Capture Card

Eine Capture Card ist eine Platine, die analoge oder digitale Videosignale von einer externen Quelle in Daten umwandelt, die ein Computer speichern und verarbeiten kann. Sie sitzt zwischen einer Kamera, einem Broadcast-Deck, einem medizinischen Bildgebungsgerät oder einer anderen Videoquelle und dem Host-Computer und fungiert als Übersetzer und Puffer. Die Karte bewältigt die Zeit- und Synchronisationsanforderungen von Live-Video, die Standard-Computeranschlüsse nicht zuverlässig verwalten können.

Capture Cards akzeptieren Video über verschiedene Anschlüsse: Composite (RCA), S-Video, Component (YPbPr), HDMI, SDI oder analoges RGB. Ältere Karten arbeiten mit interlaced Signalen bei 29,97 oder 25 Bildern pro Sekunde; moderne Geräte handhaben Progressive Scan und hohe Bildraten. Die Auflösung reicht von 720×480 (NTSC) und 720×576 (PAL) für Broadcast-Standardauflösung bis zu 4K bei 60 Hz auf aktueller Hardware. Die Karte tastet das eingehende Signal ab, quantisiert es auf digitale Werte (typischerweise 8 oder 10 Bit pro Kanal) und schreibt die Daten über PCIe oder USB in den Arbeitsspeicher oder die Festplatte.

Hardware und Performance

Interne Capture Cards werden direkt in einen PCIe-Slot eingebaut und bieten die niedrigste Latenz und den höchsten Durchsatz, erreichen 10 Gigabit pro Sekunde oder mehr je nach Schnittstellengeneration. Externe USB-Capture-Geräte opfern Geschwindigkeit für Portabilität und einfache Installation, führen aber zu messbarer Verzögerung, typischerweise 40 bis 80 Millisekunden, was bei Live-Switching entscheidend ist. Einige Karten enthalten einen integrierten FPGA oder dedizierte Prozessoren, um Farbbereichskonvertierung, Deinterlacing oder Skalierung ohne CPU-Belastung zu handhaben.

Die kritische Einschränkung jeder Capture Card ist die Bandbreite. Ein unkomprimierter 1080p60-Stream bei 10-Bit-Farbe benötigt ungefähr 6,6 Gigabit pro Sekunde; die meisten Karten komprimieren in Hardware mit H.264-, ProRes- oder DNxHD-Codecs, um in ihre Schnittstellengrenzen zu passen. Jitter, verlorene Bilder und Audio-Sync-Drift treten auf, wenn die Capture-Pipeline mit der eingehenden Signalrate nicht Schritt halten kann.

Capture Cards sind Standard in Broadcast-Zentren, Live-Streaming-Setups, medizinischen Endoskopie-Aufnahmen, industrieller Prozessdokumentation und Retrospiele-Archivierung. Der Begriff unterscheidet sie von Frame Grabbern, die einzelne Standbilder erfassen, und von einfachen Durchschleif-Geräten, die auf externe Medien aufzeichnen ohne CPU-Beteiligung.