視頻數據採集是一類特殊的數據採集方式，主要是將各類圖像感測器、攝像機、錄像機、電視機等視頻設備輸出的視頻信號進行採樣、量化等操作，從而轉化成數字數據。
基本介紹
- 中文名：視頻數據採集
- 外文名：video data acquisition
- 簡稱：VDS
- 方法：2種
- 過程：3個步驟
- 套用：安全監控等
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工作原理
數據採集技術本質上是指利用電子技術通過感測設備和其他待測設備，對數據的自動採集過程。在計算機廣泛套用的今天，數據採集的重要性是十分顯著的。它是計算機與外部物理世界連線的橋樑。各種類型信號採集的難易程度差別很大。數據採集時，有一些基本原理要注意，還有更多的實際的問題要解決。 視頻數據採集技術是一類特殊的數據採集技術。其主要構成的設備包括數據收集設備、數據傳輸設備、數據收集整理設備等。其主要工作原理是將採集來得視頻信號轉化為數位訊號。視頻數據採集的方法很多，主要分為2大類：自動圖像採集和基於處理器的圖像採集。
前者採用專用圖像採集晶片，自動完成圖像的採集、幀存儲器地址生成以及圖像數據的刷新；除了要對採集模式進行設定外，主處理器不參與採集過程。這種方法的特點是採集不占用CPU的時間，實時性好，適應活動圖像的採集，但電路較複雜、成本較高。後者採用通用視頻A/D轉換器實現圖像的採集，不能完成圖像的自動採集，整個採集過程在CPU的控制下完成，由CPU啟動A/D轉換，讀取A/D轉換數據，將數據存入幀存儲器。其特點是數據採集占用CPU的時間，對處理器的速度要求高，但電路簡單、成本低、易於實現，能夠滿足某些圖像採集系統需要。
在實際工作中，這兩項技術根據使用情況的具體要求，被套用於不同的領域。
工作過程
其主要工作包括了以下過程：
（一）數據收集階段。本階段是通過數據收集設備（如光源、鏡頭、攝像、電視設備、雲台等）將視頻數據進行收集工作。在收集過程中，在收集工作中，一方面攝像設施將需要收集的數據通過光信號的形式進行收集，接下來通過光電感測的方式，對收集來的光信號轉換為電信號，完成視頻數據採集的轉換。
在數據收集階段，一件重要的器材是圖像感測器。視頻數據採集系統通過收集設備將視頻信號進行收集，同時通過感測系統的圖像感測器將光源信號轉化為電信號。現在我們經常採用的圖像感測技術主要採用CCD和CMOS兩種技術系統。這種將光源信號轉化為電子信號的過程是這一階段的主要工作。
在攝像技術中另一個重要的器材是攝像鏡頭。攝像鏡頭是由透鏡和光組成的光學設備。它是攝像設備光信號的採集來源，所以在數據收集階段的初步採集工作中，鏡頭的好壞直接影響到採集到的視頻數據是否清晰、完整。
同時在數據收集工作中雲台的作用也很重要。雲台主要是指在攝像過程中安裝、固定攝像設備，為攝像設備提供推來、挪移等運動的機械設備。它的主要作用是擴大攝像設備的監控範圍。
（二）數據傳輸階段。在數據收集完成後，轉化為電信號的數據通過數據傳輸階段。數據傳輸設備決定了視頻數據採集系統的組網方式和範圍。在傳統的數據傳輸工作中，多採用同軸電纜傳輸基帶信號技術和光纖傳輸技術為主的有線傳輸技術。但隨著無線網路、流媒體技術等新技術的出現，無線連線的數據傳輸技術的使用越來越廣泛起來。流媒體技術包括流媒體編解碼技術、流媒體伺服器技術、端到端流媒體技術和流媒體系統技術。簡單地說就是利用視頻編碼器，它可以把視頻信號壓縮編碼為IP流，在另一端有一個叫視頻解碼器的設備，可以還原視頻信號。通過無線網路的發展，視頻數據的傳輸範圍越來越廣泛。這種傳輸技術的出現對於視頻數據採集技術的發展是很有幫助的。它加大了傳輸數據的傳輸距離，減少了傳輸成本。
（三）數據收集整理階段。視頻數據經過傳輸進入收集整理階段。在這個階段，視頻數據經過處理並進行保存。因為視頻數據的特殊性，所以收集到的視頻數據在進入收集系統後，還要經過再次的整理。同時因為採集的數據有時還需要有一定的保存時間。所以數據還要有一定的保存手段。在傳統的視頻採集系統中，往往採用的是錄像設備存儲、錄像帶保存的方式。隨著計算機技術的發展，視頻處理和自動保存技術越來越先進。數據採集工作中採集來的電子模擬信號經過二次處理，轉化為電子信號，去除噪音等干擾信號，同時利用數位技術進行保存，保存時間更長，也不會出現失真等現象。另外在某些採集系統中，採用的是實時監控系統，就是不用儲存數據的收集系統。這種系統中，一般採用的是顯示器系統。
套用
在人們的傳統意識中，視頻數據採集的作用只停留在安全監控方面。但是隨著視頻數據採集技術的發展其套用的領域也越來越廣泛。特別是在安全、體育、醫務等領域的廣泛套用，使得視頻數據採集系統越來越受到人們的重視。
（一）安全領域的運用。在視頻數據採集工作中，安全領域一直是數據採集工作的重中之重。隨著採集技術的發展，對這門技術的套用也更加廣泛。在實際工作中，視頻數據採集系統對銀行、火車站、機場、道路等重點部位進行全方位的監控，同時對一些細節進行微觀監控。這樣不僅可以做好全面的安全監管工作，同時還可以就安全的細節進行檢查。如現在的道路交通安全工作主要使用的攝像頭就是這樣的技術。一方面可以對道路的全面情況進行了解，同時還可以對個別的違章車輛進行記錄。再比如反恐工作中，如遇到可疑人員，警察等安全人員可以通過視頻採集技術對嫌疑人進行採集，通過網路資料庫進行數據對比，查找嫌疑人員的真實身份。
（二）在體育、醫務等等方面的套用。在視頻數據採集系統使用的領域中，很多新的採集技術出現在實際工作中。如體育、醫務領域的使用越來越重要。在體育領域的使用中，視頻數據採集技術的套用正得到大家的重視。2014年世界盃中採用的“球門線技術”就是視頻數據採集技術在體育領域的最新套用。在醫務領域，如視頻手術等新技術的使用正在推廣使用。
（三）其他方面的套用。在視頻數據採集系統在除了以上領域外，還經常出現其他領域。如視頻會議，視頻聊天等領域。這些套用的發展從側面促進了視頻數據採集系統套用的發展。
發展方向
隨著計算機、無線網路、數位技術等新技術的出現，視頻數據採集系統的發展趨勢表現為高容量、遠距離、低成本、高清晰。高容量是由於高清視頻技術的出現，採集到的視頻數據容量大，這就要求處理、傳輸、儲存的數據容量更大。無線網路的出現使得視頻數據採集技術可以擺脫以往的電纜線連線。這使得採集到的視頻數據的傳輸距離更遠，同時使得連線的成本大大降低。在視頻數據採集中，數位化高清技術引起優良的抗干擾性、失真小等優點，使得數據採集的視頻信號的清晰度大大提高。正是這些新技術的出現帶動了視頻數據採集系統的技術發展，為該技術的的前進提供了發展的空間。
