图像采集卡原理
视频采集卡的采集就是把视频源的模拟信号经过转换成计算机中的数字音频,这就是采集。具体点就是把时间连续的信号变成时间不连续的离散信号。这个过程是通过模拟开关来实现的。模拟开关每隔一定的时间间隔T(称为采样周期)闭合一次...
视频采集卡的采集就是把视频源的模拟信号经过转换成计算机中的数字音频,这就是采集。具体点就是把时间连续的信号变成时间不连续的离散信号。这个过程是通过模拟开关来实现的。模拟开关每隔一定的时间间隔T(称为采样周期)闭合一次,一个连续信号通过这个开关,一系列脉冲信号,称为采样信号。那么视频采集卡是怎么采集信号的呢?我们接触得最多的是声卡,接先了解下声卡。
计算机中采集音频的设备是声卡,它将音频输入数据转换为立体声输出的一种设备,输入信号同时也设定了声卡的采样频率和采样位数,声卡的采样频率可以通过专业软件来进行更改和设置的。声卡输出位数为固定值,包括8位、16位和24位,这个参数标志声卡进行D/A转换时的转换精度,但要使输出信号更接近理想值,还需要高采样频率来做保障。现在很多多媒体视频设备能够同时处理图像信号和声音信号。多媒体视频设备根据其自身用途的不同大体可以分为:采集卡、DV卡、便携式简报器、电视盒、电视卡、电视录像机、多媒体影音中心、非线性编辑卡、视频监控卡、视频信号转换器、视频压缩盒、视频压缩卡、网络硬盘录像机和字幕卡等。
现在的视频采集卡功能的很强,能将模拟图象经过采样、量化以后转换为数字图象并输入、存储到帧存储器的过程,叫做采集、数字化、获取、捕获、捕捉、抓取、抓帧等,因此视频采集卡也称捕获卡、获取卡、视频输入卡等。视频采集的模拟视频信号源可以是录象机、摄象机、摄录机、影碟机等,通过视频采集卡可将录象带、激光视盘等上的图象或现场的图象输入计算机。
视频采集卡的工作方式可以是单帧采集或连续采集;可将采集的图象序列放在内存或磁盘上;可对图象进行压缩或不压缩。
视频采集卡主要目的是采集模拟图像,不过有的也待带有音频采集功能,数码音频系统是通过将声波波形转换成一连串的二进制数据来再现原始声音的,实现这个步骤使用的设备是模/数转换器(A/D)它以每秒上万次的速率对声波进行采样,每一次采样都记录下了原始模拟声波在某一时刻的状态,称之为样本。将一串的样本连接起来,就可以描述一段声波了,把每一秒钟所采样的数目称为采样频率或采率,单位为HZ(赫兹)。采样频率越高所能描述的声波频率就越高。采样率决定声音频率的范围(相当于音调),可以用数字波形表示。以波形表示的频率范围通常被称为带宽。要正确理解音频采样可以分为采样的位数和采样的频率,但是还得先了解一下采样定理。
采集原理
我们先详细介绍下采集的原理,并说下采样位数和采样频率。模拟信号经过 (A/D) 变换转换为数字信号的过程称为采样,信号采样后其频谱产生了周期延拓,每隔一个采样频率 fs,重复出现一次。为保证采样后信号的频谱形状不失真,采样频率必须大于信号中最高频率成分的两倍,这称之为采样定理。当采样频率fs.max大于信号中,最高频率fmax的2倍时,即:fs.max>=2fmax,则采样之后的数字信号完整地保留了原始信号中的信息,一般取2.56-4倍的信号最大频率;采样定理又称奈奎斯特定理。香农定理则描述了有限带宽;有随机热噪声信道的最大传输速率与信道带宽;信号噪声功率比之间的关系,
采样位数可以理解为采集卡处理声音的解析度。这个数值越大,解析度就越高,录制和回放的声音就越真实。我们首先要知道:电脑中的声音文件是用数字0和1来表示的。所以在电脑上录音的本质就是把模拟声音信号转换成数字信号。反之,在播放时则是把数字信号还原成模拟声音信号输出。采集卡的位是指采集卡在采集和播放声音文件时所使用数字声音信号的二进制位数。采集卡的位客观地反映了数字声音信号对输入声音信号描述的准确程度。
采样频率是指录音设备在一秒钟内对声音信号的采样次数,采样频率越高声音的还原就越真实越自然。采样定理就是为了保证可以从采样信号中无失真的恢复出原来的信号,但是实际上不可能做到完全恢复,只是信号丢失比较少,失真较小从而基本上能重构信号。
通过以上介绍,相信大家都对视频采集、图像采集的原理等知识有了清晰的认识。这样就了解视频采集卡的工作原理以及作用。所以视频采集卡在很多领域现在都广泛的应用。从视频会议、远程教学到雷达监控等。深圳九视电子科技有限公司是一家从事视频采集卡研发和销售的专业公司,成立多年来推出了一系列的视频采集卡。九视系列的图像采集卡、VGA采集卡、HDMI采集卡、USB采集卡、1394采集卡等都得到了广大用户的一致好评,尤其是高清采集卡在业界处于优势地位,如果您在视频采集卡上有什么技术问题都可以在线咨询我们网站技术客服,我们将竭诚为您服务。咨询电话:4000618657.
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