焦平面塊矩陣轉(zhuǎn)換列并行算術(shù)模數(shù)轉(zhuǎn)換方法及轉(zhuǎn)換器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及微電子學(xué)的集成電路領(lǐng)域，為提供一種新型的列并行算術(shù)ADC，用于實現(xiàn)塊矩陣轉(zhuǎn)換中的累加操作。使塊矩陣轉(zhuǎn)換中的累加操作成為ADC量化過程中固有的一部分，并且不使硬件資源過多的增加，因此使得處理效率也得以保證。為此，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是，焦平面塊矩陣轉(zhuǎn)換列并行算術(shù)模數(shù)轉(zhuǎn)換器，包括：依次相連的第一加法器、第二加法器、乘法器、第三加法器；第一加法器的輸出還經(jīng)過第一比較器與參考電壓比較，比較結(jié)果輸出到第二加法器；乘法器的輸出還經(jīng)過第二比較器與參考電壓比較，比較結(jié)果輸出到第三加法器；第三加法器的輸出經(jīng)延時器反饋回第一加法器。本發(fā)明主要應(yīng)用于集成電路設(shè)計制造。
【專利說明】焦平面塊矩陣轉(zhuǎn)換列并行算術(shù)模數(shù)轉(zhuǎn)換方法及轉(zhuǎn)換器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及微電子學(xué)的集成電路領(lǐng)域，尤其涉及列并行模數(shù)轉(zhuǎn)換器。具體講，涉及用于實現(xiàn)焦平面塊矩陣轉(zhuǎn)換的列并行算術(shù)模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
技術(shù)背景
[0002]近些年來，CMOS圖像傳感器(CIS)憑借其可單片集成、低面積和低功耗等優(yōu)點逐漸成為了視頻獲取領(lǐng)域的主流技術(shù)手段。在無線傳感和生物醫(yī)療等領(lǐng)域，為了對海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行保存和傳輸需要付出昂貴的代價。諸如圖像壓縮等視頻處理技術(shù)可以顯著地緩解傳輸帶寬受到的壓力，但是這通常需要精密的DSP (數(shù)字信號處理器)來完成相應(yīng)的塊矩陣轉(zhuǎn)換操作，其所占用的功耗和面積都是巨大的。
[0003]基于傳感器系統(tǒng)實現(xiàn)的焦平面圖像壓縮技術(shù)能有效的降低芯片的面積和功耗，其可以同時利用模擬電路的低功耗、低面積和數(shù)字電路的高精度。但是這種壓縮形式也面臨著不少挑戰(zhàn):焦平面上有限的硅片面積制約著電路的復(fù)雜度，比較低的信噪比(SNR)，并且要在有限的電路資源和復(fù)雜的圖像壓縮算法之間進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼壑?。塊矩陣轉(zhuǎn)換作為一種有損圖像壓縮算法，憑借其較大的壓縮比已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于許多視頻獲取和處理領(lǐng)域。
[0004]發(fā)明人發(fā)現(xiàn)已有的基于焦平面的塊矩陣轉(zhuǎn)換方法多是利用開關(guān)電容電路中電容值的比例完成像素值 和對應(yīng)核系數(shù)的乘法操作，再利用模擬累加器等手段完成累加操作。所有操作都在模擬域中完成，這樣做會使模擬電路固有的非線性和低精度的缺點凸顯出來，圖像處理的結(jié)果精度非常有限。此外，添加了用于塊矩陣轉(zhuǎn)換的電路模塊會大大增大CIS的處理周期。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種新型的列并行算術(shù)ADC，用于實現(xiàn)塊矩陣轉(zhuǎn)換中的累加操作。使塊矩陣轉(zhuǎn)換中的累加操作成為ADC量化過程中固有的一部分，并且不使硬件資源過多的增加，因此使得處理效率也得以保證。為此，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是，焦平面塊矩陣轉(zhuǎn)換列并行算術(shù)模數(shù)轉(zhuǎn)換器，包括:依次相連的第一加法器、第二加法器、乘法器、第三加法器；第一加法器的輸出還經(jīng)過第一比較器與參考電壓比較，比較結(jié)果輸出到第二加法器；乘法器的輸出還經(jīng)過第二比較器與參考電壓比較，比較結(jié)果輸出到第三加法器；第三加法器的輸出經(jīng)延時器反饋回第一加法器。
[0006]乘法器為乘二乘法器。
[0007]焦平面塊矩陣轉(zhuǎn)換列并行算術(shù)模數(shù)轉(zhuǎn)換方法:采用離散輸入信號P[k]，即為以下公式中的一個Tuh:
【權(quán)利要求】
1.一種焦平面塊矩陣轉(zhuǎn)換列并行算術(shù)模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征是，包括:依次相連的第一加法器、第二加法器、乘法器、第三加法器；第一加法器的輸出還經(jīng)過第一比較器與參考電壓比較，比較結(jié)果輸出到第二加法器；乘法器的輸出還經(jīng)過第二比較器與參考電壓比較，比較結(jié)果輸出到第三加法器；第三加法器的輸出經(jīng)延時器反饋回第一加法器。
2.如權(quán)利要求1所述的焦平面塊矩陣轉(zhuǎn)換列并行算術(shù)模數(shù)轉(zhuǎn)換器，其特征是，乘法器為乘二乘法器。
3.一種焦平面塊矩陣轉(zhuǎn)換列并行算術(shù)模數(shù)轉(zhuǎn)換方法，其特征是，采用離散輸入信號P[k]，即為以下公式中的一個Tuh:
4.如權(quán)利要求3所述的焦平面塊矩陣轉(zhuǎn)換列并行算術(shù)模數(shù)轉(zhuǎn)換方法，其特征是，在數(shù)字域中利用加法器完成具體是，加法器首先將按照權(quán)重將Cl1 [k]、d2[k]從模擬域轉(zhuǎn)換到數(shù)字域進(jìn)行存儲，再進(jìn)行加法操作。
【文檔編號】H03M1/12GK104038230SQ201410299022
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月26日
【發(fā)明者】姚素英, 于瀟, 徐江濤, 史再峰, 高靜, 聶凱明, 高志遠(yuǎn) 申請人:天津大學(xué)