專利名稱：視頻采集卡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及視頻處理技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種視頻采集卡。
背景技術(shù)：
在影視節(jié)目等視頻制作的過程中，需要對攝像機拍攝并輸出的視頻信號進行采集，同時也需要對視頻的時間碼(Time Code, TC)進行采集。時間碼是攝像機在記錄視頻的圖像信號時，針對每一幅圖像記錄的唯一的時間編碼，是一種應(yīng)用于流的數(shù)字信號。該信號為視頻中的每個幀都分配一個數(shù)字，用以表示小時、分鐘、秒鐘和幀數(shù)。其格式為xxHxxMxxSxxF，其中的xx代表數(shù)字，也就是xx小時xx分鐘xx秒xx幀，這樣只要記住某一幅畫面的時間碼，就可以在磁帶上很容易地找到它。如圖I所示，為了實現(xiàn)對視頻及其時間碼的采集，傳統(tǒng)的采集方法通常是首先， 使用錄像機將攝像機拍攝得到并輸出的視頻信號錄制在磁帶上，并將攝像機輸出的視頻信號的LTC(縱向時間碼)時間碼錄制在磁帶的音軌上。然后，在后期制作過程中，需要將存儲在磁帶上的視頻素材上載到非線性編輯系統(tǒng)中，利用系統(tǒng)中安裝在計算機中的視頻采集卡進行采集。圖I中，錄像機的視頻輸出接口連接至視頻采集卡的視頻輸入接口，錄像機的RS-422遙控接口連接至視頻采集卡的RS-422接口。視頻采集卡在采集錄像機輸出的視頻信號的同時，通過RS-422接口采集錄像機通過RS-422遙控接口輸出的時間碼(時間碼包含在控制信息中)。但是，在上述的采集方法中，需要錄像機的參與，成本較高；錄像機回放的視頻圖像經(jīng)過了壓縮編碼和解碼，圖像質(zhì)量會有所損失。
發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，本實用新型的主要目的在于提供一種視頻采集卡，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的成本高以及圖像質(zhì)量會有所損失的問題。為達到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的本實用新型提供了一種視頻采集卡，包括視頻接收處理模塊、LTC時間碼接收模塊、時間碼發(fā)生存儲模塊、和總線控制接口，其中視頻接收處理模塊，與攝像機和總線控制接口連接，用于接收攝像機輸出的視頻信號，并將視頻信號通過總線控制接口寫入計算機的內(nèi)存；LTC時間碼接收模塊，與攝像機連接，用于接收攝像機輸出的LTC時間碼，并將LTC時間碼輸出給時間碼發(fā)生存儲模塊；時間碼發(fā)生存儲模塊，與LTC時間碼接收模塊和總線控制接口連接，用于將LTC時間碼作為視頻信號的時間碼保存下來，以便通過總線控制接口寫入內(nèi)存。其中，上述的視頻采集卡還包括視頻同步分離模塊；其中視頻同步分離模塊，與時間碼發(fā)生存儲模塊連接，用于從輸入的參考視頻信號中分離出參考視頻信號的水平同步信號和垂直同步信號，并輸出到時間碼發(fā)生存儲模塊；時間碼發(fā)生存儲模塊具體用于在每一個參考視頻幀開始之后的預(yù)定時間段內(nèi)，若接收到了 LTC時間碼接收模塊輸入的LTC時間碼，則將當前時間碼的值更新為輸入的LTC時間碼，以便作為視頻信號中本幀視頻的時間碼寫入內(nèi)存，其中，每一個參考視頻幀的開始時間由垂直同步信號確定，預(yù)定時間段由水平同步信號確定。其中，時間碼發(fā)生存儲模塊具體還用于在每一個參考視頻幀開始之后的預(yù)定時間段內(nèi)，若沒有接收到LTC時間碼接收模塊輸入的LTC時間碼，則將當前時間碼的值增加I幀，以便作為視頻信號中本幀視頻的時間碼寫入內(nèi)存。其中，視頻接收處理模塊包括視頻接收模塊，與攝像機連接，用于接收攝像機輸出的視頻信號，將視頻信號轉(zhuǎn)換為并行數(shù)字視頻信號后，輸出給視頻緩沖區(qū)；視頻緩沖區(qū)，與視頻接收模塊連接，用于對并行數(shù)字視頻信號進行緩沖存儲；DMA控制器，與視頻緩沖區(qū)和總線控制接口連接，用于將視頻緩沖區(qū)中的并行數(shù)字視頻信號讀出，并通過總線控制接口寫入內(nèi)存。其中，上述的視頻采集卡還包括LTC時間碼輸入接口和LTC時間碼輸出接口，其中LTC時間碼接收模塊通過LTC時間碼輸入接口與攝像機連接；LTC時間碼輸出接口，與LTC時間碼輸入接口連接，用于將攝像機通過LTC時間碼輸入接口輸入的LTC時間碼環(huán)通輸出。其中，總線控制接口連接在計算機的系統(tǒng)總線上。本實用新型的技術(shù)效果視頻采集卡具有可以直接接收攝像機輸出的LTC時間碼的LTC時間碼接收模塊，以及可以直接接收采集視頻信號的視頻接收處理模塊，因而，可以在采集視頻圖像的同時，為每一幀采集到視頻圖像保存攝像機同步輸出的LTC時間碼，使得計算機采集到的視頻文件可以直接用于支持時間碼的后期節(jié)目制作。由于視頻采集卡可以直接采集攝像機輸出的視頻信號和LTC時間碼，無需錄像機參與，節(jié)約了成本，而且，視頻采集卡直接采集攝像機輸出的非壓縮視頻，不會對圖像質(zhì)量帶來影響。

此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當限定。在附圖中圖I示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的視頻及其時間碼采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2示出了根據(jù)本實用新型的實施例一的視頻采集卡的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3示出了根據(jù)本實用新型的實施例二的視頻采集卡的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4示出了根據(jù)本實用新型的實施例三的視頻采集卡的一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖5示出了根據(jù)本實用新型的實施例三的視頻采集卡的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖6示出了根據(jù)本實用新型的實施例四的視頻采集卡的處理方法的流程圖。
具體實施方式
下面將參考附圖并結(jié)合實施例，來詳細說明本實用新型。實施例一圖2示出了根據(jù)本實用新型的實施例一的視頻采集卡的結(jié)構(gòu)示意圖，該視頻采集卡安裝在計算機中，用于采集攝像機輸出的視頻信號和LTC時間碼。[0024]如圖2所示，該視頻采集卡包括視頻接收處理模塊10、LTC時間碼接收模塊20、時間碼發(fā)生存儲模塊30、和總線控制接口 40，其中視頻接收處理模塊10，與攝像機和總線控制接口 40連接，用于接收攝像機輸出的視頻信號，并將視頻信號通過總線控制接口 40寫入計算機的內(nèi)存；LTC時間碼接收模塊20，與攝像機連接，用于接收攝像機輸出的LTC時間碼(與視頻信號同步輸出的LTC時間碼)，并將LTC時間碼輸出給時間碼發(fā)生存儲模塊30 ；時間碼發(fā)生存儲模塊30，與LTC時間碼接收模塊20和總線控制接口 40連接，用于將LTC時間碼作為視頻信號的時間碼保存下來，以便通過總線控制接口 40寫入內(nèi)存。其中，總線控制接口 40連接在計算機的系統(tǒng)總線上，從系統(tǒng)總線上接收數(shù)據(jù)以及向系統(tǒng)總線上發(fā)送數(shù)據(jù)。 現(xiàn)有技術(shù)的視頻采集卡，由于不具有時間碼接收接口、或者具有的時間碼接收接口與攝像機的時間碼輸出接口不相同，因此不能直接采集攝像機輸出的LTC時間碼，因此，需要錄像機的參與，成本較高，而且，錄像機回放的視頻圖像經(jīng)過了壓縮編碼和解碼，圖像質(zhì)量會有所損失。而本實用新型實施例的視頻采集卡具有可以直接接收攝像機輸出的LTC時間碼的LTC時間碼接收模塊，以及可以直接接收采集視頻信號的視頻接收處理模塊，因而，可以在采集視頻圖像的同時，為每一幀采集到視頻圖像保存攝像機同步輸出的LTC時間碼，使得計算機采集到的視頻文件可以直接用于支持時間碼的后期節(jié)目制作。由于視頻采集卡可以直接采集攝像機輸出的視頻信號和LTC時間碼，無需錄像機參與，節(jié)約了成本，而且，視頻采集卡直接采集攝像機輸出的非壓縮視頻，不會對圖像質(zhì)量帶來影響。實施例二如圖3所示，實施例一中的視頻采集卡中還可以包括視頻同步分離模塊50 ;其中視頻同步分離模塊50，與時間碼發(fā)生存儲模塊30連接，用于從輸入的參考視頻信號(可以是同步信號發(fā)生器等輸入的參考視頻信號，用于同步視頻信號的頻率和起始時間)中分離出參考視頻信號的水平同步信號和垂直同步信號，并將分離出的水平和垂直同步信號輸出到時間碼發(fā)生存儲模塊30。則，時間碼發(fā)生存儲模塊30在每一個參考視頻幀開始之后的預(yù)定時間段內(nèi)，若接收到了 LTC時間碼接收模塊20輸入的LTC時間碼，則將當前時間碼的值更新為輸入的LTC時間碼，以便作為視頻信號中本幀視頻的時間碼寫入內(nèi)存；若沒有接收到LTC時間碼接收模塊20輸入的LTC時間碼，則將當前時間碼的值增加I幀，以便作為視頻信號中本幀視頻的時間碼寫入內(nèi)存；其中，每一個參考視頻幀的開始時間由垂直同步信號確定，預(yù)定時間段由水平同步號確定。在實際實施過程中，LTC時間碼接收模塊從輸入的LTC時間碼信號中解調(diào)出LTC時間碼，輸出給時間碼發(fā)生存儲模塊。時間碼發(fā)生存儲模塊中可以包含一個以視頻幀為計時單位的本地時間碼計時器。在一個參考視頻幀開始之后，如果在預(yù)定時間段(該預(yù)定時間段由水平同步信號確定)內(nèi)沒有接收到有效的來自LTC時間碼接收模塊傳來的LTC時間碼，本地時間碼計時器在原來的時間碼上增加一幀的計時時間，作為本幀視頻的時間碼。如果在預(yù)定時間段內(nèi)收到了有效的來自LTC時間碼接收模塊傳來的LTC時間碼，則本地時間碼計時器將時間碼值更新為接收到的LTC時間碼。[0035]這種機制保證了當輸入視頻采集卡的LTC時間碼信號連接中斷、或信號受到干擾，而導致LTC時間碼接收模塊接收出錯時，時間碼發(fā)生存儲模塊仍然可以以參考視頻幀作為計時時鐘，繼續(xù)提供連續(xù)有效的時間碼，直至攝像機輸入的LTC時間碼恢復有效。實施例三如圖4所示，實施例一和二中的視頻采集卡中的視頻接收處理模塊10中可以包括以下模塊視頻接收模塊102、視頻緩沖區(qū)104、以及DMA (Direct Memory Access,直接內(nèi)存存取)控制器106。其中視頻接收模塊102，與攝像機連接，用于接收攝像機輸出的視頻信號，將視頻信號轉(zhuǎn)換為并行數(shù)字視頻信號后，輸出給視頻緩沖區(qū)104，并輸出相應(yīng)的數(shù)據(jù)時鐘及讀寫控制信號給視頻緩沖區(qū)104。 視頻緩沖區(qū)104，與視頻接收模塊102連接，用于對并行數(shù)字視頻信號進行緩沖存儲，補償DMA數(shù)據(jù)傳輸?shù)难訒r。DMA控制器106，與視頻緩沖區(qū)104和總線控制接口 40連接，用于將視頻緩沖區(qū)104中的并行數(shù)字視頻信號讀出，并通過總線控制接口 40寫入內(nèi)存?？偩€控制接口 40提供本地總線到計算機的系統(tǒng)總線(PCI (Peripheral ComponentInterconnect,外設(shè)組件互連)、PCIe (PCI express,快速外設(shè)組件互連)等)之間的橋接邏輯。計算機中的視頻采集程序通過總線控制接口讀取存儲于時間碼發(fā)生存儲模塊中的時間碼。如圖5所示，視頻采集卡中還可以包括LTC時間碼輸入接口 60和LTC時間碼輸出接口 70。LTC時間碼接收模塊20通過LTC時間碼輸入接口 60接收來自攝像機的LTC時間碼。并且，通過LTC時間碼輸入接口 60輸入的LTC時間碼還可以通過LTC時間碼輸出接口 70環(huán)通輸出，可以連接至其他設(shè)備的LTC時間碼輸入接口以提供LTC時間碼。在實際實施時，在輸出之前，還可以先通過放大器將LTC時間碼放大之后，再通過LTC時間碼輸出接口 70輸出出去。實施例四實施例一至三中的視頻采集卡的處理方法，如圖6所示，包括以下步驟步驟S602，視頻接收處理模塊接收攝像機輸出的視頻信號，并將視頻信號通過總線控制接口寫入計算機的內(nèi)存；具體的，視頻接收模塊接收攝像機輸出的視頻信號，將視頻信號轉(zhuǎn)換為并行數(shù)字視頻信號(例如，將串行數(shù)字視頻信號轉(zhuǎn)換為并行數(shù)字視頻信號，或者，將模擬視頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字視頻信號后再并行化)后，輸出給視頻緩沖區(qū)；視頻緩沖區(qū)對并行數(shù)字視頻信號進行緩沖存儲；DMA控制器將視頻緩沖區(qū)中的并行數(shù)字視頻信號讀出，并通過總線控制接口寫入內(nèi)存。步驟S604，LTC時間碼接收模塊接收攝像機輸出的LTC時間碼，并將LTC時間碼輸出給時間碼發(fā)生存儲模塊；步驟S606，時間碼發(fā)生存儲模塊將LTC時間碼作為視頻信號的時間碼保存下來，以便通過總線控制接口寫入內(nèi)存。本實用新型實施例的視頻采集卡具有可以直接接收攝像機輸出的LTC時間碼的LTC時間碼接收模塊，以及可以直接接收采集視頻信號的視頻接收處理模塊，因而，可以在采集視頻圖像的同時，為每一幀采集到視頻圖像保存攝像機同步輸出的LTC時間碼，使得計算機采集到的視頻文件可以直接用于支持時間碼的后期節(jié)目制作。由于視頻采集卡可以直接采集攝像機輸出的視頻信號和LTC時間碼，無需錄像機參與，節(jié)約了成本，而且，視頻采集卡直接采集攝像機輸出的非壓縮視頻，不會對圖像質(zhì)量帶來影響。實施例五在實施例四的方法中，還包括視頻同步分離模塊從輸入的參考視頻信號中分離出參考視頻信號的水平同步信號和垂直同步信號，并輸出到時間碼發(fā)生存儲模塊；則，步驟S606包括在每一個參考視頻幀開始之后的預(yù)定時間段內(nèi)，若接收到了 LTC時間碼接收模塊輸入的LTC時間碼，則時間碼發(fā)生存儲模塊將當前時間碼的值更新為輸入的LTC時間碼，以便作為視頻信號中本幀視頻的時間碼寫入內(nèi)存；若沒有接收到LTC時間碼接收模塊輸入的LTC時間碼，則時間碼發(fā)生存儲模塊將當前時間碼的值增加I幀，以便作為視頻信號中本 幀視頻的時間碼寫入內(nèi)存；其中，每一個參考視頻幀的開始時間由垂直同步信號確定，預(yù)定時間段由水平同步信號確定。從以上的描述中，可以看出，本實用新型上述的實施例實現(xiàn)了如下技術(shù)效果視頻采集卡具有可以直接接收攝像機輸出的LTC時間碼的LTC時間碼接收模塊，以及可以直接接收采集視頻信號的視頻接收處理模塊，因而，可以在采集視頻圖像的同時，為采集到的每一幀視頻圖像保存攝像機同步輸出的LTC時間碼，使得計算機采集到的視頻文件可以直接用于支持時間碼的后期節(jié)目制作。由于視頻采集卡可以直接采集攝像機輸出的視頻信號和LTC時間碼，無需錄像機參與，節(jié)約了成本，而且，視頻采集卡直接采集攝像機輸出的非壓縮視頻，不會對圖像質(zhì)量帶來影響。以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種視頻采集卡，其特征在于，包括視頻接收處理模塊、縱向時間碼LTC時間碼接收模塊、時間碼發(fā)生存儲模塊、和總線控制接口，其中 所述視頻接收處理模塊，與攝像機和所述總線控制接口連接，用于接收所述攝像機輸出的視頻信號，并將所述視頻信號通過所述總線控制接口寫入計算機的內(nèi)存； 所述LTC時間碼接收模塊，與所述攝像機連接，用于接收所述攝像機輸出的LTC時間碼，并將所述LTC時間碼輸出給所述時間碼發(fā)生存儲模塊； 所述時間碼發(fā)生存儲模塊，與所述LTC時間碼接收模塊和所述總線控制接口連接，用于將所述LTC時間碼作為所述視頻信號的時間碼保存下來，以便通過所述總線控制接口寫入所述內(nèi)存。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的視頻采集卡，其特征在于，還包括視頻同步分離模塊；其中 所述視頻同步分離模塊，與所述時間碼發(fā)生存儲模塊連接，用于從輸入的參考視頻信號中分離出所述參考視頻信號的水平同步信號和垂直同步信號，并輸出到所述時間碼發(fā)生存儲模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的視頻采集卡，其特征在于，所述視頻接收處理模塊包括 視頻接收模塊，與所述攝像機連接，用于接收所述攝像機輸出的視頻信號，將所述視頻信號轉(zhuǎn)換為并行數(shù)字視頻信號后，輸出給視頻緩沖區(qū)； 所述視頻緩沖區(qū)，與所述視頻接收模塊連接，用于對所述并行數(shù)字視頻信號進行緩沖存儲； 直接內(nèi)存存取DMA控制器，與所述視頻緩沖區(qū)和所述總線控制接口連接，用于將所述視頻緩沖區(qū)中的并行數(shù)字視頻信號讀出，并通過所述總線控制接口寫入所述內(nèi)存。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的視頻采集卡，其特征在于，還包括LTC時間碼輸入接口和LTC時間碼輸出接口，其中 所述LTC時間碼接收模塊通過所述LTC時間碼輸入接口與所述攝像機連接； 所述LTC時間碼輸出接口，與所述LTC時間碼輸入接口連接，用于將所述攝像機通過所述LTC時間碼輸入接口輸入的LTC時間碼環(huán)通輸出。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的視頻采集卡，其特征在于，所述總線控制接口連接在所述計算機的系統(tǒng)總線上。
專利摘要本實用新型公開了一種視頻采集卡，包括視頻接收處理模塊、LTC時間碼接收模塊、時間碼發(fā)生存儲模塊、和總線控制接口，其中視頻接收處理模塊，與攝像機和總線控制接口連接，用于接收攝像機輸出的視頻信號，并將視頻信號通過總線控制接口寫入計算機的內(nèi)存；LTC時間碼接收模塊，與攝像機連接，用于接收攝像機輸出的LTC時間碼，并將LTC時間碼輸出給時間碼發(fā)生存儲模塊；時間碼發(fā)生存儲模塊，與LTC時間碼接收模塊和總線控制接口連接，用于將LTC時間碼作為視頻信號的時間碼保存下來，以便通過總線控制接口寫入內(nèi)存。本實用新型的視頻采集卡直接采集攝像機輸出的視頻信號和LTC時間碼，節(jié)約了成本。
文檔編號H04N5/77GK202524491SQ201120553238
公開日2012年11月7日 申請日期2011年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月27日
發(fā)明者王海洋 申請人:北京同步科技有限公司