視頻監控采集存儲卡技術(shù)應用環(huán)境分析

安防領(lǐng)域(視頻采集卡)，各種各樣的DVR卡琳瑯滿(mǎn)目，讓很多的工程商和消費者特別是剛入行者無(wú)從下手，選購采集卡的目的不外乎就是能更方便的更有效的監看，下面來(lái)看下視頻采集卡的軟、硬之分以及應用。

視頻采集卡軟、硬之分

現在只要你選購DVR卡，店主一般的都是問(wèn)你是要那種類(lèi)型的卡——軟卡還是硬卡?這里我們就先來(lái)介紹一下軟卡和硬卡的不同之處。

一、軟壓縮DVR

用軟卡的DVR我們一般叫做軟壓縮DVR，其實(shí)就是視頻采集卡，隨卡配有監控軟件，實(shí)現視頻監視、錄像、回放歷史視頻以及遠程監控等功能，其硬件為一個(gè)或多個(gè)視頻采集芯片(如：fusion878a,saa7130/7134,tw6802B/6805等)接收來(lái)自模擬攝像機的信號，轉換為數字信號，然后直接或通過(guò)PCI橋芯片從PCI金手指進(jìn)入主板，原始的數字視頻信號，在內存里執行CPU指令運算，將視頻壓縮與處理，然后存儲到硬盤(pán)。另外原始視頻數據還直接發(fā)往顯卡，通過(guò)顯示器預覽。

軟卡的電路板很簡(jiǎn)單，板上沒(méi)有壓縮芯片與臨時(shí)存儲芯片，成本低，一般是硬壓縮的1/3左右，所以?xún)r(jià)格是它最大的優(yōu)勢，另外從原理我們可以看到，軟壓縮DVR是有CPU進(jìn)行壓縮的，所以其壓縮品質(zhì)較好，錄像清晰度高，在CPU資源充足的情況下，軟壓縮DVR無(wú)論在錄像、還是網(wǎng)絡(luò )以及其他功能絲毫不亞于硬壓縮DVR。

二、硬壓縮DVR

硬壓縮DVR，也可稱(chēng)視頻采集壓縮卡，與軟壓縮原理基本一樣，不同的是，模擬視頻轉換為數字信號后，并不直接通過(guò)PCI發(fā)到主板、顯卡、內存，而是先由硬壓縮DVR卡自帶的DSP代替電腦CPU執行壓縮算法指令，在DVR卡上的內存芯片壓縮，然后再通過(guò)PCI金手指進(jìn)入主板。所以硬壓縮DVR電路板多了DSP或其他壓縮芯片與內存芯片。所以硬壓縮DVR的主要優(yōu)勢主要表現在大路數監控，比如32路以上全實(shí)時(shí)監控錄像，軟壓縮難以實(shí)現，這個(gè)市場(chǎng)缺口就可以被硬壓縮所占有。

視頻采集卡技術(shù)應用

電子設備已經(jīng)從默默無(wú)聞從而走進(jìn)了人們的日常生活，面對市場(chǎng)上日新月異的監控產(chǎn)品，以及不斷更新的監控卡報價(jià)，人們總是一頭霧水，所以我們只有不斷的去了解監控市場(chǎng)，以及監控技術(shù)才能立于不敗之地。

隨著(zhù)信息技術(shù)的不斷發(fā)展，計算機技術(shù)引入視頻采集、視頻處理領(lǐng)域，用計算機處理視頻信息和用數字傳輸視頻數據在很多領(lǐng)域已有廣泛的應用，在我們的飛機試飛中也被大量的應用。視頻圖像采集的方法較多，基本可分為2大類(lèi)：數字信號采集和模擬信號采集。

采用圖像采集芯片組完成圖像的采集、幀存儲器地址生成以及圖像數據的刷新;除了要對采集模式進(jìn)行設定外，主處理器不參與采集過(guò)程，我們只要在相應的幀存儲器地址取出采集到的視頻數據即可得到相應的視頻數據，這種方法，無(wú)論在功能、性能、可靠性、速度等各方面都得到了顯著(zhù)的提高，但成本高。后者采用通用視頻A/D轉換器實(shí)現圖像的采集，其特點(diǎn)是數據采集占用CPU的時(shí)間，對處理器的速度要求高，成本低、易于實(shí)現，能夠滿(mǎn)足某些圖像采集系統的需要。

此系統要求每秒采最大25幀(設為可調)，客戶(hù)端實(shí)時(shí)顯示最大25幀(設為可調)，保存為MPEG4格式，畫(huà)面要求為最大分辯率為1024X768。多路視頻實(shí)時(shí)采集使用的是VisionRGB-PRO卡(英國Datapath公司)，此卡可同時(shí)實(shí)時(shí)采集兩路視頻數據，基本達到了本系統的要求，再用一臺VGA矩陣切換器將前端數據源的四路視頻數據進(jìn)行人為切換采集。

硬件環(huán)境的構建

此采集系統主要實(shí)現對前端四路視頻數據的人為切換式實(shí)時(shí)采集，在服務(wù)器端可同時(shí)采集和儲存兩路視頻數據(在此只用一個(gè)視頻采集卡)，也可以一次只采集一路視頻數據，再經(jīng)網(wǎng)絡(luò )實(shí)時(shí)傳輸到客戶(hù)端顯示,服務(wù)器端也實(shí)時(shí)顯示所采集的視頻。在進(jìn)行視頻切換方面可在服務(wù)器端或客戶(hù)端自行切換，在服務(wù)器端可通過(guò)串行口操作VGA矩陣切換進(jìn)行相應的視頻輸入輸出口的切換，在客戶(hù)端可通過(guò)網(wǎng)絡(luò )-服務(wù)器程序相應模塊-串行口-VGA矩陣切換進(jìn)行相應的視頻輸入輸出口的切換。

視頻數據量較大,這就要求視頻數據處理系統具有實(shí)時(shí)采集,大容量存儲和實(shí)時(shí)處理的特點(diǎn)。軟件要實(shí)現對視頻數據的實(shí)時(shí)采集(最多兩路)、控制視頻接口、把視頻數據實(shí)時(shí)編碼保存并發(fā)送到多個(gè)客戶(hù)端。在服務(wù)器端的實(shí)現是整個(gè)系統的關(guān)鍵，在此也承擔了大量的工作，因此對軟件和硬件方面要求也很高就成為必然。以上就是要在服務(wù)器上實(shí)現的主要功能。

在采集方面最主要的是要有實(shí)時(shí)性，在此以事件驅動(dòng)的方法從端口獲取數據，采集到視頻數據流在桌面顯示的同時(shí)再編碼保存，視頻采集的數據要經(jīng)軟件的相應模塊將其設為位圖型式的視頻幀，以利于在服務(wù)器端的顯示和編碼保存，在此采用Divx編碼，Divx編碼后形成以幀為格式的MPEG4流。

服務(wù)器端的實(shí)現

Divx解碼也是以幀的格式解壓，因此有利于向客戶(hù)端發(fā)送數據時(shí)以幀為單位發(fā)送視頻數據流。媒體流分為四個(gè)流：視頻流、音頻流、文本流、MIDI流，用視頻卡采集的是兩路視頻流，保存時(shí)每路視頻流多加了一個(gè)文本流，文本流主要應客戶(hù)要求加入的服務(wù)器時(shí)間和一些人為輸入的文本信息，在記錄兩個(gè)媒體流時(shí)一般有兩種記錄方法，在此采用的是將視頻流和文本流記到一個(gè)文件中的方式，這樣有利于文件以后的保存和查閱。在采集軟件實(shí)現方面主要應用了相應的SDK(Softwaredevelopmentkit)和API(應用編程接口)，還可用VFW(VideoforWindows)。但后一種方法實(shí)現簡(jiǎn)單單路視頻采集卡可以，對于多路視頻的采集用第一種方法更加靈活，但實(shí)現比第二種復雜的多。

在服務(wù)器端各方面協(xié)調工作是關(guān)鍵，程序啟動(dòng)首先默認上次設定的視頻采集卡通道，如有視頻數據就顯示、保存，如果沒(méi)有視頻數據就等待，如果要調整視頻采集卡通道可用串口給VGA矩陣切換器發(fā)送相應的命令讓VGA矩陣切換器進(jìn)行相應的輸入輸出通道切換。也可經(jīng)客戶(hù)端經(jīng)網(wǎng)絡(luò )到服務(wù)器串口到VGA矩陣切換器進(jìn)行VGA矩陣切換器相應的輸入輸出通道切換(在后面介紹客戶(hù)端時(shí)再介紹)。每次切換后將自動(dòng)保存原視頻文件，如切換后有視頻數據將自動(dòng)重新生成一個(gè)新的視頻文件。

用局域網(wǎng)實(shí)時(shí)傳輸視頻數據已在一些領(lǐng)域大量的應用，局域網(wǎng)以有線(xiàn)局域網(wǎng)居多，因為有線(xiàn)局域網(wǎng)技術(shù)成熟、傳輸速度快，但是長(cháng)時(shí)間傳輸大量視頻數據時(shí)也會(huì )引起傳輸速率不穩定，引起數據堵塞，會(huì )導致視頻傳輸的質(zhì)量大幅度下降，容易引起畫(huà)面的重影、抖動(dòng)、花屏、延遲等現象。在服務(wù)器桌面顯示的畫(huà)面是沒(méi)經(jīng)任何編碼處理的，但網(wǎng)絡(luò )傳輸和保存的視頻數據是經(jīng)Divx編碼的，這樣有力的減輕了網(wǎng)絡(luò )間傳輸和服務(wù)器的負擔。