01
流水线基础
什么是流水线？为什么需要流水线？三大核心指标：吞吐率、延迟、面积。
核心概念指标
02
图像处理瓶颈
传统串行处理的痛点，像素级时序挑战，行缓冲与窗口缓存概念。
时序行缓冲
03
流水线级数设计
如何划分流水线阶段？平衡各级延迟的黄金法则。
级数平衡
04
行缓冲器设计
FIFO与Shift Register实现行缓存，双缓冲与乒乓操作。
FIFO乒乓
05
窗口缓存架构
3x3、5x5窗口生成器设计，滑动窗口的流水线实现。
窗口滑动
06
数据流同步
Valid/Ready握手协议，Backpressure处理，Stall与Flush策略。
握手反压
07
像素时钟域转换
跨时钟域同步，异步FIFO在流水线中的应用。
跨时钟异步FIFO
08
流水线寄存器插入
Retiming技术，寄存器平衡与关键路径优化。
Retiming时序
09
乘法器与加法器流水线
DSP48单元的使用，多周期路径与流水线插入。
DSP48算术
10
图像缩放流水线
双线性插值的流水线实现，系数生成与像素映射。
插值缩放
11
色彩空间转换
RGB2YUV的流水线设计，矩阵乘法流水线化。
色彩矩阵
12
直方图均衡化
统计阶段的流水线加速，CDF计算的并行化。
直方图CDF
13
边缘检测Sobel
梯度计算的流水线，阈值判断的硬件实现。
Sobel梯度
14
高斯滤波
二维卷积的流水线分解，系数对称性优化。
高斯卷积
15
中值滤波
排序网络的流水线实现，3x3窗口的快速中值。
排序中值
16
形态学操作
膨胀与腐蚀的流水线，开闭运算的硬件加速。
形态学加速
17
图像金字塔
下采样与上采样的流水线，高斯金字塔构建。
金字塔多尺度
18
特征点检测
Harris角点检测的流水线，非极大值抑制。
HarrisNMS
19
光流计算
Lucas-Kanade算法的流水线化，迭代优化。
光流LK
20
HOG特征提取
梯度直方图统计的流水线，Block归一化。
HOG归一化
21
CNN卷积加速
Im2Col+GEMM的流水线，Winograd算法。
CNNWinograd
22
Pooling层流水线
MaxPooling与AveragePooling的硬件实现。
池化硬件
23
激活函数流水线
ReLU、Sigmoid、Tanh的查找表与近似计算。
激活LUT
24
全连接层加速
矩阵向量乘的流水线，权重缓存与数据复用。
FC复用
25
多路视频拼接
多通道数据合并，同步与仲裁机制。
拼接仲裁
26
MIPI与LVDS接口
高速串行数据的接收与分发，Deserializer设计。
MIPILVDS
27
DDR带宽优化
Burst传输与行缓存管理，Tile-based处理策略。
DDRTile
28
性能评估与调优
Pipeline Stall分析，吞吐率公式与实测对比。
性能Stall
29
综合与时序收敛
时序约束编写，关键路径分析与重定时。
时序约束
30
项目实战
1080p@60fps实时图像处理流水线，从RTL到上板验证。
实战RTL