图像是自然生物或人造物理的观测系统对世界的记录，是以物理为载体，以介质来记录信息的一种形式。图像信息是人类认识世界的重要知识来源。据学者统计，人类所得的信息有80%以上是来自眼睛摄取的图像。而事实上，这种静态的图像已无法满足人们对视频信息的要求。随着人们对视频数据的要求越来越高，高清晰、实时性视频数据量越来越大，视频的实时处理难度也在逐渐增大。
按系统的处理器不同嵌入式视频采集系统大致可分为三类：（1）基于专用视频图像芯片的视频采集系统；（2）基于PC的视频采集系统；（3）基于DSP的视频采集系统。
基于专用视频图像芯片的视频采集系统其核心处理单元为专用图像芯片，该图像芯片决定系统的功
嵌入式系统在现代科技中扮演着至关重要的角色，特别是在视频采集和处理领域。嵌入式视频采集系统是专门设计用来捕获、处理和存储视频数据的设备，它结合了硬件和软件，以满足实时性和高效能的需求。本文将探讨嵌入式系统，特别是基于ARM技术的视频采集系统设计与实现。
视频采集系统的核心任务是对视频信号进行数字化，这通常涉及到图像传感器（如CCD）、模数转换器（ADC）、以及数字信号处理器（DSP）。图像传感器捕捉到的模拟视频信号通过ADC转换为数字信号，然后由DSP进行处理，例如压缩、分析、以及可能的图像增强算法。
嵌入式视频采集系统主要分为三类：
1. 基于专用视频图像芯片的系统：这类系统依赖于专为特定应用设计的图像处理芯片，如数码摄像机。它们具有高度定制化的特点，但可能缺乏通用性。
2. 基于PC的视频采集系统：这类系统通常使用视频采集卡，配合PC上的软件进行视频采集、显示和存储。尽管功能强大，但由于PC平台的限制，往往在实时处理方面表现不佳。
3. 基于DSP的视频采集系统：这类系统采用数字信号处理器，如TI的TMS320系列，结合可编程逻辑器件（如CPLD/FPGA/EPLD）进行视频采样控制。这种设计提供了更大的灵活性，能够适应多种视频处理需求，并且能实现实时的图像处理。
CPLD（复杂可编程逻辑器件）是一种高度集成的集成电路，用户可以根据需求自定义逻辑功能。通过原理图或硬件描述语言（HDL）设计，生成目标文件后，通过在系统编程（ISP）将代码下载到CPLD中，实现所需的数字系统。
在硬件设计阶段，视频采集系统通常包括以下部分：
- 视频图像采集：由图像传感器和ADC组成，负责将模拟视频信号转换为数字信号。
- 同步逻辑控制：确保数据采集和处理的同步，避免帧丢失或错位。
- 视频图像处理：利用DSP进行实时的图像分析、压缩和增强。
- 显示输出：将处理后的图像显示在屏幕上，供用户查看。
- 数据存储：保存采集的视频数据，以便后续分析或回放。
例如，TI的TMS320DM642是一款强大的定点DSP，适用于视频处理应用。它可以与视频编解码器（如TVP5150）直接接口，支持多路视频输入，可以实现多种视频压缩和图像处理算法。这样的系统不仅具有灵活性，还具备优秀的处理性能，适用于各种嵌入式视频采集应用场景。
嵌入式视频采集系统的设计与实现是一个涉及硬件选型、软件编程和操作系统优化的复杂过程。选择合适的处理器和外围器件，结合高效的算法，能够在满足实时性和效率要求的同时，提供高质量的视频处理效果。随着技术的进步，嵌入式系统在视频采集和处理领域的应用将会更加广泛和深入。
