隨著數字融合的進一步發展，系統的設計和實現需要更大的靈活性，以解決將完全不同的標準和要求整合為同類產品時引發的諸多問題。本文介紹FPGA在視頻處理中的應用，與ASSP和芯片組解決方案相比，FPGA可根據目前設計工程師的實際需求提供不同層次的靈活性，并保持明顯優于傳統DSP的性能。

　　實時視頻處理對系統性能的要求極高，因此幾乎所有只具最簡單功能的通用DSP都不具備這項功能。可程序邏輯組件允許設計人員利用平行處理技術實現視頻信號處理算法，并且只需單個組件就能實現期望的性能。基于DSP的解決方案通常需要在單板上嵌入許多DSP，以得到必需的處理能力，這無疑將增加程序資源開銷和數據內存資源開銷。

　　藉由在實時環境下進行視頻處理，系統工程人員可將幀內存需求和數據緩沖需求降至最低，而在非實時應用中則無需如此。隨著業界積極推動高質量視頻開發以及壓縮格式的不斷改進，系統處理速度也不斷提高。可程序邏輯組件也采用了專用尋呼設備中廣泛采用的FPGA組件架構。由于FPGA制程的發展遵循摩爾定律，因此與稍早開發的同種產品相比，新產品能以更具吸引力的成本優勢實現相同的功能和性能。

　　這種趨勢的一大源動力來自網絡、廣播、處理和顯示技術的融合，即業界所稱的‘數位融合’。由于在極窄的傳輸信道(如無線信道)上發送高頻寬視頻數據并保持適當的業務質量(QoS)極其困難，因此設計人員展開了廣泛的研究，致力于改進糾錯、壓縮和圖像處理技術，這些研究均建立在FPGA實現的基礎上。

　　圖像壓縮/解壓縮-DCT/IDCT 目前在數字視頻系統中主要使用的視頻壓縮格式是MPEG2，已廣泛應用于數字電視、視訊轉換盒、數字衛星系統、高清晰度電視(HDTV)譯碼器、DVD播放器、視頻會議設備和*中。原始的數字視頻信息總需要進行壓縮，以便藉由適當的傳輸通道傳送或者儲存在適當的介質(如磁盤)中。此外還有許多新標準即將或正在推出，包括最為引人注目的MPEG4，但大多數基于該技術的產品仍在開發中。

　　MPEG2和MPEG4算法的核心是一種稱為離散余弦變換(DCT)的作業。DCT的基本原理是取圖素塊的平方并除去觀察者察覺不到的冗余信息。為了解壓縮數據，還需要反離散余弦(IDCT)運算。

　　雖然MPEG算法中的DCT部份已經標準化并能在FPGA中有效實現，MPEG編碼仍有許多部份尚未明確規定。而正是這些不明確部份使得一家公司的產品得以區別于競爭對手，并開發出擁有自主產權的算法。許多專用MPEG譯碼器在這些部份(如運動估計模塊)使用了FPGA。因為FPGA可重新配置，因此組件能方便地進行刷新，并在整個開發階段(包括配置之后)整合新算法，而完全依賴標準ASSP解決方案的公司由于受到自身能力的限制而無法開發出類似產品，因此市場風險較大(圖1)。