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在现代社会,视频技术与我们的生活息息相关,人们对于视频质量的要求也越来越高。因此,需要强有力的视频处理设备,对视频进行高效处理。目前,大多数视频处理设备采用CPU或GPU作为核心处理器,无法满足对多路超高清视频处理时的实时性要求,更无法满足用户对于超高清分辨率和高刷新率的要求。为了能提升视频处理效率,实现对多路超高清视频的实时处理,需要从硬件层面对视频处理设备的架构进行设计,从软件算法层面实现视频处理的高效。针对当前视频技术的研究现状,并结合实际应用场景,本文设计了基于FPGA的多路超高清视频实时处理系统。该系统从硬件和算法方面对视频处理进行加速,解决多路4K分辨率视频同时输入和输出的难点,并采用多核心的架构和并行的机制,实现对于视频数据的高效处理。多核心的视频处理系统单板采用2片Kintex-7 FPGA作为核心处理器,4片SiI9616作为系统视频处理器,一片Cortex-M7内核的MCU作为系统控制器,并搭载8片2Gbits的DDR3高速存储颗粒。该系统硬件平台设计包括复杂的原理图设计和12层高速PCB设计。1866Mbps高速DDR3存储器和10Gbps GTX高速通信对系统信号完整性和电源完整性设计构成了严峻的挑战。通过多板联合,利用FPGA并行处理的优势,对视频处理算法进行合理设计,可实现数十路超高清视频的高速并行处理。将自主设计的系统硬件平台与视频处理算法相结合,采用Verilog硬件描述语言,完成算法设计并对系统进行调试,可实现视频的缩放、平滑滤波和边缘检测等多种处理,同时能够满足多路超高清视频实时处理的设计要求。本系统包含多个高速接口,在保证高性能的同时具有很强的灵活性,能够适用于VR/AR视频技术、智能驾驶和人工智能等方面的研究和开发,并适用于多种应用场景。