采集卡是一种将外部设备的模拟信号或数字信号转换为计算机可以处理和存储的数字信号的硬件设备。它在视频录制、数据采集、工业监控等多种领域都有广泛应用。
简单来说采集卡可以把相机/摄像机/笔记本等画面输入到电脑里面可以观看的一个媒介,起到中转作用。做直播、导播、录制、监看、会议等行业都有着广泛的需求。
挑选采集卡可以从以下几个方面考虑:
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明确使用需求
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视频采集场景:如果是用于游戏直播,需要选择能支持高分辨率和高帧率视频传输的采集卡,如 1080p 60fps 或 4K 30fps 的产品,同时要关注低延迟性能;如果是视频编辑,对分辨率、色彩准确度和画质稳定性要求较高,若有多机位素材采集需求,还需考虑采集卡的多路输入功能。
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数据采集场景:需确定要采集的信号类型,如电压、电流、压力等模拟量信号,或数字开关量信号,以及信号的数量,进而选择模拟通道数或数字量输入输出通道数合适的采集卡。
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考虑接口类型
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视频采集卡:HDMI 接口是目前较为常见的,几乎所有现代电视、显示器、游戏机等都支持;USB 接口方便连接,适合笔记本电脑等移动设备;SDI 接口通常用于专业级视频采集和传输设备;如果设备是旧款,可能还需要 VGA 或 DVI 接口的采集卡。
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数据采集卡:常见的有 USB 接口、PCI/PCIE 接口、PXI/PXIE 接口、RS232/485 接口、NET 以太网接口等。USB 接口适合小规模系统集成和实验室使用;PCI/PCIE 接口和 PXI/PXIE 接口适合工业环境大规模集成应用;NET 以太网接口和 RS232/485 接口适合远距离、分布式场景。
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关注性能参数
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视频采集卡:分辨率常见的有 720p、1080p 和 4K 等,帧率有 30fps、60fps 等,编码格式常见的有 H.264、H.265 等,H.264 应用广泛,H.265 在压缩效率和视频质量方面更优。
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数据采集卡:采样率是关键指标,根据奈奎斯特采样定理,采样频率需大于信号频率的 2 倍,一般推荐是信号频率的 20 倍才能完整还原信号;分辨率通常有 12bit、14bit、16bit 等,位数越高精度越高;还要考虑量程范围,确保采集卡能测量输入信号的范围
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初次之外,还分为硬压卡和软压卡。简单来讲硬压卡不单独占用系统资源,软压卡需要通过电脑cpu进行压缩计算。
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硬压卡:也称视频采集压缩卡,摄像机模拟视频信号输入到硬压卡,由视频采集芯片将模拟信号转换成数字信号,然后传至板卡自带的临时存储器中,再由卡上自带的 DSP 芯片执行压缩算法,将视频信号压缩变小,最后这些压缩后的信号通过 PCI 桥芯片进入 PCI,存储到硬盘。
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软压卡:主要由 1 个或多个视频采集芯片及周边元件、电路组成。摄像机模拟视频信号输入到软压卡,由视频采集芯片将模拟信号转换成数字信号,然后直接或通过 PCI 桥芯片进入 PCI,再传输到内存、显卡中,由 CPU 执行 DVR 软件里的压缩算法,将视频信号压缩后存储到硬盘。
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性能特点
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对 CPU 资源的占用:硬压卡的视频压缩通过自带 DSP 完成,无需占用电脑 CPU 资源;软压卡由于利用 CPU 进行压缩,会占用较多电脑 CPU 资源,在多路监控时可能会影响电脑的其他操作。
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压缩效率和质量:硬压卡通常采用固定的压缩算法,压缩效率相对稳定,但可能由于硬件芯片的限制,在一些复杂场景下的压缩质量不如软压卡;软压卡可以通过软件优化压缩算法,在 CPU 资源充足的情况下,能够实现较好的压缩质量,录像清晰度高。
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实时性:在大路数监控方面,硬压卡具有优势,比如 32 路以上全实时监控录像,软压缩难以实现。
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成本价格
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硬压卡:由于硬件结构复杂,包含 DSP 等专用芯片,成本较高,所以价格也相对较贵。
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软压卡:硬件成本低,一般是硬压缩卡的 1/3 左右,价格具有较大优势。
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说了这么多,采集卡改怎么挑选呢,这边推荐视程空间(VISION SPACE)的采集卡,型号全,并且软压硬压都有,当前市面上硬压卡的种类很少,视程空间是为数不多的一直在做的品牌。

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