需要对其进行亮/ 色分离和色度解码才能成像，在先混合，再分离处理过程中必然会造成信号的丢失或失真，色度信号和亮度信号也会有很大的机会相互干扰。由于亮度/色度(Y/C)混合的视频信号处理方式所固有的技术缺陷，AV视频接口的应用就有了极大的限制。 DVI(Digital Visual Interface)接口 说白了，是在AV接口的基础上采用数字信号显示视频信号。DVI(Digital Visual Interface)接口与VGA 都是电脑中最常用的接口，与VGA不同的是，DVI可以传输数字信号，不用再进过数模转换，所以画面质量非常高。 参考图示：DVI(Digital Visual Interface)接口
三相电信号采集电路设计方案
引言 当前，电力电子装置和非线性设备的广泛应用，使得电网中的电压、电流波形发生畸变，电能质量受到严重影响和威胁;同时，各种高性能家用电器、办公设备、精密试验仪器、精密生产过程的自动控制设备等对供电质量敏感的用电设备不断普及对电力系统供电质量 的要求越来越高，电能质量问题成为近年来各个方面关注的焦点，电能质量监测是当前国际上的一个研究热点［1］，有必要对三相电信号进行高精度采集，便于进一步分析控制，提高电能质量。对电力参数的采样方法主要有两种，即直流采样法和交流采样法。直流采样法采样的是整流变换后的直流量，软件设计简单，计算方便，但测量精度受整流电路的影响，调整困难。交流采样法则是按一定规律对被测信号的瞬时值进行采样，再按一定算法进行数值处理，从而获得被测量，因而较之直流采样法更易获得高精度、高稳定性的测量结果［2］。 三相电信号采集电路设计 三相电信号采集电路框架 三相电信号采集电路的框架如图1所示。三相电压电流信号经过电压电流互感器转换为较低的电压信号。其中A相的电压信号经过波形调整成为频率与A相电压信号相同的方波信号，用于测量频率。同时将转换后方波频率信号进行频率的整数倍放大作为A/D转换的控
制信号。经过六路互感器降压后，将信号送入AD7656进行A/D转换，转换完的数字信号就可以供于DSP/MCU进行数据分析。 电压电流互感器的选用 电压/电流互感器均采用湖北天瑞电子有限公司TR系列检测用 电压输出型变换器。电压互感器采用检测用电压输出型电压变换器TR1102-1C，如图2为其结构图，规格为300V/7.07V，非线性度比差<+/-0.1%，角差<=+/-5分。电流互感器采用检测用电压输出型电流变换器TR0102-2C，规格为5A/7.07V，非线性度比差<+/-0.1%，角差<=+/-5分。 电源电路 AD7656共有两种模拟信号输入模式，一是模拟输入信号为二倍的参考电压（2.5V）即+/-5V之间，另一种是四倍的参考电压即+/-10V 之间。为提高采样的精度，本电路采用输入信号为+/-10V之间，因此需要+/-10V~+/-16.5V之间电源供电。AD7656同时需要5V的AVCC
图像采集卡是什么【全面解析】
图像采集卡是什么 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 图像采集卡（Image Capture Card），又称图像捕捉卡，是一种可以获取数字化视频图像信息，并将其存储和播放出来的硬件设备。很多图像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。 图像采集卡，其功能是将图像信号采集到电脑中，以数据文件的形式保存在硬盘上。它是我们进行图像处理必不可少的硬件设备，通过它，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。后将编辑完成的视频信号转换成标准的VCD、DVD以及网上流行媒体等格式，方便传播。 采集，视频/图象经过采样、量化以后转换为数字图象并输入、存储到帧存储器的过程。由于图像信号的传输需要很高的传输速度，通用的传输接口不能满足要求，因此需要图像采集卡。 图像采集卡信号采集流程 从视频源得到的信号，经过视频接口送到视频采集卡，信号首先经过模数转换，然后送到数字解码器解码。模数转换器ADC实际上也是一个视频解码器，可以看出它对来自视频源的视频信号解码和数字化，另外，采用不同的颜色空间可选择不同的视频输入解码器芯片。 视频采集就是将视频源的模拟信号通过处理转变成数码信息，并将这些数码信息存储在电脑硬盘上的过程。这种模拟数码转变是通过视频采集卡上的采集芯片进行的。通常在采集过程，对数码信息还进行一定形式的实时压缩处理。
多路视频数据实时采集系统设计与实现
多路视频数据实时采集系统设计与实现 常永亮王霖萱常馨蓉 ( 中国飞行试验研究院陕西西安 710089) ( 贵州省贵阳市花溪区贵州大学贵州省贵阳市 550025) ( 陕西省榆林市榆阳区榆林学院陕西省榆林市 719000) 摘要面对越来越多的实时视频采集、播放的应用，如何能更加方便的操控视频采集，保证流畅的播放效果，成为近几年实时媒体流的一个重要研究方向。本文介绍了视频数据的采集、记 录、编解码、多路视频数据间的切换，基于多网络协议组合下的多媒体流传输，动态切换四路视 频数据实时传输与播放，从而使远端操控、优质播放有了很大的提高。 关键词视频编解码、媒体流、RTP/RTCP协议、组播协议、TCP协议 0.引言 随着信息技术的不断发展，人们将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网络传输数字视频数据在很多领域已有广泛的应用，飞机试飞中现如今也大量的应用。 针对目前分散在多处试飞现场视频传入监控大厅后监测设备多而分散的问题，提出了将多处试飞现场视频引入监控大厅后用一台高性能服务器管控，客户端通过网络请求服务器端检测关心的现场场景，达到集中管理优化监控的目的。 视频图像采集的方法较多，基本可分为2大类：数字信号采集和模拟信号采集。前者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。后者采用通用视频采集卡实现图像的采集，并用软件进行实时编码，其特点是数据采集CPU占用率较高，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。此系统使用第二类视频采集方法。 如何将各处试飞现场视频信号通过VGA持续接收？传统方式是将模拟的VGA信号引到指定显示器显示，这样即浪费资源且多占空间。多路视频实时采集使用的是VisionRGB- PRO板卡（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，用H.264格式编解码，保存为H.264格式，通过RTP/RTCP 与组播协议将编码后视频流传输给请求客户端，而且可在客户端通过TCP协议选择关心的VGA采集通道。
模拟信号的采样与恢复
模拟量输入通道之模拟信号的采样与恢复 (2011-04-06 01:49:21) 标签： 杂谈 典型的计算机控制系统的结构如图2-2-1所示，计算机只能接受、处理数字信号，其输出也是数字量。因此，一方面从现场检测的连续信号必须经过采样、A/D 转换等量化处理变换为数字信号，才能由计算机进行控制运算或其他处理；另一方面，计算机输出的离散数字量也必须经过D/A 转换器和保持器形成连续信号，才能控制需要连续输入的被控对象。 其中，r(t)为输入信号；e(t)为误差信号；u(t)为控制信号；y(t)为输出状态信号； e*(t)为采样后误差模拟信号（离散）；e(kT)为采样后误差数字信号；u*(t)为离散的控制模拟信号；u(kT)为控制数字信号。 采样器、保持器和数字控制器的结构形式和控制规律决定系统动态特性，是研究的主要对象。控制系统的稳态控制精度由A/D 、D/A 转换器的分辨率决定。这说明A/D 和D/A 转换器只影响系统的稳态控制精度，而不影响动态指标。为了突出重点，这里只讨论影响系统动态特性的基本问题。为了便于数学上的分析和综合，在分析和设计计算机控制系统时，常常假定A/D 、D/A 转换器的
精度足够高，使量化误差可以忽略，于是A/D、D/A只存在于物理上的意义而无数学上的意义，即数字信号与采样信号e(kT)与 u(kT)与u*(t)是等价的。图 e*t 1.10可进一步简化为如图2-2-2所示。 2.2.1.1信号的采样过程 在计算机控制系统中，信号是以脉冲序列或数字序列的方式传递的，把连续信号变成数字序列的过程叫做采样过程，实现采样的装置叫做采样开关。 计算机对某个随时间变化的模拟量进行采样，是利用定时器控制的开关，每隔一定时间使开关闭合而完成一次采样。开关重复闭合的时间间隔T为采样周期。所谓采样过程是指：将一个连续的输入信号，经开关采样后，转变为发生在采样开关闭合瞬时刻0，T，2T,...,nT的一连串脉冲输出信号。采样过程的原理如图2-2-3所示。
模拟信号运算电路
模拟信号运算电路 TYYGROUP system office room 【TYYUA16H-TYY-TYYYUA8Q8-
第六章模拟信号运算电路典型例题 本章习题中的集成运放均为理想运放。 分别选择“反相”或“同相”填入下列各空内。 （1）比例运算电路中集成运放反相输入端为虚地，而比例运算电路中集成运放两个输入端的电位等于输入电压。 （2）比例运算电路的输入电阻大，而比例运算电路的输入电阻小。 （3）比例运算电路的输入电流等于零，而比例运算电路的输入电流等于流过反馈电阻中的电流。 （4）比例运算电路的比例系数大于1，而比例运算电路的比例系数小于零。 解：（1）反相，同相（2）同相，反相（3）同相，反相 （4）同相，反相 填空： （1）运算电路可实现A u＞1的放大器。 （2）运算电路可实现A u＜0的放大器。 （3）运算电路可将三角波电压转换成方波电压。 （4）运算电路可实现函数Y＝aX1＋bX2＋cX3，a、b和c均大于零。 （5）运算电路可实现函数Y＝aX1＋bX2＋cX3，a、b和c均小于零。 （6）运算电路可实现函数Y＝aX2。 解：（1）同相比例（2）反相比例（3）微分（4）同相求和 （5）反相求和（6）乘方 电路如图所示，集成运放输出电压的最大幅值为±14V，填表。
图 u I /V u O 1/V u O 2/V 解：u O 1＝(－R f /R ) u I ＝－10 u I ，u O 2＝(1+R f /R ) u I ＝11 u I 。当集成运放工作到非线性区时，输出电压不是＋14V ，就是－14V 。 u I /V u O 1/V －1 －5 －10 －14 u O 2/V 11 14 设计一个比例运算电路， 要求输入电阻R i ＝20k Ω， 比例系数为－100。 解：可采用反相比例运算电路，电路形式如图(a)所示。R ＝20k Ω， R f ＝2M Ω。 电路如图所示，试求： （1）输入电阻； （2）比例系数。 解：由图可知R i ＝50k Ω，u M ＝－2u I 。 即 3 O M 4M 2M R u u R u R u -+=- 输出电压 I M O 10452u u u -== 图 电路如图所示，集成运放输出电压的最大幅值为±14V ，u I 为2V 的直流信号。分别求出下列各种情况下的输出电压。 （1）R 2短路；（2）R 3短路；（3）R 4短路；（4）R 4断路。 解：（1）V 4 2I 1 3 O -=-=-=u R R u （2）V 4 2I 1 2 O -=-=- =u R R u （3）电路无反馈，u O ＝－14V （4）V 8 4I 1 3 2O -=-=+- =u R R R u
多通道视频采集卡技术方案说明
PCI 多路视频采集卡 快速使用手册 创欣威视电子（深圳）有限公司 2011-8-30
PCI视频卡主控系统使用说明 一系统特点 1.支持8路实时视频 2.支持8路Half-D1实时视频浏览 3.支持8路实时视频H264压缩，分辨率CIF 4.实时视频浏览使用DirectDraw 5.硬件兼容性，支持大部分的主板和显卡 6.软件兼容性，支持Windows 2000、Windows XP、Windows 7 7.支持本地录像查找回放 8.支持本地抓拍图像文件查找回放 9.支持实时图像压缩录像 10.支持N/P转换 11.支持视频图像亮度、色度、对比度、饱和度的调整 12.支持OSD名称 13.支持定时录像 14.支持多分屏显示 15.支持云台控制 16.支持通道PIP 17.支持画面浏览的镜像 18.支持画面浏览的上下颠倒 19.支持画面暂停 20.提供网络服务 21.支持录像回放控制 22.支持用户管理功能 23.支持锁定（注销）/解锁（登录） 24.支持实时图像抓拍 二主机系统要求 1．最低配置要求 CPU 双核3.0GHz 内存2G DDR3 显卡集成或独立，支持DirectDraw 显示器分辨率：1280*1024 2．软件要求 Windows2000 WindowsXP Windows7
三系统安装 1.硬件安装 1) 将PCI采集卡插在电脑主机的PCI插槽并固定 2）将连接线插入PCI采集卡的接口 3）连接对应的视频线 2.软件安装 1）PCI采集卡驱动安装 ⑴在“我的电脑”上点右键，在弹出菜单中选择“属性”，弹出如下窗口： (2) 选择“硬件”选项，如下图：
机器视觉之图像采集卡基础知识
深圳稻草人自动化培训https://www.docsj.com/doc/8510298511.html,联为智能教育 图像采集卡基础知识 图像卡工作原理是将摄像机等输入的模拟图像信号经过A/D转换，或将数字摄像机的输出信号，通过计算机总线传输到计算机内存或显存，计算机可以对现场采集的图像进行实时处理和存储。 图像采集卡是基于PCI总线、PC/104-Plus总线、PCI-E总线和Mini PCI总线。对于模拟信号输出的摄像机，PAL制电视信号每帧有用的扫描行是576，因此PAL制的最高垂直分辨率为576，PAL制信号通常为4:3，因此模拟图像采集卡的分辨率一般为768×576。对于NTSC制信号，分辨率为640×480。由于标准视频信号是隔行扫描，在数字化的过程中每帧图像分成两场，奇数场和偶数场，两场之间相差20ms，每场的分辨率是288行或240行。对于高速运动的物体，按帧方式采集图像后有拖尾的现象，要解决这一问题需要采用仅采集一场并缩短曝光时间的方法，或采用数字逐行摄像机并缩短曝光时间的方案。 不同型号图像卡的区别主要表现在输入信号、图像质量、总线形式、处理功能等方面。对于模拟图像卡，一般有复合视频输入、S-VIDEO即(Y/C)输入，RGB输入、YPbPr输入等。图像质量由于不同板卡使用的芯片及设计的不同有较大差异。同时，不同用途的图像卡图像质量及价格也有很大的差别。目前使用较多的总线有PCI、PC/104-Plus、PCI-E、Mini PCI 及笔记本所用的PCMCIA总线。PCI总线使用最多，多数PC机及工控机均使用PCI总线，PCI总线的缺点是总线使用金手指抗震动能力不强，总线带宽限133MB/s,对于大量数据无法传输。PCI-Express是近几年新发展的计算机总线，PCI-Express有×1、×2、×4、×8、×16多个版本，×1总线带宽为256MB/s, ×16为4096MB/s,由于PCI-Express具有高带宽的优势，支持PCI-Express总线的主板越来越多。PC/104-Plus采用多排插针及定位螺钉，抗震动能力大大加强，目前一些工控机使用该总线，比较适合于嵌入式系统。Mini PCI 是PCI 的变形，可以使得整个系统体积更小。PCMCIA是笔记本使用的总线，目前PCMCIA总线的图像卡种类不多。 数字图像采集卡采集数字摄像机的输出信号，有LVDS、Camera Link两种视频总线方式，两者均是国际商用标准。
如何实现8路模拟信号采集系统设计
如何实现8路模拟信号采集系统设计 在应用DSP 进行数字信号处理时，通常都要用采样电路对模拟信号进行采样，然后进行A/D 转换器转换成数字信号再进行数据处理。这里给出一种由TLV1571 与TMS320VC5410[1]组成的信号采集系统。 1 TLV1571 简介： 在DSP 的外围电路中，A/D 转换器比较重要。基于不同的应用，可选择不同性能指标和价位的芯片。一般的A/D 转换器的选择主要考虑：转换精度、转换时间、转换器的价格。这里选择了TI 公司专门为DSP 配套的一种10 位的并行A/D 转换器TLV1571，该器件给定的CLK 频率达到的等效最大采样频率为（1/16）fCLK。 1.1 TLV1571 的内部结构及引脚定义： TLV1571 的内部结构及引脚功能定义如图1 及表1 所示。 TLV1571 采用2.7～5.5 V 的单电源工作，能接受0～3.3 V的模拟输入电压，此时以625 Kb/s 的速度使输入电压数字化。在5 V 电压下，以最大1.25 Mb/s 的速度使输入电压数字化。该A/D 转换器具有速度高，接口简单以及功耗低等特点，成为需要模拟输入的高速数字信号处理的理想选择。 1.2 TLV1571 的初始化： 上电后，必须为低电平以开始I/O 周期，INT/EOC 最初为高电平。TLV1571 要求两个写周期以配置两个控制寄存器。从掉电状态返回后的首次转换可能无效，应当不予考虑。 1.3 TLV1571 的控制寄存器控制字的设置： TLV1571 的控制寄存器格式如表2 所示，它可以实现软件配置，其两个最高有效位D9 和D8 用于寄存器寻址，其余的8 位用作控制数据位。在写周期内所有寄存器位同时写入控制寄存器，用户可配置两个控制寄存器CR0 和CR1，对于控制寄存器0（CR0），A1 ∶A0=00，其配置如表3 所示；对于控制寄存器1（CR1），A1 ∶A0 = 01，其配置如表4 所
多路模拟信号采集电路毕业论文
多路模拟信号采集电路毕业论文 1 绪论 1.1 课题来源及研究的目的和意义 近年来，数据采集与处理的新技术、新方法，直接或间接地引发其革新和变化，实时监控(远程监控)与仿真技术(包括传感器、数据采集、微机芯片数据、可编程控制器PLC、现场总线处理、流程控制、曲线与动画显示、自动故障诊断与报表输出等)把数据采集与处理技术提高到一个崭新的水平。 “数据采集”是指将温度、压力、流量、位移等模拟量采集转换成数字量后，再由计算机进行存储、处理、显示或打印的过程。相应的系统称为数据采集系统。 从严格意义上说，数据采集系统应该是用计算机控制的多路数据自动检测或巡回检测，并且能够对数据实行存储、处理、分析计算，以及从检测的数据中提取可用的信息，供显示、记录、打印或描绘的系统。总之，不论在哪个应用领域中，数据的采集与处理越及时，工作效率就越高，取得的经济效益就越大。 数据采集系统的任务，具体地说，就是传感器从被测对象获取有用信息，并将其输出信号转换为计算机能识别的数字信号，然后送入计算机进行相应的处理，得出所需的数据。同时，将计算得到的数据进行显示、储存或打印，以便实现对某些物理量的监视，其中一部分数据还将被生产过程中的计算机控制系统用来进行某些物理量的控制。 数据采集系统性能的好坏，主要取决于它的精度和速度。在保证精度的条件下，应有尽可能高的采样速度，以满足实时采集、实时处理和实时控制的要求[1]。 现场可编程门阵列(FPGA，Field Programmable Gate Array)的出现是超大规
模集成电路(VLSI)技术和计算机辅助设计(CAD)技术发展的结果，是当代电子设计领域中最具活力和发展前途的一项技术，它的硬件描述语言的可修改性、高集成性、高速低功耗、开发周期短、硬件与软件并行性决定了它的崛起是必然的趋势。现场可编程门阵列FPGA器件是Xilinx公司1985年首家推出的，它是一种新型的高密度PLD，采用CMOS-SRAM工艺制作，其部由许多独立的可编程逻辑模块(CLB)组成，逻辑块之间可以灵活的相互连接。CLB的功能很强，不仅能够实现逻辑函数，还可配置成RAM等复杂的形式。配置数据存放在片的SRAM或者熔丝图上，基于SRAM的FPGA器件工作前需要从芯片外部加载配置数据。配置数据可以存储在片外的EPROM 或者计算机上，设计人员可以控制加载过程，在现场修改器件的逻辑功能，即所谓现场可编程[2][3]。 1.2 数据采集系统研究现状 随着数字化进程的加快，工业生产和科学研究等各个领域对数据采集提出了更高的要求。数据采集作为信息处理系统的最前端，从广义上讲，主要包括以下几个方面：数据的采集、数据的存储、数据的初步处理等，并且一般需要通过PC接口总线将数据送入计算机，根据不同的需要进行相应的算法处理。简言之，数据采集系统的主要任务就是把输入的模拟信号转换成数字信号，并对其进行处理，为进一步操作做准备。 数据采集技术已经在雷达系统、通信设备、水声探测、遥感探测、语音处理、智能仪器设备、工业自动化系统以及生物医学工程等众多领域得到广泛的应用，并取得了巨大的经济效益和提高了工作效率。随着工业化和现代化水平的不断发展，以数据采集系统为核心的设备迅速在国外得到了广泛的应用，且对数据采集的要求日益提高。