数字视频的获取方法

多媒体计算机（MPC）的数字视频主要有3种来源：一种是利用计算机生成的动画，如把FLC或GIF动画格式转换成AVI等视频格式；一种是把静态图像或图形文件序列组合成视频文件序列；还有最主要的一种，是通过视频卡把模拟视频转换成数字视频，并按数字视频文件的格式保存下来。

本节主要讨论通过视频卡得到数字视频信号的方法。

从硬件平台的角度分析，数字视频的获取过程（如图5-3所示）需要三部分的配合，首先是模拟视频输出的设备，如录像机、电视机、电视卡等；然后是可以对模拟视频信号进行采集、量化和编码的设备，如视频卡；最后是接收和记录编码后的数字视频数据的设备，如MPC。在这一过程中起主要作用的是视频卡，它不仅提供接口以连接模拟视频输出设备和计算机，而且具有把模拟信号转换成数字数据的功能。

图5-3 视频的获取过程

在采集数字视频时，计算机的作用是控制视频卡的实时工作，并把从视频卡获取的数据通过扩展槽总线接口实时输送到计算机，并记录到硬盘上。由于模拟视频输入端可以提供不间断的信息源，而视频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MPC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，则会出现数据的丢失，即丢帧现象。性能越高的采集卡，其处理每一帧所需的时间越短，数据率也越高，这要求MPC的CPU处理速度也越高。因此，选用较高的CPU并有效地利用内存是采集视频的基本要求。视频卡的性能越好，对计算机的要求也越高，否则，视频卡将不能发挥其正常的功能。

由于采集的数字视频最终要存入硬盘中，因此足够的硬盘容量是视频采集的基础。此外，在实时采集和硬盘存入的过程中，硬盘的存取速度是数据采集和传输的“瓶颈”。如果采集和处理数字视频的速率高于硬盘的数据传输率，那么，在实时采集的过程中也会出现丢帧现象。数字视频的分辨率越高、质量越好，硬盘必须处理的数据传输率就越大，因此，用于视频采集的硬盘应该从多方面进行优化，以提高实际采集的效果。

在显示设置方面，如果屏幕的显示深度设置很高，如真彩色或64 K色，则MPC系统要占用更多的资源来用作显示处理，当然也会影响采集的效果。如果丢帧现象严重，应该把MPC的屏幕显示色彩设置得低一些，甚至关闭采集视频的同步监视，这样可以提高采集的效果，减少丢帧。由于伴音的采集是通过声卡进行的，因此，即使关闭了同步视像的监视，通过声卡的输出还是可以同步监视伴音的。

采集视频的过程主要包括如下几个步骤。

①视频卡硬件安装和软件驱动。

②设置音频和视频源，把模拟设备视频输出端口与视频卡的视频输入端口连接、音频输出端口与MPC声卡的音频输入端口连接。

由于视频卡提供复合视频输入口和分量视频输入口，因此，只要具有复合视频输出或S-Video输出端口的设备都可以为视频卡提供视频信号源。这些设备一般包括磁带录像机、摄像机，甚至激光视盘机（Laser Disc Player）。当然，使用S-Video端口可以获取更好的图像质量。视频的采集可以按用户的创意及设计进行，但采集质量在很大程度上取决于视频卡的性能以及模拟视频信号源的质量。

视频卡一般只具有视频输入端口而没有伴音输入端口，因此，如果需要同步采集模拟信号中的伴音，必须使用带声卡的MPC机，使视频卡通过MPC上的声卡来采集同步伴音。

③准备好MPC系统环境，如优化硬盘、显示设置、关闭其他进程等。

④启动采集程序，预览采集信号，设置采集参数。启动信号源，然后进行采集。

⑤播放采集的数据，如果丢帧严重，可修改采集参数或进一步优化采集环境，然后重新采集。

⑥由于信号源是不间断地送往视频卡的视频输入端口的，而且采集的起始和终止又是分别控制的，因此，根据需要可对采集的原始数据进行简单的编辑。如剪切掉起始和结尾处无用的视频序列等，以减少数据所占的硬盘空间。

视频信息采集程序一般提供采集预览和实时监视视频数据的功能，即在采集之前可以预览采集的效果以调整采集参数，在采集时可以同步监视采集信号源的情况。无论是预览还是同步监视，这个过程都是数字视频的回放。数字视频的回放要占用MPC较多的系统资源，因此，如果MPC系统的处理速度不够，采集时同步监视必然要影响到采集的效果，导致采集时出现丢帧现象，即采集时监视的效果并不一定是采集后再回放的效果。