随着通信技术、多媒体与计算视觉技术的快速发展,越来越多的应用系统不仅要求传输与处理那些事先存储下来的图像数据,更重要的是能够获取动态的图像信息,并能对这些信息进行实时处理。因此,如何实时的采集、处理数字视频数据就成为这些应用系统中新的重要环节。本课题结合现有的各种视频传输系统,在综合分析了各种传输接口的速度要求、实现成本、适用性等指标的基础上,考虑采用SATA2作为传输接口,并以DDR2 SDRAM作为图像数据缓存器件,Xilinx公司的Virtex5系列FPGA作为核心控制器件实现了高速实时视频采集系统的设计工作。本文主要从协议分析与实现、硬件结构设计、仿真验证三个方面进行了系列的研究工作。首先,对SATA2协议的物理层、链路层、传输层与应用层分别进行了分析,对协议的具体实现原理进行详细的阐述。并在此基础上结合Virtex5系列FPGA的结构进行了硬件设计。其次,为了满足系统的实时性,设计了DDR2 SDRAM控制器,以平衡突发流量。本课题分析了DDR2 SDRAM控制器的控制协议,并在Virtex5系列FPGA上加以实现。最后,为了验证设计在逻辑上的正确性,对系统进行了综合、布线以及仿真验证。对SATA2协议控制器综合后进行了门级仿真;对DDR2 SDRAM控制器进行了初始化操作、读操作与写操作的仿真验证。测试表明,该系统的逻辑时序正确,达到了设计目标。