多屏卡

概念

对于采集VGA信号，传统的方式有两种：

（1）将VGA转换为视频进行处理，但这样会大幅度降低画面质量；

（2）或是采取软件抓屏的方式对电脑画面进行采集，但这样必须安装特定软件才实现，影响性能且只能安装于PC系统，对于雷达或是专用设备无能为力。

VGA高清采集卡能直接采集VGA信号，可以把输入的VGA视频信号实时采集压缩，并能立即在一台显示器上同时显示另外一台甚至多台设备的VGA数据，不用增加额外的设备。不同于PCI采集卡，不用担心CPU消耗过度问题，不用担心音视频信号不同步，不必担心信号采集效果、速度、质量，也不用担心起信号采集卡的兼容性、扩展性，最新的广播级视频采集卡，一般厂家可实现单卡采集1路VGA信号，少数厂家可做到双路采集。软件支持所有视频采集、编辑、直播软件，兼容成熟电脑硬件。高清VGA采集卡可以直接兼容及替换主流的采集卡，很多VGA采集卡使用了最先进的VGA图像采集压缩模块。可采集高速的RGB图像信号，并利用高效的JPEG数字图像压缩技术，实现对不同分辨率、不同刷新率图像的压缩。所采集图像质量完全忠实于源信号，实时采集效果具有高分辨率、高清晰度、高保真的特点。

工作原理

VGA高清采集卡工作原理是由RGB模拟信号经过A/D采样后转换为数字信号，通过FPGA写入SDRAM作为缓存，再经FPGA从SDRAM中将采集压缩的数据读出通过PCI总线传输到上位机，由上位机对数据进行传输等处理。对VGA信号实时进行采集支持声音的同步录制，显示画面可以任意拉伸或全屏，录制后格式为avi，保证适应各类播放器播放，录制后期可以进行非线编，删除或添加相关内容，显示画面颜色和清晰度可调，录制帧率和码率可调。

经过高速PCI总线能够直接采集图象到VGA显存或主机系统内存，此外不仅可以使图象直接采集到VGA，实现单屏工作方式，而且可以利用PC机内存的可扩展性，实现所需数量的序列图象逐帧连续采集，进行序列图象处理分析。如果将一台PC机VGA数据在另一台PC上显示以及采集VGA信号，传统的方法是将VGA信号通过视频转换器VGA—VIDEO变成视频信号，再通过视频采集卡在另一台PC机上显示采集。

视频采集就是将视频源的模拟信号通过处理转变成数字信号(即0和1)，并将这些数字信息存储在电脑硬盘上的过程。这种模拟/数字转变是通过视频采集卡上的采集芯片进行的。首先PC机发一个开始采集命令并等中断，然后VGA采集卡会探测场同步开始，然后启动采集一张图片(根据行场消隐及大小)，采集结束后通过PCI中断通知pc机，而PC机收到些中断后，马上启动DMA读取VGA采集卡的数据(只需要准备好内存地址和所读大小即可)，读取完毕即完成一次采集。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，再由卡上自带视频压缩芯片执行压缩算法，将庞大的视频信号压缩变小，最后这些压缩后的直接或通过PCI桥芯片进入PCI，存储到硬盘。

VGA接口

VGA接口

VGA接口是一种D型接口，上面共有15针空，分成三排，每排五个。VGA接口是显卡上应用最为广泛的接口 类型，多数的显卡都带有此种接口。有些不带VGA接口而带有DVI(Digital Visual Interface数字视频接口)接口的显卡，也可以通过一个简单的转接头将DVI接口转成VGA接口，通常没有VGA接口的显卡会附赠这样的转接头。

大多数计算机与外部显示设备之间都是通过模拟VGA接口连接，计算机内部以数字方式生成的显示图像信息，被显卡中的数字/模拟转换器转变为R、G、B三原色信号和行、场同步信号，信号通过电缆传输到显示设备中。对于模拟显示设备，如模拟CRT显示器，信号被直接送到相应的处理电路，驱动控制显像管生成图像。而对于LCD、DLP等数字显示设备，显示设备中需配置相应的A/D(模拟/数字)转换器，将模拟信号转变为数字信号。在经过D/A和A/D2次转换后，不可避免地造成了一些图像细节的损失。VGA接口应用于CRT显示器无可厚非，但用于连接液晶之类的显示设备，则转换过程的图像损失会使显示效果略微下降。

产品简介

大部分VGA采集卡支持实时高质量采集1路VGA、,HDMI、分量YPbPr 、DVI等信号。基本采用最流行的Direct show标准驱动，大大方便开发工作。近几年市面上出现双路VGA采集卡，基本是基于PCI-E X4的接口开发，能够把别的两路数据源捕捉到PC机上，在Windows桌面上用一个随卡所提供的应用程序窗口显示。能将独立的VGA信号在本PC机上显示和采集，这样你会看到2路VGA信号同时在桌面上显示，不需额外的显示器。

支持Windows NT/Windows 2000/2003/Windows XP操作系统，它有更强的兼容性及更快的数据转输速度，它能同任何多屏卡配合使用，是多屏图形处理器产品的首选，广泛地在大屏拼接、边缘融合中应用。包括视频墙、监控指挥系统的多媒体显示、工业流程显示、宣传广告显示、在线查询及交互咨询系统等。结合微软WMEncoder或者Real编码器，可以同时把2路VGA信号编码成WM9，Real，MPEG4等格式，应用到网络直播，录播系统，VOD点播，远程教育培训，视讯会议等系统中。

应用领域

一、屏幕监控

如果要用视频捕获硬件对某显示器显示的内容监控， ——例如工业自动化领域，可以用VGA采集卡或采集盒采集这个显示器显示的内容，实时传输给监控者，也可保存下来，供事后查看。

二、屏幕直播

A、直播视频会议的屏幕，给更多的没机会参加视频会议(摄像机+视频采集卡+交互式电子白板/电视或背投)的人观看;

B、利用VGA采集卡或采集盒做屏幕直播，比其它直播方式的画面清晰很多。

C、教学领域，可以用来直播教师计算机的屏幕，配合教学电子白板，实现多媒体教学，或者远程教学;

三、处理特殊视频格式

用VGA采集卡或采集盒配合流媒体编码软件，实时采集、编码成流媒体格式，放到流媒体服务器上供大家点播。有些视频文件，文件格式是开发公司自定的，其它公司软件不能直接对其处理，例如教学课件、3D动画文件，等等。这些视频文件太大，不适合携带、传输、演示，例如3D动画文件，那么可以用VGA采集卡或采集盒配合影音宝典，会声会影X2等视频编辑软件，编码成体积很小的流媒体格式用VGA采集卡或采集盒将其采集成未压缩文件AVI形式，进行编辑。

四、安检X光机、雷达图像信号、VDR纪录仪、医疗X光机、CT机、胃肠机、电子内窥镜等

五、VGA相机、VGA摄像机等VGA信号、RGB信号输出设备的图像采集和处理

1、教育课件录制、多媒体录播录像、会议录播、视频会议，远程教育培训;

2、大屏幕拼接、电视墙行业、虚拟演播室、虚拟现实、工控、游戏机等设备;

3、安检X光机、雷达图像信号、VDR纪录仪;

4、医疗X光机、CT机、胃肠机、阴道镜等;

选择方法

随着VGA采集卡的广泛应用，如何选择VGA产品也成为大家关注的问题，因为VGA采集卡属于较高端的专业产品，接触的人很少，所以在产品选择上就存在诸多困难，使得用户不知道如何选择，下面就从几个方面简单的阐述一下VGA采集卡的选择。

1、是否为自主研发的产品

在选择VGA采集卡产品之前，我们首先需要了解一下生产厂家的大概情况，比如该企业是不是自己研发的产品，有没有持久的供货能力，为什么要这么说呢，关键问题在于VGA采集卡的研发难度、科技含量都是比较高的，客户在应用过程中也会存在一些专业的应用问题需要生产厂家协助解决，这种特性就决定了必须有很好的技术服务来做保障、必须有快速准确解决问题的能力，这样就必须要求该卡最好是自主研发的，以保障客户的正常使用。

2、产品性能

① 图像质量，这个比较简单，厂家自己发一个针对该产品的评测说明或者抓一张图片就可以，如果距采集卡生产公司比较近或在同一城市，客户可以自己去或者厂家上门测试。

② 采集卡点频，这个在产品简介上可以看到，值越高采集的分辨率和帧率就会越高。采集卡的性能就会越好。

③ 软件操作的难易程度，市面上有很多卡调试起来非常麻烦，因为很多用户是初次使用，并常在在项目现场调试，造成了很多不必要的麻烦，耽搁延误项目，造成不小损失。市面上大部分VGA系列采集卡介绍是完全自动匹配，只要装上驱动基本不需要任何操作就可以正常显示，但实际上是做不到的，请用户在选择时注意分别。

④ 开发包以及兼容性要好，支持使用微软提供DirectShow /VFW接口，也可提供基于VC、VB、Delphi等的二次开发包演示程序和源代码。

3、产品价格

这一点是非常重要的，作为每个消费者想买到物美价廉的产品，但是VGA采集卡真不是那么回事，整个价格还是比一般的采集卡略高，具体从以下几个方面来分析。

① 板卡的制作材料及工艺，如果用很差的PCB板以及较差的器件，很容易会把成本降下来，但是会造成板卡不稳定，使用过程中问题较多，给项目带来隐患。

② 我们会发现有些卡卖的比较便宜，究其原因，该卡基本上不是自主研发的，先从别的厂家大批采购，为了尽快回收资金，低价出售，这样就会造成售后严重跟不上，缺少技术支持，但不能真正代表VGA采集卡的价格很低。

③ 硬件减配，在不影响基本性能的器件能取就取，没有板载缓存，使VGA采集卡的性能进一步降低，如果严格按照硬件稳定的设计进行，VGA采集卡的造价不会太低。

④ 软件做的很不好用，功能单一，调试困难，因为这种产品的研发是需要时间和经验的，有些初次研发者，虽然制作出来硬件看起来很像，但真正的性能上却失之毫厘差之千里。如果要达到一定水平，也需费时费力。

⑤ 硬件不兼容集成显卡采集、DVI不是真正的数字架构，只是在卡上做了简单的接口转换，双路卡不是真正的双路采集，只是进行简单的单路复制，分辨率不能单独调整等等问题。如果要真正做到这些技术指标，都要付出较大成本。

所以，只要是真正想把VGA采集卡做好的，从研发难度、成本上来讲是不可能太低的，我们在选择的时候一定要比较性价比，而不是纯粹的谈论价格高或者价格低来决定购买。

4、解决技术问题的能力

VGA采集卡，在调试过程中肯定会存在一些问题，那么能不能第一时间，快速准确的为客户解决问题是很重要的，所以这个也是判断卡性能的一个很重要的因素。

技术参数

PCI-E高清VGA采集卡

操作环境：win2000/winXP/win2003/ Vista/windows 7/windows 2008

尺寸：106mm x 72mm

接口类型：PCI-E 1x接口

输入通道：2 路 CVBS Video，1 路 VGA

视频输入格式：WM9, Real, MPEG4

视频输出格式：支持DIRECT SHOW ，更支持RGB565，RGB24，RGB32， YUY2， UYVY

视频输出接口：一路VGA, YUV422和RGB

板载内存：256MB;DDR2/64bit/133MHz

CVBS 输入标准：PAL/NTSC

CVBS 采集最大格式：PAL: 720x576 25fps,UYVY 色彩格式;NTSC:720x480 30fps,UYVY 色彩格式

实测 VGA 采集格式：RGB 16/24/32 YUY2

实测 VGA 最大输入带宽：230MHz

实测 VGA 扫描模式：逐行扫描模式

实测 VGA 显示模式：640x480, 800x600, 1024x768, 1152x864, 1280x720, 1280x800, 1280x960,1280x1024, 1440x900, 1600x1200, 1680x1050, 1920x1080, 1920x1440

其他：自动检测VGA 输入分辨率，自动去除VGA 采集画面黑边。板上Firmware升级。

测试环境：

◆系统----windows xp SP3

◆CPU----Intel? Pentium? Dual E2180 @ 2.00GHz

◆内存----2.01GHz,0.99GB

实测 VGA 采集性能：1600x1200x85Hz,RGB24:30fps;1280x1024x85Hz,RGB24:45fps;1024x768x85Hz, RGB24: 80fps

功能特性

1) 两通道 VGA/DVI 采集卡 (PCI-Express) 先进的图像显示技术

2) 每路最高点频可达270M的PCI-e 总线。

3)两路均达到VGA 采集分辨率从720*400到 1920*1200可选。

4)两路均达到最大DVI 采集分辨率为 1920*1080。

5)两路均达到支持HDMI 模式: 1080p（最高60）,1080i, 720p, 576p, 480p

6) 两路均达到支持高清分量（YPbPr）：1080p（最高60）,1080i, 720p, 576p, 480p

7) 源信号模式改变，自动监测信号的输入模式

8) 支持一机多卡。

9) 支持高质量动态缩放或者剪切

10) 支持YUV2, RGB24等 视频格式。

11) 高性能DMA system memory和graphics memory。

12) 支持单独的 H/V 同步，复合同步或同步随绿。

13) 支持 Windows? XP/ Vista/ Server 2003。

14) 软件开发SDK：提供VC, DirectShow等提供例子。

15) 可使用微软的AmCap, Windows Media Encode, Window Movie Maker等应用软件

性能参数

板卡格式: PCI-e x4长卡, 100mm x 200mm.

PCI-e 总线主板，具有scatter gather DMA ，每路都提供数据传输率最大为 480MB/s.

接口: 输入：两个DVI-I接口，可以转接VGA、分量YPbPr、HDMI

输出：板载音频接口（分离HDMI中的音频信号）

最大采样率: 每路每秒270M像素.

视频采样: RGB: 每像素24 比特/8-8-8 格式. YUY2

视频采集内存: 32 MB (实时更新). 三倍缓存.

支持RGB 模式: 两路均达到640 x 480,720 x 400, 800 x 600, 1024 x 768, 1280 x 800,1280 x 1024, 1440 x 900,1600 x 1200, 1920 x 1080, 1920 x 1200等自定义模式.

支持DVI模式: 两路均达到640 x 480, 800 x 600, 1024 x 768, 1280 x 1024，1920

*1080等

支持HDMI 模式: 两路均达到1080p（最高60）,1080i, 720p, 576p, 480p ，使用的接口是DVI转HDMI接口.

支持高清分量（YPbPr）两路均达到1080p（最高60）,1080i, 720p, 576p, 480p

输入模式监测: 激活源信号模式改变的跟踪，自动监测硬件的输入模式.

采集帧率: 两路均达到0fps—120fps（因分辨率而定）

其中：1024X768 60fps；1280x1024 40fps；1920x1080 30fps；720P 40fps；1080P 30fps

视频格式选项: 模拟 RGB HSync 和VSync

模拟 RGB Sync on Green

component，Sync on Y， DVI single link，HDMI

支持的操作系统: Windows? XP Professional (x86 and x64), Windows? Server 2003 (x86 and x64), Windows Vista? (x86 and x64) and Windows? Server 2008 (x86 and x64)

电源要求: +3.3V最大电流0.5A.

+12V 最大电流1.0A.

最大电量 – 13.5 Watts.

存储温度: -20 到 70摄氏度

相对湿度: 5% 到 90% 不结露

模拟输入范围: Min 0.5Vpp Max 1.0Vpp

Hsync: 15kHz - 110kHz

Vsync: 无硬件限制, 实时信号一般为 25Hz - 200Hz

分离同步极性: 正极或负极. (Separate H & V sync, Composite Sync)

同步随绿极性: 负极

模拟输入阻抗 75 欧姆

系统要求

系统为以下系统之一即可(x86 版或x64版)：

Microsoft Windows XP

Microsoft Windows Server 2003

Microsoft Windows Vista

Microsoft Windows Server 2008

Microsoft Windows 7

Microsoft Windows Server 2008 R2