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流媒体采集卡

流媒体是指在网络中使用流式传输技术的连续时基媒体,如音频、视频或多媒体文件。而流式传输技术就是把连续的声音和图像信息经过压缩处理后放到网站服务器上,让用户一边下载一边收听观看,而不需要等待整个文件下载到自己的机器后才可以观看的网络传输技术。

数字视频和声音传输所涉及到的一个重要概念是所谓的"流媒体"概念。所谓流媒体是指视频、声音和数据从源端同时向目的地传输,它可以作为连续实时流在目的地被接收。这里的源指的是服务器端的应用,而目的地或称接收端是指客户端应用。

流数据从服务器端应用传输后可由客户端应用接收并显示或回放,一般是客户端应用接收到足够的数据并将之存储在缓冲区后便立即将视频显示出来,或将音频回放出来。

流媒体的一个重要特征是对时间的敏感性,这正是实时性要求高的应用所必需的,所以这类应用与流媒体密不可分就十分自然的了。流媒体的实现主要取决于网络带宽和压缩算法的提高。今天,随着网络协议的改善、网络基础设施和压缩技术的发展,流媒体的实现已经变得越来越容易了。

流媒体的传输技术主要有三种:点对点(unicast)、多址广播(Multicast)和广播(Broadcast)。多址广播又称为组播。点对点的特点是流媒体的源和目的地是一一对应的,即流媒体从一个源(服务器端的应用)发送出去后只能到达一个目的地(客户端应用)。组播是一种基于"组"的广播,其源和目的地是一对多的关系,但这种一对多的关系只能在同一个组内建立,也就是说,流媒体从一个源(服务器端的应用)发送出去后,任何一个已经加入了与源同一个组号的目的地(客户端应用)均可以接收到,但该组以外的其他目的地(客户端应用)均接收不到。广播的源和目的地也是一对多的关系,但这种一对多的关系并不局限于组,也就是说,流媒体从一个源(服务器端的应用)发送出去后,同一网段上的所有目的地(客户端应用)均可以接收到,广播可以看作组播的一个特例。

广播和组播对于流媒体传输来说是很有意义的,因为流媒体的数据量往往都很庞大,需要占用很大的网络带宽。如果采用点对点方式,那么有多少个目的地就得传输多少份流媒体,所以所需的网络带宽与目的地的数目成正比,如果采用广播或组播方式,那么流媒体在源端只需传输一份,组内或同一网段上的所有客户端应用均可以接收到,这就大大降低了网络带宽的占用。

数字视频和声音传输属于流媒体传输范畴。模拟视频和声音信号经过捕获设备转换成数字形式后,其数据量是非常惊人的,如果没有采用压缩技术,那么要实现数字视频和声音的网络传输是不可想象的。另一方面,数字视频和声音传输对时间的敏感性很强,实时性要求很高,如果不采用特别的网络传输协议是很难满足要求的。所以,实现数字视频和声音传输的一般做法是:在源端先将数字视频和声音信息进行压缩,然后经由诸如ATM这样的有服务质量(即QoS)保证的网络传输到目的地,再在目的地将之进行解压后显示或回放出来。如果需要在诸如IP网络这样的没有QoS保证的网络上传输,则至少也得采用实时传输协议(RTP)进行传输。

已发展和正在发展的数字视频和音频压缩技术有很多种,不同的压缩技术有不同的侧重点,适应不同的应用。这些压缩技术中有的已经标准化,但还有很多并没有标准化。常用的已经标准化的压缩技术有MPEG-1、MPEG-2、H.261/H.263等,正在发展的有MPEG-4等。MPEG-1、MPEG-2适用于高带宽的能够提供高质量低延迟的视频和音频应用,而H.261、H.263以及正在发展MPEG-4则适用于低带宽的对图象质量的延迟要求不高的应用。

视频编码标准

国际电信联盟VCEG(视频编码专家组)和ISO的MPEG(活动图像专家组)的专家们组建了JVT(联合视频小组)共同研究视频图像的高效压缩编码。他们制定的标准被分别称为H.264和MPEG-4高级视频编码。在信息产业部和中国科学院支持下,中国音视频编码标准化工作组也制定了适合于移动流媒体的视频编码标准AVS-M。这些编码标准不仅能够适应相对恶劣的无线传输环境,还能满足移动流媒体传输系统在传输质量、传输速度及传输时延等方面的要求。

音频编码标准

在音频编码标准的制定上,无线多媒体标准组织将注意力集中到几个现存的蜂窝通信语音编码标准上。这些标准包括应用于GSM并得到3GPP支持的AMR(AdaptiveMulti-Rate)编码算法以及应用于CDMA得到3GPP2支持的EVRC(EnhancedVariableRateCoder)编码算法,这两种算法都具有良好的抗误码能力。

第三代移动流媒体传输标准

3G-324M作为3GPP提出的第三代移动通信流媒体传输标准,可确保有线视频传输系统与第三代移动视频传输系统之间的互操作性。它与ITU-TH.324中的视讯会议标准有较紧密的联系。3G-324M适用于UMTS移动网络中的64kbit/s电路交换链路,其复用协议为H.223;控制协议为H.245;视频编码器采用H.264及MPEG-4;缺省语音编码器则为GSM-AMR和G.723.1。3GPP2将类似的标准集应用于3GPP2无线网络电路交换视频会议业务。

RSVP

由于音频和视频数据流比传统数据对网络的延时更敏感,要在网络中传输高质量的音频、视频信息,除带宽要求之外,还需其他更多的条件。 RSVP(Resource Reserve Protocol ,资源预订协议) 是为 Internet 开发的,使用它来 预留一部分网络资源 ( 即带宽 ) ,能在一定程度上为流媒体的传输提供 QoS 。在某些试验性的系统如网络视频会议工具 vic 中就集成了 RSVP 。

RTP和RTCP

RTP ( Real-time Transport Protocol ,实时传输协议) 是用于 Internet 上针对多媒体数据流的一种传输协议。 RTP 被定义为在一对一或一对多的传输情况下工作,其目的是提供时间信息和实现流同步。 RTP 通常使用 UDP 来传送数据,但 RTP 也可以在 TCP 或 ATM 等其他协议之上工作。当应用程序开始一个 RTP 会话时将使用两个端口:一个给 RTP ,一个给 RTCP(Real-time Transport Control Protocol,实时传输控制协议) 。RIP 和 RTCP 配合使用,它们能以有效的反馈和最小的开销使传输效率最佳化,因而特别适合传送网上的实时数据。 RTCP 包中含有已发送的数据包的数量、丢失的数据包的数量等统计资料,因此,服务器可以利用这些信息动态地改变传输速率,甚至改变有效载荷类型。

RTSP

RTSP(RealTime Streaming Protocol , 实时流协议 ) 是由 RealNetworks 和 Netscape 共同提出的,该协议定义了一对多应用程序如何有效地通过 IP 网络传送多媒体数据。 RTSP 在体系结构上位于 RTP 和 RTCP 之上,它使用 TCP 或 RTP 完成数据传输。 HTTP 与 RTSP 相比, HTTP 传送 HTML ,而 RTSP 传送的是多媒体数据。 HTTP 请求由客户机发出,服务器作出响应;使用 RTSP 时,客户机和服务器都可以发出请求,即 RTSP 可以是双向的。

IntServ模型

IETF为了提高IP网络的性能,推出IntServ(综合服务)框架模型使IP网能够提供具有QoS保证的传输,应用于对QoS要求较为严格的实时多媒体通信和分布式多媒体应用(音频和视频)。IntServ定义了一个最小的对于全网的要求集合,使Internet转变为一个坚固的综合业务通信基础设施。它的实施需对全网络的路由器升级,加入软硬件。为了支持这种能力,数据包所经过的每个网络元素(子网和IP路由器)都必须能够支持控制服务质量(QoS)的机制,并且必须提供一种手段把应用的要求通知给每个网络元素,并在应用与网络元素之间传送QoS管理信息。

IntServ所采用的主要技术包括:先进的碰撞管理,限制延迟、抖动,网络内带宽消耗的排队算法,以及能够为特定应用预留带宽的资源预留协议(RSVP)。

DiffServ模型

DiffServ(区分服务)是IETF工作组为了克服IntServ的可扩展性差而提出的另一个服务模型,目的是制定一个可扩展性相对较强的方法来保证IP的服务质量(QoS)。传统的Internet网上ISP为所有用户提供同一等级的服务,即尽力而为的方式。DiffServ模型的目的实际上是给业务分类,在用户和业务网的接口处分级,业务的分组也是基于每个数据包的不同标识。同一级别的业务会聚合统一传送,保证相应的延迟、传送速率、抖动等服务质量(QoS)参数。

10比特率

比特率是指每秒传送的比特(bit)数。单位为 bps(Bit Per Second),比特率越高,传送的数据越大。它是视频编码中画面质量控制中最重要的部分。一般我们用的单位是kbps即千位每秒,ps指的是/s,即每秒,Kbps指的是网络速度,也就是每秒钟传送多少个千位的信息。回放画质是监控采集卡重要的性能指标之一,流媒体采集卡已经到10比特超高清D1图像,图像无色彩失真,无延时。而市面上山寨卡、盗版监控采集卡很难达到这个效果。

高帧率:PAL制 200帧/NTSC制 240帧

高清流媒体采集卡每秒的帧数(fps)或者说帧率表示图形处理器处理场时每秒钟能够更新的次数。每秒钟帧数愈多,所显示的动作就会愈流畅,可理解为1秒钟时间里刷新的图片的帧数,也可以理解为图形处理器每秒钟能够刷新几次,也就是指每秒钟能够播放(或者录制)多少格画面。PAL和NTSC制式区别在于节目的彩色编、解码方式和场扫描频率不同。一般来说P制式下100fps\N制式下120fps就是非常出色的效果。而盗版采集卡仅仅只是超过了75fps帧率而已,远远达不到100以上。而这款高清TC-AV8000流媒体采集卡的帧数达到了PAL制 200帧/NTSC制 240帧,说其高清一点不为过。

高清采集卡实施智能化功能

社会在不断进步,人类在不断追求市场在不断变化,高科技应用含量决定着产品发展的新趋势和前景,智能化技术在高清流媒体采集卡上的应用意义深远。流媒体采集卡在实现看实施智能化功能的应用后,不但将安防操作人员从繁杂而枯燥的“盯屏幕”任务解脱出来,由机器来完成这部分工作;另外一个是为在海量的视频数据中快速搜索到想要找的的图象。操作人员盯着屏幕电视墙超过10分钟后将漏掉90%的视频信息而使这项工作失去意义。并拥有强大的数据检索和分析功能,能提供快速的反应时间和调查时间;更有效的监视安保操作员只需要注意相关信息;快速的反应时间-毫秒级的报警触发反应时间。

● DV+AV+Audio全接口视频捕获卡,品质与性能的完美结合,SMD贴片电容,做工精良

●全接口板卡,集成立体声输入端口,无需再转接声卡

●独有音频协处理功能,两路立体声输入捕获,声音质量大幅提高,并杜绝音频、视频不同

●低温优化设计,保证超长时间捕获的稳定性

●杂波屏蔽电路,使捕获的图像画质更清晰

●专业色键抠像功能,影片效果更精彩

●全接口配备,可捕获任何视频播放设备中的素材

几何尺寸

102.5mm x 64.5mm

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DVI-I 接口 (可转接HDMI,VGA,YPbPr)

最大采样率

HDMI/DVI:225MHz

板载内存

128MB DDR2,工作频率为 160 Mhz,位宽 32bit

VGA输入格式

640x400-2048x1536,像素率低于170MHz即可

分量输入格式

480i、576i、480p,576p,720p,1080i,1080p

DVI输入格式

符合DVI 1.0标准,单连接

HDMI输入格式

符合HDMI 1.3 标准,支持36bit DeepColor

CVBS输入格式

标准PAL/NTSC

高清输出图像格式

大小:40x30-1920x1080

标清输出图像格式

大小:176x144-768x576

操作系统支持

Windows系列

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%

系统要求

流媒体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。

不过多核和超大容量硬盘对视频采集基本上都足够了。

内存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。

显卡在流媒体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。

1.DV

从数码摄像机输出的DV格式是真正的高质量数码影片,IEEEl394采集卡只起到数据传输的作用,在传输过程中没有任何质量损失。用DV格式捕获的视频会以AVl格式保存。它主要应用于以下两个方面:

把编辑完成的影片回录到数码摄像机中。

影片回录到摄像机中以后,可以通过摄像机的模拟输出端口把影片传输到普通的VHS录像带上。

2. MPEG

MPEG格式的视频文件用途非常广泛。会声会影X2为一些特殊的MPEG格式设置了VCD/SVCD/DVD等专用选项,之所以在[格式]菜单中专门列出MPEG格式,是为了方便用户自定义视频属性。如果将影片应用于以下几个方面,可以选择MPEG格式:

制作用于多媒体、PowerPoint幻灯演示中的视频文件。

需要在[视频和音频捕获属性]对话框中自定义视频文件的属性。

制作完成的视频文件能够使用Windows媒体播放器播放。

3. DVD

如果将影片应用于以下几个方面,可以选择DVD格式:

捕获MPEG-2品质的视频素材。

将编辑完成的影片制作成DVD光盘。

4. VCD

VCD(VideoCD)也就是我们常说的影音光盘,采用MPEG-1作为视频保存的格式,图像分辨率为352x288(PAL制式)/352x240(NTSC制式)。使用会声会影和普通的光盘刻录机,就可以把影片制作成VCD光盘或者把静态图片制作成VCD格式的电子相册。如果将影片应用于以下几个方面,可以选择VCD格式:

捕获MPEG-1品质的视频素材。

将编辑完成的影片制作成VCD光盘。

5. SVCD

SVCD也就是超级VCD(Super VCD),采用MPEG-2作为视频保存的格式,图像分辨率为480x576(PAL制式)/480x480(NTSC制式),水平清晰度达到350线以上,质量与模拟电视机显示水平(350-400线)相匹配。SVCD光盘可以在SVCD播放机、CD-ROM等工作平台上播放,可获得满屏的高分辨率视频画面。另外,SVCD可提供高质量双路立体声或四路单声道伴音,并且具有叠加图文、多语言和交互性等功能。如果将影片应用于以下几个方面,可以选择VCD格式:

捕获MPEG-2品质的视频素材。

将编辑完成的影片制作成SVCD光盘。

6. WMV

WMV(WindowsMediaVideo)是可以处理同步多媒体数据的文件格式,支持网络上的实时传输,并且能够在标准的Windows媒体播放器上播放。WMV(Windows Media Video)是微软公司开发的一组数位视频编解码格式的通称,ASF(Advanced Systems Format)是其封装格式。ASF封装的WMV档具有“数位版权保护”功能。副档名:wmv/asf、wmvhd 如果将影片应用于以下几个方面,可以选择WMV格式:

将编辑完成的影片上传到网络上。

希望自定义视频的品质并且能够在Windows媒体播放器上播放

7. AVI

AVl(AudioVideoInterleaved),Audio Video Interactive,就是把视频和音频编码混合在一起储存。是微软公司推出的视频格式文件。它应用广泛,是视频文件的主流。AVl格式的文件随处可见,比如在一些游戏、教育软件的片头、多媒体光盘中,都会有不少的AVl文件。

在使用视频采集卡和会声会影时,通常我们会选择AVI格式,AVI最直接的优点就是兼容好、调用方便而且图象质量好,因此也常常与DVD相并称。但它的缺点也是十分明显的:体积大。AVI的分辨率可以随意调。窗口越大,文件的数据量也就越大。降低分辨率可以大幅减低它的体积,但图象质量就必然受损。

AVI格式上限制比较多,只能有一个视频轨道和一个音频轨道(现在有非标准插件可加入最多两个音频轨道),还可以有一些附加轨道,如文字等。AVI格式不提供任何控制功能。在Windows 95或Windows98里都能直接播放AVl。如果将影片应用于以下几个方面,可以选择AVl格式:

制作用于游戏、软件片头、多媒体的视频文件。

需要在[视频捕获属性]对话框中自定义视频丈件的属性。

制作完成的视频文件能够使用Windows媒体播放器播放。

8、RM

RM格式是RealNetworks公司开发的一种流媒体视频文件格式,它主要包含RealAudio、RealVideo和RealFlash三部分。Real Media可以根据网络数据传输的不同速率制定不同的压缩比率,从而实现低速率的Internet上进行视频文件的实时传送和播放。因为占用的存储空间小,大多普遍采用,多见于一些音乐网站 RM。

9、MOV

MOV格式是美国Apple公司开发的一种视频格式,播放软件是苹果的QuickTimePlayer。具有较高的压缩比率和较完美的视频清晰度等特点,最大的特点还是跨平台性,即能支持MacOS,同样也能支持Windows系列。用的也比较少,多用于教学类的。

10、ASF

ASF格式 最大优点就是体积小,因此适合网络传输 ASF是一个开放标准,它能依靠多种协议在多种网络环境下支持数据的传送。同JPG、MPG文件一样,ASF文件也是一种文件类型,但它是专为在IP网上传送有同步关系的多媒体数据而设计的,所以ASF格式的信息特别适合在IP网上传输。ASF文件的内容既可以是我们熟悉的普通文件,也可以是一个由编码设备实时生成的连续的数据流,所以ASF既可以传送人们事先录制好的节目,也可以传送实时产生的节目。

Internet的迅猛发展和普及为流媒体业务发展提供了强大的市场动力,流媒体业务正变得日益流行。流媒体采集卡技术广泛用于多媒体新闻发布、在线直播、网络广告、电子商务、视频点播(VOD)、远程教育、远程医疗、远程监控、网络电台、实时视频会议、大屏幕、公司信息发布等互联网信息服务的方方面面。流媒体技术的应用将为网络信息交流带来革命性的变化,对人们的工作和生活产生深远的影响。下面介绍流媒体技术在视频点播、远程教育、视频会议、Internet直播方面的应用

流媒体采集卡适合于进行专业的音视频、图像分析、处理工作,可广泛应用于显微成像、医学影像、智能交通、分析测量、生物医学、机器视觉、工业图象分析,以及其它多种高精度图像处理分析领域。

流媒体采集可应用到工业检测、工业测量、智能交通、医学影像、工业监控、仪器仪表、机器视觉、网络直播,录播系统,VOD点播,远程教育培训,安全监视、交通收费、图像采集以及其它多种图像采集处理分析,视讯会议系统中且提供免费的网络和电话技术支持指导和维护。

1、电脑主机信号采集;

2、教育、医疗、雷达信号采集

3、大屏幕,电视墙行业应用(扩充多种其他主机信号在本机显示);

4、工控机、游戏机主板、嵌入式设备

5、视频会议,远程教育培训

一般高清流媒体采集卡等能支持微软dircteshow的基础上开发的软件,并能与Windows Media Encoder 做完全的兼容,将您制作好的视频节目或现场高质量的流媒体视频在网络上广播,在Internet/Intranet上进行流媒体,视频会议,电影制作,网络摄像及其它数字影像服务应用的最佳选择。

流媒体采集卡广泛用于互联网流媒体视频在线直播、VOD点播、视频广播、远程监控、远程医疗、远程教学,并且制作成DVD,硬盘播出、广告截播、大屏幕、公司信息发布,互联网流媒体播放、存档、媒体资产管理等。

软件开发套件(Software Development Kit, 即 SDK),一般来说是透过像Visual Basic 和Visual C++等程序语言作为软件开发的一套工具组。基本上SDK包含了VC的动态链接库(DLL )、VB和Delphi的OCX控件以及更为详细的技术支持文件。开发者可使用SDK来开发DirectShow软件架构的应用程序,提升微软Windows平台上的多媒体影音撷取与播放的质量。

另外,SDK还包括应用程序接口(Application Programming Interface, API),它提供使用接口方便软件开发者呼叫常用程序模块,亦即软件开发者不用写程序代码也能快速且有效率地创造窗体、指令钮和目录选单。


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