[发明专利]使用交叉条非易失性存储器设备的超稀疏图像压缩

权利要求书

1.一种非易失性存储器NVM设备，包括：

交叉条NVM阵列；

训练图像输入电路，所述训练图像输入电路被配置为输入一组训练图像；以及

交叉条训练电路，所述交叉条训练电路被配置为在所述交叉条NVM阵列内生成和存储图像元素字典以用于图像压缩，其中所述交叉条训练电路被配置为根据所述一组训练图像生成所述图像元素字典；

其中所述交叉条训练电路包括：

交叉点电阻编程电路，所述交叉点电阻编程电路被配置为设置所述交叉条NVM阵列的交叉点电阻值以将所述图像元素字典的单独元素存储在所述交叉条NVM阵列的单独列内；以及

顺序训练电路，所述顺序训练电路被配置为将来自所述一组训练图像中的每个训练图像的一组图像补片中的每个图像补片顺序地应用于所述交叉点NVM阵列，以便迭代配置所述交叉点电阻值以生成和存储所述图像元素字典。

2.根据权利要求1所述的NVM设备，其中所述交叉点电阻编程电路还包括：

图像补片选择电路，所述图像补片选择电路被配置为从所述一组训练图像中的每一个内选择一组图像补片。

3.根据权利要求2所述的NVM设备：

其中所述一组图像补片中的每一个包括M个像素的m×m阵列，所述图像元素字典包括N个图像元素，每个图像元素包括M个像素的m×m阵列，并且所述交叉点NVM阵列是包括N列的N×M阵列，其中每列包括M个交叉点电阻值，并且

其中所述交叉点电阻编程电路被进一步配置为基于所述训练图像来设置所述交叉条NVM阵列的N×M个交叉点电阻值中的每一个。

4.根据权利要求1所述的NVM设备，其中所述交叉条NVM阵列包括多个单独交叉条NVM阵列，每个单独交叉条NVM阵列具有足够的大小以存储整个图像元素字典，并且其中所述交叉条训练电路被进一步配置为基于相同的训练图像来设置所述多个单独交叉条NVM阵列中的每个单独交叉条NVM阵列的所述交叉点电阻值以存储相同的图像元素字典。

5.根据权利要求1所述的NVM设备，其中所述交叉条训练电路包括：

无监督交叉条训练电路，所述无监督交叉条训练电路被配置为使用无监督训练规程来设置所述交叉条NVM阵列的交叉点电阻值。

6.一种用于训练交叉条非易失性存储器NVM阵列的方法，所述方法包括：

将一组训练图像应用于所述交叉条NVM阵列；以及

基于所述训练图像确定和设置所述交叉条NVM阵列的交叉点值，以便在所述交叉条NVM阵列内生成并存储图像元素字典以用于图像压缩；

其中所述交叉点值是基于所述训练图像设置以将所述图像元素字典的单独元素存储在所述交叉条NVM阵列的单独列内的电阻值；并且

其中将所述一组训练图像应用于所述交叉条NVM阵列包括将所述一组训练图像中的每个训练图像的一组图像补片中的每个图像补片顺序地应用于所述交叉点阵列以便迭代地配置所述交叉点电阻值。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述交叉条NVM阵列包括多个单独交叉条NVM阵列，每个单独交叉条NVM阵列具有足够的大小以存储整个图像元素字典，并且其中每个单独交叉条NVM阵列的所述交叉点电阻值基于相同的训练图像来训练以存储相同的图像元素字典。

8.根据权利要求6所述的方法，其中确定和设置所述交叉条NVM阵列的所述交叉点电阻值包括：

(a)从所述一组训练图像中选择训练图像的补片；

(b)基于所选择的补片修改所述交叉点元素的电阻值以使所述交叉条NVM阵列的一列的所述电阻值符合所述图像的所述补片；

(c)用所述训练图像的附加补片重复(a)和(b)以进一步修改所述交叉点元素的所述电阻值，以便使所述交叉条NVM阵列的相同或其他列的所述电阻值符合所述图像的所述附加补片；以及

(d)用所述组的附加训练图像重复(a)、(b)和(c)以进一步修改所述交叉点元素的所述电阻值，直到所述交叉条NVM阵列的每个特定列的所述电阻值对应于所述字典的图像元素中的一个。

9.根据权利要求6所述的方法，其中所述交叉条NVM阵列的所述交叉点电阻值是使用无监督训练规程基于所述训练图像来配置的。