除了人眼感受視頻信息之外，獲取視頻信號的最主要工具是視頻攝像機，它以確定的時間間隔逐幀捕獲圖像。在視頻攝像機里有一種類似于人眼中錐狀體和桿狀體一樣的感光器件，我們稱之為光電傳感器。當(dāng)攝像機只有一個光電傳感器，而且對光頻譜吸收函數(shù)類似于視覺系統(tǒng)的相對亮度效率函數(shù)時，所采集的是灰度圖像，即像Y信號一樣。當(dāng)攝像機有三個分別對三基色響應(yīng)的光電傳感器時，采集到的是彩色圖像。如果光電傳感器的頻率響應(yīng)范圍在可見光之外，如紅外線波段，X光波段，則攝像機采集的視頻信號不能被人眼所觀察，而作為某種特殊用途，如夜間的紅外攝影、X光攝像等。
當(dāng)視頻攝像機的輸出為模擬視頻信號時（不經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換），稱為模擬攝像機，當(dāng)輸出為數(shù)字視頻時，稱為數(shù)字?jǐn)z像機。由于數(shù)字化的優(yōu)越性和通信環(huán)境數(shù)字化的進展，數(shù)字?jǐn)z像機的出現(xiàn)打破了多年來模擬攝像機一統(tǒng)天下的局面，并且其發(fā)展的勢頭非常之快，數(shù)字?jǐn)z像機必將逐步取代模擬攝像機。為了保證視頻信號能在模擬電視上顯示，數(shù)字?jǐn)z像機通常繼續(xù)保留模擬復(fù)合視頻信號輸出。
按照攝像機感光表面?zhèn)鞲衅鞑牧系牟煌ǔＳ袃煞N類型的攝像機：一類就是我們常見的基于半導(dǎo)體器件的CCD（Charge-Coupled Devices）陣列或CMOS陣列攝像機；另一類是曾經(jīng)廣泛使用的基于視像管的攝像機，如光導(dǎo)攝像機、氧化鉛光電導(dǎo)攝像機等。攝像機成像器的感光表面前放置一聚焦透鏡，從景物表面反射的光線經(jīng)透鏡聚焦在感光表面上，感光表面上的光電傳感器轉(zhuǎn)換光信號到電信號。對于CCD攝像機，感光表面上分布著二維陣列的光電傳感器，一個像素點對應(yīng)一個傳感器，當(dāng)光線被聚焦在感光表面上時，每一個傳感器都把光信號轉(zhuǎn)換為電信號，并在幀間隔時間內(nèi)存儲在緩存中。而在讀出這些信號時，則按照從上到下的順序，一行一行地讀出顯示或進行處理。視像管攝像機其感光表面被隨光強度變化的電子束以光柵掃描方式逐行掃描，因此，不同行掃描的時間不是同時的，這一點與CCD攝像機不同。對于逐行掃描，視像管攝像機中電子束連續(xù)地掃描每一行，而CCD攝像機連續(xù)讀出緩存中的信號。對于隔行掃描，視像管攝像機中電子束在前半幀的時間里隔行掃描，在后半頓的時間里電子束掃描另外一行。而CCD攝像機則在前半幀時間里每隔一行讀出緩存中的數(shù)據(jù)，在后半幀時間里讀出另外一行。
對于捕獲彩色圖像，上面所說的每一個傳感器都包含三種分別對三基色頻率響應(yīng)的傳感器。有些家用攝像機，為了降低成本每個像素點只采用一個傳感器來進行彩色成像，它是通過將每個像素點區(qū)域分成三個小區(qū)域，每個小區(qū)域分別對應(yīng)不同基色的頻率響應(yīng)。三種捕獲的顏色信號可以直接以三基色形式輸出或者轉(zhuǎn)換成亮度和色度信號輸出，也可以復(fù)用成復(fù)合信號輸出。
圖像通信設(shè)備的視頻信號，大部分來自CCD模擬彩色攝像機。CCD攝像機的體積可以很小，能在面積非常小的芯片上分布數(shù)量巨大的傳感器陣列。如在1/6英寸的面積上能夠排列100多萬像素。由于單位面積的像素點增加，圖像分辨率可以做得很高。
數(shù)字?jǐn)z像機最典型的代表是DV標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字視頻攝像機，它通過將CCD轉(zhuǎn)換光信號得到的視頻信號進行A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成數(shù)字視頻信號，然后再經(jīng)過數(shù)字信號處理、數(shù)據(jù)壓縮，最終可輸出經(jīng)壓縮的數(shù)字視頻信號（如壓縮比為3︰1~5︰1）。這種數(shù)字?jǐn)z像輸出的圖像質(zhì)量較高，水平清晰度可達540線，已接近廣播級模擬攝像機指標(biāo)的下限。而家用錄像系統(tǒng)（VHS，Video Home System）的模擬錄像格式（
DV攝像機具有DV/IEEE1394輸出接口（俗稱“火線”，Fire Wire），是一種和PC機相連的接口協(xié)議。在PC上加上DV輸入/輸出接口卡，就可以和這種數(shù)字?jǐn)z像機方便地進行信息交互。當(dāng)然，這類攝像通常還帶有普通模擬復(fù)合視頻輸出及S-Video輸出。
顯示視頻最常見的設(shè)備是陰極射線管CRT，或稱顯像管，現(xiàn)在使用最多的是彩色顯像管。它主要由電子槍、電子束偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)和熒光屏組成。其中電子槍用來發(fā)射電子，并使之成為加速和聚焦的電子束，根據(jù)輸入信號的大小，可以控制電子束的強弱；偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)使電子束作水平或垂直的偏轉(zhuǎn)，使電子束根據(jù)屏幕掃描路徑的要求打在熒光屏的指定位置；熒光屏隨著入射電子束的強度發(fā)出不同強弱的光，從而顯示出可供觀看的圖像。
常見的彩色顯像管是單槍三束顯像管，在這種顯像管中，三條電子束公用一個電子槍，三條電子束水平排列，射到熒光屏上對應(yīng)的像素點。由電子槍發(fā)出的三束電子流的強弱分別代表所顯示像素的RGB三基色分量的大小。當(dāng)電子流擊中熒光屏某像素點上對應(yīng)的RGB熒光粉小點時，使其發(fā)出不同的色光。一個像素的三種不同波長的色光在人眼中混合成某種顏色的光。當(dāng)電子束周而復(fù)始地從左到右、從上到下快速掃描時，由于眼睛的視覺暫留作用，就會在我們眼中形成一幅幅生動的畫面。
CRT顯示器顯示圖像具有很大的動態(tài)范圍，以致顯示的圖像很亮，能在較遠的距離或者在較亮的白天光照下觀看。然而為了能使電子束到達熒光屏上下左右邊上，CRT顯像管的長度大約等于屏幕的寬度。當(dāng)觀看的屏幕增大時，必然要求更長的顯像管，使得CRT顯示器顯得笨重粗大。為了達到大屏幕、薄厚度、重量輕便的應(yīng)用要求，出現(xiàn)了液晶顯示器、彩色等離子體顯示器等新顯示產(chǎn)品。
LCD顯示器是利用液晶場致發(fā)光效應(yīng)的一種新型平板顯示器件。其中的液晶是一種在一定溫度范圍內(nèi)呈現(xiàn)既不同于固態(tài)、液態(tài)，又不同于氣態(tài)的特殊物質(zhì)態(tài)，它既具有各向異性的晶體所特有的雙折射性，又具有液體的流動性。在顯示應(yīng)用領(lǐng)域，液晶由于它的各向異性而具有的電光效應(yīng)，可以制成不同類型的顯示器件。它的基本原理是應(yīng)用薄膜晶體管陣列（TFTs，active-matrix Thin-Film Transistors）產(chǎn)生的電場改變液晶的光學(xué)特性，從而改變液晶的亮度和顏色。
等離子體顯示器PDP另一種不同于LCD的顯示器。在PDP器件中，一種惰性氣體（如氙氣）充滿在兩層玻璃片之間，它相隔100~200寬平行分開排列。使用電極使氣體放電產(chǎn)生紫外光。紅、綠、藍熒光物質(zhì)吸收這些放電的紫外光的能量，再輻射出不同顏色的可見光呈現(xiàn)在屏幕上。因此不同于LCD，PDP是一種發(fā)射型顯示器，它的亮度和可視場的角度這兩項性能都比LCD要好。
