随着社会对安全防范规范要求不断的提高，对于视频监控质量也随之越来越严格。传统的视频监控摄像机不论是在传输距离上，还是在视频图像的清晰度上都存在很多的问题，而数字网络高清摄像机可以较好的解决这些问题，因此研究数字高清摄像机有较大的现实意义和使用价值。目前对摄像机清晰度的提升以及其带来帧速率的降低和编码效率等问题都有着较为广泛的研究。本文采用目前较为主流的主控器和主处理器的设计方案，主要讨论了选用Davinci系列的ARM+DSP构架的TMS320DM368作为视频图像处理器，以及Kodak KAI-02150CCD两百万像素高清图像传感器作为采集前端的嵌入式数字高清网络摄像机的采集、前处理以及编码模块的实现。在课题设计过程中，对于该款高清视频图像传感器数据采集前端，采用了I2C作为前端视频采集模块控制总线，发送控制命令参数，根据视频图像处理器采集传感器原始图像数据分析，在视频图像处理器上利用提供的曝光和白平衡算法，自动改变视频采集参数，实现了摄像机的自动曝光和自动白平衡，从而获取到较好的图像原始数据。然后针对原始的图像数据，进行色彩插值、色彩空间变换、图像格式重排等视频图像前处理操作，进而得到更好的高清视频图像数据。最后将处理后的视频图像传递给H.264编码器进行编码压缩，把压缩后的视频图像传输到计算机端查看。本文对上述的图像采集、前处理以及编码压缩实现分章节展开讨论分析，并指出不足和展望进一步需要开展的工作。本文通过反复的设计修改和实验调试，最终采集得到良好的高清视频图像。