如何規避使用高清視頻采集卡過程中的丟幀現象
來源:數字音視工程網 編輯:ann 2012-01-10 10:43:49 加入收藏
對于視頻制作來說,視頻采集的丟幀是一個常見的老大難問題。有些采集壓縮卡在采集的過程中,并不顯示丟幀情況,這并不表明它不會丟幀。大多數視頻編輯軟件如VirtualDub就有眾多采集狀態參數顯示,可以從中了解當前的CPU負荷以及丟幀情況。視頻信號的丟幀會在視音頻傳輸及存儲時產生不必要的麻煩,嚴重丟幀會造成視音頻不同步的后果,甚至造成文件出錯而不能使用,浪費寶貴的時間。以下是筆者在實際工作中總結的一些經驗供參考。
丟幀的原因可分為兩大類:一類是電腦軟硬件配置及系統設置不合理、不配套造成的;另一類是視頻源質量不高造成的,此類原因占大多數。 對于視頻制作來說,視頻采集的丟幀是一個常見的老大難問題。有些采集壓縮卡在采集的過程中,并不顯示丟幀情況,這并不表明它不會丟幀。大多數視頻編輯軟件如VirtualDub就有眾多采集狀態參數顯示,可以從中了解當前的CPU負荷以及丟幀情況。視頻信號的丟幀會在視音頻傳輸及存儲時產生不必要的麻煩,嚴重丟幀會造成視音頻不同步的后果,甚至造成文件出錯而不能使用,浪費寶貴的時間。以下是筆者在實際工作中總結的一些經驗供參考。
丟幀的原因可分為兩大類:一類是電腦軟硬件配置及系統設置不合理、不配套造成的;另一類是視頻源質量不高造成的,此類原因占大多數。
1 、電腦軟硬件配置及系統設置
通過環境和參數的優化可使視頻采集達到最佳效果。
1.1CPU處理速度和內存容量
由于模擬視頻輸入端可以提供不間斷的信息源,視頻采集卡要采集模擬視頻序列中的每幀圖像,并在采集下一幀圖像之前把這些數據傳入非線性編輯系統。因此,實現實時采集的關鍵是減少每一幀所需的處理時間。如果每幀視頻圖像的處理時間超過相鄰兩幀之間的相隔時間,就會丟失數據,即出現丟幀現象。性能越高的采集卡其處理每一幀所需的時間越短,數據率越高,這要求非線性編輯系統的CPU處理速度也越高。因此,選用較高性能的CPU并有效地利用內存是采集視頻的基本要求。
1.2硬盤的優化
由于采集的數字視頻最終要存入硬盤中,因而足夠的硬盤容量是視頻采集的基礎。目前的硬盤幾乎都是DMA/33以上的,即便是5 400轉,都有不小于6 Mb/s的連續寫盤速度,因而硬盤本身可以滿足大部分的采集任務。在實時采集和硬盤存入的過程中,硬盤的存取速度是數據采集和傳輸的“瓶頸”,如果采集和處理的數字視頻速率高于硬盤的數據傳輸率,在實時采集的過程中就會出現丟幀現象。
視頻采集卡需要以非常高的數據率把采集到的視頻數據寫入到“非編”的硬盤中。數字視頻的分辨率越高、質量越好,硬盤必須處理的數據傳輸率就越大,因此,用于視頻采集的硬盤可從多種方面進行優化,以提高實際采集的效果。
1.3顯示設置
多數采集卡配備的采集程序,一般提供采集預覽和實時監視視頻數據的功能,即在采集之前可以預覽采集的效果以調整采集參數,在采集的時候可以同步監視采集信號源的情況。無論是預覽還是采集時同步監視,這個過程都是數字視頻的回放。首先把模擬視頻信號轉換成數字視頻數據,預覽時直接把數據送“非編”的顯示緩存進行屏幕顯示,而同步監視是把采集到的數字視頻數據保存成文件的同時把數據往顯示緩存中送。由于數字視頻的回放要占用“非編”較多的系統資源,如果“非編”系統的處理速度較慢,采集時同步監視必然要影響到采集的效果,導致采集時的丟幀,即采集時監視的效果并不一定是采集后再回放的效果。
如果屏幕的顯示深度設置很高,如真彩色或64K色,則“非編”系統要占用更多的資源來作為顯示處理用,當然也會影響采集的效果。如果丟幀現象嚴重,應該把“非編”的屏幕顯示色彩設置得低一些,甚至采用關閉采集視頻的同步監視,這樣可以提高采集的效果,減少丟幀。由于伴音的采集是通過聲卡進行的,即使關閉同步視像的監視,通過聲卡的輸出還是可以同步監視伴音。
1.4系統設置不當而導致的“非編”系統丟幀
(1)硬盤的DMA功能沒有打開;(2)后臺應用程序過多;(3)因屏幕保護程序、節能程序或休眠功能而導致輸入輸出中斷;(4)沒有關閉后寫式高速緩存;(5)沒有取消預讀式優化。
2 、視頻源
排除電腦配置、速度等方面的因素,絕大多數的丟幀是信號源的原因。常見的視頻源有VHS/S-VHS,Hi8/D8和DV,DVCOM,DVCPRO等,VHS/S-VHS由于自身的的局限性,最容易導致丟幀。
(1)磁帶霉變:VHS/S-VHS磁帶存放時間一長,很容易霉變,播放的時候,霉粉脫落堵塞磁頭,造成視頻信號中斷,導致嚴重丟幀。在電視屏幕上表現為圖像不清晰,雪花點嚴重,圖像扭曲,或者沒有圖像。
辦法:想辦法清洗掉錄像帶的霉霜,經常清洗錄像機磁頭。
(2)粉塵污染:環境粉塵污染與磁粉微量的脫落,夾在磁頭縫隙與磁帶之間,視頻信號偶爾有失落,主要是行場掃描的同步信號丟失,造成丟幀,在電視上看圖像偶爾有亮點、線條等干擾。這種丟幀一般是偶然性的,比較輕微。
辦法:盡量用新的高質量的錄像帶,保持清潔,防止灰塵侵襲到攝像機內部。
(3)走帶阻力大:錄像帶緊,造成錄像機主導軸卷帶的阻力大,速度變慢不穩,這樣同步信號的頻率也不穩定。在電視上看,圖像翻滾或水平扭曲,造成的丟幀有時候很嚴重。
辦法:拍攝之前要保證錄像帶卷帶輕松自如,可以用錄像機平穩地將錄像帶進、倒一個來回。播放時也可以先這樣處理一下。
(4)磁跡誤差:外來錄像帶的磁跡與本機磁頭位置誤差過大,調節磁跡也不能解決,造成磁頭運動軌跡始終不能與錄像帶磁跡重合,播放的時候,電視畫面間隔地出現滾動或扭曲狀,造成的丟幀有時候很嚴重,甚至不能采集。
辦法:可以用拍攝該錄像帶的攝像機來播放,如果拿不到原來的攝錄像機,可以自行微調錄像機的走帶機構。打開錄像機殼,找到放像機的磁鼓前后的2個可以調節的導柱。用一種專用的中間帶缺口的螺絲起子,微微調節其中一個導柱上面的螺絲,記住調節前的螺絲角度,這樣就微微改變了磁帶包在磁鼓上的角度,直到電視畫面穩定為止,用過以后記住要恢復原狀。
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