Попробуйте разложить видео в кадры jpeg, при этом подобрать такое качество jpeg, чтобы размер сильно не поменялся. То есть общий коэффициент сжатия остался прежний. Естественно, это надо делать какими-то batch-средствами. Если качество при этом вас устроит, то почему бы не перейти на mjpeg.
Количество фрагментов не должно пугать, все можно перекодировать одним крошечным скриптом.
Не очень представляю общую архитектуру. Может быть, можно вообще на ARM вынести декодирование. Что за ARM и какое он место занимает в архитектуре.
Есть еще mjpeg-2 декодер opensource. Можно попробовать его. Но вероятно тоже придется перекодировать исходные фрагменты, т.к. декодер может поддерживать не все режимы. И еще вопрос, уместится ли он в 6k.
http://opencores.org/project,mpeg2fpgaВот неплохая ссылка, можно оценить, сколько занимает jpeg decoder в совершенно различных ПЛИС.
http://www.visengi.com/products/jpeg_hardware_decoderВ 6k ни один не укладывается. Тем более, что это только jpeg. Нужен еще парсер mjpeg контейнера. Скорее всего это и невозможно.
Причем для jpeg от размера кадра величина кодера/декодера не сильно зависит. Если вообще зависит.