專利名稱：一種超聲系統中非線性壓縮的方法與裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及超聲波系統的控制方法及設備領域，具體涉及的是超聲系統中數據非 線性壓縮的方法與裝置。
背景技術：
在超聲成像系統中，通過檢測回波的包絡以及相位的信息來得知人體組織以及血 流的狀況。一般來說，超聲換能器發射超聲波到受試者體內，接收從受試者體內返回的超聲 回波。回波的幅度以及相位均收人體組織調制，回波數據A/D變換后，經過各種處理，以黑 白灰度或彩色血流的方式顯示到屏幕，來表明人體的器官狀況。如圖1所示，給出了傳統的多普勒超聲檢測系統的基本信號處理流程。回波數據 波束合成后，對于黑白信號處理流來說，經過包絡檢波，求模后得到回波的包絡模值信息， 此時數據的位寬較大，經過對數壓縮，將數據壓縮到8比特可顯示的范圍，經過后處理，顯 示黑白信號；對于彩色血流信號處理流來說，經過正交解調后，得到同相分量與正交分量， 然后濾波取出低速組織運動信號，自相關后，得到血流信號，此時數據位寬較大，同樣需要 經過對數壓縮，將數據壓縮到8比特可顯示范圍；對于多普勒信號，對同相分量與正交分量 信號完成快速傅立葉變換(FFT)，數據位寬較大，經過對數壓縮以及后處理，最后在屏幕上 顯示信號。不論是黑白、血流還是頻譜多普勒信號，都需要用到對數壓縮技術。通常有三種常用的數據壓縮方式第一種是片外查表法，將所有可能情況的數據的非線性結果做成一個表，存儲在 片外的存儲器中，然后將當前的要壓縮的數據送出去到片外存儲器中查表，得到的結果 變為對數壓縮后的值，不妨設數據壓縮前的位數為N，壓縮后的位數為b，則表的大小為 bX2N，假設N = 32、b = 8，表的大小為32Gbits，表格大到令人難以接收，數據量太大，成 本高；第二種方法是二分查表法，將輸出的b比特的每一等級對應到壓縮之前的N比特 數據，然后將2b個壓縮之前的N數據存儲于表格中，每次輸入一個待壓縮的數據，和表格中 的數據比較，直到最后比到兩個相鄰的地址的值之間，將這兩個相鄰的地址的較大的一個 作為壓縮結果，用二分查表法，需要的表大小為bX2N，假設N = 32，b = 8，表的大小為 SKbits，表格不大，可以用可編程器件的緩存來存儲表格，如圖2所示，對于b = 8，從開始比 較到最后得出結果需要14個時鐘，效率低，耗時長；第三種方法為C0RDIC，利用迭代的方法實時計算對數，可以做到輸出速率等于輸 入速率，僅存在幾個迭代時鐘的延時，但是會耗費大量的可編程器件內部的邏輯資源。由上可知，當完全采用片外查表得出對數壓縮結果時，會消耗大量的存儲資源，只 能用片外的存儲器來擱置壓縮后的表格，特別是當輸入位寬較大時，消耗資源大得無法容 忍，而且占用額外的片外存儲器件，不利于板卡設計。當完全采用第三類超越模式的CORDIC 來實現對數運算時，無需占用存儲資源，如果采用全折疊的CORDIC迭代方式，消耗的邏輯 資源較少，但是計算的速度慢，從開始啟動迭代到給出計算結果，至少需十個以上的時鐘，如果采用全流水的CORDIC方式實現對數壓縮，計算速度快，結果速率和待壓縮的輸入數據 的速率相同，但是消耗大量的邏輯資源。因此，現有技術存在一定的問題，需要進一步地改進和發展。
發明內容
本發明的目的在于提供一種超聲系統中非線性壓縮的方法與裝置，其不需要片外 查表，數據量小、成本低；且速度快，效率高。為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案本發明提供了一種超聲系統中非線性壓縮的方法，其包括查詢處理器邏輯資源以及存儲資源的剩余大小，確定查表次數b2 ；在片內存儲資源中創建b2份存儲緩存，將非線性變換參數依次寫入b2份存儲緩 存中形成b2份查找表；利用二分查表法逐級查找所述多份查找表，并依次將從查找表中獲得的數據與輸 入的待壓縮數據進行比較，用當前比較結果生成下一份查找表的查找地址，直到所有查找 表均查找完畢，將從最后一次的比較結果作為非線性壓縮的結果。基于上述方法，本發明還提供了一種超聲系統中非線性壓縮裝置，包括用于對片 內存儲資源進行讀寫控制的控制單元，其還包括設置在處理器片內存儲資源中的存儲單元，用于存儲b2份含有非線性變換參數 的查找表；與所述控制單元相連的比較及地址獲取單元，用于利用二分查表法逐級查找所 述多份查找表，并依次將從查找表中獲得的數據與輸入的待壓縮數據進行比較，用當前比 較結果生成下一份查找表的查找地址，當所有查找表均查找完畢時輸出最后一次的比較結^ ο從上可見，本發明以處理器的邏輯寄存器資源和緩存資源任意折衷的方式來完成 非線性壓縮的功能，同時以逐級流水方式的二分查表法，實現時鐘頻率輸入數據的非線性 壓縮，可不需要片外查表，數據量小、成本低；且速度快，效率高。
圖1超聲信號處理流圖；圖2為二分查表存儲表結構圖；圖3為非線性壓縮結構框圖；圖4為查找表以及讀寫控制圖；圖5為段標志寄存器移位結構圖；圖6為段區間比較示意圖；圖7為獲取下一級查找表地址示意圖；圖8為數據同步延時圖。
具體實施例方式以下將結合附圖，對本發明方法及其系統的具體實現方式進行詳細說明。針對非線性變換包括對數壓縮以及開N次方運算的特點，以及現有技術方法的缺點，本發明提供 了一種改進二分查表與邏輯比較判斷相結合的方法，其包括步驟A、查詢處理器邏輯資源以及存儲資源的剩余大小，確定查表次數b2 ；步驟B、在片內存儲資源中創建b2份存儲緩存，將非線性變換參數依次寫入b2份 存儲緩存中形成b2份查找表；步驟C、利用二分查表法逐級查找所述多份查找表，并依次將從查找表中獲得的數 據與輸入的待壓縮數據進行比較，用當前比較結果生成下一份查找表的查找地址，直到所 有查找表均查找完畢，將從最后一次的比較結果作為非線性壓縮的結果。在此逐級查找過 程中，當輸入的待壓縮數據位于查找表中兩個相鄰地址的數據之間時，選擇相鄰地址較大 的地址作為比較結果輸出。上述方法中，處理器可以是可編程器件。當超聲系統初始化時，將非線性變換參數 寫入b2份存儲緩存中，共形成b2份查找表，份與份之間的內容相同，份內的內容滿足單調 遞增或單調遞減即可，無需關心是什么性質的運算，既可以是對數運算表格，也可以是開方 運算表格，也可以是各種函數的組合運算結果。不妨設對數壓縮后的位數為b，壓縮前的位 寬為N，則表格的存儲量大小為b2XNX2b比特。如圖4所示，每份存儲緩存可以為雙端口 RAM,其一側端口連接上位機，用以供上位機軟件進行非線性變換參數的讀寫控制，將b2存 儲份緩存供上位機軟件讀寫的寫使能信號合在一起，地址信號和寫數據信號也合在一起； 另外，其另一側端口只讀，用以獲取查找地址，該查找地址由步驟C中的比較結果提供。在 步驟C中，第一次查表、比較判斷后獲得的地址賦給第一份查找表緩存的讀地址，然后輸出 該地址里的內容供第二次查找比較，將第二次查找、比較判斷后的地址賦給第二份查找表 緩存的讀地址，如此反復，直到輸出最后一份查找表的待比較的值，從提供地址到比較后下 一次的地址輸出，需要2個時鐘，本發明采用流水的方式同步延時緩存中查出的數據以及 輸入的待壓縮數據，以及比較結果，如果采用雙沿時鐘對片內存儲表查找比較，則壓縮后的 數據速率能等同于輸入數據速率，如果采用單沿時鐘對片內存儲器查找比較，則壓縮后的 數據速率最快等同于輸入數據滿速率。總之，本發明能使得輸出結果的速率達到和輸入速 率相同的數量級，而其此過程僅延時幾個時鐘，當需要更新非線性壓縮方式時，上位機只需 要重新更新所有的查找表緩存，不用修改硬件配置。根據上述內容可知，本發明采用可編程器件邏輯資源和片內存儲資源折衷選擇的 方式，不需要片外查表，數據量小、成本低；且本發明對二分查表法進行改進，速度快，效率 高；另外，在整個數據壓縮的過程中，本發明根據處理器邏輯資源以及存儲資源的剩余大小 來確定b2的大小，所以在使得輸出結果的速率達到和輸入速率相同的基礎上，僅延時幾個 時鐘，且不會耗費大量的可編程器件內部的邏輯資源，不會影響可編程器件的處理速度。在上述方法步驟中，利用二分查表法逐級查找所述多份查找表時，其初始查找地 址可以是預先設定的，也可以是通過以下方法獲得，此方法包括以下步驟首先，在上述步驟A中，根據處理器邏輯資源以及存儲資源的剩余大小，依據所述 查表次數b2，選擇初步比較段數bl，bl和b2滿足下面關系blX2b2 = 2W其中，b表示壓縮后的位數。然后，在上述步驟B中，寫入所述非線性變換參數時，將上述非線性變換參數對應
7的內容(即寫入的2b個數據)分成bl段，存儲每一段內容的第一個數據，共消耗bl段存 儲空間。在這里，可以采用對寫入的2b個數據進行均分的方式。最后，在上述步驟C的二分查表法過程中，將輸入的待壓縮數據與上述bl段內容 依次進行比較，獲得所述輸入的待壓縮數據位于bl段存儲空間的段數，以此段數生成查找 第一份查找表的初始查找地址。這樣做的目的是為了更加精確的獲得查表地址，減少查找
工作量，提高查找效率。為了便于在片內進行邏輯控制和操作，上述方法中的bl段存儲空間可以由存寄 器序列來實現，比如bl段存儲空間包括由bl XN個寄存器構成的寄存器序列，N表示壓縮 前的位寬。以下以存寄器序列bl份N比特寄存器來實現bl段存儲空間、以雙端口 RAM來 存儲查找表為最優實施例，來具體說明本發明具體實現方式。 如圖4所示，當超聲系統初始化時，將非線性變換參數寫入b2份雙端口 RAM中，共 形成b2份查找表。如圖5所示，在將查找表寫入存儲緩存的同時，需要將bl段內容的第一個數據依 次寫入寄存器序列，共bl個數據，通常bl是2的整數次冪，這時只需要判斷寫入非線性變 換參數時的寫地址的低b-l-b2位置是否為全零，若不全為零，則將判斷的結果作為寄存器 序列的使能位；如果全為零，則將當前寫地址的查找表內容寫入緩存的同時，寫入寄存器序 列。假設bl = 4，N= 32，則需要128位的寄存器來存儲段區間寄存器，寫寄存器以及寄存 器移位過程如圖5所示。如圖6所示，當輸入待壓縮的數據時，將輸入的待壓縮數據和段區間的bl份寄存 器進行逐一比較，初步確定輸入的待壓縮數據位于哪一段區間，為提高比較速度，采用流水 逐點比較法，如圖6所示，首先將輸入的待壓縮數據和第一份寄存器比較，同時寄存比較結 果，然后和第二份寄存器比較，如果比較結果和上一次比較結果相同，則繼續和下一份寄存 器比較，直到比較結果為輸入數據小于寄存器里的值為止，然后輸出所有b2份查找表地址 的高b-l-b2位，用以生成查找第一份查找表的初始查找地址。計算方法為輸入數據小于bl 份寄存器序列的個數，假設bl份寄存器中，比較的結果是輸入的數據位于第K-I份寄存器 和第K份寄存器之間，則輸出的查找表的高b-l-b2位地址值為k-2。從輸入數據到得到高 位地址值，僅存在最多bl-Ι個時鐘的延時。如圖7所示，低b2+l位地址的獲取過程示意圖。得到段區間值即所有查找表的高 b-l-b2位后，將第一份查找表的低b2+l位的最高位為1，低b2位置為0，生成查找第一份查 找表的初始查找地址；根據上述初始查找地址，獲取第一份查找表里面的值，將第一份查找表里面的值 和輸入的待壓縮數據進行比較，如果該值大于輸入的數據，則表明應繼續在二分區間的上 一段區間內查找比較，輸出的低b2+l位地址為輸入的低b2+l右邊移一位；如果該值小于輸 入的數據，則表明應繼續在二分區間的下一段區間內查找比較，輸出的低b2+l位地址為輸 入的低b2+l位地址加上輸入的低b2+l右移一位后的地址；完成第一次比較后，得到下一份查找表的查找地址，根據此地址查找下一份查找 表，將輸出數據與輸入的待壓縮數據進行比較，即將地址輸出到第二份查找表的輸入地址， 得到輸出數據后，繼續和輸入的數據比較，如果大于輸入的數據，則表明應繼續在小一半的 二分區間的上一段區間內查找比較，輸出的低b2位地址為輸入的低b2右邊移一位；如果小于輸入的數據，則表明應繼續在小一半的二分區間的下一段區間內查找比較，輸出的低b2 位地址為輸入的低b2位地址加上輸入的低b2右移一位后的地址；將上一次比較輸出的地址作為下一份查找表的查找地址，依次查找完b2份查找 表以及進行b2次流水比較，每比較一次，下一次待比較的區間的大小為上一次的一半，如 此流水比較b2次，最后一次比較的結果是輸入的數據位于兩個相鄰地址的內容之間，選擇 較大的地址，作為非線性壓縮后的值。在上述段選擇比較過程中，最多存在bl-Ι個時鐘的延時，在查找表的比較過程 中，如果用單沿時鐘，一共存在2Xb2個時鐘的延時，如果用雙沿時鐘，則一共存在b2個時 鐘的延時，為了不失一般性，不妨假設用單沿時鐘查表比較。由于在段比較以及查表比較 的過程中延時總數大于2，假設主時鐘頻率為fs，如果輸入的數據速率為最大速率fs，而輸 入的數據必須保持bl-l+2Xb2個時鐘不變，因此需要將輸入的數據同步延時，逐級給各 比較器供比較之用。從輸入有效的待壓縮的數據，到最后輸出對數壓縮結果，一共延時了 bl-l+2Xb2個時鐘。輸入數據速率，輸出數據時序的關系如下圖8所示，圖中輸入數據的速 率為最大速率即時鐘頻率一半的情況。基于上述方法，本發明可以通過軟件編程的方式對超聲系統中用以實現非線性壓 縮的處理器(如可編程器件)進行功能配置，以到達上述方法所實現的效果。因此，如圖3 所示，本發明還提供了一種超聲系統中非線性壓縮裝置，其包括控制單元，用于對處理器的片內存儲資源進行讀寫控制；設置在處理器片內存儲資源中的存儲單元，用于存儲b2份含有非線性變換參數 的查找表；與所述控制單元相連的比較及地址獲取單元，用于利用二分查表法逐級查找所 述多份查找表，并依次將從查找表中獲得的數據與輸入的待壓縮數據進行比較，用當前比 較結果生成下一份查找表的查找地址，當所有查找表均查找完畢時輸出最后一次的比較結^ ο如圖4所示，上述存儲單元可以包括b2份雙端口 RAM，其一側端口連接控制單元， 用以進行非線性變換參數的讀寫控制，其另一側端口連接所述比較及地址獲取單元，用以 獲取查找地址，其具體工作原理參照上述關于圖4的說明。各個雙端口 RAM的寫使能、寫數 據、寫地址端均分別相連，且連接控制單元用以實現讀寫操作；另外，第一份查找表的只讀 端輸入初始查找地址；依次后續查找表的地址輸入分別接收上述b2次比較后獲得的查找 地址。如圖4所述，上述比較及地址獲取單元200包括第一比較器，用于將輸入的待壓縮數據與b2份查找表中的數據進行比較，輸出比 較結果；與所述第一比較器輸出端相連的地址生成單元，用于根據所述第一比較器輸出的 比較結果生成查找地址，即上述圖4相關描述中所提及的低位地址；第一選通單元201，用于分別將b2份查找表中的數據送入第一比較器中，第一選 通單元201的多個輸入端分別連接b2份查找表的讀數據輸出端、且第一選通單元201的輸 出端連接所述第一比較器的一輸入端；第二選通單元202，用于分別將所述地址生成單元生成的查找地址輸入至所述b2
9份查找表的讀地址輸入端，第二選通單元202的多個輸出端分別連接b2份查找表的讀地址 輸入端、且第二選通單元202的輸入端連接所述地址生成單元的輸出端。根據上述連接關系可知，本發明依次利用第一選通單元201、第一比較器、地址生 成單元對多份查找表進行二分查表法，并依次將從查找表中獲得的數據與輸入的待壓縮數 據進行比較，用當前比較結果生成下一份查找表的查找地址，然后利用第二選通單元202 將生成的查找地址輸入至多份查找表，進行逐級查找，當所有查找表均查找完畢時輸出最 后一次的比較結果。為了獲得查找初始地址，則如圖3所示，上述非線性壓縮裝置還包括寄存選擇單元，用于將寫入的非線性變換參數所對應的內容分成bl段，并存儲每 一段數據的第一個內容，共包含bl段存儲空間；區間選擇單元，用于將輸入的待壓縮數據與所述bl段內容進行比較，獲得所述輸 入數據位于bl段存儲空間的段數，以此段數生成查找第一份查找表的初始查找地址，輸出 給所述控制單元。為了保證比較時數據的同步，則如圖3所示，上述非線性壓縮裝置還包括與所述 比較及地址獲取單元相連的等效延時單元，用于將輸入的待壓縮數據進行延時處理，直到 所述比較及地址獲取單元獲得查找表中的數據。基于上述方法的最優實施例可知，如圖5所示，上述寄存選擇單元包括依次串聯 的bl份N比特寄存器，以及用于判斷所述非線性變換參數的寫地址的低b-l-b2位置是否 為全零的低位全零判斷單元，所述低位全零判斷單元的輸入端連接所述存儲單元的寫地址 輸入，所述低位全零判斷單元的輸出端連接所有N比特寄存器的使能端。此N比特寄存器 可以采用D觸發器，其具體實現方式參見上述關于圖5的說明。基于上述bl份N比特寄存器的實施例，如圖6所示，上述區間選擇單元300包括第二比較器302，用于將輸入的待壓縮數據依次與bl份N比特寄存器的值進行比 較，當比較結果為輸入數據小于寄存器里的值時，輸出所有查找表地址的高b-l-b2位，用 以生成查找第一份查找表的初始查找地址，其中，b為壓縮后的位數；第三選通單元301，用于選擇輸出一份N比特寄存器的值，第三選通單元301的多 個輸入端分別連接bl份N比特寄存器的輸出端、且第三選通單元301的輸出端連接所述第 二比較器302的一輸入端。基于上述bl份N比特寄存器的實施例，如圖7所示，圖4中的地址生成單元203 包括移位器，用于將寫入當前查找表的低位地址向右邊移一位，獲得右移地址；加法器，用于將寫入當前查找表的低位地址加上所述右移地址，獲得加法地址；兩個輸入端分別連接所述加法器和移位器輸出端的第四選通單元213，用于根據 所述第一比較器的輸出結果，選通輸出所述右移地址或者加法地址，作為輸出的低位地址。綜上所述，上述各個單元的具體實現方法已在上述方法進行了詳細的說明。本發 明利用可編程器件片內邏輯資源以及存儲資源的剩余情況，選擇邏輯的初步比較段數bl 以及并行二分查表的次數b2。首先上位機軟件將表格內容寫入到b2個二分查表的片內 表格中，每個表格的內容相同，在寫入的同時，將表格中均勻的2bl段的每段第一個數據，用 片內邏輯資源存儲下來，共消耗bl*N個寄存器；當待壓縮的數據輸入后，首先和bl個寄存
10器比較，找出數據位于bl段存儲空間的第幾段，然后再比較查第一個存儲表格，將比較后 的地址以及輸入數據流水輸出給第二個存儲表格去做查表比較，如此逐級查找比較，共b2 次，直到查找比較到最后一個存儲表格，當前的輸入數據的大小位于查找表中兩個相鄰地 址的數據之間，此時完成查表比較過程，選擇相鄰地址較大的地址作為對數壓縮后的輸出 結果。整個過程采用寄存器分段比較以及流水的查表比較方法，當采用單沿時鐘查找比較 時，輸出的數據速率最大等同于輸入數據滿速率。與存儲單個查找表的對數壓縮方式相比，本發明利用處理器的邏輯寄存器資源和 緩存資源，折衷選擇兩者消耗來完成非線性壓縮的功能。同時用段比較以及查找表比較的 逐級流水方式，能實現滿速率的輸入數據的非線性壓縮，比較方法既能靈活選擇資源，又能 快速及時實現輸入數據的非線性壓縮功能，本發明特別適用于數字彩超系統。應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換， 而所有這些改進和變換都本應屬于本發明所附權利要求的保護范圍。
權利要求
一種超聲系統中非線性壓縮的方法，其特征在于，包括查詢處理器邏輯資源以及存儲資源的剩余大小，確定查表次數b2；在片內存儲資源中創建b2份存儲緩存，將非線性變換參數依次寫入b2份存儲緩存中形成b2份查找表；利用二分查表法逐級查找所述多份查找表，并依次將從查找表中獲得的數據與輸入的待壓縮數據進行比較，用當前比較結果生成下一份查找表的查找地址，直到所有查找表均查找完畢，將從最后一次的比較結果作為非線性壓縮的結果。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述逐級查找過程中，當輸入的待壓縮 數據位于查找表中兩個相鄰地址的數據之間時，選擇相鄰地址較大的地址作為比較結果輸 出ο
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括根據處理器邏輯資源以及存儲資源的剩余大小，依據所述查表次數b2，選擇初步比較 段數bl ；寫入所述非線性變換參數時，將所述非線性變換參數對應的內容分成bl段，存儲每一 段內容的第一個數據，共消耗bl段存儲空間；在所述二分查表法過程中，將輸入的待壓縮數據與所述bl段內容依次進行比較，獲得 所述輸入的待壓縮數據位于bl段存儲空間的段數，以此段數生成查找第一份查找表的初 始查找地址。
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述bl段存儲空間包括由blXN個寄存 器構成的寄存器序列，N表示壓縮前的位寬；在存儲bl段內容的第一數據時，判斷寫入所述 非線性變換參數時的寫地址的低b-l-b2位置是否為全零，若不全為零，則將判斷的結果作 為寄存器序列的使能位；如果全為零，則將當前寫地址的查找表內容寫入緩存的同時寫入 寄存器序列。
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，將輸入的待壓縮數據與所述bl個內容進 行比較的過程中，將輸入的待壓縮數據逐一與多個寄存器進行比較，并同時寄存比較結果， 直到比較結果為輸入數據小于寄存器里的值時，輸出所有查找表地址的高b-l-b2位，用以 生成查找第一份查找表的初始查找地址，其中，b為壓縮后的位數。
6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，當獲得所有查找表地址的高b-l-b2位后， 將第一份查找表的低b2+l位的最高位置為1、低b2位置為0，生成所述查找第一份查找表 的初始查找地址。
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述二分查表法過程包括根據所述初始查找地址，獲取第一份查找表里面的值，并將該值與輸入的待壓縮數據 進行比較，如果該值大于輸入的待壓縮數據，則繼續在二分區間的上一段區間內查找比較， 輸出的低b2+l位地址為輸入的低b2+l右邊移一位；如果該值小于輸入的待壓縮數據，則繼 續在二分區間的下一段區間內查找比較，輸出的低b2+l位地址為輸入的低b2+l位地址加 上輸入的低b2+l右移一位后的地址；完成第一次比較后，獲得下一份查找表的查找地址，根據此地址查找下一份查找表，將 輸出數據與輸入的待壓縮數據進行比較，如果大于輸入的待壓縮數據，則繼續在小一半的 二分區間的上一段區間內查找比較，輸出的低b2位地址為輸入的低b2右邊移一位；如果小于輸入的待壓縮數據，則繼續在小一半的二分區間的下一段區間內查找比較，輸出的低b2 位地址為輸入的低b2位地址加上輸入的低b2右移一位后的地址；將上一次比較輸出的地址作為下一份查找表的查找地址，依次查找完b2份查找表以 及進行b2次流水比較，每比較一次，下一次待比較的區間大小為上一次的一半，最后一次 的比較結果是輸入的數據位于兩個相鄰地址的內容之間，選擇較大的地址，作為非線性壓 縮的結果。
8.一種超聲系統中非線性壓縮裝置，包括用于對片內存儲資源進行讀寫控制的控制 單元，其特征在于，還包括設置在處理器片內存儲資源中的存儲單元，用于存儲b2份含有非線性變換參數的查 找表；與所述控制單元相連的比較及地址獲取單元，用于利用二分查表法逐級查找所述多份 查找表，并依次將從查找表中獲得的數據與輸入的待壓縮數據進行比較，用當前比較結果 生成下一份查找表的查找地址，當所有查找表均查找完畢時輸出最后一次的比較結果。
9.根據權利要求8所述的裝置，其特征在于，所述存儲單元包括b2份雙端口RAM，其 一側端口連接所述控制單元，用以進行非線性變換參數的讀寫控制，其另一側端口連接所 述比較及地址獲取單元，用以獲取查找地址。
10.根據權利要求8所述的裝置，其特征在于，所述比較及地址獲取單元包括第一比較器，用于將輸入的待壓縮數據與b2份查找表中的數據進行比較，輸出比較結果；與所述第一比較器輸出端相連的地址生成單元，用于根據所述第一比較器輸出的比較 結果生成查找地址；多個輸入端分別連接b2份查找表的讀數據輸出端、且輸出端連接所述第一比較器的 第一選通單元201，用于分別將b2份查找表中的數據送入第一比較器中；多個輸出端分別連接b2份查找表的讀地址輸入端、且輸入端連接所述地址生成單元 輸出端的第二選通單元202，用于分別將所述地址生成單元生成的查找地址輸入至所述b2 份查找表的讀地址輸入端。
11.根據權利要求8所述的裝置，其特征在于，還包括寄存選擇單元，用于將寫入的非線性變換參數所對應的內容分成bl段，并存儲每一段 數據的第一個內容，共包含bl段存儲空間；區間選擇單元，用于將輸入的待壓縮數據與所述bl段內容進行比較，獲得所述輸入數 據位于bl段存儲空間的段數，以此段數生成查找第一份查找表的初始查找地址，輸出給所 述控制單元。
12.根據權利要求8所述的裝置，其特征在于，還包括與所述比較及地址獲取單元相 連的等效延時單元，用于將輸入的待壓縮數據進行延時處理，直到所述比較及地址獲取單 元獲得查找表中的數據。
13.根據權利要求11所述的裝置，其特征在于，所述寄存選擇單元包括依次串聯的bl 份N比特寄存器，以及用于判斷所述非線性變換參數的寫地址的低b-l-b2位置是否為全零 的低位全零判斷單元，所述低位全零判斷單元的輸入端連接所述存儲單元的寫地址輸入， 所述低位全零判斷單元的輸出端連接所有N比特寄存器的使能端。
14.根據權利要求13所述的裝置，其特征在于，所述區間選擇單元包括第二比較器，用于將輸入的待壓縮數據依次與bl份N比特寄存器的值進行比較，當比 較結果為輸入數據小于寄存器里的值時，輸出所有查找表地址的高b-l-b2位，用以生成查 找第一份查找表的初始查找地址；多個輸入端分別與所述bl份N比特寄存器的輸出端相連、且輸出端連接所述第二比較 器的第三選通單元，用于選擇輸出一份N比特寄存器的值。
15.根據權利要求10所述的裝置，其特征在于，所述地址生成單元包括 移位器，用于將寫入當前查找表的低位地址向右邊移一位，獲得右移地址； 加法器，用于將寫入當前查找表的低位地址加上所述右移地址，獲得加法地址；兩個輸入端分別連接所述加法器和移位器輸出端的第四選通單元，用于根據所述第一 比較器的輸出結果，選通輸出所述右移地址或者加法地址，作為輸出的低位地址。
全文摘要
本發明公開了一種超聲系統中非線性壓縮的方法與裝置，其包括設置在處理器片內存儲資源中的存儲單元，用于存儲b2份含有非線性變換參數的查找表；與所述控制單元相連的比較及地址獲取單元，用于利用二分查表法逐級查找所述多份查找表，并依次將從查找表中獲得的數據與輸入的待壓縮數據進行比較，用當前比較結果生成下一份查找表的查找地址，當所有查找表均查找完畢時輸出最后一次的比較結果。本發明不需要片外查表，數據量小、成本低；且速度快，效率高。
文檔編號G06F12/08GK101961248SQ200910108830
公開日2011年2月2日 申請日期2009年7月23日 優先權日2009年7月23日
發明者皮興俊 申請人:深圳邁瑞生物醫療電子股份有限公司