2026年FPGA大赛只剩一周，用紫光同创FPGA做实时视频拼接，DDR带宽不够用，除了降分辨率还有哪些硬核优化？

一周时间别折腾什么大架构了，最稳的是把帧缓存压缩做对。RGB565转YUV422，亮度全保留，色度两个像素共享一份，带宽直接省三分之一，你差的30%一下就补回来了。具体做法：写侧把RGB转YUV，读侧再转回RGB，中间存YUV422格式。紫光同创的IP里应该有颜色空间转换核，没有就自己写查表，一周时间完全够。注意转回来后色度是插值的，拼接缝附近颜色可能略淡，但视频拼接场景下肉眼基本看不出。先把这个做了，跑通再考虑别的。你们现在DDR带宽具体是怎么算的？读写比例是多少？

行交织分块缓存这个思路对，但一周内全做完风险不小。我建议把优先级排一下：先做YUV422压缩，这个改动最小、收益最直接；然后做多bank交替，DDR3一般有8个bank，你们现在是不是所有读写都挤在同一个bank？把四路输入映射到不同bank，写地址错开，读的时候按行号轮询四个bank，突发长度调到8或16，带宽利用率能上来不少。最后才是行交织分块，这个改动涉及行缓存和读时序，最容易出bug，如果前两步做完带宽够了就别碰。另外可以查一下你们DDR控制器有没有自动预充电和突发终止选项，有时候默认配置没开，带宽白白浪费。还有个土办法：四路输入本身有相位差，把写操作分散到不同时钟域，用FIFO做异步缓冲，让DDR读写尽量错峰，这个改动小但效果看运气。你们现在DDR跑在多少MHz？数据位宽16还是32？这直接决定还能挤出多少余量。

说实话，一周时间做硬核优化，最怕的就是思路太散。我建议你们把问题拆成两个层面：一是DDR带宽到底浪费在哪，二是能不能从源头减少数据量。先说浪费，很多人忽略的是DDR的读写切换开销。DDR3的tWTR和tRTW，也就是写转读和读转写的延迟，每次切换都要损失十几个周期。如果你们四路输入是独立写、拼接输出是统一读，那DDR总线上的读写切换频率会非常高。解决办法是加大写侧和读侧的FIFO深度，比如每路写FIFO缓存两行数据，读侧缓存一行半，然后让控制器攒够一批连续写再切到读，把切换次数降下来。这个改动比多bank交替更直接，因为多bank只是减少bank冲突，而切换开销是协议层面的。再说从源头减少数据量，除了RGB565转YUV422，还有一个思路是降低色度分辨率——YUV422其实还能再压成YUV420，但拼接场景下色度模糊会比较明显，不推荐。另一个容易被忽略的点是：你们四路HDMI输入是实时流，但拼接输出如果不需要实时预览，可以考虑输出端降到30fps、输入端保持60fps，这样读带宽减半。不过评委现场大概率会看实时输出，这个得权衡。最后说个具体参数推导的思路：假设单路1080p60，RGB565每像素16bit，一行1920像素就是3840字节；如果YUV422每像素16bit但只有亮度是满分辨率，色度两个像素共享，实际每像素还是16bit，但有效数据量其实没变——不对，这里有个关键点：RGB565转YUV422后，每像素仍然是16bit，但YUV422的采样结构允许你在读回时只恢复Y分量用于边缘检测之类，如果拼接算法不依赖色度，读侧可以只读Y分量，那带宽又省一半。这个要看你们拼接算法具体做什么，如果是简单的四屏并列输出，色度完全可以只读一半。你们输出分辨率是多少？四路拼接后是4K还是2K？如果输出比输入小，那读带宽本身就有余量，问题可能出在写侧。建议你们先用逻辑分析仪抓一下DDR控制器的实际读写时序，看看利用率到底是多少，有时候算出来的30%差距实际跑起来没那么严重。

一周时间，别动架构了，先把YUV422做了，这个最稳。然后检查一下DDR控制器配置，burst length和预充电选项有时默认不是最优，改一下能挤几个点。多bank交替和行交织分块都是好方向，但实现复杂，调试周期长，最后两天万一出bug就全完了。你们现在具体是四路1080p60吗？输出是拼接成一个大画面还是四宫格？输出分辨率不同，带宽压力差别很大。

先把四路输入在写侧各自缓存两行，然后让DDR控制器按bank轮询提交写突发，读侧按拼接目标行的地址顺序读，这样读写切换次数能降一半以上。另外RGB565转YUV422是白送的省带宽手段，一周内就做这两个，别碰行交织分块，那个调试时间不够。你们DDR位宽是16还是32？这决定瓶颈在协议开销还是数据量上。

个人感觉一周内最划算的是把帧缓存从RGB565换成YUV422，写侧转格式，读侧转回来，带宽直接省三分之一。但要注意读回时色度是两像素共享的，拼接缝附近会有轻微色偏，评委不细看基本无感。如果做了这个还差一点，再考虑把四路输入的写地址映射到不同bank，突发长度调到16，让DDR控制器在写四路之间轮询而不是等一路写完再写下一路，这样bank冲突会少很多。行交织分块我劝你最后两天别碰，它要改行缓存和读时序，出bug很难查。你们现在DDR跑多少MHz？读写比例大概几比几？这直接决定先优化切换还是先压缩数据量。