TW426845B - Analog/multi-level memory for digital imaging - Google Patents

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Leo Petropoulos
John H Chan
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Invox Technology
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五、發明說明（1 ) A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 發明背景 發明領域 本發明係關於訊號處理，特別係關於使用類比/多準 位記憶體處理訊號之結構及方法。 相關技術之說明 第1圖為典型數位影像處理系統1〇〇例如數位靜態照相 機之方塊圖。影像感測器1丨〇例如電荷耦合裝置（CCD)或 CMOS感測器首先將影像轉成電訊號如電壓。然後類比至 數位（A/D)轉換器120抽樣類比訊號及將該訊號轉成數位 資料。數位化資訊之若干優點包括處理有彈性及傳輸中訊 號對雜訊比較高而可減少錯誤率。但數位資料需要極大的 記憶體儲存容量及傳輸頻寬。 例如典型VGA影像具有空間解析度約307K像素/幀（ 亦即480列而每列640樣本或像素）。一數位影像中，該影 像經捕捉、處理、儲存及傳輸作為數值陣列。影像於光柵 被劃分成為方塊，光栅之各個方塊稱作一像素或樣本。於 各像素之影像強度被平移成為數值而儲存於陣列。若像素 有三原色（亦即紅、綠、藍）之一待以8位元解析度抽樣， 則每幀有約2.5百萬位元資料（3〇7K*8)，需要約307K位元 組記憶體儲存容量來儲存被抽樣的影像。此外若數位相機 每秒需捕捉一幀，則彩色影像需要约2.5百萬位元/秒之 資料傳輸迷率或頻寬。依據數位處理用途而定，記憶體儲 存及頻寬需求甚至分別可比307Κ位元及2.5百萬位元/秒 更高。此種大型記憶體及頻寬不實際或需要高容量記憶體 本紙張汶度適用中國國家標準（CNS}A.彳規格（2]ϋ χ 297公坌） 4 --I---I ---I I 泉--------訂----ίί-線- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7
——¢-2 68^ ^--BI 五、發明說明（2 ) 裝置及極高速電路元件伴以並聯處理，其可能使數位處理 系統變複雜而成本昂貴。 如此數位影像傳輪及儲存需要大的記憶體儲存及頻道 容量使其希望減少來自A/D轉換器120之數位資料量。經 由減少資料量，傳輸頻寬及/或記憶體儲存需求降低。眾 所周知的技術係利用數位訊號處理（DSp)及影像壓縮電路 130來減少數位資料量而同時儲存足量資料於記憶體而維 持預定影像品質或解析度。影像壓縮電路丨3 〇可使用常用 技術例如JPEG或跑動長度編碼來利用若干像素值傾向於 南度冗餘的事實，例如具有鄰近個別像素或鄰近幀。影像 麼縮技術例如具有4:1至20:丨之壓縮比可顯著減少經由去 除冗餘而仍然維持可接受的重建影像品質需要顯現的影像 〇 於影像壓縮後，減少的數位資料可儲存於數位記憶體 裝置140，例如具有快閃EEPROM之記憶卡。讀取及介面 電路150隨後由記憶體裝置140存取預定影像資料並傳輸該 資料至預定數位目的地’例如數位顯示單元160，數位印 表機170，個人電腦之硬碟機180或另一數位記憶體190。 例如對數位相機而言元件110至1 50典型係埋設於數位相機 内部，數位記憶體190可為記憶卡，可由相機抽出且用於 隨後之儲存影像資料的處理。 如此使用影像壓縮可使用更小的記憶體及軟低傳送速 率_。但經由使用DSP及影像壓縮，若干資訊喪失其可能對 影像品質造成不良影響。DSP及影像壓縮也需要相當量時 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2】0 X 297公釐） -------------裝------— —訂---------線— 、 <請先閱讀背面之注項再填寫本頁) 426B A5 五、發明說明（3 ) 間來執行複雜且冗長的運算’其可能不當的增加接續圖像 幀間的時間延遲。快速叢發速率允許圖像可快速接續拍攝 為尚速職業攝影機的主要考量重點。此外電源的使用及要 求的矽面積加大’可能增加數位成像處理系統成本，而使 此種系統不適合應用於以典型消費者市場為目標的用途。 例如目前可用於一般消費者的數位相機具有典型解析 度低於500K像素/幀，結果導致比習知底片更低劣的圖 像品質，雖然若干數位相機具有解析度高於1百萬像素/ 幀，但此種高品質相機通常太貴而不適合典型消費者。因 此需要有一種低成本數位相機其具有高解析度圖像而可替 代傳統的軟片相機。今日數位相機之高成本主要來自於内 部記憶體儲存量較高及數位訊號處理及影像壓縮需求高， 結果導致電路元件較大較複雜。如此需要簡單、低成本且 高品質的數位成像系統其可克服前述有關習知系統的問題 〇 概述 根據本發明之一態樣，數位成像系統具有非依電性類 比/多準位記憶體來储存直接來自影像感測器的類比/多 準位或直接來自麥克風的語音資料。然後來自類比記憶链 之資料直接傳輸至類比裝置，例如類比顯示器、類比印表 機或外部類比記憶體，或傳輸至類比至數位（A/D)轉換 器用於轉成數位資料。一旦影像資料被轉成數位格式，資 料可處理用於任何數目之預定數位目的地，例如下載至硬 碟機（HDD)用於永久性儲存或由光電增進軟體編輯，透過 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之>i意事項再填寫本頁> 裝--------訂---------線， 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 6 A7 B7 Α268Λ5 ---—>二-__ 五、發明說明（4 ) 網際網路傳輸或寫入活動記憶卡（例如sandisk之緊壓快閃 記憶體或英代爾之微型卡）。 經由儲存類比資料取代數位資料，則不再有儲存大量 數位資料之問題，可免除數位訊號處理（DSP)及影像壓縮 需求。未經影像壓縮則未喪失資訊，結果導致影像系統獲 得較高品質影像。又無需DSP及影像壓縮電路，則影像系 統較小、較簡單、較低廉且需較少電力。 不同類型類比記憶體可用於儲存類比資料，其類型係 取決於影像來源及/或其顯示器。例如用於需要高頻寬的 用途，例如高解析度數位相機及需要高頻寬俾便縮短連續 曝光所需時間’資料可以極高速儲存及讀取。如此類比記 憶體必需屬於可滿足此等需求的類型。 根據一具體例，類比記憶體含有多儲存節段其交織用 於柚樣及儲存可代表一類比訊號之數值，以及傳輸被儲存 的訊號°各種此類型類比記憶體之具體例同屬本申請人擁 有之美國專利第5,680,341號，1997年十月21曰頒與Wong 等人’名稱“類比非電性記憶體之管線化記錄及回放“， 併述於此以供參考。 各儲存節段包括一抽樣與維持電路及一寫入電路耦合 至一與該節段關聯之記憶體區段，且可進行寫入作業其係 重疊其他儲存節段的作業。各儲存節段也包括一讀取電路 及一柚樣與維持電路耦合至關聯的記憶體區段，且可讀取 作業其係重疊其他儲存節段之讀取操作。存取儲存節段交 織及於寫或讀期間循序作業，儲存節段之數目係根據預定 本紙張尺度適用令國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1 I I n I I n n .^1 ϋ u ft p (請先閲讀背面之沒意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 7 Λ26845 A?
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（5 ) 抽樣頻率錢寬。料，儲料狀讀u操作可同 時使用多並聯管線平行進行，各管線具有—柚樣及持有電 路及至少一記憶體階段。此等類型之類比記憶體可配合某 些高端應用所需的極高頻寬例如數位相機及高傳真音樂。 然後儲存於類比記憶體之類比訊號於需要時使用。例如類 比訊號可直接讀出至類比顯示器或類比印表機，或者類比 吼號可讀出至A/D轉換器用於轉換類比資料。然後結果 所得數位資料傳輸至預定數位目的地例如NTSC/ pAL編 碼器用於電視監視器或活動記憶卡，或下載至硬碟機用於 光電增強編輯，或稍後由數位印表機、顯示器或通過網際 網路傳輸。 因影像係以類比訊號形式儲存及類比訊號惟有於需要 時才轉成數位資料，故可免除儲存數位影像資料的需求。 结果也免除造成資訊喪失的影像壓縮。無需大型數位記憶 體及數位訊號處理及影像壓縮電路，數位成像系統成本大 減，同時圖像品質大為改良。 當考慮後文詳細說明連同附圖將更了解本發明。 圖式之簡單說明 第1圖顯示習知數位成像系統之方塊圖： 第2圖顯示根據本發明之一具體例之數位成像系統之 方塊圖； 第3圖顯示可用於第2圖之系統之類比/多準位記憶體 模組之方塊圖； 第4圊顯示可用於第2圖之系統之交織管路型類比/多 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS>A4規格（210 X 297公釐） --------ill! ^----I---訂--------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 A26B45 五、發明說明（6) 準位記憶體之方塊圖；及 第5圖為連結成允許扇區消除/交織管路存取之^[個 類比/多準位記憶體陣列之略圖。 使用相同參考符號於不同各圖指示類似或相同的物項。 較佳具體例之詳細說明 根據本發明之一具體例，一數位成像系統係使用類比 /多準位記憶體來儲存類比及/或多資料位元，其可用於 類比周邊裝置或轉成數位資料用於數位周邊裝置，藉此免 除數位訊號處理（DSP)。影像壓縮及數位資料儲存的需求 〇 第2圖為根據本發明之數位成像系統2〇〇之一具體例之 方塊圖。影像感測器1 10首先將影像轉成電訊號如電壓。 影像感測器110例如可為電荷耦合裝置（CCD)，CMOS裝置 ’維迪肯（vidicon)管或任何其他適當影像感測裝置可將落 至其上的來自影像的光轉成電訊號。例如於CCD，當更多 光落至CCD之光電二極體晶胞時，更多電荷累積於晶胞。 經過一段整合期後，電荷由晶胞讀取出，於類比訊號前置 處理電路205處理，及轉成電壓用於儲存於類比/多準位 記憶體210。帶有至少8位元解析度或至少256階之影像資 料之一像素可儲存於記憶體陣列210之各個記憶體儲存元 件°如業界人士已知，彩色影像可以三原色紅、綠及藍 (RGB)顯現。彩色影像透過帶有紅濾鏡、綠濾鏡及藍濾鏡 之彩色濾鏡記錄。彩色影像於前置處理電路205之處理典 型包括交互相關雙重抽樣（CDS)用於減少感測放大器之讀 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ---- - - -- « I I I-----. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 9 Α7 Β7 4268^5 五、發明說明（7 ) 出雜訊及偏位，色彩之彩色濾鏡陣列（CFA)内插演算法， 伽碼校正，及自動增益控制（AGC)用於獲得類比/多準位 儲存之動態範圍。 除影像性訊號外，其他類型訊號也可依據用途儲存於 類比/多準位記憶體210，例如來自麥克風或音頻//視訊 錄影機的聲音訊號或來自數位相機的時間及日期戮記。第 2圖顯示音頻訊號經由麥克風2 06及輸入AGC及低通渡波 器（LPF)電路207處理用於儲存於類比/多準位記憶體21〇 。多工器208可選擇音頻或視訊信號是否待儲存於記憶趙 210°同屬本申請人擁有之Wong等人之美國專利第 5,680,341號（併述於前文）說明適用於本發明之類比/多準 位記憶體之具體實施例。 類比/多準位記憶體210需可由影像感測器u〇抽樣電 壓來符合成像源之頻寬需求。類比/多準位記憶體21〇也 需可以足夠符合預定目的地裝置需求之速率讀取。 使用類比記憶體系統300如第3圖所示作為第2圖之類 比/多準位記憶體210可滿足最低頻寬需求。類比記憶體 系統300具有輸入介面其包括一抽樣與維持電路31〇及一類 比寫入電路320連結至類比/多準位記憶體陣列33〇 β輸入 時脈決定抽樣速率，及輸出時脈決定儲存於類比/多準位 記憶體陣列330之資料之讀取速率。 /於類比前處理輸入信號抽樣期間，輸入時脈信號邊緣 觸發抽樣與維持電路310 ,其然後抽樣類比輪入信號並外 加所得樣本至類比寫入電路320。輪入類比信號可為影 本紙張尺度適用中國S家標準（CNS)A4規格（210 * 297公釐） — — — — * I I I I I I I 11 — 1111 I I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 10 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 426B45 ____B7__ 五、發明說明（8 ) 信號、音頻信號或任何其他適當類比信號。於輸入時脈之 後緣或於預定抽樣時間過後，類比輸入電路320開始將抽 樣值寫入類比/多準位記憶體陣列330被選定的記憶體晶 胞-位址產生器（圖中未顯示）可於每個輸入時脈周期遞增 或以其他方式選擇新位址來以預定順序將樣本寫入類比/ 多準位記憶體陣列330。 類<匕/多準位記憶體陣列330可使用任何適當類比記 憶體如EEPROMS或帶有方樂-諾亥（Flowler-Nordheim)随 道之快閃EEPROMS或EPROMS或帶有通路熱電子注入之 快閃EPROMS來提升選定記憶體晶胞之閾電壓。EPROMS 或快閃EPROMS。EPROMS或快閃EPROMS為較佳，原因 為其可提供較短寫入時間且允許以最少管理成分獲得較高 抽樣頻率。類比寫入電路320含有產生控制閘電壓、汲電 壓及源電壓縮所需的電路，用於設定選定記憶體晶胞之閾 電壓至可代表得自抽樣與維持電路3 10之樣本之準位。類 比寫入電路320之正確性質係依據類比/多準位記憶體陣 列330之結構決定，但對本發明而言並無特殊限制。同屬 本申請人擁有之Wong等人之美國專利第5,694,356號，頒 予曰1997年十二月二日，名稱“高解析度類比儲存EpR〇M 及快閃EPROM”說明類比/為準位EPROM及快閃EPROM 之寫入電路之具體實施例，併述於此以供參考。 於抽樣與維持電路310及類比寫入電路32〇提供樣本惟 一寫入路經之系統中’最大抽樣頻率受個別記憶體之寫入 時間所限。例如若類比/多準位記憶體陣列330為具有寫 入時間10微秒之EPROM或快閃EPROM陣列，則最大抽樣 本紙張尺度適用中國1家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------------^------I--線，： {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 11 Λ26Β45 五、發明說明（9) 頻率以及輸入時脈約為1 OOKHz。 若需要更咼抽樣頻率來抽樣類比信號，則記憶趙 必需組合（N -1)個類似記憶體來提供一組N交織節段來儲存 類比輸入信號。此種具體例中，最大抽樣頻率為輸入時脈 之最大頻率的N倍。如此若可组合足夠數目之類比記憶體 節段可達成任何預定之抽樣頻率。例如若交織節段後以約 1 OOKHz頻率抽樣及寫入，則需要i MHz抽樣頻率之數位成 像系統則可使用十個交織節段。 記憶體300之輸出介面包括一類比讀取電路34〇及一第 二抽樣與維持電路350 ’其抽樣來自類比讀取電路34〇之值 而產生一輸出訊號。於儲存的類比訊號讀取或傳輸期間， 輸出時脈訊號邊緣觸發類比讀取電路340，其然後讀取選 定的記憶體晶胞。選定記憶體晶胞之位置以柚樣信號使用 的位置之相同方式改變各輸出時脈周期。於選定記憶體晶 胞被讀取後，抽樣與維持電路350改定輸出訊號，指示被 儲存的樣本。對N個記憶體陣列3 3 0之任一者之消除工作 可消除整個記憶體陣列或記憶體陣列之選定節段，消除工 作可循序或同時使用例如多個並聯管線平行消除全部N個 記憶體陣列’各管線至少有一個抽樣與維持電路之至少一 個記憶體元件。 第4圖顯示交織管線類比記憶體系統4〇〇之方塊圖，其 具有多個抽樣與維持電路410-1至410-N用於交織管線存取 ，用作第2圖之類比/多準位記憶體21 〇。儲存期間，主張 控制訊號WRITE及解除主張控制訊號READ。多工器420- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 ----訂---------線' 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 12 4268 4 5 A7 ^___B7___ 五、發明說明（10) 1至420-N連結類比輸入訊號至抽樣與維持電路41 〇_ 1至 410-N，其當脈源傳播通過移相暫存器430-1至43〇-N時循 序抽樣來自類比前置處理電路205之類比輸入訊號。AND 閘440-1至440-N於信號WRITE被組裝時，觸發於得自移相 暫存器43 0-1至43 0-N之訊號下降緣的個別寫入電路320] 至320-N。解多工器460-1至460-N路由來自抽樣與維持電 路410-1至410->1之樣本至類比寫入電路32〇-1至320-：1^，其 將樣本寫入記憶體陣列330-1至330-N〇依據用途而定，記 憶體陣列330-1至330-N可使用業界人士已知方法循序或同 時消除°例如使用數位相機，消除全部幀“操作可同時消 除5己憶體陣列3 3 0-1至3 3 0 -N，而“逐φ負”消除作業可同時 .消除於各記憶體陣列之多個晶胞區段。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 於讀取過程中，主張控制訊號READ，而控制訊號 WRITE解除主張。來自移相暫存器430-1至430-N之訊號下 降緣於訊號READ被主張時透過個別AND閘450-1至450-N 觸發類比讀取電路340-1至340-N。多工器420-1至420-N連 結來自類比讀取電路340-1至340-N之輸出訊號至抽樣與維 持電路410-1至410-N »抽樣與維持電路41 〇抽樣最末讀取 值’換言之脈波已經循環通過一項暫存器430-丨至430-N之 後。解多工器460-1至460-N選擇抽樣與維持電路410-1至 410-N之一’其供給電流電壓用於供給至類比介面電路22〇 之類比輸出訊號。 第^]顯示根據本發明之一具體例之N個類比/多準 位記憶體陣列或節段330-1至330-N之連結，及適合用作類 13 本紙張尺度適用中圉圉家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公釐） 經濟部智慧財產局員工湞費合作社印裝 42SSA5 a7 ___ Π7 五、發明說明（li) 比/多準位記憶體210。各記憶體陣列或節段330具有κ列 及Μ行記憶體晶胞C11至CKM來儲存K*M像素"記憶體晶 胞可為單一 n通道浮動閘體電晶體或其他適當記憶體裝置 例如EEPROMS或帶有方樂諾亥隧道之快閃EEPROMS或 EPROMS或帶有通路熱電子注入之快閃epr〇MS。 各記憶體陣列或節段330具有K字-線W/L1至W/LK ’各字·線耦合至對應列記憶體晶胞的控制閘，及Μ條位 元-線B/L1至B/LM ’各位元•線輕合至對應行記憶體晶 胞之汲極。各記憶體陣列或節段330-1至330-Ν也具有Ρ個 共通消除源極線S/L1至S/LP，各源極線係耦合至成組 Μ/P位元線之記憶體晶胞之源極。各組Μ/ρ位元線形成 消除扇區’其延伸通過全部Ν個記憶體陣列或節段。 當寫入一資料值時，讀取與寫入電路51〇發送來自抽 樣與維持電路310之適當訊號耦合至類比輸入及輸出，例 如由類比訊號前置處理電路205至類比介面電路220，來資 料值將寫入的記憶體晶胞C11至CMN之選定者選擇預定的 列位址及行位址。帶有輸入/輸出線520之行解碼器經由 依據記憶體晶胞的結構外加適當電壓至記憶體晶胞汲極而 對預定晶胞選擇行或位元線。列解碼器及驅動器5 3 〇經由 外加適當電壓至記憶體晶胞閘體而對預定晶胞選擇列或字 線。此等位址係循序或隨機產生用於記錄連續類比信號之 類比或多準位樣本。 當讀取一資料值時，讀取與寫入電路510發送讀取自 於各記憶體陣列或節段330-1至330-N之選定記憶體晶胞之 本纸張尺度適用屮國國家標準（CNS)A4規格（2川X四7公釐） 14 --------I---r ---I ----訂 *-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 426B Ab A7 ----B7 五、發明說明（η) 類比/多準位資料之抽樣與維持電路310。於預定時間， 抽樣與維持電路3丨〇發送被儲存的類比/多準位資料至耦 合的類比輸入及輸出線。對類比^/多準位資料之寫入與讀 取操作經由交織架構循序進行t或者經由並聯管線型架構 同時進行’如前文說明或採用業界人士已知之其他技術進 行。 通用扇區消除解碼器540控制消除源極線S/ L1至S/ LP之電壓。源極線8//1^至8//1^係與其他扇區之源極線 電隔離’故各組Μ/P位元線交又n記憶體陣列或節段330-1至330-N各代表消除扇區具有可獨立控制之源極消除電 壓’其允許各扇區與其他扇區無關地被消除。 於寫至選定的記憶體晶胞時，選定記憶體晶胞之高位 元線及字線電壓可介於浮動閘體與汲極或未選定之記憶體 晶胞之控制閘體間形成高壓差或電場，藉此感應非期望的 方樂諾亥隧道現象而可能干擾未選定記憶體晶胞之閘電壓 ，可能使儲存的類比/多準位訊號劣化。如此使用多重記 憶體陣列或節段以及獨立控制之扇區，少數記憶體晶胞係 位在同一行’因此程式規劃選定記憶體晶胞干擾較少數未 選定之記憶體晶胞，結果導致各記憶體晶胞較少累積程式 規劃或寫入干擾’同時仍然允許於各記憶體陣列或節段於 同一扇區消除全部記憶體晶胞。 此外N個記憶體陣列或節段330-1至330-N的連結容易 重新配置，重新配置包括經由改變記憶體陣列或節段330 之數目，及/或記憶體晶胞之列數及/或記憶體晶胞之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 15 --1------I--f 裝---- ---訂 i — — — I!線-、 (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁} 42G845 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（13) 行數’及/或響應不同成像處理應用或解析格式而改變消 除扇區數目，例如VGA具有640X480像素，SVGA具有800 X600像素，XGA具有1024 X768像素及SXGA具有1280 X 1024像素。 使用交織管線型記憶體系統例如第4圖系統400，用於 第2圖之類比/多準位記憶體2丨〇,可符合數位應用例如數 位相機之極高頻寬及抽樣率需求。如此具有密度約20單位 元之類比/多準位記憶體可儲存高達含1.3M像素/幀之 16幀或高達64幀帶有標準VGA之307K像素/幀之解析度 。此等及其他適當類比記憶體系統允許儲存類比資料，藉 此免除數位記憶體裝置需求，而免除DSP及影像壓縮需求 。結果使用類比/多準位記憶體之數位成像系統成本低廉 ’可獲得比較使用具DSP及影像壓縮電路之數位記憶體更 高品質的影像。 . 回頭參照第2圖’耦合至類比/多準位記憶體21〇之類 比介面電路220可用於由記憶體21〇之記憶體位置存取預定 儲存的類比資料》類比介面電路220包括控制電路用於選 擇及路由資料至預定類比目的地，或者至A/D轉換器12〇 用於隨後路由至數位目的地。 為了顯示一影像於類比目的地，類比介面電路220可 由類比/多準位記憶體21 〇存取預定的類比影像資料，並 將 > 料直接發送到類比目的地，例如類比彩色顯示器23〇 或類比印表機240。若該影像資料將由數位目的地使用， 則介面電路220可存取及路由預定類比資訊至A/D轉換器 本紙張尺度適用中0國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公髮） — — — — — — — —— — — — — - I I I I I I I «11— — — — —— (請先閲讀背面之注f項再填寫本頁) 16 Α7 Β7 ^ 2 68^5 i、發明說明（14) 訊至A/D轉換器12〇 »然後轉換後的數位資料可透過數位 介面電路265傳輸至預定數位目的地.例如數位資料可被 傳輸及儲存於個人電腦硬碟機275，然後存取用於數位顯 示器260 ’數位印表機261或編輯軟體262，或經由網際網 路255傳輸。數位資料也可傳輸至ntsc/PAL編碼器270 用於將數位資料轉成類比電視格式例如NTSC而由適當之 電視接收器250使用，或者傳輸至觸摸器/列印組合271之 各種位置用於獲得“現場，，彩色圖像272或用於儲存供稍 後檢索273 °此等觸摸器係基於個人電腦且連結至中央檔 案飼服器，因此可用於“現場”再檢視、編輯及獲得彩色 圖像或下載影像資訊至個人電腦用於稍後檢索新圖像。 小型活動類比或數位記憶卡也可含括用於其他應用例 如數位相機。以數位相機而言，影像感測器n〇、類比/ 多準位記憶體210，介面電路220及265及A/D轉換器120 及其他元件典型係埋置於數位相機内部。分開的活動式類 比/多準位記憶體280及分開的活動式數位記憶體285也可 用於储存影像資料，故儲存的資料變成可攜帶且更容易處 理。介面電路220及265可移轉預定影像資料格式至個別類 比及數位記憶體280及285例如小型快閃記憶卡用於暫時（ 或永久）儲存及稍後處理用於重建儲存的影像β 因此當需要數位資料時，類比介面220存取類比/多 準位記憶體210，然後A/D轉換器120將類比訊號轉成預 定之數位格式。如此由於成像資料係儲存於類比格式而非 數位格式’故可緩和儲存大量數位資料如DSP影像壓縮以 本紙張尺度過用中國國家標準（CNS>A.〗規格（2〗ϋ X 297公t ) -----------•裝 ------ - 訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消赀合作社印製 17 ^26845 Α7 Β7 五、發明說明（I5) 及喪失資訊的關聯問題。 前述本發明之具體例僅供舉例說明之用而非限制性。 如此業界人士顯然易知可做多種變化及修改而未背離本發 明之廣義範圍。例如即使前文討論主要針對基於類比/多 準位έ己憶體技術之數位成像，其他具體例可包括任何適當 應用，其中數位記憶體可以根據本發明之類比/多準位記 憶體替代之用途。此外依據用途類型及頻寬需求而定，也 可使用帶有前文討論之交織管線型記憶體架構以外之其他 類比/多準位儲存裝置。因此隨附之申請專利範圍涵蓋全 部落入本發明之精魏及範圍内之全部此等變更及修改。 (請先閲讀背面之注項再填寫本頁) 裝--------訂-------—線. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用尹國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 18 426845 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 B7_ 五、發明說明（16) 元件標號對照 100…數位影像處理系統 110…影像感測器 120…類比至數位轉換器 130…影像壓縮裝置 140…數位記憶體裝置 150…讀取與介面電路 160…數位顯示單元 170…數位印表機 180…個人電腦硬碟機 190…數位記憶體 200…數位成像系統 205…類比訊號前置處理電路 206…麥克風 207…輸入自動增益控制及低通濾波電路 208···多工器 210…類比/多準位記憶體 220…類比介面電路 230…類比彩色顯示器 240…類比印表機 250…電視接收器 255…網際網路 260…數位顯示器 261…數位印表機 ----------- -- 裝--------訂--I------線 f (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國四家標準（CNS)A.l规格（21ϋ ^97公髮） 19 經濟部智慧財產局員工消費合作社印敦 4 2S8 4 5 A7 _______B7五、發明說明（I7) 262…編輯軟體 265…數位介面電路 270…NTSC/PAL編碼器 271…觸摸器/列印組合 272…彩色圖像 273…檢索 275…個人電腦硬碟機 280…類比/多準位記憶體 285…數位記憶體 300…類比記憶體系統 310…抽樣與維持電路 320…類比寫入電路 330…類比/多準位記憶體陣列 340···類比讀取電路 350…抽樣與維持電路 400…類比記憶體系統 410…抽樣與維持電路 420“·多工器 430…移相暫存器 440-450·" AND 問 460…解多工器 510…讀與寫電路 520…輸入/輸出線 530…列解碼器及驅動器 540…通用消除解碼器 ----I-------------- 訂 -------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNSM.1規格297公釐） 20

Claims (1)

  1. 六、申請專利範圍 1. 一種數位成像系統，包含： 一影像感測器：及 一類比/多準位記憶體耦合至影像感測器用於接 收及儲存類比信號。 2. 如申請專利範圍第！項之系統，其中該類比訊號包含音 頻資料。 3. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該類比訊號包含影 像資料。 4·如申請專利範圍第1項之系統，其進一步包括一類比裝 置耦合至類比/多準位記憶體。 5.如申請專利範圍第1項之系統，其進一步包括一類比_ 至-數位（A/D)轉換器耦合至類比記憶體/多準位記憶 體。 6·如申請專利範圍第1項之系統，其中該類比/多準位記 憶體包括： 一組記憶體區段； 一組柚樣與維持電路耦合至記憶體區域，其中各 抽樣與維持電路於記憶體區段之一執行寫入作業而與 其他記憶體區域無關，且耦合至將—類比/多準位值 寫至記憶體區段之一之關聯晶胞：及 一時序電路其循序初始化寫入作業，其中第一記 憶體區段之寫入作業被初始化，同時第二記憶體區段 執行先前被初始化之寫入作業》 7·如申請專利範圍第1項之系統，其中該類比/多準位記 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^-----I--訂--------線 I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 21 A8 B8 C8 D8 4 2 β8 4 5 六、申請專利範圍 憶體包含記憶體晶胞，各個記憶體晶胞儲存至少一影 像資料像素。 8.如申請專利範圍第1項之系統，其中該類比/多準位記 憶體包括： 一組記憶體區段；及 一组柚樣與維持電路執合至記憶體區段之關聯者 ’其中各抽樣與維持電路係耦合而由記憶體區段之一 之關聯晶胞讀取類比/多準位值，且可執行一記憶雜 區段之讀取作業，同時另一記憶體區段執行讀取作業 9.如申請專利範圍第1項之系統，其令該類比/多準位記 憶體包含： 一記憶體晶胞陣列； 一類比寫入電路耦合而於陣列之可選定的記憶體 晶胞寫入一類比/多準位值； 一抽樣與維持電路耦合至抽樣類比訊號及提供待 寫入陣列之樣本至類比寫入電路；及 一時序電路其響應來自前一記憶體區段之輸入時 序號’藉抽樣與維持電路觸發拙樣並主張一時序訊 號用於輸入至隨後記憶體區段。 10·如申請專利範圍第1項之系統，其中該類比/多準位記 憶體包含： 一記憶體晶胞陣列； 一第一抽樣與維持電路相合而抽樣該類比訊號並 . . --------* 訂---------線 (請先間讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 22 A8BSC8D8 ,/〇6845 六、申請專利範圍 .准持一待寫至陣列之樣本； -類比寫入電路耦合而將來自第一抽樣與維持電 路的樣本寫至陣列之一可選擇記憶體晶胞其尹該類 比寫入電路響應該訊號開始寫入，該訊號使第—抽樣 與維持電路維持該樣本； -類比該取電路係耦合而由於陣列之可選擇記憶 體晶胞讀取類比值；及 一第二抽樣與維持電路耦合而抽樣與維持由類比 讀取電路讀取的類比值β 仏如申請專利範圍第！項之系統，其甲該類比/多準位記 憶體包括： 複數管線型節段，其中各該管線型節段包括記憶 體元件及一抽樣與維持電路，其中該類比訊號係並聯 寫入。 12. 如申請專利範圍第丨丨項之系統，其中該類比訊號係並 聯讀取- 13. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該類比/多準位記 憶艟包含： 複數汜憶趙陣列’各該記憶體陣列包含： Μ行記憶體元件；及 Κ列記憶體元件，其中各列記憶體元件之閘體係 耦合至關聯字線’各行記憶體元件之没極係耦合至關 聯位之線，及於一列之至少二毗鄰記憶體元件之源極 及於一行之至少二毗鄰記憶體元件之源極係共同耦合 本紙張尺度適用中國固家標準<CNS)A4規格（210 X 297公釐） .^--------訂---------線| (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 23 8GQ8e ASSCD 426845 六、申請專利範圍 至形成一扇區； 其中各扇區係耦合至其他複數記憶體陣列之對應 扇區β ^ 一種數位成像方法，該方法包含： 將影像轉成電訊號； 儲存該電訊號作為類比資料； 將該類比資料轉成數位資料：及 傳輸該數位資料至數位裝置。 15 如申4專利範圍第丨4項之方法，其中該儲存包含儲存 語音資料。 16‘如申請專利範圍第14項之方法，其中該儲存包含儲存 、影像資料。 、17.如申請專利範圍第14項之方法，其中該儲存包含儲存 至少一影像資料像素於接續記憶體區段。 如申請專利範圍第14項之方法，其中該儲存包含： 開始將第一類比/多準位值寫至一系列記憶體陣 列之第一記憶體陣列；及 開始將第二類比/多準位值寫至該系列之第二記 憶體陣列，其中寫入第二類比/多準位值係始於開始 寫入第一類比/多準位值之後而於寫入第一類比/多 準位值完成之前。 19·如申請專利範圍第丨8項之方法，其中該儲存進一步包 括開始將第三類比/多準位值寫入該系列之第三記憶 體陣列’其中寫入第三類比/多準位值係始於開始寫 本紙張&度適用中國圏家標羊（CNS)A4規格⑽χ 2 ----ILIILUt. ^ ---------訂_1|!----線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧sr產局員x消費合作社印製 -24 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 4； 2㊣8厶5 § 、申請專利範圍 入第二類比/多準位值之後而於寫入第二類比/多準 位值完成之前。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ---I--*---μ i I I ^-----III ^ . --------I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 25
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