【正文】 或輸出到錄像機記錄到磁帶上，這需要專門的設備來完成數(shù)字數(shù)據(jù)到模擬信號之間的轉(zhuǎn)換。 ?由于信號源是不間斷地送往采集卡的視頻輸入端口的，可根據(jù)需要，對采集的原始數(shù)據(jù)進行簡單的編輯。啟動信號源，然后進行采集。 ?準備好 MPC系統(tǒng)環(huán)境，如硬盤的優(yōu)化、顯示設置、關閉其他進程等。 由于 S視頻信號不需要進行編碼、解碼，所以沒有信號損失，因此使用 S－ Video端口可以獲取更好的圖像質(zhì)量。這樣會損失一些信號。 如果采集卡只具有視頻輸入端口而沒有伴音輸入端口 ，要同步采集模擬信號中的伴音，必須使用帶聲卡的計算機，通過聲卡來采集同步伴音。 ?視頻設備與 PC的連接 準備好了模擬視頻信號源及其相應的設備，剩下的工作就是把模擬視頻設備與 PC機上的采集卡相連接。磁帶錄像機及錄像帶是提供模擬視頻信號源的最常用設備。攝像機可以實時獲取動態(tài)實景。 視頻的質(zhì)量在很大程度上取決于模擬視頻信號源的質(zhì)量及視頻采集卡的性能。 ? 視頻設備及其連接 ?視頻信號源及設備 攝像機、錄像機等設備都帶有復合視頻輸出端口 ，有的帶有分量視頻輸出端口 。采集卡只有在正確安裝了驅(qū)動程序以后才能正常工作。 ?驅(qū)動和應用程序 視頻采集卡一般都配有硬件驅(qū)動程序以實現(xiàn) PC機對采集卡的控制和數(shù)據(jù)通信。 專業(yè)級視頻采集卡比廣播級視頻采集卡的性能稍微低一些，分辨率兩者是相同的 ，但壓縮比稍微大一些，其最小壓縮比一般在 6:1以內(nèi)，輸入輸出接口為 AV復合端子與 S端子，此類產(chǎn)品適用于廣告、多媒體節(jié)目制作及多媒體軟件開發(fā)。最小壓縮比一般在 4:1以內(nèi)。 廣播級視頻采集卡屬高檔設備，主要用于電視臺制作節(jié)目。 ?采集分辨率及幀頻 視頻采集卡按照其用途可以分為廣播級視頻采集卡，專業(yè)級視頻采集卡，民用級視頻采集卡。 同時由于圖像采集要處理大量數(shù)據(jù)（１分鐘的 AVI文件大約占 30MB空間），所以對計算機硬件平臺的要求也較高。視頻采集卡采用幀內(nèi)壓縮的算法把數(shù)字化的視頻存儲成 AVI文件，高性能的視頻采集卡還能直接把采集到的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)實時壓縮成 MPEG格式的文件。不同檔次的采集卡具有不同質(zhì)量的采集壓縮性能。如果每幀視頻圖像的處理時間超過相鄰兩幀之間的相隔時間，則要出現(xiàn)數(shù)據(jù)的丟失，也即丟幀現(xiàn)象。 具有多種接口的視頻采集卡與視頻源的連接 ?實時壓縮功能 由于模擬視頻輸入端可以提供不間斷的信息源，視頻采集卡要采集模擬視頻序列中的每幀圖像，并在采集下一幀圖像之前把這些數(shù)據(jù)傳入 PC系統(tǒng)。如果只需在 PC機上編輯數(shù)字化視頻 ,單工卡就可以了。 一般而言 , 視頻采集卡有單工卡和雙工卡兩種。 視頻采集卡如果不具備電視天線接口和音頻輸入接口，就不能用視頻采集卡直接采集電視射頻信號，同時也不能直接采集到模擬視頻中的伴音信號。高性能的采集卡一般具有一個復合視頻接口和一個 S－ Video接口。目前 PC 視頻采集卡通常采用 32位的PCI總線接口，它插到 PC機主板的擴展槽中，以實現(xiàn)采集卡與 PC機的通信與數(shù)據(jù)傳輸。 ? 視頻采集卡的性能指標 根據(jù)不同的應用、不同的適用環(huán)境和不同的技術指標，目前有多種規(guī)格的視頻采集卡。所以視頻卡又提供了對視頻數(shù)字信號的壓縮功能 ，并以壓縮的圖像文件格式進行存儲 。 由于視頻信息量巨大，如果直接存儲，會占用大量的存儲空間 。視頻輸出的 RGB信號與 VGA顯示卡引過來的 RGB信號是完全同步的，用適當?shù)姆椒ń惶媲袚Q兩路信號，即可實現(xiàn)兩路輸出的疊加 。 視頻信息可實時地存到 VRAM中，計算機可以通過視頻處理器對幀存儲器的內(nèi)容進行讀寫操作 ，幀存儲器的視頻像素信息讀到計算機后 ，通過編程可以實現(xiàn)各種算法，完成視頻圖像的編輯與處理。 RGB信號然后被送入視頻處理芯片，對其進行剪裁，變化等處理。當以 4： 2： 2格式采樣時 ，每 4個連續(xù)的采樣點中取 4個亮度 Y、2個色差 U、 2個色差 V的樣本值，共 8個樣本值。采用不同的顏色空間可選擇不同的視頻輸入解碼器芯片。 從彩色攝像機、錄像機或其他視頻信號源得到的彩色電視信號 ，經(jīng)視頻接口送入視頻采集卡，信號首先經(jīng)過 A/D轉(zhuǎn)換，然后送到多制式數(shù)字解碼器進行解碼 。 視頻采集卡的工作原理如圖 51所示 。它可以匯集多種視頻源的信息，如電視、影碟、錄像機和攝像機的視頻信息，對被捕捉和采集到的畫面進行數(shù)字化、凍結、存儲、輸出及其他處理操作，如編輯、修整、裁剪、按比例繪制、像素顯示調(diào)整、縮放功能等。在這一過程中起主要作用的是視頻采集卡，它不僅提供接口以連接模擬視頻設備和計算機，而且具有把模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字數(shù)據(jù)的功能。 ? 數(shù)字視頻系統(tǒng)的組成 從硬件平臺的角度分析，一個視頻采集系統(tǒng)要包括視頻采集設備、視頻信號源設備、大容量存儲設備、以及配置有相應視頻處理軟件的高性能計算機系統(tǒng)。 ? 在多媒體計算機系統(tǒng)中，視頻處理一般是借助于一些相關的硬件和軟件，在計算機上對輸入的視頻信號進行接收、采集、傳輸、壓縮、存儲、編輯、顯示、回放等多種處理。使用數(shù)字存儲器還能有效的進行信號失落補償，消除模擬機播放錄像時常見的 “ 雪花 ” 現(xiàn)象。在記錄過程中，亮度信號 Y與兩個色差信號 U、 V， 三者不在同一頻帶傳輸并分別記錄，避免了相互串擾和影響。另一種是采樣頻率為32kHz、 12比特量化的四聲道方式，這種方式可方便后期編輯中的配音配樂。 DVCPro和 DVCam為專業(yè)格式。 DV格式具有如下視頻特點： ?高清晰度，水平分辨率可達 500線； ?寬色度帶寬，還原色彩絢麗的圖像； 當前有三種常用 DV格式： miniDV、 DVCPro和 DVCam。 ? 數(shù)字視頻 DV格式 數(shù)字視頻（ Digital VideoDV） 是定義壓縮圖像和聲音數(shù)據(jù)記錄及回放過程的標準。 視頻編碼技術主要包括 MPEG與 ，編碼技術主要分成幀內(nèi)編碼和幀間編碼。所謂信源編碼是指將信號源中多余的信息除去，形成一個適合用來傳輸?shù)男盘?。信息壓縮就是從時間域、空間域兩方面去除冗余信息，將可推知的確定信息去掉。 ? 視頻信號的壓縮與編碼 抽樣、量化后的信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字符號才能進行傳輸，這一過程稱為編碼。 正如模擬音頻信號傳輸過程中采用不均勻量化一樣。有一種方法可以用小比特數(shù)量化而獲得大比特數(shù)量化時的效果。 量化的過程是不可逆的，這是因為量化本身給信號帶來的損傷是不可彌補的。 5比特量化有 32個灰度等級 8比特量化有 256個灰度等級 量化比特率愈高，層次就分得愈細，但數(shù)據(jù)量也成倍上升。所以，比特率已決定了整個系統(tǒng)的理想狀態(tài)下的最小噪聲、動態(tài)范圍和信噪比，模擬信號在理想狀態(tài)是沒有這種限制的。若最大信號正好用足８比特的話，小于 1/256的信號就只能當零處理了。但量化誤差與噪聲是有本質(zhì)的區(qū)別的。 采樣格式 (Y:U:V） 數(shù)據(jù)量 (Mbyte/s） 4:2:2 27 4:4:4 40 ? 量化 采樣過程是把模擬信號變成了時間上離散的脈沖信號，量化過程則是進行幅度上的離散化處理。即此時信號是用一個亮度分量，兩個色度分量來表達的。 ITUR建議使用了 4:2:2采樣結構。在該標準中，對采樣頻率、采樣結構、色彩空間轉(zhuǎn)換等都作了嚴格的規(guī)定。 模擬視頻一般采用分量數(shù)字化方式，先把復合視頻信號中的亮度和色度分離，得到 YUV或 YIQ分量，然后用三個模／數(shù)轉(zhuǎn)換器對三個分量分別進行數(shù)字化，最后再轉(zhuǎn)換成 RGB空間。 ?4:2:2采樣格式 模擬視頻的數(shù)字化包括不少技術問題，如電視信號具有不同的制式而且采用復合的 YUV信號方式，而計算機工作在 RGB空間；電視機是隔行掃描，計算機顯示器大多逐行掃描；電視圖像的分辨率與顯示器的分辨率也不盡相同等等。 電視圖像既是空間的函數(shù)，也是時間的函數(shù)，而且又是隔行掃描式，所以其采樣方式比掃描儀掃描圖像的方式要復雜得多。因此其數(shù)字化時對信號的色差分量的采樣率低于對亮度分量的采樣率。 根據(jù)奈奎斯特抽樣定理，抽樣頻率至 少要大于 2 6＝ 12MHz， 因此取 。 ITU(國際電信聯(lián)盟）建議的分量編碼標準的亮度抽樣頻率為 兆赫，這恰好是上述兩種行頻的整數(shù)倍。 ?要滿足兩種掃描制式。 ?采樣頻率必須是行頻的整數(shù)倍。對于 PAL制電視信號。 ? 視頻信號的采樣 ?對視頻采樣的基本要求 對視頻信號進行采樣時必須滿足三個方面的要求。 圖 78 SVIDEO視頻線及接口 ? 視頻的數(shù)字化過程 要讓計算機處理視頻信息，首先要解決的是視頻數(shù)字化的問題。這種信號不僅其亮度和色度都具有較寬的帶寬，而且由于亮度和色度分開傳輸，可以減少其互相干擾，水平分解率可達 420線。計算機輸出的 VGA視頻信號，即為分量形式的視頻信號。由于視頻信號中已不包含伴音，故一般與視頻輸入、輸出端口配套的還有音頻輸入、輸出端口 ， 以便同步傳輸伴音。 早期的電視機都只有天線輸入端口，較新型的電視機才備有復合視頻輸入和輸出端（ Video In， Video Out）， 也即可以直接輸入和輸出解調(diào)后的視頻信號。由于復合視頻的亮度和色度是間插在一起的，在信號重放時很難恢復完全一致的色彩。 ?復合視頻信號 為便于電視信號遠距傳輸，必須把三個分量信號以及同步信號復合成一個信號，然后才進行傳輸。 有線電視 CATV（ Cable Television） 的工作方式類似，只是它通過電纜而不是通過空中傳播電視信號。 ???????????????????????????????????BGRVUY 根據(jù)不同的信號源，電視接收機的輸入、輸出信號有三種類型： ?高頻或射頻信號 為了能夠在空中傳播電視信號，必須把視頻全電視信號調(diào)制成高頻或射頻（ RF－ Radio Frequency）信號，每個信號占用一個頻道，這樣才能在空中同時傳播多路電視節(jié)目而不會導致混亂。 在考慮人的視覺系統(tǒng)和陰極射線管 (CRT)的非線性特性之后， RGB和 YUV的對應關系可以近似地用下面的方程式表示： Y = + + U = + V = 或者寫成矩陣的形式 : ? 彩色電視的信號類型 電視頻道傳送的電視信號主要包括亮度信號、色度信號、復合同步信號和伴音信號，這些信號或者可通過頻率域，或者可通過時間域相互分離出來。這種轉(zhuǎn)換需要花費一定的計算時間。相加混色是計算機應用中定義顏色的基本方法。并以各種不同的相對強度綜合起來產(chǎn)生顏色。電視機和計算機顯示器使用