Schau nochmal auf die Seite von Xilinx und dort speziell nach den Virtex-5-SXT FPGAs das ist eine DSP optimierte FPGA Familie mit bis zu 352 GMACs bei 550 MHz. Die bieten auch komplette Developmentkits mit zugehöriger IDE an.
Mit USB wirst Du die,oben gestellten, Anforderungen kaum erfüllen können. USB 2.0 ist zwar schnell genug, aber die USB-Web Cams (auch die etwas besseren ) sind qualitativ unterste Ebene.
Kameras z.B. www.framos.de oder Panasonic bzw. Sony bedingt auch noch Philips
Good Luck
Gruß Hartmut