專(zhuān)利名稱(chēng)：攝像裝置、攝像元件的集成電路以及攝像結(jié)果的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及攝像裝置、攝像元件的集成電路以及攝像結(jié)果的處理方法，例如，本發(fā)明可以應(yīng)用于記錄活動(dòng)圖像的攝像結(jié)果的攝像機(jī)、電子靜像照相機(jī)(數(shù)碼照相機(jī))、監(jiān)視裝置等。在本發(fā)明中，通過(guò)形成于與攝像單元的攝像面相反一側(cè)的面上的布線層連接攝像單元和圖像壓縮單元并一體化(集成)，并且，通過(guò)按照與圖像壓縮處理相關(guān)的處理單位從攝像單元依次輸出攝像結(jié)果，從而能夠有效利用作為CMOS固體攝像元件等攝像元件特征的攝像結(jié)果讀出的高自由度，并進(jìn)一步簡(jiǎn)化整體結(jié)構(gòu)。另外，通過(guò)在有效圖像區(qū)的局部區(qū)域上事先檢測(cè)數(shù)據(jù)壓縮處理的發(fā)生碼量，并根據(jù)該發(fā)生碼量改變壓縮比率來(lái)對(duì)攝像結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮處理，從而能夠有效利用作為CMOS固體攝像元件等攝像元件特征的攝像結(jié)果讀出的高自由度，并與現(xiàn)有技術(shù)相比，以簡(jiǎn)單的處理即可更恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行速率控制。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)的攝像機(jī)中，將從CCD(Charge Coupled Device，電荷耦合裝置)固體攝像元件輸出的攝像結(jié)果在幀存儲(chǔ)器中緩沖，并根據(jù)MPEG(Moving Picture Experts Group，運(yùn)動(dòng)圖像專(zhuān)家組)方法以塊為單位進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮。同樣地，在數(shù)碼照相機(jī)中，將從CCD固體攝像元件輸出的攝像結(jié)果在幀存儲(chǔ)器中緩沖，并根據(jù)JPEG(Joint Photographic Coding Experts Group，聯(lián)合圖像專(zhuān)家組)方法以塊為單位進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮。
對(duì)此，近年來(lái)，CMOS固體攝像元件逐漸運(yùn)用于實(shí)踐。在此，與CCD固體攝像元件對(duì)比，如圖1所示，CMOS固體攝像元件具有各種特征，例如，在CCD固體攝像元件中所有像素的電荷存儲(chǔ)開(kāi)始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間都相同，與此相對(duì)，CMOS固體攝像元件卻有以列或像素為單位采用不同的電荷存儲(chǔ)開(kāi)始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間這樣的特征。
尤其，如圖2所示，與CCD固體攝像元件通過(guò)串行傳輸讀出各像素的攝像結(jié)果相比，CMOS固體攝像元件卻如圖3所示，能夠根據(jù)X-Y地址的控制來(lái)讀出各像素的攝像結(jié)果，由此，與CCD固體攝像元件相比，CMOS固體攝像元件在攝像結(jié)果的讀出上具有高自由度的特征。圖2是表示從CCD固體攝像元件輸出攝像結(jié)果的示意圖，在CCD固體攝像元件中，將各像素保存的存儲(chǔ)電荷傳輸?shù)酱怪眰鬏敿拇嫫?，并將已傳輸?shù)皆摯怪眰鬏敿拇嫫鞯拇鎯?chǔ)電荷依次傳輸?shù)剿絺鬏敿拇嫫?，而且通過(guò)水平傳輸寄存器依次傳輸輸出。對(duì)此，圖3是表示從CMOS固體攝像元件輸出攝像結(jié)果的示意圖，其中，示出了以列線為單位依次輸出各像素的攝像結(jié)果的情形，這時(shí)，能與列線的數(shù)量相對(duì)應(yīng)地同時(shí)并行地輸出攝像結(jié)果。
具體而言，在CMOS固體攝像元件中，通過(guò)在水平方向上延長(zhǎng)的水平地址線和在垂直方向上延長(zhǎng)的垂直地址線，選擇性地使設(shè)于各像素的MOSFET進(jìn)行導(dǎo)通(ON)操作，從被該水平地址線和垂直地址線選擇的像素輸出攝像結(jié)果到信號(hào)線。由此，在圖3所示的例子中，垂直方向上連續(xù)的多個(gè)像素共同使用基于一條列線的信號(hào)線，從而依次切換與連接到一條列線的多個(gè)像素相關(guān)的水平地址線的設(shè)定，使設(shè)于該多個(gè)像素上的MOSFET依次進(jìn)行導(dǎo)通操作，從而通過(guò)時(shí)分將該條列線分配給垂直方向上連續(xù)的各像素，輸出各像素的攝像結(jié)果。由此，在水平方向上看時(shí)，水平方向上連續(xù)的像素共用水平地址線，從而垂直方向上連續(xù)的各像素向列線進(jìn)行的這樣的時(shí)分分配，在水平方向上連續(xù)的像素上同時(shí)并行地執(zhí)行，因此，以行為單位輸出攝像結(jié)果。
關(guān)于這種CMOS固體攝像元件，例如，日本特開(kāi)2004-31785號(hào)公報(bào)等中提出了與外圍電路一體化的結(jié)構(gòu)。
對(duì)此，作為與這種圖像數(shù)據(jù)的處理相關(guān)的編碼方法，近年來(lái)提出了各種采用小波變換處理的編碼方法。在此，小波變換處理是指在水平方向及垂直方向上，分別將圖像數(shù)據(jù)頻帶劃分為高頻成分和低頻成分并分別進(jìn)行下采樣，從而將圖像數(shù)據(jù)分割為四個(gè)子頻帶進(jìn)行處理的方法，例如，存在如圖4(A)所示的只進(jìn)行一次這種分割處理而根據(jù)四個(gè)子頻帶HH、HL、LH、LL處理圖像數(shù)據(jù)的情況，也存在進(jìn)一步如圖4(B)所示的重復(fù)這種頻帶劃分處理來(lái)處理圖像數(shù)據(jù)的情況等。圖4(B)示出的是將頻帶劃分處理重復(fù)三次的情形，其中，假設(shè)了對(duì)于子頻帶HH、HL、LH、LL中的水平方向及垂直方向上頻率低的子頻帶LL進(jìn)一步執(zhí)行頻帶劃分處理生成四個(gè)子頻帶LLHH、LLHL、LLLH、LLLL，然后，對(duì)于這四個(gè)子頻帶LLHH、LLHL、LLLH、LLLL中的水平方向及垂直方向上頻率低的子頻帶LLLL又進(jìn)一步執(zhí)行頻帶劃分處理生成四個(gè)子頻帶LLLLHH、LLLLHL、LLLLLH、LLLLLL的例子。
針對(duì)這種通過(guò)小波變換處理的編碼處理，提出了以行為單位處理圖像數(shù)據(jù)的所謂line-base型小波變換、和以區(qū)塊(tile)為單位處理圖像數(shù)據(jù)的所謂tile-base型小波變換，其中，區(qū)塊單位是通過(guò)分割一個(gè)畫(huà)面而設(shè)置的矩形塊。
因此，考慮到如果能夠有效利用讀出攝像結(jié)果的高自由度這一CMOS固體攝像元件的特征，便能夠進(jìn)一步簡(jiǎn)化攝像裝置的整體結(jié)構(gòu)。而且，與現(xiàn)有技術(shù)相比，以簡(jiǎn)單的處理即可更恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行速率控制。并且，在圖像中，由于各部分的編碼難度不一，所以當(dāng)根據(jù)現(xiàn)有的MPEG方法進(jìn)行編碼處理時(shí)，例如，通過(guò)TM5(Test Mode 5)等方法時(shí)需周密地進(jìn)行速率控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述問(wèn)題，提供了了一種能夠有效利用攝像結(jié)果讀出的高自由度這一CMOS固體攝像元件的特征，從而能夠進(jìn)一步簡(jiǎn)化整體結(jié)構(gòu)的攝像裝置、攝像元件的集成電路以及攝像結(jié)果的處理方法。并且，本發(fā)明還提供了一種能夠有效利用攝像結(jié)果讀出的高自由度這一CMOS固體攝像元件的特征，從而與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠以簡(jiǎn)單的處理更恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行速率控制的攝像裝置、攝像元件的集成電路以及攝像結(jié)果的處理方法。
為了解決上述問(wèn)題，可將本發(fā)明運(yùn)用到包括攝像單元和外圍電路，并且通過(guò)外圍電路處理并輸出攝像單元的攝像結(jié)果的攝像裝置當(dāng)中，其中，攝像單元將多個(gè)光電轉(zhuǎn)換部配置成矩陣狀，并通過(guò)XY地址的控制來(lái)輸出攝像結(jié)果，外圍電路通過(guò)形成于與攝像單元的受光面相反一側(cè)的面上的布線層而與光電轉(zhuǎn)換部連接，并與攝像單元成為一體(保持為一體)，在本發(fā)明中，外圍電路至少包括將攝像結(jié)果對(duì)應(yīng)各個(gè)預(yù)定的處理單位進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮并輸出的圖像壓縮單元，攝像單元對(duì)應(yīng)外圍電路中的攝像結(jié)果的各處理單位依次輸出多個(gè)光電轉(zhuǎn)換部的攝像結(jié)果。
根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，攝像裝置包括將多個(gè)光電轉(zhuǎn)換部配置成矩陣狀并通過(guò)XY地址的控制來(lái)輸出攝像結(jié)果的攝像單元；以及通過(guò)形成于與攝像單元的受光面相反一側(cè)的面上的布線層而與光電轉(zhuǎn)換部連接并與攝像單元成為一體的外圍電路，并且通過(guò)外圍電路處理并輸出攝像單元的攝像結(jié)果，在上述攝像裝置中，通過(guò)形成于與受光面相反一側(cè)的面上的布線層連接攝像單元的光電轉(zhuǎn)換部和外圍電路，從而能夠有效避免將布線層設(shè)于受光面一側(cè)時(shí)的各種問(wèn)題，并能夠高自由度地連接光電轉(zhuǎn)換部和外圍電路，由此，無(wú)損涉及攝像結(jié)果讀出的攝像單元的高自由度，能夠以各種形式將攝像單元的攝像結(jié)果提供給外圍電路。以該種結(jié)構(gòu)為前提，根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)成，如果外圍電路至少包括將攝像結(jié)果對(duì)應(yīng)各個(gè)預(yù)定的處理單位進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮并輸出的圖像壓縮單元，并且，如果攝像單元對(duì)應(yīng)外圍電路中的攝像結(jié)果的各處理單位依次輸出攝像單元的攝像結(jié)果，那么便能有效利用涉及攝像結(jié)果讀出的攝像單元的高自由度，從而降低與數(shù)據(jù)壓縮處理相關(guān)的存儲(chǔ)器容量，相應(yīng)地，能夠簡(jiǎn)化整體構(gòu)成。
并且，可將本發(fā)明應(yīng)用到下述的攝像裝置中，該攝像裝置包括攝像單元和外圍電路，并且通過(guò)外圍電路處理并輸出攝像單元的攝像結(jié)果，在上述攝像裝置中，攝像單元將多個(gè)光電轉(zhuǎn)換部配置成矩陣狀，并通過(guò)XY地址的控制來(lái)輸出攝像結(jié)果，外圍電路通過(guò)形成于與攝像單元的受光面相反一側(cè)的面上的布線層而與光電轉(zhuǎn)換部連接，并與攝像單元成為一體，在本發(fā)明中，外圍電路至少包括對(duì)攝像結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮并輸出的圖像壓縮單元，外圍電路事先從攝像單元獲取有效圖像區(qū)的局部區(qū)域上的攝像結(jié)果，而且，對(duì)該獲取的攝像結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮并檢測(cè)碼量，根據(jù)基于該檢測(cè)到的碼量的數(shù)據(jù)壓縮比率，對(duì)攝像結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮。
根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，攝像裝置包括將多個(gè)光電轉(zhuǎn)換部配置成矩陣狀、并通過(guò)XY地址的控制來(lái)輸出攝像結(jié)果的攝像單元；以及通過(guò)形成于與攝像單元的受光面相反一側(cè)的面上的布線層而與光電轉(zhuǎn)換部連接，并與攝像單元成為一體的外圍電路；并且通過(guò)外圍電路處理并輸出攝像單元的攝像結(jié)果，在上述攝像裝置中，通過(guò)形成于與受光面相反一側(cè)的面上的布線層連接攝像單元的光電轉(zhuǎn)換部和外圍電路，從而能夠有效避免將布線層設(shè)于受光面一側(cè)時(shí)的各種問(wèn)題，并能夠高自由度地連接光電轉(zhuǎn)換部和外圍電路，由此，無(wú)損涉及攝像結(jié)果讀出的攝像單元的高自由度，能夠以各種形式將攝像單元的攝像結(jié)果提供給外圍電路。以該種結(jié)構(gòu)為前提，根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)成，如果外圍電路至少包括對(duì)攝像結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮并輸出的圖像壓縮單元，并且，如果外圍電路事先從攝像單元獲取有效圖像區(qū)的局部區(qū)域上的攝像結(jié)果，同時(shí)，對(duì)該獲取的攝像結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮并檢測(cè)碼量，根據(jù)基于該檢測(cè)到的碼量的數(shù)據(jù)壓縮比率，對(duì)攝像結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮，那么便能根據(jù)與事先處理有關(guān)的碼量高自由度地進(jìn)行速率控制。由此，能夠有效利用涉及攝像結(jié)果讀出的高自由度，與現(xiàn)有技術(shù)相比，以簡(jiǎn)單的處理即可更適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行速率控制。
并且，可將本發(fā)明運(yùn)用到包括攝像單元和外圍電路、并且通過(guò)外圍電路處理并輸出攝像單元的攝像結(jié)果的攝像元件的集成電路當(dāng)中，其中，攝像單元將多個(gè)光電轉(zhuǎn)換部配置成矩陣狀，并通過(guò)XY地址的控制輸出攝像結(jié)果，外圍電路通過(guò)形成于與攝像單元的受光面相反一側(cè)的面上的布線層而與光電轉(zhuǎn)換部連接，并與攝像單元成為一體，在本發(fā)明中，外圍電路至少包括將攝像結(jié)果對(duì)應(yīng)各個(gè)預(yù)定的處理單位進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮并輸出的圖像壓縮單元，攝像單元對(duì)應(yīng)外圍電路中的攝像結(jié)果的各處理單位依次輸出多個(gè)光電轉(zhuǎn)換部的攝像結(jié)果。
由此，根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，可提供一種能有效利用涉及攝像結(jié)果讀出的高自由度，并能進(jìn)一步簡(jiǎn)化整體結(jié)構(gòu)的攝像元件的集成電路。
并且，可將本發(fā)明運(yùn)用到包括攝像單元和外圍電路，并且通過(guò)外圍電路處理并輸出攝像單元的攝像結(jié)果的攝像元件的集成電路當(dāng)中，其中，攝像單元將多個(gè)光電轉(zhuǎn)換部配置成矩陣狀，并通過(guò)XY地址的控制來(lái)輸出攝像結(jié)果，外圍電路通過(guò)形成于與攝像單元的受光面相反一側(cè)的面上的布線層而與光電轉(zhuǎn)換部連接，并與攝像單元成為一體，在本發(fā)明中，外圍電路至少包括對(duì)攝像結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮并輸出的圖像壓縮單元，外圍電路事先從攝像單元獲取有效圖像區(qū)的局部區(qū)域上的攝像結(jié)果，而且，對(duì)該獲取的攝像結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮并檢測(cè)碼量，根據(jù)基于該檢測(cè)到的碼量的數(shù)據(jù)壓縮比率，對(duì)攝像結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮。
由此，根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，可提供一種能夠有效利用涉及攝像結(jié)果讀出的高自由度，從而與現(xiàn)有技術(shù)相比，以簡(jiǎn)單的處理即可更適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行速率控制的攝像元件的集成電路。
并且，可將本發(fā)明運(yùn)用到將攝像單元和外圍電路保持為一體的攝像裝置中的攝像結(jié)果的處理方法當(dāng)中，其中，攝像單元將多個(gè)光電轉(zhuǎn)換部配置成矩陣狀，外圍電路通過(guò)形成于與攝像單元的受光面相反一側(cè)的面上的布線層而與光電轉(zhuǎn)換部連接，在本發(fā)明中，包括通過(guò)XY地址的控制，從攝像單元輸出攝像結(jié)果的攝像結(jié)果輸出步驟；以及通過(guò)外圍電路至少將攝像結(jié)果對(duì)應(yīng)各個(gè)預(yù)定的處理單位進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮并輸出的數(shù)據(jù)壓縮步驟，在攝像結(jié)果輸出步驟中，對(duì)應(yīng)外圍電路中的攝像結(jié)果的各處理單位從攝像單元依次輸出多個(gè)光電轉(zhuǎn)換部的攝像結(jié)果。
由此，根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，可提供一種能有效利用涉及攝像結(jié)果讀出的高自由度，并能進(jìn)一步簡(jiǎn)化整體結(jié)構(gòu)的攝像結(jié)果的處理方法。
并且，可將本發(fā)明運(yùn)用到將攝像單元和外圍電路保持為一體的攝像裝置中的攝像結(jié)果的處理方法當(dāng)中，其中，攝像單元將多個(gè)光電轉(zhuǎn)換部配置成矩陣狀，外圍電路通過(guò)形成于與攝像單元的受光面相反一側(cè)的面上的布線層而與光電轉(zhuǎn)換部連接，在本發(fā)明中，包括通過(guò)XY地址的控制，從攝像單元輸出攝像結(jié)果的攝像結(jié)果輸出步驟；通過(guò)外圍電路至少對(duì)攝像結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮并輸出的數(shù)據(jù)壓縮步驟；以及事先從攝像單元獲取有效圖像區(qū)的局部區(qū)域上的攝像結(jié)果，而且，對(duì)該獲取的攝像結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮并檢測(cè)碼量的碼量檢測(cè)步驟，在數(shù)據(jù)壓縮步驟中，根據(jù)基于在碼量檢測(cè)步驟中檢測(cè)到的碼量的壓縮比率，對(duì)攝像結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮。
由此，根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，可提供一種能夠有效利用涉及攝像結(jié)果讀出的高自由度，從而與現(xiàn)有技術(shù)相比，以簡(jiǎn)單的處理即可更適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行速率控制的攝像結(jié)果的處理方法。
并且，可將本發(fā)明運(yùn)用到將攝像單元和外圍電路保持為一體的攝像元件的集成電路中的攝像結(jié)果處理方法當(dāng)中，其中，攝像單元將多個(gè)光電轉(zhuǎn)換部配置成矩陣狀，外圍電路通過(guò)形成于與攝像單元的受光面相反一側(cè)的面上的布線層而與光電轉(zhuǎn)換部連接，在本發(fā)明中，包括通過(guò)XY地址的控制，從攝像單元輸出攝像結(jié)果的攝像結(jié)果輸出步驟；以及通過(guò)外圍電路至少將攝像結(jié)果對(duì)應(yīng)各個(gè)預(yù)定的處理單位進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮并輸出的數(shù)據(jù)壓縮步驟，在攝像結(jié)果輸出步驟中，對(duì)應(yīng)外圍電路中的攝像結(jié)果的各處理單位從攝像單元依次輸出多個(gè)光電轉(zhuǎn)換部的攝像結(jié)果。
由此，根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，可提供一種能有效利用涉及攝像結(jié)果讀出的高自由度，并能進(jìn)一步簡(jiǎn)化整體結(jié)構(gòu)的攝像結(jié)果處理方法。
并且，可將本發(fā)明運(yùn)用到將攝像單元和外圍電路保持為一體的攝像元件的集成電路中的攝像結(jié)果處理方法當(dāng)中，其中，攝像單元將多個(gè)光電轉(zhuǎn)換部配置成矩陣狀，外圍電路通過(guò)形成于與攝像單元的受光面相反一側(cè)的面上的布線層而與光電轉(zhuǎn)換部連接，在本發(fā)明中，包括通過(guò)XY地址的控制，從攝像單元輸出攝像結(jié)果的攝像結(jié)果輸出步驟；通過(guò)外圍電路至少對(duì)攝像結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮并輸出的數(shù)據(jù)壓縮步驟；以及事先從攝像單元獲取有效圖像區(qū)的局部區(qū)域上的攝像結(jié)果，而且，對(duì)該獲取的攝像結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮并檢測(cè)碼量的碼量檢測(cè)步驟，在數(shù)據(jù)壓縮步驟中，根據(jù)基于在碼量檢測(cè)步驟中檢測(cè)到的碼量的壓縮比率，對(duì)攝像結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮。
由此，根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，可提供一種能夠有效利用涉及攝像結(jié)果讀出的高自由度，從而與現(xiàn)有技術(shù)相比，以簡(jiǎn)單的處理即可更適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行速率控制的攝像結(jié)果處理方法。
根據(jù)本發(fā)明，能夠有效利用涉及攝像結(jié)果讀出的高自由度，并能進(jìn)一步簡(jiǎn)化整體結(jié)構(gòu)。并且，能夠有效利用涉及攝像結(jié)果讀出的高自由度，從而與現(xiàn)有技術(shù)相比，以簡(jiǎn)單的處理即可更適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行速率控制。


圖1是用于比較攝像元件的圖表。
圖2是表示CCD固體攝像元件的輸出的示意圖。
圖3是表示CMOS固體攝像元件的輸出的示意圖。
圖4是用于說(shuō)明小波變換處理的概略圖。
圖5是表示本發(fā)明實(shí)施例1涉及的攝像裝置的框圖。
圖6是用于說(shuō)明圖5所示的攝像裝置中的小波變換部的概略圖。
圖7是用于說(shuō)明圖5所示的攝像裝置中小波變換部的頻帶劃分的概略圖。
圖8是用于說(shuō)明圖5所示的攝像裝置中小波變換部的處理所用的行緩沖器系數(shù)的概略圖。
圖9是運(yùn)用于圖5所示的攝像裝置中的集成電路的剖視圖。
圖10是用于說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例2涉及的攝像裝置中的小波變換部的概略圖。
圖11是運(yùn)用于本發(fā)明實(shí)施例3涉及的攝像裝置中的集成電路的局部立體圖。
圖12(A)、12(B)、12(C)、及12(D)是用于說(shuō)明圖11所示的集成電路的攝像結(jié)果輸出的概略圖。
圖13(A)、13(B)、及13(C)是用于說(shuō)明圖11所示的集成電路的攝像結(jié)果輸出順序的概略圖。
圖14是表示本發(fā)明實(shí)施例4涉及的攝像裝置的框圖。
圖15是用于說(shuō)明圖14所示的攝像裝置中的數(shù)據(jù)壓縮處理的平面圖。
具體實(shí)施例方式
下面，適當(dāng)參照

本發(fā)明實(shí)施例。
(1)實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)圖5是表示本發(fā)明實(shí)施例1涉及的攝像裝置的框圖。該攝像裝置1對(duì)所希望的拍攝對(duì)象的攝像結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮后，在存儲(chǔ)介質(zhì)中進(jìn)行記錄，并發(fā)送給希望的傳輸對(duì)象。
在此，在攝像裝置1中，響應(yīng)用戶(hù)對(duì)透鏡2的操作，調(diào)整焦距倍率、光圈，將入射光會(huì)聚到攝像元件3的攝像面。光學(xué)低通濾波器A1削弱與透鏡2的射出光相比空間頻率更高的成分，接著顏色修正濾波器A2對(duì)從光學(xué)低通濾波器A1射出的射出光的色溫度進(jìn)行修正后將其射出。
攝像元件3例如由CMOS固體攝像元件形成，根據(jù)從未圖示的驅(qū)動(dòng)部輸出的各種時(shí)間(timing)信號(hào)而動(dòng)作，并通過(guò)各像素，對(duì)形成于攝像面的光學(xué)圖像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換后輸出攝像信號(hào)S1。在該處理中，攝像元件3通過(guò)未圖示的驅(qū)動(dòng)電路對(duì)XY地址的控制，以及根據(jù)與后級(jí)的數(shù)據(jù)壓縮單元中的編碼處理的順序相應(yīng)的順序輸出各像素的攝像結(jié)果。具體而言，在本實(shí)施例中，由于在圖像壓縮部5中通過(guò)line-base型小波變換處理以行為單位進(jìn)行編碼處理，從而攝像元件3按所有像素的行的順序以行為單位依次輸出攝像結(jié)果。由此，在本實(shí)施例中，對(duì)應(yīng)后級(jí)處理電路中的攝像結(jié)果的各處理單位輸出攝像結(jié)果，因此，如后所述，將簡(jiǎn)化用于該攝像信號(hào)S1的處理的存儲(chǔ)器電路的結(jié)構(gòu)。
模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路(AD)4對(duì)該攝像信號(hào)S1實(shí)施模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換處理后，輸出圖像數(shù)據(jù)D1。該攝像裝置1通過(guò)未圖示的信號(hào)處理電路對(duì)該圖像數(shù)據(jù)D1實(shí)施像素插值處理(pixel interpolationprocess)、顏色空間轉(zhuǎn)換處理、邊緣增強(qiáng)處理、噪聲消減處理等之后，將其輸入到圖像壓縮部5中。
圖像壓縮部5對(duì)該圖像數(shù)據(jù)D1進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮并進(jìn)行編碼處理，將作為該處理結(jié)果的編碼數(shù)據(jù)D2輸出到存儲(chǔ)系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)，由此，在該攝像裝置1中，通過(guò)存儲(chǔ)系統(tǒng)將編碼數(shù)據(jù)D2記錄到預(yù)定的存儲(chǔ)介質(zhì)上，并通過(guò)該傳輸系統(tǒng)將編碼數(shù)據(jù)D2傳輸給外部設(shè)備。圖像壓縮部5使用小波變換方法執(zhí)行該數(shù)據(jù)壓縮處理。
即，在圖像壓縮部5中，小波變換部6對(duì)依次輸入的圖像數(shù)據(jù)D1進(jìn)行小波變換處理，輸出作為該處理結(jié)果的變換系數(shù)數(shù)據(jù)D3。在此，小波變換部6通過(guò)所謂的line-base型小波變換處理以行為單位執(zhí)行小波變換處理。
在此，如圖6的一個(gè)階段的頻帶劃分處理所示，小波變換部6通過(guò)在垂直方向上具有預(yù)定抽頭數(shù)的低通濾波器6A和高通濾波器6B將圖像數(shù)據(jù)D1頻帶限制為兩個(gè)頻帶成分VL、VH后，通過(guò)在水平方向上具有預(yù)定抽頭數(shù)的低通濾波器6C及高通濾波器6D、和低通濾波器6E及高通濾波器6F對(duì)各頻帶成分VL、VH進(jìn)行頻帶劃分，生成子頻帶LL～HH。由此，小波變換部6通過(guò)行緩沖器7暫時(shí)保存對(duì)應(yīng)與各頻帶劃分處理相關(guān)的輸入級(jí)的低通濾波器6A和高通濾波器6B的抽頭數(shù)的、用于頻帶劃分處理的輸入圖像數(shù)據(jù)D1，并輸出。
如圖7所示，小波變換部6通過(guò)三個(gè)階段執(zhí)行這樣的頻帶劃分處理，由此，由接著的后級(jí)處理電路通過(guò)各頻帶劃分處理對(duì)小波變換系數(shù)HH～LLLLLL進(jìn)行處理，此外，設(shè)有分別與各頻帶劃分處理的輸入級(jí)對(duì)應(yīng)的行緩沖器7A～7C，從模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路4輸出的圖像數(shù)據(jù)直接輸入到最先的行緩沖器7A中。
而且通過(guò)這些處理，如圖8所示，小波變換系數(shù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在這些行緩沖器7A～7C中，如果與圖像數(shù)據(jù)D1有關(guān)的一幀的處理開(kāi)始后，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在這些行緩沖器7A～7C中，此時(shí)輸出各自對(duì)應(yīng)的系數(shù)數(shù)據(jù)。
即，在圖7中，開(kāi)始一幀的處理，按行的順序?qū)D像數(shù)據(jù)D1輸入到最先的行緩沖器7A中，當(dāng)在行緩沖器7A中存儲(chǔ)與接著該行緩沖器7A的垂直濾波器的抽頭數(shù)對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)D1時(shí)，則按行的順序開(kāi)始從行緩沖器7A同時(shí)并行地輸出與垂直濾波器的抽頭數(shù)對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)D1，由此，按照行順序在接著的垂直濾波器6AA、6BA上開(kāi)始垂直方向上的頻帶限制處理、下采樣處理。由此，在小波變換部6中，按照數(shù)量大約減少一半的行的順序從垂直濾波器6AA、6BA輸出涉及垂直方向的頻帶限制的變換系數(shù)數(shù)據(jù)，該變換系數(shù)數(shù)據(jù)被輸入到水平方向的低通濾波器和高通濾波器中。
在此，當(dāng)在水平方向的低通濾波器和高通濾波器中在各行上向各濾波器輸入與這些濾波器的抽頭數(shù)對(duì)應(yīng)的系數(shù)變換數(shù)據(jù)時(shí)，小波變換部6開(kāi)始基于正確的變換系數(shù)數(shù)據(jù)的水平方向上的頻帶限制處理、下采樣處理，該基于正確的變換系數(shù)數(shù)據(jù)的頻帶限制處理持續(xù)到在行的末尾側(cè)與濾波器的抽頭數(shù)相應(yīng)的下采樣數(shù)為止。由此，該第一階段的頻帶限制處理以行為單位依次執(zhí)行。
在這樣得到的通過(guò)第一階段的頻帶限制處理的變換系數(shù)數(shù)據(jù)中，在水平方向及垂直方向頻率低的變換系數(shù)數(shù)據(jù)LL被輸入到與第二階段的頻帶限制處理有關(guān)的行緩沖器7B，在此同樣地，當(dāng)存儲(chǔ)與接著該行緩沖器7B的垂直濾波器的抽頭數(shù)對(duì)應(yīng)的變換系數(shù)數(shù)據(jù)時(shí)，基于從該行緩沖器7B同時(shí)并行輸出的變換系數(shù)數(shù)據(jù)，在接著的垂直濾波器6AB、6BB上按行順序開(kāi)始基于正確變換系數(shù)數(shù)據(jù)的頻帶限制處理、下采樣處理，進(jìn)而，按照數(shù)量大約減少一半的行的順序輸出涉及垂直方向的頻帶限制的變換系數(shù)數(shù)據(jù)，該變換系數(shù)數(shù)據(jù)被輸入到水平方向的低通濾波器和高通濾波器中。在該第二階段的水平方向的低通濾波器和高通濾波器中，當(dāng)在各行上向各濾波器輸入與這些濾波器的抽頭數(shù)相應(yīng)的系數(shù)變換數(shù)據(jù)時(shí)，開(kāi)始基于正確的變換系數(shù)數(shù)據(jù)的水平方向的頻帶限制處理、下采樣處理，由此，該第二階段的頻帶限制處理也以行為單位依次執(zhí)行。
在通過(guò)第二階段的頻帶限制處理的變換系數(shù)數(shù)據(jù)中，在水平方向及垂直方向頻率低的變換系數(shù)數(shù)據(jù)LLLL被輸入到與第三階段的頻帶限制處理有關(guān)的行緩沖器7C，當(dāng)存儲(chǔ)與接著的垂直濾波器的抽頭數(shù)對(duì)應(yīng)的變換系數(shù)數(shù)據(jù)時(shí)，基于自該行緩沖器7C同時(shí)并行輸出的變換系數(shù)數(shù)據(jù)，按行順序在接著的垂直濾波器6AC、6BC上開(kāi)始基于正確變換系數(shù)數(shù)據(jù)的頻帶限制處理、下采樣處理，進(jìn)而，按照數(shù)量大約減少一半的行的順序輸出涉及垂直方向的頻帶限制的變換系數(shù)數(shù)據(jù)，該變換系數(shù)數(shù)據(jù)被輸入到水平方向的低通濾波器和高通濾波器中。在該第三階段的水平方向的低通濾波器和高通濾波器中，當(dāng)在各行上向各濾波器輸入與這些濾波器的抽頭數(shù)相應(yīng)的系數(shù)變換數(shù)據(jù)時(shí)，開(kāi)始基于正確的變換系數(shù)數(shù)據(jù)的水平方向的頻帶限制處理、下采樣處理，由此，該第三階段的頻帶限制處理也以行為單位依次執(zhí)行。
由此，在本實(shí)施例中，小波變換部6以行為單位處理圖像數(shù)據(jù)，從而能夠減少設(shè)于各分割處理的輸入側(cè)的作為存儲(chǔ)器電路的行緩沖器的容量，并能簡(jiǎn)化整體結(jié)構(gòu)。
量化部8依次對(duì)像這樣地從小波變換部6輸出的變換系數(shù)數(shù)據(jù)D3進(jìn)行量化處理并輸出，熵編碼部9依次對(duì)該量化部8的輸出數(shù)據(jù)執(zhí)行熵編碼處理并輸出。速率控制部10對(duì)該熵編碼部9的輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行速率控制，輸出編碼數(shù)據(jù)D2。在這些處理中，量化部8、熵編碼部9以如上所述地在小波變換部6的行緩沖器7A～7C中存儲(chǔ)變換系數(shù)數(shù)據(jù)并輸出對(duì)應(yīng)的系數(shù)數(shù)據(jù)的定時(shí)(timing)，依次處理自小波變換部6輸出的系數(shù)數(shù)據(jù)D3，由此，在本實(shí)施例中，在量化部8、熵編碼部9中也以行為單位執(zhí)行處理，從而可簡(jiǎn)化量化部8、熵編碼部9的結(jié)構(gòu)。
由此，圖像壓縮部5整體地以行為單位對(duì)圖像數(shù)據(jù)D1進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮處理，攝像元件3對(duì)應(yīng)圖像壓縮部5的這種以行為單位的處理，以行為單位輸出攝像結(jié)果，進(jìn)而在各行上根據(jù)圖像壓縮部5的處理順序輸出攝像結(jié)果，從而將從模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路4輸出的圖像數(shù)據(jù)D1直接輸入到圖像壓縮部5，由此也能夠簡(jiǎn)化整體結(jié)構(gòu)。
圖9是適用于攝像裝置1的集成電路的局部剖視圖。在此，該集成電路51將攝像元件3和外圍電路一體化地形成(進(jìn)行集成)，在該實(shí)施例中，攝像元件3的驅(qū)動(dòng)電路、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路4、圖像壓縮部5都包含在該一體化的外圍電路中。由此，簡(jiǎn)化了本實(shí)施例涉及的攝像裝置的整體結(jié)構(gòu)。
在集成電路51中，將像素部配置成矩陣狀形成攝像元件部，通過(guò)該攝像元件部形成攝像元件3。外圍電路部形成于該攝像元件部的周?chē)?。由此，圖9是該攝像元件部和外圍電路部的局部剖視圖。
集成電路51通過(guò)厚度為10～20(μm)左右的硅(Si)層形成元件層52，在像素部中，與以像素為單位的光電轉(zhuǎn)換處理相關(guān)的光電二極管(光敏二極管)53形成于該元件層52，在外圍電路部中，在該元件層52的下層一側(cè)形成構(gòu)成外圍電路的MOSFET等各電路元件。
在集成電路51中，二氧化硅(SiO2)膜54、遮光膜55、氮化硅膜(SiN)56、濾色器A27、微透鏡58依次層壓在該元件層52的上層(上面)。在該元件層52的下面(下層)形成光電二極管53、對(duì)外圍電路的電路元件進(jìn)行布線的布線層59，在該布線層59的下層一側(cè)設(shè)有用于支撐全體的基板支撐材料(基板支撐部件)60。由此，集成電路51在與受光面相反的一側(cè)設(shè)置布線層59，從而能夠一舉解決將布線層設(shè)置于受光面一側(cè)時(shí)的各種問(wèn)題，顯著提高了布線的自由度。至于將布線層設(shè)置于受光面一側(cè)時(shí)的各種問(wèn)題，其中包括由于形成布線層的布線而導(dǎo)致的入射到像素中的光量減少、相鄰像素間的串?dāng)_等。
在集成電路51中，由于象這樣的在與受光面相反的一側(cè)形成布線層59，所以從布線層59側(cè)處理厚度較薄的半導(dǎo)體基板，在形成光電二極管53、外圍電路的電路元件后，在該半導(dǎo)體基板上依次形成布線層59、基板支撐材料60，然后，將該半導(dǎo)體基板翻轉(zhuǎn)，通過(guò)CMP進(jìn)行研磨，完成元件層52，最后，依次形成遮光膜55、氮化硅膜(SiN)56、濾色器A27、微透鏡58，制成集成電路51。
由此，該攝像裝置1以攝像元件3和外圍電路一體地集成電路化(集成為集成電路)為前提，在與受光面相反的一側(cè)形成布線層59，并有效利用顯著提高布線自由度這點(diǎn)，以能夠按照與數(shù)據(jù)壓縮處理相應(yīng)的處理單位、即以行為單位，進(jìn)而能以與該數(shù)據(jù)壓縮處理對(duì)應(yīng)的順序從攝像元件3輸出攝像結(jié)果進(jìn)行處理的方式加以布線，從而使整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化。
(2)實(shí)施例1的動(dòng)作在上述結(jié)構(gòu)中，攝像裝置1通過(guò)透鏡2而在攝像元件3的攝像面形成拍攝對(duì)象的圖像，該圖像的攝像結(jié)果被從攝像元件3輸出，并通過(guò)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路4轉(zhuǎn)換成圖像數(shù)據(jù)D1。對(duì)該圖像數(shù)據(jù)D1執(zhí)行了邊緣增強(qiáng)(邊緣銳化)等處理后，由圖像壓縮部5進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮轉(zhuǎn)換成編碼數(shù)據(jù)D2，該編碼數(shù)據(jù)D2被記錄在存儲(chǔ)介質(zhì)中，并傳輸給外部設(shè)備。由此，在攝像裝置1中，既對(duì)攝像結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮并記錄，并且還傳輸攝像結(jié)果。
在該一系列的處理中，通過(guò)小波變換處理將圖像數(shù)據(jù)D1在圖像壓縮部5變換處理成小波變換系數(shù)數(shù)據(jù)D3后，對(duì)該小波變換系數(shù)數(shù)據(jù)D3執(zhí)行量化處理、熵編碼處理、速率控制，并作為編碼數(shù)據(jù)D2輸出。這時(shí)，從攝像元件3依次輸出對(duì)應(yīng)該圖像壓縮部5中的各處理單位的攝像結(jié)果、即攝像信號(hào)S1，由此，從模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路4輸出的圖像數(shù)據(jù)D1能夠直接輸入到圖像壓縮部5進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮處理，從而能夠簡(jiǎn)化整體結(jié)構(gòu)。
在由CMOS固體攝像元件構(gòu)成的攝像元件3中，通過(guò)XY地址的控制來(lái)輸出攝像結(jié)果，從而在攝像結(jié)果的讀出上具有高自由度，由此，不僅能夠以行為單位按行順序輸出攝像結(jié)果，而且例如能夠以列為單位輸出攝像結(jié)果、以預(yù)定塊為單位輸出攝像結(jié)果等根據(jù)各種形式輸出攝像單元的攝像結(jié)果。由此，在本實(shí)施例中，根據(jù)圖像壓縮部5中的各處理單位執(zhí)行該攝像結(jié)果的輸出，從而有效利用作為CMOS固體攝像元件特征的攝像結(jié)果讀出的高自由度，并使整體結(jié)構(gòu)進(jìn)一步簡(jiǎn)化。
更具體而言，在該攝像裝置1中，將圖像壓縮部5中的處理單位設(shè)定為以行為單位，通過(guò)所謂的line-base型小波變換處理來(lái)以行為單位進(jìn)行小波變換以對(duì)圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行數(shù)據(jù)壓縮處理，由此，以行為單位從攝像元件3輸出攝像結(jié)果，從而有效利用讀出攝像結(jié)果的高自由度，并簡(jiǎn)化整體結(jié)構(gòu)。
在攝像裝置1中，像這樣地輸出攝像結(jié)果的攝像元件3、作為處理該攝像元件3的攝像結(jié)果的外圍電路的圖像壓縮部5、以及模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路4以集成電路的形式一體化構(gòu)成，由此使整體結(jié)構(gòu)更小型，進(jìn)而簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)。
但是，若單純地以CMOS工藝使攝像元件和外圍電路一體化，則會(huì)因與攝像元件、外圍電路相關(guān)的布線圖案而產(chǎn)生各種問(wèn)題，致使無(wú)法充分發(fā)揮讀出攝像結(jié)果的高自由度。因此，在本實(shí)施例中，在與攝像單元的受光面相反的一面上形成布線層，通過(guò)該布線層連接構(gòu)成攝像單元的光電轉(zhuǎn)換部和外圍電路，并使它們一體化，由此，能夠以充分確保讀出攝像結(jié)果的高自由度的方式構(gòu)成集成電路，并有效利用攝像結(jié)果讀出相關(guān)的高自由度，從而簡(jiǎn)化整體結(jié)構(gòu)。
(3)實(shí)施例1的效果根據(jù)以上結(jié)構(gòu)，攝像單元和圖像壓縮單元由形成于與攝像單元的攝像面相反一側(cè)的面上的布線層連接并一體化，并且，按照與圖像壓縮處理相關(guān)的處理單位從攝像單元依次輸出攝像結(jié)果，從而能夠有效利用作為CMOS固體攝像元件特征的攝像結(jié)果讀出的高自由度，并使整體結(jié)構(gòu)進(jìn)一步簡(jiǎn)化。
而且針對(duì)該圖像壓縮處理是通過(guò)小波變換處理以行為單位對(duì)攝像結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮，多個(gè)光電轉(zhuǎn)換部的攝像結(jié)果也是按行順序從攝像元件中被輸出，從而能夠有效利用作為CMOS固體攝像元件特征的攝像結(jié)果讀出的高自由度，并且可使整體結(jié)構(gòu)進(jìn)一步簡(jiǎn)化。
(4)實(shí)施例2在本實(shí)施例中，代替上述實(shí)施例1描述的攝像裝置1中的line-base型小波變換處理，通過(guò)tile-base型小波變換處理進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮。由此，在本實(shí)施例涉及的攝像裝置中，除了小波變換部6、以及與小波變換部6相關(guān)的結(jié)構(gòu)不同之外，其余均采用與實(shí)施例1涉及的攝像裝置1相同的構(gòu)成。因此，下面沿用圖5對(duì)本實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，且不再對(duì)與實(shí)施例1涉及的攝像裝置1相同的構(gòu)成進(jìn)行贅述。
即，在該攝像裝置中，如圖10所示，小波變換部6將區(qū)塊T0、T1、T2......設(shè)置為處理單位，其中，區(qū)塊T0、T1、T2......是將作為攝像結(jié)果的圖像在水平方向及垂直方向分別按照預(yù)定的劃分?jǐn)?shù)量進(jìn)行劃分而成的塊，根據(jù)光柵掃描的順序以區(qū)塊T0、T1、T2......為單位依次輸入圖像數(shù)據(jù)D1進(jìn)行小波變換處理，量化部8對(duì)以區(qū)塊為單位從小波變換部6依次輸出的變換系數(shù)數(shù)據(jù)執(zhí)行依次量化處理。接著的熵編碼部9對(duì)以同樣的區(qū)塊為單位依次輸出的量化部8的輸出數(shù)據(jù)執(zhí)行熵編碼，速率控制部10對(duì)該熵編碼部9的輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行速率控制并輸出。
該以區(qū)塊為單位的小波變換處理是通過(guò)二維濾波器進(jìn)行頻帶限制、下采樣來(lái)執(zhí)行。由此，與line-base型小波變換處理相比，tile-base型小波變換處理能夠降低設(shè)于各劃分處理的輸入級(jí)的緩沖存儲(chǔ)器的容量。
由此，在該攝像裝置中，圖像壓縮部5以區(qū)塊為處理單位執(zhí)行數(shù)據(jù)壓縮處理，與此相對(duì)應(yīng)地，攝像元件3通過(guò)未圖示的驅(qū)動(dòng)電路的XY地址的控制，以區(qū)塊為單位依次輸出各光電轉(zhuǎn)換部的攝像結(jié)果。
根據(jù)實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)，攝像單元和圖像壓縮單元由形成于與攝像單元的攝像面相反一側(cè)的面上的布線層連接并形成為一體，并按照與圖像壓縮處理相關(guān)的處理單位從攝像單元依次輸出攝像結(jié)果，通過(guò)將以區(qū)塊為單位的小波變換處理運(yùn)用到圖像壓縮單元的數(shù)據(jù)壓縮處理中，并以區(qū)塊為單位從攝像元件輸出攝像結(jié)果，從而在以區(qū)塊為單位處理圖像數(shù)據(jù)的情況時(shí)，也能夠有效利用作為CMOS固體攝像元件特征的攝像結(jié)果讀出的高自由度，并且可使整體結(jié)構(gòu)進(jìn)一步簡(jiǎn)化。
(5)實(shí)施例3圖11是本發(fā)明實(shí)施例3涉及的攝像裝置中采用的集成電路的局部立體圖。在本實(shí)施例中，由該集成電路構(gòu)成實(shí)施例1、2涉及的攝像裝置。此外，在該集成電路61中，對(duì)于與上述實(shí)施例1中的集成電路51相同的結(jié)構(gòu)，采用相應(yīng)的附圖標(biāo)記加以表示，并省略其重復(fù)的說(shuō)明。
在此，該集成電路61的攝像元件3和外圍電路一體化地形成，其中的外圍電路與實(shí)施例1、2涉及的外圍電路相同地形成，因此，在本實(shí)施例涉及的攝像裝置中，將使整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化。
該集成電路61是通過(guò)將攝像元件部層壓在外圍電路部上而形成，外圍電路部是通過(guò)在半導(dǎo)體基板62上根據(jù)預(yù)定的半導(dǎo)體工藝形成構(gòu)成外圍電路的半導(dǎo)體元件后，再在這些半導(dǎo)體元件的上層形成連接這些半導(dǎo)體元件的布線層63而形成。外圍電路部在該布線層63的表層形成用于與攝像元件部連接的電極等。
與上述實(shí)施例1所描述的同樣，攝像元件部是通過(guò)將光電轉(zhuǎn)換部(像素部)配置成矩陣狀而形成，并由厚度為10～20(μm)左右的硅(Si)層形成元件層52。攝像元件部在該元件層52上形成與以像素為單位的光電轉(zhuǎn)換處理相關(guān)的光電二極管。
在攝像元件部中，在該元件層52的上層依次層壓二氧化硅膜、遮光膜、氮化硅膜、濾色器A27、微透鏡58形成攝像面，對(duì)此，在元件層52的下層(下面)形成布線層59。在攝像元件部的布線層59的下層側(cè)設(shè)有外圍電路部，通過(guò)連接外圍電路部的布線層63和布線層59，從而使攝像元件和外圍電路一體地被集成電路化。
由此，集成電路61在與受光面相反的一側(cè)設(shè)置布線層59，從而能夠一舉解決將布線層59設(shè)于受光面一側(cè)時(shí)的各種問(wèn)題，并顯著提高了布線的自由度。并且，通過(guò)象這樣地經(jīng)由形成于與受光面相反一側(cè)的布線層59而與形成了外圍電路的外圍電路部一體化，從而能夠以不同的晶片加工工藝制作攝像元件部和外圍電路部后再使其一體化，相應(yīng)地，能夠以其各自適合的晶片加工工藝來(lái)制作攝像元件部和外圍電路部，因此，能夠整體提高各種性能。
具體地，就形成了外圍電路的外圍電路部而言，通過(guò)使各半導(dǎo)體元件、布線圖案寬度縮小而形成為高密度，從而能夠縮小芯片尺寸，并降低功耗。但是，如果攝像元件部縮小了像素尺寸，那么相應(yīng)地，靈敏度便會(huì)下降，并且芯片面積也會(huì)隨著像素?cái)?shù)量而增大。由此，若象本實(shí)施例這樣地，以不同的晶片加工工藝制作攝像元件部和外圍電路部后再使其一體化，便能夠根據(jù)其各自適合的晶片加工工藝制作攝像元件部和外圍電路部，因此，相應(yīng)地，能夠提高整體的性能。
并且，由于像這樣地經(jīng)由形成于與受光面相反一側(cè)的布線層59而與形成了外圍電路的外圍電路部一體化，所以該集成電路61與實(shí)施例1中描述的相同，在從布線層59側(cè)處理厚度較薄的半導(dǎo)體基板并形成光電二極管后，再在該半導(dǎo)體基板上形成布線層59，并層壓以另外的工藝制作的外圍電路部，然后，將該半導(dǎo)體基板翻轉(zhuǎn)，通過(guò)CMP進(jìn)行研磨，完成元件層52，最后，依次形成遮光膜、濾色器A27、微透鏡58等，制成集成電路61。
如圖12(A)所示，通過(guò)這種采用不同晶片加工工藝的半導(dǎo)體基板的層壓而形成的集成電路61能夠以將各像素輸出同時(shí)并行地輸出到外圍電路中進(jìn)行模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換處理的方式構(gòu)成攝像元件部和外圍電路部的連接。并且還可以，如圖12(B)所示，也能夠以列為單位同時(shí)并行地輸出攝像結(jié)果并在外圍電路中進(jìn)行處理。并且，如圖12(C)所示，也能夠以行為單位同時(shí)并行地輸出攝像結(jié)果并在外圍電路中進(jìn)行處理，由此，可進(jìn)一步顯著提高攝像元件輸出的自由度。
通過(guò)對(duì)各像素分別設(shè)置信號(hào)線，從而可根據(jù)各種X-Y地址的控制來(lái)輸出攝像結(jié)果，例如，在圖12(A)所示例子的場(chǎng)合，使在所有像素上設(shè)置的MOSFET同時(shí)進(jìn)行導(dǎo)通操作，同時(shí)并行地輸出所有像素的攝像結(jié)果；如針對(duì)圖3所描述地，通過(guò)水平地址線的控制以行為單位輸出攝像結(jié)果；以及如后面針對(duì)圖12(C)所描述地，代替該水平地址線的選擇，通過(guò)垂直地址線的選擇，同時(shí)并行地輸出在垂直方向上連續(xù)的像素的攝像結(jié)果等。在圖12(C)的場(chǎng)合，代替上面針對(duì)圖3所描述的水平地址線的控制而根據(jù)垂直地址線的控制，通過(guò)時(shí)分(時(shí)分割)將一條信號(hào)線依次分配給水平方向上連續(xù)的像素，從而能夠同時(shí)并行地輸出垂直方向上連續(xù)的像素的攝像結(jié)果。對(duì)此，在圖12(D)所示例子的場(chǎng)合，根據(jù)垂直地址線及水平地址線的控制，依次選擇共同連接于一條信號(hào)線的一個(gè)塊的多個(gè)像素，從而能夠在連接于該一條信號(hào)線的一個(gè)塊中按光柵掃描、折線掃描等各種順序輸出攝像結(jié)果。在水平方向及垂直方向上連續(xù)的像素分別共同地設(shè)有水平地址線及垂直地址線，因此，多個(gè)塊的像素的掃描順序是相同的。
由此，如圖13(A)所示，集成電路61連接攝像元件部和外圍電路部，以便能夠按照基于以行為單位的輸出、即行順序輸出攝像結(jié)果，如圖13(B)所示，集成電路61連接攝像元件部和外圍電路部，以便能夠按照以列為單位的順序輸出攝像結(jié)果，如圖13(C)所示，集成電路61連接攝像元件部和外圍電路部，以便能夠以塊為單位輸出攝像結(jié)果。
在本實(shí)施例涉及的攝像裝置中，上述實(shí)施例1中描述的以行為單位進(jìn)行處理的攝像裝置，根據(jù)圖12(A)至圖12(D)所示連接中的對(duì)應(yīng)連接，輸入攝像結(jié)果到外圍電路中。
進(jìn)而，在本實(shí)施例中，集成電路61根據(jù)這種連接，通過(guò)多個(gè)系統(tǒng)同時(shí)并行地將攝像結(jié)果輸出到外圍電路中，在外圍電路中，與數(shù)據(jù)壓縮處理相關(guān)的圖像壓縮部8由三個(gè)系統(tǒng)的處理電路C1～C3(圖11)形成，通過(guò)這三個(gè)系統(tǒng)的處理電路C1～C3同時(shí)并行地處理多個(gè)系統(tǒng)的圖像數(shù)據(jù)。
在本實(shí)施例中，通過(guò)與攝像單元不同的晶片生成工藝形成外圍電路，從而能夠以其各自適合的晶片加工工藝制作攝像元件部和外圍電路部，并能夠提高各種性能。
(6)實(shí)施例4圖14是通過(guò)與圖5的對(duì)比而示出本發(fā)明實(shí)施例4涉及的攝像裝置的框圖。在該攝像裝置71中，對(duì)于與上述圖5中描述的攝像裝置1相同的結(jié)構(gòu)，采用對(duì)應(yīng)的附圖標(biāo)記并省略其重復(fù)的說(shuō)明。與上述實(shí)施例1或?qū)嵤├?中描述的同樣，該攝像裝置71被集成電路化，其通過(guò)攝像元件73與外圍電路一體地被集成電路化而構(gòu)成，其中，外圍電路包括該攝像元件73的驅(qū)動(dòng)電路、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路4、構(gòu)成圖像壓縮部75，由此，所采用的結(jié)構(gòu)能夠根據(jù)各種形式輸出攝像結(jié)果到外圍電路，從而簡(jiǎn)化、縮小了整體構(gòu)成。
攝像元件73由CMOS固體攝像元件構(gòu)成，根據(jù)未圖示的驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)，如圖15所示，按圖像壓縮部75的處理單位依次輸出有效圖像區(qū)AR的攝像結(jié)果，由此，輸出攝像信號(hào)S1。在該處理中，攝像元件73根據(jù)未圖示的驅(qū)動(dòng)電路的XY地址的控制，在各幀間事先輸出該有效圖像區(qū)AR的局部區(qū)域ARA～ARE的攝像結(jié)果。在該實(shí)施例中，局部區(qū)域ARA～ARE被設(shè)置成多個(gè)矩形的區(qū)域，進(jìn)而，將這多個(gè)區(qū)域設(shè)置成有效圖像區(qū)AR的中央?yún)^(qū)域?yàn)锳RC，四個(gè)角上的區(qū)域?yàn)锳RA、ARB、ARD、ARE，由此，通過(guò)這些在有效圖像區(qū)AR中設(shè)置的局部區(qū)域ARA～ARE，能夠大概地把握對(duì)整個(gè)有效圖像區(qū)AR進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮時(shí)所需的處理。
圖像壓縮部75對(duì)這樣得到的局部區(qū)域ARA～ARE進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮并檢測(cè)碼量，根據(jù)基于該檢測(cè)的碼量的數(shù)據(jù)壓縮比率對(duì)攝像元件73的攝像結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮。即，在該圖像壓縮部75中，特定區(qū)圖像壓縮部76對(duì)局部區(qū)域ARA～ARE所涉及的圖像數(shù)據(jù)D1進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮，并將其發(fā)生碼量告知碼量分配控制部77，碼量分配控制部77基于該發(fā)生碼量，預(yù)測(cè)在整個(gè)有效圖像區(qū)AR產(chǎn)生的碼量，根據(jù)該預(yù)測(cè)結(jié)果確定數(shù)據(jù)壓縮比率。此外，在本實(shí)施例中，雖然特定區(qū)圖像壓縮部76根據(jù)將該局部區(qū)域ARA～ARE設(shè)置為與區(qū)塊相當(dāng)?shù)奶幚韱挝坏男〔ㄗ儞Q處理，或者根據(jù)將該局部區(qū)域ARA～ARE設(shè)置為一個(gè)或多個(gè)宏塊的MPEG2進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮，但就該數(shù)據(jù)壓縮方法而言，各種各樣的方法都可以被采用。
圖像壓縮部78根據(jù)該碼量分配控制部77確定的數(shù)據(jù)壓縮比率改變量化位階(量化等級(jí))，并對(duì)有效圖像區(qū)AR的圖像數(shù)據(jù)D1進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮后輸出，速率控制部79通過(guò)在該圖像壓縮部78中插入空數(shù)據(jù)來(lái)執(zhí)行速率控制處理并輸出編碼數(shù)據(jù)D2。在此，在本實(shí)施例中，圖像壓縮部78采用與特定區(qū)圖像壓縮部76相同的數(shù)據(jù)壓縮方法執(zhí)行數(shù)據(jù)壓縮處理，但是若能在實(shí)際上充分地進(jìn)行速率控制，也可以采用與特定區(qū)圖像壓縮部76不同的數(shù)據(jù)壓縮方法對(duì)圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行數(shù)據(jù)壓縮。
由此，在本實(shí)施例中，有效利用作為CMOS固體攝像元件等攝像元件特征的讀出攝像結(jié)果的高自由度，事先在有效圖像區(qū)的局部區(qū)域上檢測(cè)數(shù)據(jù)壓縮處理的發(fā)生碼量，根據(jù)該發(fā)生碼量改變數(shù)據(jù)壓縮比率來(lái)對(duì)整個(gè)攝像結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮處理，由此，通過(guò)適當(dāng)?shù)卦O(shè)定數(shù)據(jù)壓縮比率，從而比現(xiàn)有技術(shù)更適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行速率控制。
即，如果假設(shè)該局部區(qū)域的發(fā)生碼量為T(mén)S，整個(gè)圖像的目標(biāo)碼量為T(mén)ALL，那么剩下的區(qū)域的可分配碼量TE則由TALL-TS來(lái)表示。由此，如果假設(shè)對(duì)剩下的區(qū)域進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮產(chǎn)生的碼量為T(mén)R，那么剩余的碼量TExta由(TR+TS)-TALL表示，如果以將剩余的碼量TExta分配給全體這樣來(lái)設(shè)定數(shù)據(jù)壓縮比率，那么便能夠根據(jù)目標(biāo)碼量進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮處理，并且能夠根據(jù)通過(guò)事先的數(shù)據(jù)壓縮而產(chǎn)生的碼量TS來(lái)預(yù)測(cè)對(duì)剩下的區(qū)域進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮產(chǎn)生的碼量TR，從而能夠適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮處理。
碼量分配控制部77、速率控制部79根據(jù)基于這種事先的編碼處理的發(fā)生碼量改變圖像壓縮部78的數(shù)據(jù)壓縮比率，并執(zhí)行速率控制的處理。
由此，在本實(shí)施例中，事先在有效圖像區(qū)的局部區(qū)域上檢測(cè)數(shù)據(jù)壓縮處理的發(fā)生碼量，根據(jù)該發(fā)生碼量改變數(shù)據(jù)壓縮比率來(lái)對(duì)攝像結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮處理，從而能夠有效利用作為CMOS固體攝像元件特征的攝像結(jié)果讀出的高自由度，與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠以簡(jiǎn)單的處理更恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行速率控制。
通過(guò)將以基于事先檢測(cè)的碼量的數(shù)據(jù)壓縮比率進(jìn)行的攝像結(jié)果的數(shù)據(jù)壓縮運(yùn)用到有效圖像區(qū)的攝像結(jié)果的數(shù)據(jù)壓縮中，從而若實(shí)際上能夠充分地進(jìn)行速率控制時(shí)，可根據(jù)與事先處理所涉及的數(shù)據(jù)壓縮方法不同的數(shù)據(jù)壓縮方法對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮，由此，可廣泛地運(yùn)用于根據(jù)各種數(shù)據(jù)壓縮方法進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮的場(chǎng)合。
具體而言，可以運(yùn)用于根據(jù)對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)壓縮比率的量化位階對(duì)系數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行量化處理的場(chǎng)合，從而以簡(jiǎn)單的處理即可進(jìn)行速率控制。
并且，由于除進(jìn)行與這種事先處理相關(guān)的數(shù)據(jù)壓縮之外，還另外地重新對(duì)有效像素區(qū)進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮，從而若實(shí)際上能夠充分地進(jìn)行速率控制時(shí)，可根據(jù)與事先處理所涉及的數(shù)據(jù)壓縮方法不同的數(shù)據(jù)壓縮方法對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮，由此，可廣泛地運(yùn)用于根據(jù)各種數(shù)據(jù)壓縮方法進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮的場(chǎng)合。
并且，通過(guò)將與該事先處理相關(guān)的數(shù)據(jù)壓縮單元、以及使用與該事先處理相關(guān)的數(shù)據(jù)壓縮比率的數(shù)據(jù)壓縮單元分別包含在不同的系統(tǒng)中，從而可根據(jù)與事先處理所涉及的數(shù)據(jù)壓縮方法不同的數(shù)據(jù)壓縮方法對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮，由此，可廣泛地運(yùn)用于根據(jù)各種數(shù)據(jù)壓縮方法進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮的場(chǎng)合。
并且，在這些結(jié)構(gòu)中，通過(guò)形成于與攝像單元的受光面相反一側(cè)的面上的布線層而與配置于該布線層下層的外圍電路連接，從而在事先從攝像單元取得局部攝像結(jié)果來(lái)檢測(cè)發(fā)生碼量、并重新進(jìn)行編碼處理的場(chǎng)合，也能夠采用這一連串處理從攝像單元輸出攝像結(jié)果給外圍電路。
這樣，由于外圍電路以與攝像單元不同的晶片生成工藝而形成，因而能夠以其各自適合的晶片加工工藝制作攝像元件部和外圍電路部，從而能夠整體提高各種性能。
(7)實(shí)施例5本實(shí)施例與實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)相類(lèi)似，根據(jù)通過(guò)事先的數(shù)據(jù)壓縮處理檢測(cè)出的發(fā)生碼量控制剩下區(qū)域的發(fā)生碼量，以此來(lái)執(zhí)行速率控制處理。由此，攝像元件73接著事先的數(shù)據(jù)壓縮處理，輸出除局部區(qū)域ARA～ARE之外的有效圖像區(qū)AR的攝像結(jié)果，至于碼量分配控制部77，其針對(duì)除局部區(qū)域ARA～ARE之外的有效圖像區(qū)AR的攝像結(jié)果，控制與圖像壓縮部78的數(shù)據(jù)壓縮處理相關(guān)的量化位階。并且，攝像裝置將通過(guò)事先的數(shù)據(jù)壓縮處理獲得的編碼數(shù)據(jù)與通過(guò)該圖像壓縮部78的數(shù)據(jù)壓縮處理獲得的編碼數(shù)據(jù)一同輸出。
并且，根據(jù)與除局部區(qū)域ARA～ARE之外的有效圖像區(qū)AR的攝像結(jié)果相關(guān)的數(shù)據(jù)壓縮處理的產(chǎn)生碼量，控制與接著的事先處理相關(guān)的特定區(qū)圖像壓縮部76中的量化位階。由此，在本實(shí)施例中，特定區(qū)圖像壓縮部76和圖像壓縮部78以相同的方法對(duì)圖像數(shù)據(jù)D1進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮。
在本實(shí)施例中，除了與這些圖像數(shù)據(jù)D1的處理有關(guān)的構(gòu)成不同之外，其余均與實(shí)施例4涉及的攝像裝置結(jié)構(gòu)相同。
根據(jù)本實(shí)施例，事先在有效圖像區(qū)的局部區(qū)域檢測(cè)數(shù)據(jù)壓縮處理的發(fā)生碼量，根據(jù)該發(fā)生碼量改變數(shù)據(jù)壓縮比率來(lái)對(duì)攝像結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮處理，并且，將以基于該檢測(cè)到的碼量的數(shù)據(jù)壓縮比率進(jìn)行的攝像結(jié)果的壓縮運(yùn)用于與事先處理相關(guān)的除一部分區(qū)域之外的區(qū)域的攝像結(jié)果的數(shù)據(jù)壓縮時(shí)，也能獲得與實(shí)施例4同樣的效果。
(8)實(shí)施例6在本實(shí)施例中，在實(shí)施例4或?qū)嵤├?的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，根據(jù)用戶(hù)選擇的拍攝模式改變與事先處理有關(guān)的局部區(qū)域。并且，在本實(shí)施例中，除了與涉及該事先處理的局部區(qū)域有關(guān)的處理不同之外，其余均與實(shí)施例4或?qū)嵤├?的攝像裝置結(jié)構(gòu)相同。
在本實(shí)施例中，在用戶(hù)選擇的拍攝模式下，將最重要的位置設(shè)定為檢測(cè)事先的發(fā)生碼量的區(qū)域。并且，根據(jù)拍攝模式，切換與有效像素區(qū)的數(shù)據(jù)壓縮相關(guān)的數(shù)據(jù)壓縮比率，以便以最重要的區(qū)域?yàn)榛鶞?zhǔn)向各部分適當(dāng)?shù)胤峙浯a量，其中，該數(shù)據(jù)壓縮比率是基于該事先檢測(cè)的發(fā)生碼量。
即，例如，當(dāng)用戶(hù)選擇的拍攝模式是人物拍攝模式時(shí)，與人物有關(guān)的攝像結(jié)果是重要的，這時(shí)，人物多位于有效攝像區(qū)的中央，所以這時(shí)，將檢測(cè)事先的發(fā)生碼量的區(qū)域設(shè)置為畫(huà)面中央。這時(shí)，由于人物的背景、近景沒(méi)有人物那么重要，所以根據(jù)事先檢測(cè)的發(fā)生碼量設(shè)置與有效像素區(qū)的數(shù)據(jù)壓縮有關(guān)的數(shù)據(jù)壓縮比率，以便與有效攝像區(qū)的周邊相比，中央側(cè)的碼量更多。
對(duì)此，例如，當(dāng)用戶(hù)選擇的拍攝模式是風(fēng)景模式時(shí)，由于整個(gè)有效攝像區(qū)大致都是重要的，所以如上面針對(duì)圖15所描述地，將檢測(cè)事先的發(fā)生碼量的區(qū)域設(shè)置在有效攝像區(qū)的中央及周邊的多個(gè)位置。這時(shí)，根據(jù)事先檢測(cè)的發(fā)生碼量，設(shè)置與有效像素區(qū)的數(shù)據(jù)壓縮有關(guān)的數(shù)據(jù)壓縮比率，以便整個(gè)有效攝像區(qū)的數(shù)據(jù)壓縮比率大致相等。
此外，在本實(shí)施例中，響應(yīng)用戶(hù)對(duì)拍攝模式的選擇，由控制整體動(dòng)作的運(yùn)算處理單元、即系統(tǒng)控制器控制從攝像元件3輸出的攝像結(jié)果、圖像壓縮單元的動(dòng)作，從而使這一連串的處理被執(zhí)行。
像本實(shí)施例這樣，由于根據(jù)拍攝模式切換基于事先檢測(cè)的發(fā)生碼量的數(shù)據(jù)壓縮比率的設(shè)定，進(jìn)而根據(jù)拍攝模式切換事先檢測(cè)發(fā)生碼量的區(qū)域，因此，能夠更適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行速率控制。
(9)實(shí)施例7在本實(shí)施例中，根據(jù)拍攝模式，按照攝像結(jié)果的色彩分布自動(dòng)設(shè)置根據(jù)實(shí)施例6中涉及的拍攝模式而被確定為最重要的局部區(qū)域。并且，在本實(shí)施例中，除了在與該局部區(qū)域的自動(dòng)設(shè)定相關(guān)的處理上不同之外，其余均與實(shí)施例6中描述的攝像裝置的結(jié)構(gòu)相同。
即，在本實(shí)施例中，如果用戶(hù)選擇了人物拍攝模式，那么根據(jù)1幀前的攝像結(jié)果檢測(cè)肌膚顏色的部分，并設(shè)置與事先的數(shù)據(jù)壓縮處理有關(guān)的局部區(qū)域以便其包含該肌膚顏色的部分，或者以便其在該肌膚顏色部分的內(nèi)側(cè)。
對(duì)此，如果用戶(hù)選擇特寫(xiě)模式，這時(shí)，從同樣的1幀前的攝像結(jié)果檢測(cè)畫(huà)面中央與暖色調(diào)有關(guān)的區(qū)域，并設(shè)置與事先的數(shù)據(jù)壓縮處理有關(guān)的局部區(qū)域以便其包含該區(qū)域，或者以便其在該區(qū)域的內(nèi)側(cè)。
如本實(shí)施例這樣，如果根據(jù)攝像結(jié)果的色彩分布設(shè)置用于檢測(cè)事先的發(fā)生碼量的區(qū)域，便能夠更適當(dāng)?shù)貓?zhí)行速率控制處理。
并且，通過(guò)根據(jù)拍攝模式切換該區(qū)域的設(shè)定，從而也能夠更適當(dāng)?shù)貓?zhí)行速率控制。
(10)其它實(shí)施例在上述的實(shí)施例4至7中，針對(duì)通過(guò)格外的系統(tǒng)執(zhí)行事先的數(shù)據(jù)壓縮處理的情況進(jìn)行了描述，但本發(fā)明并不限定于此，也可以通過(guò)原有的數(shù)據(jù)壓縮處理系統(tǒng)來(lái)執(zhí)行數(shù)據(jù)壓縮處理。
并且，在上述的實(shí)施例中，針對(duì)將CMOS固體攝像元件用作攝像單元的情況進(jìn)行了描述，但本發(fā)明并不限定于此，可以在很廣的范圍內(nèi)運(yùn)用采用XY地址控制的各種攝像元件。
本發(fā)明可運(yùn)用到記錄活動(dòng)圖像的攝像結(jié)果的攝像機(jī)、數(shù)碼照相機(jī)、監(jiān)視裝置等之中。
權(quán)利要求
1.一種攝像裝置，包括攝像單元，所述攝像單元將多個(gè)光電轉(zhuǎn)換部配置成矩陣狀，并通過(guò)XY地址的控制來(lái)輸出攝像結(jié)果；以及外圍電路，所述外圍電路通過(guò)形成于與所述攝像單元的受光面相反一側(cè)的面上的布線層而與所述光電轉(zhuǎn)換部連接，并與所述攝像單元成為一體，其中，通過(guò)所述外圍電路處理并輸出所述攝像單元的攝像結(jié)果，所述攝像裝置的特征在于所述外圍電路至少包括將所述攝像結(jié)果對(duì)應(yīng)各個(gè)預(yù)定的處理單位進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮并輸出的圖像壓縮單元，所述攝像單元對(duì)應(yīng)所述外圍電路中的所述攝像結(jié)果的各處理單位依次輸出所述多個(gè)光電轉(zhuǎn)換部的攝像結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像裝置，其特征在于所述圖像壓縮單元通過(guò)小波變換處理以行為單位對(duì)所述攝像結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮處理，所述攝像單元按照行的順序輸出所述多個(gè)光電轉(zhuǎn)換部的攝像結(jié)果。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像裝置，其特征在于所述圖像壓縮單元通過(guò)小波變換處理以區(qū)塊為單位對(duì)所述攝像結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮處理，所述攝像單元以區(qū)塊為單位輸出所述多個(gè)光電轉(zhuǎn)換部的攝像結(jié)果。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像裝置，其特征在于所述外圍電路通過(guò)與所述攝像單元不同的晶片生成工藝形成，并被配置在所述布線層的下面。
5.一種攝像裝置，包括攝像單元，所述攝像單元將多個(gè)光電轉(zhuǎn)換部配置成矩陣狀，并通過(guò)XY地址的控制來(lái)輸出攝像結(jié)果；以及外圍電路，所述外圍電路通過(guò)形成于與所述攝像單元的受光面相反一側(cè)的面上的布線層而與所述光電轉(zhuǎn)換部連接，并與所述攝像單元成為一體，其中，通過(guò)所述外圍電路處理并輸出所述攝像單元的攝像結(jié)果，所述攝像裝置的特征在于所述外圍電路至少包括對(duì)所述攝像結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮并輸出的圖像壓縮單元，所述外圍電路事先從所述攝像單元獲取有效圖像區(qū)的局部區(qū)域上的所述攝像結(jié)果，而且，對(duì)該獲取的攝像結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮并檢測(cè)碼量，根據(jù)基于該檢測(cè)到的碼量的數(shù)據(jù)壓縮比率，對(duì)所述攝像結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的攝像裝置，其特征在于以基于所述檢測(cè)到的碼量的數(shù)據(jù)壓縮比率進(jìn)行的所述攝像結(jié)果的數(shù)據(jù)壓縮是除了所述局部區(qū)域之外的區(qū)域的攝像結(jié)果的數(shù)據(jù)壓縮，所述外圍電路輸出基于所述事先的數(shù)據(jù)壓縮的處理結(jié)果、以及基于以所述數(shù)據(jù)壓縮比率進(jìn)行的所述攝像結(jié)果的數(shù)據(jù)壓縮的處理結(jié)果。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的攝像裝置，其特征在于以基于所述檢測(cè)到的碼量的數(shù)據(jù)壓縮比率進(jìn)行的所述攝像結(jié)果的數(shù)據(jù)壓縮是所述有效圖像區(qū)的攝像結(jié)果的數(shù)據(jù)壓縮。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的攝像裝置，其特征在于所述圖像壓縮單元在將所述攝像結(jié)果變換處理成系數(shù)數(shù)據(jù)后，由量化單元對(duì)所述系數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行量化處理，從而對(duì)所述攝像結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮，所述量化單元根據(jù)與所述數(shù)據(jù)壓縮比率相應(yīng)的量化位階對(duì)所述系數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行量化處理。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的攝像裝置，其特征在于與所述事先的數(shù)據(jù)壓縮有關(guān)的數(shù)據(jù)壓縮單元、與使用所述數(shù)據(jù)壓縮比率的所述攝像結(jié)果的數(shù)據(jù)壓縮有關(guān)的數(shù)據(jù)壓縮單元分別包含在不同的系統(tǒng)中。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的攝像裝置，其特征在于所述外圍電路配置在所述布線層的下面。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的攝像裝置，其特征在于所述外圍電路通過(guò)與所述攝像單元不同的晶片生成工藝形成。
12.一種攝像元件的集成電路，包括攝像單元，所述攝像單元將多個(gè)光電轉(zhuǎn)換部配置成矩陣狀，并通過(guò)XY地址的控制來(lái)輸出攝像結(jié)果；以及外圍電路，所述外圍電路通過(guò)形成于與所述攝像單元的受光面相反一側(cè)的面上的布線層而與所述光電轉(zhuǎn)換部連接，并與所述攝像單元成為一體，其中，通過(guò)所述外圍電路處理并輸出所述攝像單元的攝像結(jié)果，所述攝像元件的集成電路的特征在于所述外圍電路至少包括將所述攝像結(jié)果對(duì)應(yīng)各個(gè)預(yù)定的處理單位進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮并輸出的圖像壓縮單元，所述攝像單元對(duì)應(yīng)所述外圍電路中的所述攝像結(jié)果的各處理單位依次輸出所述多個(gè)光電轉(zhuǎn)換部的攝像結(jié)果。
13.一種攝像元件的集成電路，包括攝像單元，所述攝像單元將多個(gè)光電轉(zhuǎn)換部配置成矩陣狀，并通過(guò)XY地址的控制來(lái)輸出攝像結(jié)果；以及外圍電路，所述外圍電路通過(guò)形成于與所述攝像單元的受光面相反一側(cè)的面上的布線層而與所述光電轉(zhuǎn)換部連接，并與所述攝像單元成為一體，其中，通過(guò)所述外圍電路處理并輸出所述攝像單元的攝像結(jié)果，所述攝像元件的集成電路的特征在于所述外圍電路至少包括對(duì)所述攝像結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮并輸出的圖像壓縮單元，所述外圍電路事先從所述攝像單元獲取有效圖像區(qū)的局部區(qū)域上的所述攝像結(jié)果，而且，對(duì)該獲取的攝像結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮并檢測(cè)碼量，根據(jù)基于該檢測(cè)到的碼量的數(shù)據(jù)壓縮比率，對(duì)所述攝像結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮。
14.一種攝像裝置，包括攝像部，所述攝像部將多個(gè)光電轉(zhuǎn)換部配置成矩陣狀，并通過(guò)XY地址的控制來(lái)輸出攝像結(jié)果；以及外圍電路，所述外圍電路通過(guò)形成于與所述攝像部的受光面相反一側(cè)的面上的布線層而與所述光電轉(zhuǎn)換部連接，并與所述攝像部成為一體，其中，通過(guò)所述外圍電路處理并輸出所述攝像部的攝像結(jié)果，所述攝像裝置的特征在于所述外圍電路至少包括將所述攝像結(jié)果對(duì)應(yīng)各個(gè)預(yù)定的處理單位進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮并輸出的圖像壓縮部，所述攝像部對(duì)應(yīng)所述外圍電路中的所述攝像結(jié)果的各處理單位依次輸出所述多個(gè)光電轉(zhuǎn)換部的攝像結(jié)果。
15.一種攝像裝置，包括攝像部，所述攝像部將多個(gè)光電轉(zhuǎn)換部配置成矩陣狀，并通過(guò)XY地址的控制來(lái)輸出攝像結(jié)果；以及外圍電路，所述外圍電路通過(guò)形成于與所述攝像部的受光面相反一側(cè)的面上的布線層而與所述光電轉(zhuǎn)換部連接，并與所述攝像部成為一體，其中，通過(guò)所述外圍電路處理并輸出所述攝像部的攝像結(jié)果，所述攝像裝置的特征在于所述外圍電路至少包括對(duì)所述攝像結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮并輸出的圖像壓縮部，所述外圍電路事先從所述攝像部獲取有效圖像區(qū)的局部區(qū)域上的所述攝像結(jié)果，而且，對(duì)該獲取的攝像結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮并檢測(cè)碼量，根據(jù)基于該檢測(cè)到的碼量的數(shù)據(jù)壓縮比率，對(duì)所述攝像結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮。
16.一種攝像元件的集成電路，包括攝像部，所述攝像部將多個(gè)光電轉(zhuǎn)換部配置成矩陣狀，并通過(guò)XY地址的控制來(lái)輸出攝像結(jié)果；以及外圍電路，所述外圍電路通過(guò)形成于與所述攝像部的受光面相反一側(cè)的面上的布線層而與所述光電轉(zhuǎn)換部連接，并與所述攝像部成為一體，其中，通過(guò)所述外圍電路處理并輸出所述攝像部的攝像結(jié)果，所述攝像元件的集成電路的特征在于所述外圍電路至少包括將所述攝像結(jié)果對(duì)應(yīng)各個(gè)預(yù)定的處理單位進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮并輸出的圖像壓縮部，所述攝像部對(duì)應(yīng)所述外圍電路中的所述攝像結(jié)果的各處理單位依次輸出所述多個(gè)光電轉(zhuǎn)換部的攝像結(jié)果。
17.一種攝像元件的集成電路，包括攝像部，所述攝像部將多個(gè)光電轉(zhuǎn)換部配置成矩陣狀，并通過(guò)XY地址的控制來(lái)輸出攝像結(jié)果；以及外圍電路，所述外圍電路通過(guò)形成于與所述攝像部的受光面相反一側(cè)的面上的布線層而與所述光電轉(zhuǎn)換部連接，并與所述攝像部成為一體，其中，通過(guò)所述外圍電路處理并輸出所述攝像部的攝像結(jié)果，所述攝像元件的集成電路的特征在于所述外圍電路至少包括對(duì)所述攝像結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮并輸出的圖像壓縮部，所述外圍電路事先從所述攝像部獲取有效圖像區(qū)的局部區(qū)域上的所述攝像結(jié)果，而且，對(duì)該獲取的攝像結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮并檢測(cè)碼量，根據(jù)基于該檢測(cè)到的碼量的數(shù)據(jù)壓縮比率，對(duì)所述攝像結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮。
18.一種攝像結(jié)果的處理方法，通過(guò)一種攝像裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述攝像裝置包括攝像單元，所述攝像單元將多個(gè)光電轉(zhuǎn)換部配置成矩陣狀；以及外圍電路，所述外圍電路通過(guò)形成于與所述攝像單元的受光面相反一側(cè)的面上的布線層而與所述光電轉(zhuǎn)換部連接，并與所述攝像單元形成一體，所述攝像結(jié)果的處理方法的特征在于包括以下步驟攝像結(jié)果輸出步驟，通過(guò)XY地址的控制，從所述攝像單元輸出攝像結(jié)果；以及數(shù)據(jù)壓縮步驟，通過(guò)所述外圍電路至少將所述攝像結(jié)果對(duì)應(yīng)各個(gè)預(yù)定的處理單位進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮并輸出，在所述攝像結(jié)果輸出步驟中，對(duì)應(yīng)所述外圍電路中的所述攝像結(jié)果的各處理單位從所述攝像單元依次輸出所述多個(gè)光電轉(zhuǎn)換部的攝像結(jié)果。
19.一種攝像結(jié)果的處理方法，通過(guò)一種攝像裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述攝像裝置包括攝像單元，所述攝像單元將多個(gè)光電轉(zhuǎn)換部配置成矩陣狀；以及外圍電路，所述外圍電路通過(guò)形成于與所述攝像單元的受光面相反一側(cè)的面上的布線層而與所述光電轉(zhuǎn)換部連接，并與所述攝像單元形成一體，所述攝像結(jié)果的處理方法的特征在于包括以下步驟攝像結(jié)果輸出步驟，通過(guò)XY地址的控制，從所述攝像單元輸出所述攝像結(jié)果；數(shù)據(jù)壓縮步驟，通過(guò)所述外圍電路至少對(duì)所述攝像結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮并輸出；以及碼量檢測(cè)步驟，事先從所述攝像單元獲取有效圖像區(qū)的局部區(qū)域上的所述攝像結(jié)果，而且，對(duì)該獲取的攝像結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮并檢測(cè)碼量，在所述數(shù)據(jù)壓縮步驟中，根據(jù)基于在所述碼量檢測(cè)步驟中檢測(cè)到的所述碼量的數(shù)據(jù)壓縮比率，對(duì)所述攝像結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮。
20.一種攝像結(jié)果的處理方法，通過(guò)一種攝像元件的集成電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述攝像元件的集成電路包括攝像單元，所述攝像單元將多個(gè)光電轉(zhuǎn)換部配置成矩陣狀；以及外圍電路，所述外圍電路通過(guò)形成于與所述攝像單元的受光面相反一側(cè)的面上的布線層而與所述光電轉(zhuǎn)換部連接，并與所述攝像單元形成一體，所述攝像結(jié)果的處理方法的特征在于包括以下步驟攝像結(jié)果輸出步驟，通過(guò)XY地址的控制，從所述攝像單元輸出攝像結(jié)果；以及數(shù)據(jù)壓縮步驟，通過(guò)所述外圍電路至少將所述攝像結(jié)果對(duì)應(yīng)各個(gè)預(yù)定的處理單位進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮并輸出，在所述攝像結(jié)果輸出步驟中，對(duì)應(yīng)所述外圍電路中的所述攝像結(jié)果的各處理單位從所述攝像單元依次輸出所述多個(gè)光電轉(zhuǎn)換部的攝像結(jié)果。
21.一種攝像結(jié)果的處理方法，通過(guò)一種攝像元件的集成電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述攝像元件的集成電路包括攝像單元，所述攝像單元將多個(gè)光電轉(zhuǎn)換部配置成矩陣狀；以及外圍電路，所述外圍電路通過(guò)形成于與所述攝像單元的受光面相反一側(cè)的面上的布線層而與所述光電轉(zhuǎn)換部連接，并與所述攝像單元形成一體，所述攝像結(jié)果的處理方法的特征在于包括以下步驟攝像結(jié)果輸出步驟，通過(guò)XY地址的控制，從所述攝像單元輸出所述攝像結(jié)果；數(shù)據(jù)壓縮步驟，通過(guò)所述外圍電路至少對(duì)所述攝像結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮并輸出；以及碼量檢測(cè)步驟，事先從所述攝像單元獲取有效圖像區(qū)的局部區(qū)域上的所述攝像結(jié)果，而且，對(duì)該獲取的攝像結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮并檢測(cè)碼量，在所述數(shù)據(jù)壓縮步驟中，根據(jù)基于在所述碼量檢測(cè)步驟中檢測(cè)到的所述碼量的數(shù)據(jù)壓縮比率，對(duì)所述攝像結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮。
全文摘要
本發(fā)明可應(yīng)用到例如記錄活動(dòng)圖像的攝像結(jié)果的攝像機(jī)、電子靜像照相機(jī)、監(jiān)視裝置等之中，通過(guò)形成于與攝像單元(3)的攝像面相反一側(cè)的面上的布線層連接攝像單元(3)和圖像壓縮單元(5)并集成，按照與圖像壓縮處理相關(guān)的處理單位依次從攝像單元(3)輸出攝像結(jié)果S1。并且，事先在有效圖像區(qū)的局部區(qū)域上檢測(cè)數(shù)據(jù)壓縮處理的發(fā)生碼量，根據(jù)該發(fā)生碼量改變數(shù)據(jù)壓縮比率，以此對(duì)攝像結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮處理。
文檔編號(hào)H04N5/3745GK1985509SQ20058002313
公開(kāi)日2007年6月20日 申請(qǐng)日期2005年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月9日
發(fā)明者福原隆浩, 奈良部忠邦 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社