Hice casi exactamente lo mismo hace unos 7 años. Fue llamado el "video exprimidor", tomó 2 transmisiones de video analógicas y la transmisión de video de salida 1, excepto que en este caso era izquierda / derecha en lugar de arriba / abajo. Las cámaras se activaron simultáneamente.
Hacer a la izquierda / a la derecha tiene la ventaja de que necesita muy poco búfer (siempre que estén razonablemente sincronizados), mientras que con la parte superior / inferior necesita búfer al menos un fotograma completo. La memoria integrada era suficiente para almacenar un par de líneas, pero no creo que sea suficiente para un fotograma completo (al menos no con un FPGA barato).
El diseño básicamente usó dos ADV7180 para digitalizar los flujos de video entrantes, la salida digital se dirigió a un FPGA (Spartan-3AN) que toma una muestra y combina los dos flujos digitales en uno, y la salida se envía a un ADV7171 para generar el salida análoga.