随着多媒体技术和网络技术的发展,可编程视频采集系统的研究与实现越来越受到人们的重视。目前,图像的采集设备大都是利用计算机强大的处理能力和通用的接口,设计专用的图像采集卡来采集图像,但因其成本高,携带不便,在这种背景下,设计一种轻便小巧的采集系统来采集、存储、压缩并显示所需的图像成为市场所需。论文首先介绍了整个视频采集系统的组成,概括介绍了各个部分的功能以及他们之间的关系,并确立了以Altera的SOPC系统的一种——NIOS II为核心的方案。接着的两部分是本论文研究的主要内容,即视频采集系统的硬件设计部分和软件设计部分。本系统中的硬件主要由处理器FPGA以及相关器件和传感器组成。其软件分主要是NIOS II部分软件,用于处理高速的数据采集和保存,以及H.264的算法和一些接口功能。课题除了完成上述系统外,还在具体的实现环节上提出了三个创新点,其一:根据CMOS图像传感器的工作原理,利用FPGA设计了接口电路模块,Nios CPU控制采集的启动与配置。其二:将H.264编码算法程序移植到Nios II,具有成本低、扩展性好及适用范围广等优点,发展前景十分广阔。其三:利用FPGA设计VGA接口可以将要显示的数据直接送到显示器,抛弃了VGA显示专用芯片,节省了计算机处理过程,加快了数据处理速度,节约了硬件成本。