2026年了，FPGA大赛用国产高云FPGA做实时视频拼接，4路HDMI输入DDR4带宽不够，除了行交织还有什么省带宽的架构？

先别急着上压缩，压缩IP在高云上也要吃逻辑资源和时钟，搞不好时序更崩。个人感觉你先把DDR4的访问效率抠出来更实在。4路1080p60，关键不是总带宽不够，而是你读写模式太碎。试试把每路输入按行分块，比如一次攒够16行或32行再发起突发写，写DDR4时用连续地址，读的时候按拼接输出顺序一次读一大块。这样DDR4的page hit率会高很多，实际可用带宽能提20%到30%。另外，你只拼接有效ROI的话，可以把四路里不需要的边角直接丢弃，只把有效区域写进DDR，这样带宽需求直接按面积比例降。先算一下你实际要输出的画面有多大，如果只是中间裁一块，那带宽压力小很多。你现在的拼接输出分辨率是多少？

这条往深处说，其实你现在的瓶颈很可能不是DDR4带宽本身，而是你访问模式把带宽浪费了。4路1080p60，每路像素时钟大约148.5MHz，RGB888的话每像素24bit，单路数据率约3.56Gbps，四路也就14.2Gbps，DDR4哪怕只跑1200MHz、32bit位宽，理论带宽也有38.4Gbps，算上效率打个六折也有23Gbps，理论上够用。但你时序崩，大概率是行交织这种方案导致读写地址跳变太频繁，DDR4每次换行都要预充电和激活，效率可能跌到三成以下。所以核心思路是让读写都变成大块连续突发。具体做法：输入侧，每路HDMI进来后先过一个小FIFO，攒够比如64个像素就发起一次写请求，写地址按行号映射到DDR4的固定bank和row，保证同一行的数据在物理上连续。输出侧，拼接时按目标图像的行扫描顺序读，每读一行也是连续突发。这样DDR4的效率能拉到七成以上，带宽问题基本解决。压缩传输可以作为第二步优化，但别用RLE，视频数据相关性没那么强，RLE对自然图像压缩比很差。更实用的是用简单的YUV422转YUV420，色度减半，数据量直接降三分之一，画质损失肉眼很难察觉。但注意，高云GW5AT里做色彩空间转换要消耗DSP资源，你得看剩余资源够不够。另外，分块缓存和乒乓操作可以结合：把DDR4分成四个bank组，每路输入固定写一个bank组，输出读的时候轮询四个bank组，这样读写并行度更高，还能避免读写冲突。最后说ROI，如果你们拼接后只输出中间一块，比如1920×1080从四路中各裁剪一部分，那每路实际只需要写裁剪后的区域，比如每路只写960×540，总数据量直接降到原来的四分之一，带宽彻底不是问题。但要注意裁剪逻辑要在输入侧就做，别全存了再裁，那就没意义了。你们现在四路输入是固定位置拼接还是动态ROI？如果动态的话，裁剪坐标要实时算，时序上要多留余量。

提一个容易被忽略的点：高云GW5AT的DDR4控制器IP，配置里的仲裁策略对实际带宽影响很大。默认一般是固定优先级或轮询，但你们四路输入加一路输出，五路访问，轮询反而会导致切换开销大。建议把写优先级设高，读设低，因为写可以靠FIFO缓存容忍延迟，读一旦断了输出画面就会撕裂。另外，你们可以试试把输出缓存做成双帧乒乓，一帧在DDR里读，另一帧在片上RAM里显示，这样读DDR的节奏可以更宽松，不用严格跟着HDMI输出时序走。还有个小技巧：如果四路输入画面内容相对静止，可以加一个简单的帧间变化检测，只有变化大的块才更新DDR里的数据，输出时直接读旧帧。这个对监控类场景很有效，但如果是动态视频拼接，比如游戏画面，那就别用了，反而增加逻辑开销。最后提醒一下，别忽略DDR4的刷新开销，尤其在高温环境下刷新频率会更高，你算带宽时最好留出15%的余量。你们现在板卡上DDR4颗粒是单片还是双片？位宽多少？这个影响挺大的。