标题：采集卡
概念
  采集卡视频捕获设备--视频采集卡是我们进行视频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，最后将编辑完成的视频信号转换成标准的VCD[1]、DVD以及网上流媒体等格式，方便传播。
分类
1、视频采集卡从视频信号源和采集卡的接口来分，视频采集卡共分为两大类：一类是模拟采集卡，另一类是数字采集卡。
模拟采集卡通过AV或S端子将模拟视频信号采集到 PC中，使模拟信号转化为数字信号，其视频信号源可来自模拟摄像机、电视信号、模拟录像机等。
数字采集卡通过IEEE1394数字接口，以数字对数字的形式，将数字视频信号无损地采集到了PC中，其视频信号源主要来自DV（数码摄像机）及其它一些数字化设备。
模拟采集卡与数字采集卡的一个重要区别就是：使用数字采集卡，在采集过程中视频信号没有损失，可以保证得到与原始视频源一模一样的效果，而使用模拟采集卡则视频信号会有一定程度的损失。有人曾形象地作了一个类比：模拟采集类似于利用录像机翻录影带，翻录的子带总是不如母带清晰，如果再利用子带翻录，效果会更差;而数字采集就像用电脑拷贝数据文件一样，无论复制多少次，复制的文件与原文件都完全一样的，没有任何区别。 二合一采集卡，指的是数字模拟采集卡，AV+DV采集卡。数字输入输出，模拟接口输入（DV/AV/S-video），全接口板卡。
2、采集卡按照其用途可以分为广播级视频采集卡，专业级视频采集卡，民用级视频采集卡。
区别主要是采集的图像指标不同：
广播级视频采集卡的最高采集分辨率一般为768X576（均方根值）PAL制，或720X576(CCIR-601值)  广播级高清采集卡[2]PAL制25帧每秒，或640X480/720X480 NTSC制30帧每秒最小压缩比一般在4:1以内。这一类产品的特点是采集的图像分辨率高，视频信噪比高，缺点是视频文件庞大，每分钟数据量至少为200MB。广播级模拟信号采集卡都带分量输入输出接口，用来连接BetaCam摄/录像机，此类设备是视频采集卡中最高档的，用于电视台制作节目。
专业级视频采集卡的级别比广播级视频采集卡的性能稍微低一些，分辨率两者是相同的，但压缩比稍微大一些，其最小压缩比一般在6:1以内，输入输出接口为AV复合端子与S端子，此类产品适用于广告公司、多媒体公司制作节目及多媒体软件。
民用级视频采集卡的动态分辨率一般最大为384X288，PAL制25帧每秒。另外，有一类视频捕捉卡是比较特殊的，这就是VCD制作卡，从用途上来说它是应该算在专业级，而从图像指标上来说他只能算做民用级产品。
原理
在视频信号的传输处理时，就需要视频采集卡来帮忙，因为一般摄像机的视频信号都是模拟的、连续信号，而计算机只认识数字信号(离散信号)，因为计算机是采用二进制编码的，因此，就需要一个能将模拟视频信号采集到计算机中，而且在采集的时候还有考虑视频信号采集速度、模拟信号与数字信号之间的转换、视频信号的质量等问题。这个就需要视频采集卡来帮忙了。
从视频源得到的信号，经过视频接口送到视频采集卡，信号首先进过模数转换。 
  采集卡 数模转换其实，视频采集卡处理视频信号的主要处理还在与数模转换阶段，为什么要进行数模转换大家都清楚了，在转换的过程中肯定有信号损失，对于最终视频质量肯定不是很好，因此，在视频采集卡的设计方面，就要注意信号转换的质量，视频采集卡是将模拟摄像机、录像机、LD视盘机、电视机输出的视频信号等输出的视频数据或者视频音频的混合数据输入电脑，并转换成电脑可辨别的数字数据，存储在电脑中，成为可编辑处理的视频数据文件。很多人都知道，如果做一件事，在追求速度的时候，质量就不可能很完美，那么采集卡视频采集和信号处理的速度和质量怎么控制呢? 　为了提高速度，需要将视频信号压缩，采用具体哪一种视频压缩算法对视频的根式、质量又有不同的影响，压缩时用软压缩还是硬压缩也会带来不同的效果。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。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AVI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。
采集是图象经过采样、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，因此需要采集卡。
采集
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。1、采集模拟视频1)建立模拟视频采集环境
将模拟视频源(如摄像机、摄像头、录像机、VCD机、DVD机等)与装有视频采集卡的MPC(或者苹果电脑PowerMac)相连接，构成模拟视频采集的硬件环境。
2)安装视频采集软件
3)视频采集
①设置要用的视频源
②从视频源设备播放视频
③由视频采集软件完成视频采集.2、采集数字视频采集数字视频是指利用可连接DV视频信号的IEEE1394接口,完成将数码摄像机拍摄的DV信号采集到多媒体计算机系统的功能.首先建立一个硬件环境，包括无线传输系统。
安装 IEEEl394(FireWire或i.Link)接口卡，并用连接电缆连接DV摄像机。注意，DV连接电缆的两端接口不同,一端为4 针端口，用于连接数字摄像机，另一端为6针端口,用于连接IEEE1394卡。
选装调节DV摄像机的声音
输出的音频混频器.
安装外部扬声器.
安装视频处理软件.  针孔摄像机采集卡还需要安装或选配其他软硬件:
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。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AVI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。
采集卡应用
采集卡种类及应用(13张)采集卡广泛应用于安防监控、教育课件录制、大屏拼接、多媒体录播录像、会议录制、虚拟演播室、虚拟现实、安检X光机、雷达图像信号、VDR纪录仪、医疗X光机、CT机、胃肠机、阴道镜、工业检测、智能交通、医学影像、工业监控、仪器仪表、机器视觉等领域。
由于采集卡的应用和作用等方面的因素，因此，常见采集卡又分为：图像采集卡、工业图像采集卡、高清VGA采集卡、采集卡、图像采集卡、图象卡、图像处理、视频采集卡、1394视频卡、USB图像采集卡、HDMI采集卡、外置采集卡、外置USB采集卡、笔记本采集卡、嵌入采集卡、RGB采集卡、分量采集卡、黑白高清图像采集卡、工业图像采集卡、医疗专用图像采集卡、交通专用图像采集卡、专业图像采集卡、工业检测图像采集卡、机器视觉专用采集卡、流媒体采集卡。
采集卡功能
在计算机上通过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序列。大多数视频采集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，然后才通过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AVI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。  高清采集卡视频采集卡数模信号转换流程
将显存内以数字格式存储的图像( 帧) 信号在RAMDAC 里经过模拟调制成模拟高频号，然后再输出到等离子成像，这样VGA信号在输入端( 等离子内) ，就不必像其它视频信号那样还要经过矩阵解码电路的换算。
由于模拟视频输入端可以提供不间断的信息源，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。
采集卡接口
视频采集卡的接口包括视频与PC机的接口和与模拟视频设备的接口。目前PC视频采集卡通常采用32位的PCI总线接口，它插到PC机主板的扩展槽中，以实现采集卡与PC机的通讯与数据传输。采集卡至少要具有一个复合视频接口（VideoIn）以便与模拟视频设备相连。高性能的采集卡一般具有一个复合视频接口和一个S－Video接口。一般的采集卡都支持PAL和NTSC两种电视制式。
在采集卡接口标准方面，有PCI、PCI-E、IEEE 1394、USB2.0/USB3.0等，因此现在的视频采集卡基本上可以分为pci 接口数据采集卡、DV（IEEE 1394）采集卡、USB高速数据采集卡和PCI-E数据采集卡，当然还有采用其他视频输入输出接口的视频采集卡，比如常见的VGA视频采集卡、高清HDMI采集卡等等。 　在视频采集卡芯片方面，视频采集卡芯片，国内的硬压卡主要采用板载的DSP芯片，目前市场上存在的视频采集卡芯片主要有6800、7130、7134、7113、6820、等几种，其中6800、7130芯片先后停产，对以前在安防市场随处可见7130芯片的DVR卡，现在在选购的时候就要注意了。
需要注意的是视频采集卡一般不具备电视天线接口和音频输入接口，不能用视频采集卡直接采集电视射频信号，同时也不能直接采集到模拟视频中的伴音信号。要采集伴音，PC机上必需要装有声卡，视频采集卡通过PC机上的声卡获取数字化的伴音并把伴音与采集到的数字视频同步到一起。
系统要求
目前的视频采集卡是视频采集和压缩同步进行，也就是说视频流在进入电脑的同时就被压缩成MPG格式文件，这个过程就要求电脑有高速的CPU、足够大的内存、高速的硬盘、通畅的系统总线……
CPU的运算能力足以对付我们所要求的，主板建议选择带有RAID级联功能的控制芯片的，因为这样可以大大加快硬盘的存储数据的速度。
不过现在的多核和超大容量硬盘对视频采集基本上都足够了。
内存现在的价格已经基本狂跌到底层，购买一个品牌内存就可以提供足够的内存带宽和容量大小，对捕捉图像和转换数据足以应付。硬盘是这套配置的关键，它不仅需要大容量的，而且存储速度要快。缓存最低需要2M，一般的硬盘都可以达到这个缓存，容量当然是越大越好。
显卡在视频采集中显得并不是那么重要，选择一般的32M以上的AGP卡即可。声卡一般买一个普通家庭用也够了，别的，不过一般没那个必要。
采集卡安装
常见的视频采集卡的安装过程(不一定都需要安装)
首先 关闭计算机电源，打开机箱，将视频采集卡安装在一个空的PCI插槽上。
从视频采集卡包装盒中取出螺丝，将视频采集卡固定在机箱上。
将摄像头的信号线连接到视频采集卡上。
完成了视频采集卡的硬件安装。此外，还需要进行软件安装。安装视频采集卡使用的驱动程序、MPEG编码器、解码器等。
具体步骤如下：
安装DirectX 9.0或以上版本。许多视频采集卡都要求安装DirectX才能够使用视频采集卡。
安装并注册MPEG编码器、解码器。
将视频采集卡的安装盘放入光驱。
选择视频采集卡驱动。
依次选择“安装驱动程序”、“安装SDK开发包”、“安装应用程序 客户端 服务器端”。
重新启动计算机，完成软件的安装。采集卡画面图像调节图像采集卡在Direct Show 的Video Capture Filter中了“VGA属性”设置面板，界面如图所示：
VGA-采集卡VGA属性设置　
【信号状态】
显示当前接入的VGA信号的基本状态，如每帧的行数、刷新频率等参数。
【图像调节】
默认情况下，图像是自动调节的，但自动调节如果不能达到理想的效果，如出现黑边、图像文字不清晰、画面需要剪裁的情况时,就可以通过手工方式进行调整，调整后可以保存预设、应用预设，无须每次都进行调整。
黑边调节：可以通过调节水平位置、垂直位置消除黑边。水平位置每次调节为2个像素，垂直位置每次调节为1个像素。
文字清晰度调节：调节每行采样、采样相位达到理想的文字清晰度。采集卡画面分辨率调节行数相同的分辨率无法区分调节：如以下分辨率1024x768、1280x768、1360x768、1368x768，它们的行数均为768，自动调节可能都会识别成1024x768，这时点击“自动调节”，会弹出如下图所示列表，用户可以选择正确的分辨率。
【画面剪裁】：通过调节画面宽度、画面高度、水平位置、垂直位置达到所需要求。增加减少画面宽度都是先从右边开始调整，增加减少画面高度都是先从下面开始调整。
1) 把缩放设置为“完全充满画面，不保持原图比例”，以方便确认剪裁调整是否到位。
2) 切除画面左边：先左移水平位置，再减小画面宽度。
3) 切除画面右边：减小画面宽度即可。
4) 切除画面上边：先上移垂直位置，再减小画面高度。
5) 切除画面下边：减小画面高度即可。
图像调节完成后，如果希望保存当前的调整，可以单击“保存预设”、“应用预设”，单击“删除预设”，可以删除之前保存的预设。
高清采集卡
现在标清的采集卡已经逐渐的不在符合每个领域的要求,高清采集卡采用率逐渐普及,一般高清采集卡都会具备色差、AV、S端子等输入有些还有有HDMI等数字接口,最高分辨率达到1920×1080，大大满足各种高清摄像机的需求。可采集从高清 720P，1080i到标清480i/480P多种分辨率讯源,好的高清采集卡可以得到全分辨率高清无压缩视频采集，可以确保从高清素材输出生成的高清节目完全保留了原始的图像质量
在软件兼容性及编解码质量和系统稳定性方面也是测试一块高清采集卡是否好的标志。另外还有是否支持标准的DIRECT SHOW API进行开发的第三方软件及开发工具,是否提供SDK二次开发包，兼容于多种常见的非编软件，如Adobe Premiere pro等。目前很多采集卡厂商如圆刚等老牌的采集卡厂家家都纷纷出了高性价比的高清采集卡,极大降低了全分辨率实况高清制作的门槛，在日见兴起的高清采集领域如教育录播，网络视频会议及远程培训，高清医疗，特技展台等多媒体高清视频采集方面被广泛应用高清医疗解决方案随着高清在医疗行业的普及，不少系统商将考虑采集高清的解决方案，高清采集卡配合医疗摄像头录制实时录制高清医疗图像，通过支持基于微软Directshow构架第三方软件及强大的SDK二次开发包，可兼容于任何医疗设备软件，采集高画质图像，搭配de-interlace功能，有效去除图像波纹及闪烁使画面更清晰，文本及时间叠加设置功能，方便记录每次采集的情况和日期。教育录播系统解决方案配合高清摄像机适用于精品课件的录制，音视频完全同步，通过支持基于微软Directshow构架第三方软件，可以将老师教学视频声音，学生问答视频等实时录制成国家精品课程要求的标准流媒体格式,上传到学校任意服务器，同步实现在校园网或internet上视频直播或点播，实现远程互动教学和校园班班通的作用。高清视频采集解决方案通过高清采集卡的HDMI/色差能输入接口采集高清或标清视频节目源，通过圆刚自带的Aver MediaCenter软件录制成你想要的格式（MPEG-1/2/4* & H.264）输出，或通过支持基于微软Directshow构架第三方软件实时录制成多种流媒体格式,上传到互连网，提供了IPTV的多姿多彩的高清精品节目片源。网络会议及培训系统现在视频会议大力发展，对视频会议的图象质量有了更高要求，因为视频采集卡功能比USB摄像头的更为多样性，现在越来越多的企业用户也开始使用视频采集卡。高清采集卡在普通的采集卡的基础上增加了HDMI和色差的输入，可采集1080i的高清讯源。通过模拟摄像机，圆刚C727高清采集卡可以接收来自视频输入端的高清或标清视频信号，通过支持基于微软Directshow构架第三方软件实时录制成你所需要的音视频格式。实现远程“零距离”沟通。高清采集系统解决方案高清采集卡支持一机多卡，是多通道及角度设备采集高清视频的必备功能。非编特技采集解决方案有的高清采集卡亦可作为非编I/O卡，兼容于多款市场上最为流行的非编软件，搭配Adobe Premiere pro、会声会影等非编软件，让用户可以通过HDMI等接口轻松地输入采集如何正确地选择采集卡在高清视频采集卡中，VGA采集卡是最受欢迎的，其不仅可以采集电脑屏幕信号,还能采集高清VGA摄像机信号、医疗VGA设备仪器信号等。其应用范围非常广泛，尤其是在视频会议、网络直播、远程教学、投影融合中广泛应用。不过现在市面上的图像采集卡是非常多的，要如何正确地进行VGA采集卡的选择呢?
1.首先购买VGA采集卡前，应该明确需求目的，如需要达到的分辨率及软压缩模式还是硬压缩模式，支持的软件等。现在市面上的VGA采集卡有许多型号，它们可能是由不同的生产厂商生产制造的，而且每个型号的VGA采集卡都是侧重于某个具体功能的，因此我们在选购VGA采集卡之前最好能明确购买采集卡的目的。
2.其次目前内置视频采集卡中主要分为PCI-E和PCI两种插槽接口，而PCI-E插槽的带宽传输速度是PCI的两倍，所以目前绝大多数的高清视频采集卡都采用的是PCI-E插槽接口,这就要求您使用的主板上带有这类的插槽。
3.最后视频分辨率对于视频应用是非常重要的，如网络视频直播、互联网视频等都对视频分辨率有一定的要求，而高清标准对于宣传和效果都是非常有好处的。如目前维视图像推出的高清视频采集卡都支持高清1920x1440的分辨率，并且在其分辨率下能自动识别和自动适应。
4.另外，专业的VGA采集卡价格上都比较昂贵，与一般视频采集卡不能相比，性能比较突出。在购买VGA采集卡时，需要从自身或用户的角度考虑，既要满足需求又要节约成本[3]