DE69329525T2

DE69329525T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Befestigung komprimierter Nachschlagtabellen-Wiedergaben von N zu M-dimensionnellen Transformationen auf Bilddaten und zur Verarbeitung von Bilddaten unter Verwendung der befestigten komprimierten Tabellen

Info

Publication number: DE69329525T2
Application number: DE69329525T
Authority: DE
Inventors: Bhavan Raman Gandhi; James R. Sullivan
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1992-12-31
Filing date: 1993-12-29
Publication date: 2001-05-17
Anticipated expiration: 2013-12-30
Also published as: EP0605893B1; JPH0723246A; EP0605893A1; DE69329525D1; US5583656A

Description

Die Erfindung betrifft allgemein Bildverarbeitungsvorrichtungen, wie zum Beispiel Drucker, Scanner, Kameras, Digitalisiergeräte, Filmschreibgeräte, Foto-CD-Wiedergabegeräte, Allzweckarbeitsplätze und dergleichen und Bildverarbeitungssysteme mit einer Vielzahl von Bildverarbeitungsvorrichtungen, die unter Verwendung einer E oder mehrerer N- zu M-dimensionaler Transformationen Bilddaten verarbeiten, wobei N und M ganze Zahlen darstellen, die jeweils größer als oder gleich eins sind.
Die Erfindung betrifft insbesondere Bildverarbeitungsvorrichtungen und -systeme, die als komprimierte Look-up Tabellen (LUTs) gespeicherte Darstellungen der oben genannten Transformationen (oder auch andere eine Transformation darstellende komprimierte Daten) an Bilddaten anhängen, und Bildverarbeitungsvorrichtungen und -systeme, die Bilddaten mit daran angehängten komprimierten, eine Transformation darstellenden Daten verarbeiten können.
In der folgenden Erläuterung der Grundgedanken der Erfindung wird statt der spezifischeren Bezeichnung "eine Transformation darstellende Look-up Tabellen (LUTs)" zuweilen die allgemeinere Bezeichnung "eine Transformation darstellende Daten" verwendet. Jeder Verweis auf Look-up Tabellen soll daher einen Verweis auf den allgemeineren Begriff "eine Transformation darstellende Daten" einschließen.
Nach einem Merkmal der Erfindung wird jede LUT in einem LUT-Satz (in dem jede LUT eine N- zu M-dimensionale Transformation darstellt, die auf die eingegebenen Daten angewendet werden könnte) in komprimierter Form in einer Speichervorrichtung gespeichert, die Bestandteil der Bildverarbeitungsvorrichtung oder des Bildverarbeitungssystems ist oder auf die die Bildverarbeitungsvorrichtung oder das Bildverarbeitungssystem auf andere Weise Zugriff hat. Jede gespeicherte komprimierte LUT kann dann nach einer Ausführungsform der Erfindung wahlweise an die von der Bildverarbeitungsvorrichtung oder dem Bildverarbeitungssystem verarbeiteten Bilddaten angehängt (angefügt) werden.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung können Bilddaten mit daran angehängten, komprimierten, eine Transformation darstellenden Daten (wie zum Beispiel einer der oben erwähnten komprimierten, eine Transformation darstellenden LUTs) mit Verfahren und Vorrichtungen bearbeitet werden, die: (a) die komprimierte LUT aus den Bilddaten lösen, (b) die gelöste LUT dekomprimieren (wenn diese der zur Verarbeitung der Bilddaten verwendeten Transformationsverarbeitungsvorrichtung nicht anderweitig in dekomprimierter Form zur Verfügung steht), (c) die Bilddaten dekomprimieren (wenn diese der Bildverarbeitungsvorrichtung oder dem Bildverarbeitungssystem in komprimierter Form angeboten werden) und (d) die von der dekomprimierten LUT dargestellte Transformation unter Verwendung der oben erwähnten Transformationsverarbeitungsvorrichtung auf eine dekomprimierte Version der Bilddaten anwenden. Als Ergebnis dieses Prozesses stehen der Transformationsverarbeitungsvorrichtung als Ausgabe Bilddaten zur Verfügung, die nach der von der vorher an die Bilddaten angehängten komprimierten LUT dargestellten Transformation umgewandelt worden sind.
Verfahren und Vorrichtungen zum Umwandeln einer Datendarstellung eines Bildes in eine andere Darstellung des Bildes in Verarbeitungsvorrichtungen und -systemen mit 4 Hilfe eines Bildprozessors sind an sich bekannt. Eine Klasse von Transformationen, die von einem Bildprozessor auf eingegebene Bilddaten angewendet werden können, wird hier als "N- zu M-dimensionale" Transformationen bezeichnet, wobei N und M ganze Zahlen darstellen, die größer als oder gleich 1 sind.
Wenn N und M beide gleich eins sind, wird die Transformation als "eindimensional" bezeichnet. Ein Beispiel einer eindimensionalen Transformation ist eine einfache Umwandlung der Tönung monochromer Bilder.
Alle anderen Transformationen werden in der Fachwelt als "multidimensional" bezeichnet. Ein Beispiel einer multidimensionalen Transformation ist eine Umwandlung, bei der Farbbilder von einer Farbdarstellung in eine andere Darstellung umgewandelt werden.
Als Beispiel einer multidimensionalen Transformation sei hier, nur zur Veranschaulichung, die Umwandlung einer Rot-, Grün-, Blau-(RGB)Dreifarbenraumdarstellung von Bilddaten in eine Cyan-, Magenta-, Gelb-, Schwarz- (CMGS)Vier-farbenraumdarstellung derselben Bilddaten genannt. Für diese Transformation ist N gleich drei und M gleich vier.
Weitere Beispiele multidimensionaler Transformationen und der Vorrichtungen, in denen diese angewendet werden können, sind Transformationen, die von einem Eingabescanner gelieferte, auf Rot, Grün und Blau (RGB) ansprechende Signale verwenden und die Daten in die CIE-Farbwerte (XYZ) umwandeln, sowie Transformationen, die CIELAB-Bilddater in Cyan-, Magenta-, Gelb- und Schwarz- (CMGS)Ansteuersignale für einen Ausgabedrucker umwandeln.
Wie der Fachmann weiß, können die oben genannten N- zu M-dimensionalen Transformationen mit Look-up Tabellen (LUTs) realisiert werden. So könnte beispielsweise ein Bildprozessor in vorgeschriebener Weise auf den Inhalt einer ausgewählten LUT zugreifen (beispielsweise durch Verwendung der in eine Bildverarbeitungsvorrichtung oder in ein Bildverarbeitungssystem eingegebenen Bilddaten als Index zu der LUT) und einen in der LUT gespeicherten Wert ausgeben, um die gewünschte Datentransformation effizient durchzuführen.
Bekannt sind ferner auch zahlreiche Bildverarbeitungsvorrichtungen und -systeme, die mit Datenkomprimierungsverfahren arbeiten, um den Speicherbedarf zu reduzieren und den Prozessdurchsatz zu erhöhen. Die in solchen Vorrichtungen und Systemen angewendeten Datenkomprimierungsverfahren werden jedoch generell nur auf die zu verarbeitenden Daten als solche (beispielsweise die eingegebenen Bilddaten selbst) angewendet und nicht auf die zur Durchführung der gewünschten Datentransformationsprozesse verwendeten LUTs.
In anderen bekannten Bildverarbeitungsvorrichtungen und -systemen sind Datenkomprimierungsverfahren für Zwecke angewendet worden, die mit der Bildverarbeitung an sich in keinem Zusammenhang stehen. Ein Beispiel dafür ist der von Yamashita in dem Japanischen Patent Nummer 61-090575 beschriebene Videosignalprozessor, bei dem zur Durchführung eines LUT-Umwandlungsprozesses von der Datenkomprimierung Gebrauch gemacht wird.
In EP-A-0 605 892 mit dem Titel "Methods and Apparatus for Processing Image Data Utilizing Stored Compressed Look-Up Table (LUT) Representations of N to M Dimensional Transforms" werden Verfahren und Vorrichtungen zur Verwendung gespeicherter, komprimierter N- zu M-dimensionaler, eine Transformation darstellender LUTs für Bildverarbeitungszwecke beschrieben.
EP-A-0 605 892 - wird hiermit durch Verweis zu einem Bestandteil der vorliegenden Anmeldung erklärt - lehrt (beispielsweise) die Verwendung gespeicherter komprimierter LUTs zur Durchführung von Vorrichtungskalibrierungsfunktionen, Transformationen zwischen von verschiedener Vorrichtungen erkannten Bilddatenräumen usw. durch wahlweise Dekomprimierung und Anwendung der von einer gegebenen komprimierten LUT, die in einem Speicher gespeichert ist, auf den ein Transformationsprozessor Zugriff hat, dargestellten Transformation auf die zu verarbeitenden Bilddaten.
Mit Ausnahme der Lehren in der oben genannten, durch Verweis zu einem Bestandteil der vorliegenden Anmeldung erklärten Patentanmeldung speichern alle bekannten Bildverarbeitungsvorrichtungen und -systeme, die mit LUT-Darstellungen N- zu M-dimensionaler Transformationen arbeiten, die LUTs in unkomprimierter Form. Die Anzahl der speicherbaren LUTs kann daher je nach Art der verwendeten Bildverarbeitungsvorrichtung oder des verwendeten Bildverarbeitungssystems speicherplatzbedingten Beschränkungen unterliegen. Die zu einem Bestandteil der vorliegenden Anmeldung erklärte Patentanmeldung löst dieses Problem und ermöglicht unter anderem die Unterstützung eines größeren Spektrums von "Folge"-Geräten (wie zum Beispiel Ausgabedruckern verschiedener Ausführung, Anzeigegeräten usw.) durch die die Transformationen durchführende Bildverarbeitungsvorrichtung oder das die Transformationen durchführende Bildverarbeitungssystem.
Die zu einem Bestandteil der vorliegenden Anmeldung erklärte Patentanmeldung beschreibt jedoch keine Verfahren und Vorrichtungen zum wahlweisen Anhängen einer gespeicherten komprimierten LUT an Bilddaten und/oder die Möglichkeit der Verwendung von Bilddaten (komprimiert oder unkomprimiert) mit daran angehängten komprimierten, eine Transformation darstellenden Daten für Bildverarbeitungszwecke, wie zum Beispiel Vorrichtungskalibrierung, Bilddatenraumtransformation usw.
Eine Möglichkeit zur Schaffung von Verfahren und Vorrichtungen zum wahlweisen Anhängen einer gespeicherten komprimierten LUT an Bilddaten wäre insofern wünschenswert, als dann beispielsweise eine Bilddatendatei mit einer angehängten "Transformation" angelegt und als Paket an eine andere Bildverarbeitungsvorrichtung oder ein anderes Bildverarbeitungssystem übertragen werden könnte. Die andere Vorrichtung oder das andere System müsste lediglich in der Lage sein, die auf die Bilddaten in der Datei anzuwendende Transformation zu lösen und zu rekonstruieren. Folglich müsste der Zielvorrichtung oder dem Zielsystem nur der zum Komprimieren der die Transformation darstellenden Daten verwendete Prozess bekannt sein. Weitere Informationen über die Transformation an sich müssten am Ziel weder bekannt sein noch gespeichert werden.
Bei gegebener Möglichkeit eines wahlweisen Anhängens einer gespeicherten komprimierten LUT an Bilddaten wäre es natürlich wünschenswert, Verfahren und Vorrichtungen für eine mögliche Verwendung von Bilddaten mit daran angehängten komprimierten, eine Transformation darstellenden Daten für Bildverarbeitungszwecke der vorstehend beschriebenen Art zu schaffen.
Zusätzlich zu der oben genannten, zu einem Bestandteil der vorliegenden Anmeldung erklärten Patentanmeldung (einschließlich der darin aufgeführten Vorveröffentlichungen) und dem oben genannten Yimashita-Patent veranschaulichen weitere in jüngster Zeit erteilte Patente den relevanten Stand der Technik von Abbildungssystemen, die zu Bildverarbeitungszwecken mit eine Transformation darstellenden LUTs und/oder Datenkomprimierungsverfahren arbeiten.
Dazu gehören US-A-5,067,019, US-A-4,914,508, US-A-4,797,729, US-A-4,941,038, JP-A-63-164574, JP-A-2-237269, JP-A-1-51889, JP-A-1-161993 und JP-A-2- 262785.
US-A-5,067,019 betrifft eine Maschine, die ein Echtzeit-Videobild in Form einer Pixelmatrix annimmt und dieses Bild nach einer aus einer Vielzahl von Umwandlungsfunktionen auswählbaren Funktion in eine Pixelausgabematrix umwandelt. Zur Umwandlung eingegebener Bilder aus einem Koordinatensystem in ein anderes wird für die zur Durchführung einer bestimmten Transformation erforderlichen Daten ein Look-up Tabellensatz verwendet. Die Look-up Tabellen werden jedoch nicht in komprimierter Form gespeichert und auch nicht in komprimierter Form an die Bilddaten angehängt.
US-A-4,914,508 betrifft ein Verfahren und ein System zur statistischen Codierung von Farbvideodaten. In diesem System werden die Farbkomponenten in einem Vollbild kodiert, komprimiert und dann in einer Look-up Tabelle gespeichert. Die LUT selbst wird nicht komprimiert und besteht auch nicht aus N- zu M-dimensionalen, eine Transformation darstellenden Daten, die komprimiert und einem Bildverarbeitungssystem zur Verfügung gestellt werden, in dem die dargestellte Transformation angewendet werden soll. Außerdem werden die in US-A-4,914,205 beschriebenen LUTs nicht in komprimierter Form an die Bilddaten angehängt.
US-A-4,797,729 beschreibt Systeme und Verfahren zum Komprimieren digitalisierter Farbbildsignale in Echtzeit unter Verwendung eines Blockverkürzungscodes. Auch in diesem Fall wird nur das Datensignal und keine eine Transformation darstellende LUT komprimiert. Auch das Anhängen einer komprimierten, eine Transformation darstellenden LUT an Bilddaten für irgendwelche Zwecke wird dort nicht beschrieben.
US-A-4,941,038 beschreibt ein Verfahren zum Verarbeiten von Farbbilddaten, das eingegebene RGB-Farbdaten in ausgegebene CMG-Farbdaten umwandelt und dafür einen Zwischenfarbenraum verwendet. JP-A-63-164574 betrifft ein Decodierungssystem, bei dem LUTs zum Decodieren codierter Farbbilddaten verwendet werden. JP-A-2-237269 betrifft ein Komprimierungsaufzeichnungsanzeigesystem hoher Effizienz zum Speichern von Farbbildern. JP-A-1-51889 beschreibt einen Videosignalprozessor, der mit Datenkomprimierungsverfahren arbeitet. JP-A-1-161993 betrifft ein Codierungssystem für Farbinformationen. Alle diese Patente und auch JP-A-2- 262785 erfordern für die Verarbeitung von Bilddaten die Verwendung von Datenkomprimierungsverfahren und/oder die Verwendung von Look-up Tabellen.
Auch in diesem Fall lehrt jedoch keines der vorstehend genannten Patente das Anhängen einer komprimierten, N- zu M-dimensionalen, eine Transformation darstellenden LUT (oder einer anderen komprimierten, eine Transformation darstellenden Datenstruktur) an Bilddaten für irgendwelche Zwecke und noch viel weniger die Verwendung in einer Bilddatei mit einer daran angehängten komprimierten, eine Transformation darstellenden Datenstruktur.
Wie in der zu einem Bestandteil der vorliegenden Anmeldung erklärten Patentanmeldung angegeben, können N- zu M-dimensionale Transformationen darstellende LUTs nicht nur zur Durchführung einfacher Umwandlungen der Tönung monochromer Bilder und Umwandlungen von Farbbildern aus einer Farbdarstellung in eine andere Darstellung (wie oben angegeben), sondern auch zur Farbkalibrierung von Eingabe- und Ausgabegeräten und generell zum Umwandeln von Bilddaten aus einer Darstellung in eine andere verwendet werden, wobei es irrelevant ist, ob es 4 sich dabei um Farbbilddaten handelt oder nicht.
Lediglich als Hintergrundinformation sei vermerkt, dass einige der gebräuchlicheren funktionalen Farbtransformationen von R. W. G. Hunt in einer bei John Wiley and Sons erschienen Veröffentlichung mit dem Titel "Measuring Colour" auf Seite 197- 198 und von F. W. Billmeyer, Jr. und M. Saltzman in einer ebenfalls bei John Wiley and Sons erschienenen Veröffentlichung mit dem Titel "Principles of Color Technology" auf Seite 81-110 beschrieben werden.
Auch wenn diese nicht Bestandteil der Erfindung an sich sind, werden Verfahren zur Erzeugung von Transformationen darstellenden LUTs und verschiedene zur Zeit für Bildverarbeitungszwecke verwendete Datenkomprimierungsverfahren im Folgenden der Vollständigkeit halber kurz beschrieben.
Verfahren zum Erzeugen multidimensionaler Farbkalibrierungstabellen sind dem Fachmann an sich bekannt. Beispielhaft zeigen dies H. J. Trussel in einem in Color Research and Applications, Volume 16, No. 1, Februar 1991, auf Seite 31-41 veröffentlichten Artikel mit dem Titel "Application of Set Theoretic Methods To Color Systems" und die Lehren von W. F. Schreiber (in US-A-4,500,919) und P. C. Pugsley (in US-A-4,307,249).
Wie aus diesen Vorveröffentlichungen hervorgeht, können Look-up Tabellen anhand gemessener visueller Farbreaktionen aus Farbausschnitten mit bekannten Gerätefarben generiert werden. Die Umwandlung der visuellen Farbreaktion auf die Gerätefarbe zur Reproduzierung der Farbreaktion am Ausgang eines gegebenen Geräts wird dann mit einer Look-up Tabelle realisiert.
Komprimierungsverfahren an sich, die, wie dem Fachmann bekannt ist, die verschiedensten Bildverarbeitungsanwendungen unterstützen können, lassen sich am besten (sehr allgemein und nur als Hintergrundinformation) als gekoppelte Prozesse beschreiben, die aus einer Datentransformation und anschließender Quantisierung und Codierung bestehen. Die Datentransformation bewirkt eine Vorverarbeitung der Daten zu einer neuen, kompakteren Datendarstellung.
Die vorverarbeiteten Daten können dann beispielsweise, wie in US-A-4,885,636 und von T. J. Lynch in der bei Van Nostrand Reinhold erschienenen Veröffentlichung mit dem Titel "Data Compression Techniques and Applications" beschrieben, quantisiert und unter Verwendung von beispielsweise verlustfreien Codierungsverfahren, wie von D. A. Huffman in einem in Proceedings of the IRE, Volume 40, auf Seite 1098- 01101 veröffentlichten Artikel mit dem Titel "A Method for the Construction of Minimum Redundancy Codes" und von Lempel u. a. in IEEE Transactions On Information Theory, Volume IT-23 (3) auf Seite 337-343 veröffentlichten Artikel mit dem Titel "A Universal Algorithm for Sequential Data Compression" beschrieben, einer arithmetischen Codierung (wie im IBM Journal of Research and Development in Volume 32 (6) auf Seite 715-840 erschienenen Artikel mit dem Titel "Q-Coder" beschrieben oder eines beliebigen anderen Codierungsalgorithmus codiert werden.
Wie bereits erwähnt, sind die bekannten Datenkomprimierungsverfahren mit Ausnahme des in der zu einem Bestandteil der vorliegenden Anmeldung erklärten Patentanmeldung beschriebenen Verfahrens im Zusammenhang mit Bildverarbeitungen bisher nur zum Komprimieren der Bilddaten an sich verwendet worden und nicht zum Komprimieren der Transformationen darstellenden LUTs, die in komprimierter oder unkomprimierter Form für die Verarbeitung von eingegebenen Bilddaten gespeichert werden.
Es sei vermerkt, dass bekannte Komprimierungsmethodologien, wie zum Beispiel die Differenz-Puls-Code-Modulation (DPCM) und die Diskrete Cosinus Transformation (DCT), problemlos auf den von den Look-up Tabellen beschriebenen N- zu M- dimensionalen Raum erweitert werden können. So bieten sich beispielsweise aufgrund der korrelierten und sich übergangslos ändernden Beschaffenheit von Farbtransformationstabellen für die Umwandlung solcher Look-up Tabellendaten in eine kompakte Darstellung vor allem Voraussage- und Interpolationsverfahren an. Andere Verfahren können jedoch zum Erzeugen der kompakten LUTs ebenfalls verwendet werden.
Zu den Verfahren, die zum Komprimieren der Transformationen darstellenden LUTs verwendet werden können, gehören zum Beispiel, je nach Beschaffenheit der Transformationsdaten, hierarchische, verlustfreie oder verlustbehaftete Komprimierungsverfahren.
Hierarchische Verfahren würden eine Rekonstruktion der LUTs mit mehrfacher Auflösung ermöglichen. Verlustfreie Verfahren können zum Komprimieren von Kalibrierungsdaten eingesetzt werden, bei denen kein numerischer Verlust auftreten kann. Es gibt jedoch Situationen, in denen ein gewisser numerischer Verlust vertretbar ist. Dies ist zum Beispiel der Fall, wenn die Transformationsdaten in sich rauschbehaftet oder hinsichtlich der visuellen Genauigkeit von Farbunterschieden überspezifiziert sind. In solchen Fällen ist ein verlustbehaftetes Komprimierungsverfahren mit dem Vorteil der Erzeugung eines erhöhten Kompressionsverhältnisses möglicherweise am besten geeignet.
Angesichts des Stands der Technik und anderer oben dargelegter Gründe wäre es wünschenswert, Verfahren und Vorrichtungen (Bildverarbeitungsvorrichtungen und - systeme) zu schaffen, die die Möglichkeit bieten, in einem einer Bildverarbeitungsvorrichtung oder einem Bildverarbeitungssystem zur Verfügung stehenden Speicher gespeicherten eine Transformation darstellende komprimierte Daten (wie zum Beispiel eine komprimierte, eine Transformation darstellende LUT) wahlweise an Bilddaten anzuhängen.
Nach erfolgter Schaffung von Verfahren und Vorrichtungen zum Anhängen gespeicherter, komprimierter, eine Transformation darstellender Daten an Bilddaten wäre es sicher wünschenswert, auch Verfahren und Vorrichtungen zu schaffen, die das Produkt des Anhängungsprozesses, nämlich Bilddaten mit daran angehängten, komprimierten, eine Transformation darstellenden Daten, verwenden können.
Insbesondere wäre es wünschenswert, Verfahren und Vorrichtungen zu schaffen, die Bilddaten mit daran angehängten komprimierten, eine Transformation darstellenden Daten für Bildverarbeitungszwecke, wie zum Beispiel Gerätekalibrierungs- und/oder Bilddaten-Transformationsaufgaben, nutzen können.
Ferner wäre es wünschenswert, Verfahren und Vorrichtungen zu schaffen, mit denen beide der oben genannten Aufgaben, nämlich Anhängen und Nutzung, wahrgenommen werden können.
Darüber hinaus wäre es wünschenswert, Verfahren und Vorrichtungen zu schaffen, die die Verwendung von nicht in einer gegebenen Bildverarbeitungsvorrichtung oder einem gegebenen Bildverarbeitungssystem residenten komprimierten, eine Transformation darstellenden Datenstrukturen unterstützen. Solange die Zielvorrichtung in der Lage ist, zu erkennen, dass die angebotenen Bilddaten angehängte, komprimierte, eine Transformation darstellende Daten einschließen, muss sie lediglich (um die gewünschte Transformation anwenden zu können) die mit den Bilddaten übermittelten, eine Transformation darstellenden Daten lösen und dekomprimieren und die dadurch spezifizierte Transformation anwenden.
Das Anhängen komprimierter, eine Transformation darstellender Daten an Bilddaten erhöht zusätzlich die Flexibilität, indem es die Möglichkeit einer Fernverarbeitung von Bilddaten (unter Verwendung der angehängten, komprimierten, eine Transformation darstellenden Daten) schafft, ohne dass die Art der Transformation an sich bekannt sein muss. Es genügt, wenn die zum Komprimieren der die Transformation darstellenden Daten verwendete Kodierungsmethode bekannt ist.
Die oben genannten wünschenswerten Verfahren und Vorrichtungen bieten nicht nur die Möglichkeit, in den Vorrichtungen und Systemen, in denen komprimierte, eine Transformation darstellende Daten verwendet werden, Speicherplatz zu sparen, sondern schaffen auch die Voraussetzungen für eine flexible Handhabung derart, dass eine von vielen vom Benutzer vorgegebenen Transformationen von einer ersten Bildverarbeitungsvorrichtung oder einem ersten Bildverarbeitungssystem an Bilddaten angehängt und von einer anderen Bildverarbeitungsvorrichtung oder einem anderen Bildverarbeitungssystem verwendet werden kann.
So können beispielsweise in einem Eingabegerät (beispielsweise einem Scanner) mehrere komprimierte Farbkalibrierungstabellen in dem Gerät selbst gespeichert sein, die jeweils einem von mehreren Bildwiedergabegeräten, an die die Bilddaten übertragen werden können, zugeordnet sind. Wenn der Benutzer das Bildwiedergabegerät, an das die Bilddaten übertragen werden, kennt, kann eine dieser Tabellen erfindungsgemäß vom Benutzer ausgewählt und an das abgetastete Bild angehängt werden. Das Bildwiedergabegerät kann dann die an die Bilddaten angehängte Kalibrierungstabelle dekomprimieren und die vorgesehene Kalibrierung des Geräts durchführen.
Der Erfindung liegt daher primär die Aufgabe zugrunde, Verfahren und Vorrichtungen zu schaffen, die es ermöglichen, in einem einer Bildverarbeitungsvorrichtung oder einem Bildverarbeitungssystem zur Verfügung stehenden Speicher gespeicherte, komprimierte, eine Transformation darstellende Daten (wie zum Beispiel eine komprimierte, eine Transformation darstellende LUT) wahlweise an Bilddaten anzuhängen.
Eine weitere primäre Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung von Verfahren und Vorrichtungen, die in der Lage sind, das Produkt des vorstehend genannten Anhängungsprozesses, nämlich Bilddaten mit daran angehängten komprimierten, eine Transformation darstellenden Daten, zur Wahrnehmung von Bildverarbeitungsaufgaben zu nutzen.
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, Bildverarbeitungsvorrichtungen und -systeme zu schaffen, die die vorstehend genannten Verfahren und Vorrichtungen zur Wahrnehmung von Gerätekalibrierungs- und/oder Bilddaten- Transformationsaufgaben nutzen.
Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, Verfahren und Vorrichtungen zu schaffen, die Bildverarbeitungsvorrichtungen und -systeme in die Lage versetzen, Bilddaten mit daran angehängten komprimierten, eine Transformation darstellenden Daten zu verarbeiten, ohne die Art der jeweils angewendeten Transformation zu erkennen. Dieses Merkmal wird im Folgenden auch als "transformationsunabhängige" Bildverarbeitung bezeichnet. Die einzige für diese Art der Verarbeitung notwendige Voraussetzung ist, dass die Bildverarbeitungsvorrichtung oder das Bildverarbeitungssystem die Komprimierungsmethode kennt, nach der die an die zu verarbeitenden Bilddaten angehängten komprimierten, eine Transformation darstellenden Daten ursprünglich erzeugt wurden.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung von Verfahren und Vorrichtungen, die in der Lage sind, beide der vorstehend im Zusammenhang mit den oben genannten Aufgaben der Erfindung erwähnten Aufgaben, nämlich Anhängung und Nutzung, wahrzunehmen.
Der Erfindung liegt außerdem die Aufgabe zugrunde, Verfahren und Vorrichtungen zu schaffen, die die Verwendung von in einer gegebenen Bildverarbeitungsvorrichtung oder einem gegebenen Bildverarbeitungssystem nicht residenten komprimierten, eine Transformation darstellenden Datenstrukturen unterstützen.
Die Erfindung hat ferner die Aufgabe, Verfahren und Vorrichtungen zu schaffen, mit denen ausgewählte komprimierte, eine Transformation darstellende Datenstrukturen von einer ersten Bildverarbeitungsvorrichtung oder einem ersten Bildverarbeitungssystem an Bilddaten angehängt und von einer anderen Bildverarbeitungsvorrichtung oder einem anderen Bildverarbeitungssystem verwendet werden können.
Die Erfindung hat darüber hinaus die Aufgabe, Verfahren und Vorrichtungen zur Verarbeitung von Bilddaten zu schaffen, die durch die Nutzung von gespeicherten komprimierten und/oder angehängten komprimierten, eine Transformation darstellenden Daten für Bildverarbeitungszwecke Speicherraum sparen.
Der Erfindung liegt ferner auch die Aufgabe zugrunde, Verfahren und Vorrichtungen zu schaffen, die problemlos in vorhandene Bildverarbeitungsvorrichtungen und -systeme integriert werden können, damit komprimierten N- zu M-dimensionale Transformationen gespeichert, wahlweise an Bilddaten angehängt und zur Verarbeitung von Bilddaten für die verschiedenen hier genannten beispielhaften (und andere) Zwecke genutzt werden können.
Nach einem Merkmal der Erfindung wird jede LUT in einem LUT-Satz (in dem jede LUT eine N- zu M-dimensionale Transformation darstellt, die auf die eingegebenen Daten angewendet werden könnte) in komprimierter Form in einer Speichervorrichtung gespeichert, die Bestandteil der Bildverarbeitungsvorrichtung oder des Bildverarbeitungssystems ist oder auf die die Bildverarbeitungsvorrichtung oder das Bildverarbeitungssystem auf andere Weise Zugriff hat. Jede gespeicherte komprimierte LUT kann dann nach einer Ausführungsform der Erfindung wahlweise an die von der Bildverarbeitungsvorrichtung oder dem Bildverarbeitungssystem verarbeiteten Bilddaten angehängt (angefügt) werden.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung können Bilddaten mit daran angehängten, komprimierten, eine Transformation darstellenden Daten (wie zum Beispiel einer der oben erwähnten komprimierten, eine Transformation darstellenden LUTs) mit Verfahren und Vorrichtungen bearbeitet werden, die: (a) die komprimierte LUT aus den Bilddaten lösen, (b) die gelöste LUT dekomprimieren, wenn diese der zur Verarbeitung der Bilddaten verwendeten Transformationsverarbeitungsvorrichtung nicht anderweitig in dekomprimierter Form zur Verfügung steht), (c) die Bilddaten dekomprimieren (wenn diese der Bildverarbeitungsvorrichtung oder dem Bildverarbeitungssystem in komprimierter Form angeboten werden) und (d) die von der dekomprimierten LUT dargestellte Transformation unter Verwendung der oben erwähnten Transformationsverarbeitungsvorrichtung auf eine dekomprimierte Version der Bilddaten anwenden.
Als Ergebnis dieses Prozesses stehen der Transformationsverarbeitungsvorrichtung als Ausgabe Bilddaten zur Verfügung, die nach der von der vorher an die Bilddaten angehängten komprimierten LUT dargestellten Transformation umgewandelt worden sind.
Eine bevorzugte Ausführungsform erfindungsgemäßer Vorrichtungen besteht aus einer Bildverarbeitungsvorrichtung zum Anhängen komprimierter, N- zu M-dimensionaler, eine Transformation darstellender Daten, die in einem der Bildverarbeitungsvorrichtung zugeordnetem Speicher gespeichert sind, an in die Bildverarbeitungsvorrichtung eingegebene Bilddaten mit: (a) einer Vorrichtung zur Eingabe von Bilddaten und (b) einer Vorrichtung zum Anhängen der komprimierten N- zu M-dimensionalen, eine Transformation darstellenden Daten an die Bilddaten.
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung könnte die der Bildverarbeitungsvorrichtung zugeordnete, zum Speichern der komprimierten, N- zu M-dimensionalen, eine Transformation darstellenden Daten verwendete Speichervorrichtung Bestandteil der Bildverarbeitungsvorrichtung an sich sein.
Wenn eine erfindungsgemäße Bildverarbeitungsvorrichtung in einer ihr zugeordneten Speichervorrichtung eine Vielzahl von N- zu M-dimensionalen, komprimierten, eine Transformation darstellenden Datenstrukturen aufweist, beinhaltet diese Vorrichtung in jedem Fall auch eine Vorrichtung, mit der eine gegebene komprimierte, eine Transformation darstellende Datenstruktur zum Anhängen an die Bilddaten (von einem Benutzer oder automatisch) aus der Speichervorrichtung ausgewählt werden kann.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform erfindungsgemäßer Vorrichtungen besteht aus einer Bildverarbeitungsvorrichtung zum Anwenden einer vorgewählten Transformation auf Bilddaten, an die komprimierte, eine Transformation (nämlich die vorgewählte Transformation) darstellende Daten angehängt sind, mit: (a) einer Vorrichtung zum Lösen der komprimierten, die Transformation darstellenden Daten aus den Bilddaten, (b) einer Vorrichtung zum Dekomprimieren der komprimierten, die Transformation darstellenden Daten und (c) einer Vorrichtung zum Anwenden der vorgewählten, durch die dekomprimierten, die Transformation darstellenden Daten dargestellten Transformation auf die in die Bildverarbeitungsvorrichtung eingegebenen Bilddaten.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht eine Vorrichtung zum Dekomprimieren der Bilddaten selbst vor, wenn diese in komprimierter Form angeboten werden.
Die Erfindung betrifft auch entsprechende Verfahren zur Wahrnehmung der Aufgaben der verschiedenen hier beschriebenen Vorrichtungsausführungen.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren ist beispielsweise durch folgende Schritte gekennzeichnet: (a) Eingeben von Bilddaten in eine Bildverarbeitungsvorrichtung und (b) Anhängen komprimierter N- zu M-dimensionaler, eine Transformation darstellender Daten, die in einer der Bildverarbeitungsvorrichtung zugeordneten Speichervorrichtung gespeichert sind, an die Bilddaten.
Ein weiteres Beispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens, das (beispielsweise) für den Einsatz in einer Vorrichtung vorgesehen ist, die Bilddaten mit daran angehängten komprimierten, eine Transformation darstellenden Daten empfängt, ist gekennzeichnet durch die Schritte: (a) Lösen der komprimierten, die Transformation darstellenden Daten aus den Bilddaten (b) Dekomprimieren der komprimierten, die Transformation darstellenden Daten und (c) Anwenden der vorgewählten, durch die dekomprimierten, die Transformation darstellenden Daten dargestellten Transformation auf die in die Bildverarbeitungsvorrichtung eingegebenen Bilddaten.
Die Erfindung schließt ferner auch Vorrichtungen und Systeme ein, die beispielsweise in der Lage sind, beide der weiter oben genannten Aufgaben, nämlich Anhängen und Nutzung, wahrzunehmen und die auch die übrigen weiter oben genannten Aufgaben der Erfindung verwirklichen.
Obwohl der Erfindung vor allem die Aufgabe zugrunde liegt, Verfahren und Vorrichtungen zu schaffen, die mit N- zu M-dimensionalen, eine Transformation darstellenden Datenstrukturen (insbesondere LUTs) arbeiten, welche in komprimierter Form in einer irgendwie beschaffenen Speichervorrichtung gespeichert sind, sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass das zum Komprimieren dieser Strukturen verwendete Verfahren (wie bereits erwähnt) nur insoweit Bestandteil der vorliegenden Erfindung an sich ist, als zum Dekomprimieren einer gegebenen komprimierten Datenstruktur Angaben darüber erforderlich sind, wie die Struktur ursprünglich komprimiert wurde.
Wie bereits erwähnt, können beispielsweise zum Komprimieren einer LUT zahlreiche unterschiedliche bekannte Komprimierungsverfahren verwendet werden, einschließlich hierarchischer, verlustfreier und verlustbehafteter Verfahren, von denen für die Zwecke der vorliegenden Erfindung angenommen wird, dass deren Einsatz off-line erfolgt.
Die Erfindung sieht Verfahren und Vorrichtungen vor, die problemlos in vorhandene Bildverarbeitungsvorrichtungen und -systeme integriert werden können, damit komprimierte N- zu M-dimensionale Transformationen gespeichert, wahlweise an Bilddaten angehängt und zur Verarbeitung von Bilddaten für verschiedene Zwecke, von denen einige hier beispielsweise genannt worden sind, verwendet werden können.
Die Erfindung bietet auch die Möglichkeit einer "transformationsunabhängigen" Bildverarbeitung (wie weiter oben definiert) in zahlreichen unterschiedlichen Bildverarbeitungsvorrichtungen und -systemen. Dieses Merkmal ermöglicht die Verwendung "nicht residenter" komprimierter, eine Transformation darstellender Datenstrukturen durch erfindungsgemäße Verarbeitungsvorrichtungen und -systeme.
Die Erfindung wird wie in den unabhängigen Ansprüchen 1 und 4 beschrieben, verwirklicht.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 in Form eines Blockschaltbilds (das auch als Ablaufdiagramm dient) die Komponenten einer beispielhaften Bildverarbeitungsvorrichtung zum wahlweisen Anhängen gespeicherter, komprimierter, eine Transformation darstellender Datenstrukturen (insbesondere komprimierter LUTs) an in die Bildverarbeitungsvorrichtung eingegebene Bilddaten.
Fig. 2 in Form eines Blockschaltbilds (das auch als Ablaufdiagramm dient) die Komponenten einer weiteren beispielhaften erfindungsgemäßen Bildverarbeitungsvorrichtung. Die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung kann zum Lösen komprimierter, eine Transformation darstellender (an Bilddaten angehängter) Bilddaten und zur erfindungsgemäßen Nutzung der gelösten Informationen für Bildverarbeitungszwecke verwendet werden.
Fig. 1 zeigt also, wie bereits erwähnt, (in Form eines Blockschaltbildes, das auch als Ablaufdiagramm dient) Komponenten einer beispielhaften Bildverarbeitungsvorrichtung 100 nach einem Aspekt der Erfindung.
Die in Fig. 1 dargestellte Bildverarbeitungsvorrichtung 100 kann dazu verwendet werden, eine der abgebildeten Q komprimierten, eine Transformation darstellenden LUTs zum Anhängen an die Bilddaten auszuwählen. Die Bilddaten mit einer daran angehängten komprimierten, eine Transformation darstellenden LUT können dann gespeichert, weiterverarbeitet oder von einer mit der Bildverarbeitungsvorrichtung 100 gekoppelten nachgeschalteten Vorrichtung, beispielsweise der in Fig. 2 dargestellten Bildverarbeitungsvorrichtung 200, verwendet werden.
Die in Fig. 2 dargestellte Bildverarbeitungsvorrichtung 200 ist zusammen mit der Bildverarbeitungsvorrichtung 100 als Teil eines Gesamtsystems oder auch als völlig eigene Vorrichtung einsetzbar. In beiden Fällen kann die Bildverarbeitungsvorrichtung 200 dazu verwendet werden, mehrere Lehren der Erfindung zu verwirklichen, die über die anhand von Fig. 1 dargestellten und beschriebenen Lehren hinausgehen, und wird daher später noch getrennt ausführlich beschrieben.
Nach der Darstellung in dem Blockschaltbild in Fig. 1 weist die Bildverarbeitungsvorrichtung 100 eine Vielzahl komprimierter, intern gespeicherter LUTs auf. Bei der anhand von Fig. 1 beschriebenen Ausführungsform der Erfindung können diese LUTs wahlweise an das abzutastende Bild angehängt werden. Dabei wurde angenommen, dass die komprimierten LUTs off-line generiert werden und mit einem der vorher erwähnten Kodierungsalgorithmen mit verlustfreier bis zu verlustbehafteter Kodierung und mit Einschicht- bis zu hierarchischer Kodierung komprimiert werden können.
In der Darstellung in Fig. 1 folgt die Bildverarbeitungsvorrichtung auf den Scanner 101, der das Bild 150 aufnimmt. Als Scanner 101 kann beispielsweise ein handelsübliches Kamerasystem, wie zum Beispiel die Kodak Professional DCS 200ci Digital Camera (die Bilder ausschließlich als Daten aufnimmt) oder auch eine andere Dateneingabevorrichtung (wie zum Beispiel ein Digitalisiergerät, ein als PC verwirklichter Allzweckarbeitsplatz usw.) mit der Möglichkeit, Daten zu speichern und/oder zu verarbeiten, verwendet werden.
Die erfindungsgemäß vorgesehene Bilddateneingabevorrichtung und die erfindungsgemäß vorgesehene Bildverarbeitungsvorrichtung (oder das erfindungsgemäß vorgesehene Bildverarbeitungssystem) können, wie in Fig. 1 gezeigt, als getrennte Einheiten ausgebildet sein (Scanner 101 und Bildverarbeitungsvorrichtung 100 als separate, über die Leitung 195 gekoppelte Einheiten). Die als Teil der Vorrichtung 100 in Fig. 1 dargestellten Bildverarbeitungskomponenten können jedoch auch Bestandteil der Bilddateneingabevorrichtung an sich sein, solange die Eingabevorrichtung resident oder zugeordnet ausreichend Speicher- und Verarbeitungskapazität aufweist, um die Erfindung in der im Folgenden beschriebenen Weise verwirklichen zu können.
Nach den Lehren einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zeigt Fig. 1 ferner einen Satz von Q komprimierten, eine Transformation darstellenden LUTs (d. h. mindestens eine komprimierte LUT) die auf der Speichervorrichtung 102 intern in der Vorrichtung 100 gespeichert sind. Die Erfindung verlangt nicht, dass der Satz komprimierter, eine Transformation darstellender LUTs (wie in Fig. 1 gezeigt) in der Bildverarbeitungsvorrichtung an sich gespeichert werden muss. Erforderlich ist lediglich, dass die Bildverarbeitungsvorrichtung auf die Vorrichtung zum Speichern dieses LUT-Satzes Zugriff hat.
Fig. 1 zeigt ebenfalls (als Teil der Bildverarbeitungsvorrichtung 100) eine Vorrichtung 103 zum Auswählen von Transformationen durch den Benutzer, eine Verarbeitungsvorrichtung 104 (zum konkreten Anhängen der ausgewählten komprimierten LUT) und eine wahlfreie Bilddatenkomprimierungsvorrichtung 105, mit der die eingegebenen Bilddaten on-line komprimiert werden können. Ein bekanntes Verfahren zum On- Line-Komprimieren von Bilddaten ist der JPEG Standard DCT-Algorithmus, der vom Fachmann problemlos als Software oder eine Kombination aus Hardware und Software installiert werden kann. Zur Durchführung der DCT-Funktion können handelsübliche Chips verwendet werden.
Bei einer typischen Kombination einer Bildverarbeitungsvorrichtung mit einem Scanner (wie zum Beispiel der in Fig. 1 dargestellten Kombination) werden die abgetasteten Daten in einer vorrichtungspezifischen Farbdarstellung dargestellt. Die Bilddaten werden je nach Art der Anwendung entweder komprimiert oder im unkomprimierten Zustand belassen. Die zum Komprimieren der Bilddaten verwendete Komprimierungsmethode kann, aber muss nicht dieselbe Methode sein, die zum Komprimieren der die Transformation darstellenden Datenstruktur verwendet wird.
Die Vorrichtung 103 zum Auswählen einer Transformation durch den Benutzer (kann auf einfache Weise mit einem Softwareschalter realisiert werden) soll die Möglichkeit bieten, über eine Benutzereingabe (oder eine automatisierte Eingabe), wie auf der Leitung 190 gezeigt, eine der in der Speichervorrichtung 102 gespeicherten Q komprimierten, eine Transformation darstellenden LUTs zum Anhängen an die der Verarbeitungsvorrichtung 104 angebotenen Bilddaten auszuwählen. Auch in diesem Fall werden die Bilddaten in Fig. 1 nach wahlweiser Komprimierung durch die Bilddatenkomprimierungsvorrichtung 105 über eine Eingabevorrichtung (wie zum Beispiel den Scanner 101) an die Verarbeitungsvorrichtung 104 übertragen.
Die eingegebenen Bilddaten (komprimiert oder unkomprimiert) werden an eine Vorrichtung, wie zum Beispiel die Verarbeitungsvorrichtung 104, in der Regel bit-seriell übertragen. Die ausgewählte komprimierte Transformation kann beispielsweise bit- seriell an den Bilddaten-Bitstrom angehängt werden (durch die Verarbeitungsvorrichtung 104) oder in eine die eingegebenen Bilddaten enthaltende Bilddatendatei eingegeben (d. h. daran angehängt) werden.
Die Bilddatendatei (oder der Bitstrom) mit der angehängten komprimierten, eine Transformation darstellenden Datenstruktur kann dann beispielsweise über die Leitung 175 von der Bildverarbeitungsvorrichtung 100 ausgegeben werden.
Nach Ausgabe über die Leitung 175 können die Bilddaten mit der angehängten komprimierten, eine Transformation darstellenden Datenstruktur, wie bereits erwähnt, je nach Art der Vorrichtung oder des Systems, in der bzw. in dem das Anhängen erfolgte, gespeichert und/oder übertragen werden.
Fig. 2 zeigt in Form eines Blockschaltbildes (das auch als Ablaufdiagramm dient) die Komponenten einer weiteren erfindungsgemäß vorgesehenen beispielhaften Bildverarbeitungsvorrichtung.
Wie in Fig. 2 gezeigt, empfängt die dort dargestellte beispielhafte Bildverarbeitungsvorrichtung 200 Bilddaten mit einer daran angehängten komprimierten, eine Transformation darstellenden Datenstruktur (in Form einer komprimierten LUT). Ferner steuert die Bildverarbeitungsvorrichtung 200 über die Leitung 295 eine Ausgabevorrichtung 299 an. Als Ausgabevorrichtung 299 kann beispielsweise ein handelsüblicher Drucker, wie der Kodak XL7720 Printer (ein digitaler Thermotransfer-Farbendrucker mit einer internen Spezial-CPU für Bildverarbeitungszwecke) oder eine andere Datenausgabevorrichtung, die Möglichkeiten für die Speicherung und/oder Verarbeitung von Daten aufweisen kann, aber nicht muss, verwendet werden. So muss die Ausgabe der Vorrichtung 200 auf der Leitung 295 nicht unbedingt an ein Bildwiedergabegerät übertragen werden, sondern kann stattdessen auch einfach gespeichert oder weiteren Verarbeitungsschritten unterzogen werden.
Die erfindungsgemäß vorgesehene Bilddatenausgabevorrichtung und die erfindungsgemäß vorgesehenen Bildverarbeitungsvorrichtungen (und -systeme) können, wie in Fig. 2 gezeigt (Ausgabevorrichtung 299 und Bildverarbeitungsvorrichtung 200 als über die Leitung 295 gekoppelte getrennte Einheiten dargestellt), als getrennte Einheiten ausgebildet sein. Die in Fig. 2 als Teil der Vorrichtung 200 dargestellten Bildverarbeitungskomponenten können jedoch auch Bestandteil der Bilddatenausgabevorrichtung an sich sein, solange die Ausgabevorrichtung resident oder zugeordnet genügend Speicher- und Verarbeitungskapazität aufweist, um die Erfindung in der hier beschriebenen Weise zu verwirklichen.
Die als Bestandteil der Bildverarbeitungsvorrichtung 200 dargestellten funktionalen Komponenten umfassen: (a) eine Vorrichtung 201 zum Lösen der komprimierten, eine Transformation darstellenden Datenstruktur (bei dem in Fig. 2 dargestellten Beispiel in Form einer komprimierten LUT) aus den der Vorrichtung 200 angebotenen Bilddaten (an denen sie befestigt ist), (b) eine Vorrichtung 202 zum Dekomprimieren der gelösten LUT, (c) wahlweise eine Vorrichtung 203 zum Dekomprimieren der Bilddaten, wenn der Vorrichtung 200 komprimierte Bilddaten angeboten werden, und (d) eine Vorrichtung 204 zum Anwenden der von der dekomprimierten LUT dargestellten Transformation auf eine dekomprimierte (oder unkomprimierte) Version der Bilddaten.
Die Anordnung der in Fig. 2 dargestellten Komponenten 201-204 zeigt, wie eine von einer Bildverarbeitungsvorrichtung der in Fig. 1 dargestellten Art generierte zusammengesetzte Bilddatei (oder ein entsprechender Datenstrom) aufgelöst und verarbeitet werden kann. Die Komponenten 201-204 werden funktionell im Folgenden beschrieben und können einzeln oder kombiniert mit handelsüblichen Datenverarbeitungsvorrichtungen, wie zum Beispiel Mikroprozessor-Chips, PCs, Mikroprozessor-Karten usw. realisiert werden. Die zum Ansteuern solcher Verarbeitungsvorrichtungen zur Durchführung der nachstehend beschriebenen Funktionen benötigte Software kann der Fachmann problemlos erstellen, wenn er die Funktionen dieser Vorrichtungen versteht.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat die Vorrichtung 201 die Aufgabe, Situationen zu erkennen, in denen an den in die Vorrichtung 200 eingegebenen Bilddaten eine komprimierte, eine Transformation darstellende Datenstruktur angehängt ist. Dies kann problemlos bewerkstelligt werden, beispielsweise durch Aufnahme von Kopfdaten in die Bilddatendatei.
Die Verwendung von Kopfdaten ist in der Datenverarbeitung gängige Praxis und kann beispielsweise dazu dienen, mit einem oder mehreren Bits das Vorhandensein einer komprimierten Datenstruktur, die Art der Struktur (z. B. komprimierte LUT), die Größe und Lage der Struktur in der Bilddatendatei, einen Komprimierungscode zur Kennzeichnung der zum Komprimieren der eine Transformation darstellenden Datenstruktur verwendeten Komprimierungsmethode usw. anzuzeigen.
Wenn die Vorrichtung 201 feststellt, dass an die eingegebenen Bilddaten keine komprimierte, eine Transformation darstellende Datenstruktur angehängt wurde, kann die eingegebene Datei, wie in Fig. 2 durch die gestrichelt gezeichnete, die Vorrichtung 201 mit der Vorrichtung 289 kuppelnde Leitung 288 angezeigt, direkt an eine andere Verarbeitungsvorrichtung übertragen werden.
Nach erfolgtem Lösen wird die (bei dem in Fig. 2 dargestellten Beispiel) komprimierte LUT von der Vorrichtung 202, die dazu per Konvention oder auf andere Weise (beispielsweise durch Verwendung des oben erwähnten Komprimierungscodes) in der Lage ist, dekomprimiert. Wie bereits erwähnt, benötigt die Vorrichtung 202 dazu lediglich Angaben darüber, wie die ursprüngliche, eine Transformation darstellende Datenstruktur komprimiert wurde.
Wenn der Bildverarbeitungsvorrichtung 200 komprimierte Bilddaten angeboten werden, dekomprimiert die Vorrichtung 203 die Bilddaten on-line. Ein bekanntes Verfahren zum Dekomprimieren von Bilddaten on-line ist der JPEG Standard DCT-Algorithmus, der vom Fachmann problemlos als Software oder als Kombination aus Hardware und Software installiert werden kann. Auch in diesem Fall können für die Durchführung der DCT-Funktion handelsübliche Chips verwendet werden.
Abschließend werden der Transformationsverarbeitungsvorrichtung 204 Bilddaten in 4 dekomprimierter (oder unkomprimierter Form) angeboten, die erfindungsgemäß dazu verwendet werden können, die dekomprimierte, eine Transformation darstellende (und von der Vorrichtung 202 generierte) LUT auf die in die Transformationsverarbeitungsvorrichtung 204 eingegebenen Bilddaten anzuwenden. Als Ergebnis werden die der Transformationsverarbeitungsvorrichtung 204 angebotenen Bilddaten nach den Anweisungen der gelösten, dekomprimierten, eine Transformation darstellenden LUT aus einer Darstellung in eine andere Darstellung umgewandelt.
Wie bereits erwähnt, kann die gelöste, dekomprimierte Transformation beispielsweise dazu verwendet werden, Bilddaten aus einem vorrichtungsunabhängigen Farbenraum in einen vorrichtungsabhängigen Farbenraum (beispielsweise den von der Ausgabevorrichtung 299 erkannten Farbenraum) umzuwandeln und darüber hinaus andere, vom Benutzer festgelegte Transformationen, Kalibrierungen usw. durchzuführen. Die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung könnte beispielsweise dazu verwendet werden, Bilddaten aus einem vorrichtungsabhängigen Farbenraum, (z. B. RGB des in Fig. 1 dargestellten Scanners 101) in einen anderen vorrichtungsabhängigen Farbenraum, wie zum Beispiel CMG für die in Fig. 2 dargestellte Ausgabevorrichtung 299, umzuwandeln.
Nach erfolgter Umwandlung der Bilddaten durch die Bildverarbeitungsvorrichtung 200 kann die Ausgabe, wie weiter oben erwähnt, je nach Art der Vorrichtung oder des Systems, in der bzw. in dem die Umwandlung durchgeführt wurde, weiterverarbeitet, gespeichert und/oder übertragen werden.
Ein Beispiel für eine handelsübliche Vorrichtung, in der die vorliegende Erfindung direkt oder indirekt Anwendung finden kann, ist das Eastman Kodak Company "Premier" System ("Premier" ist ein Warenzeichen der Eastman Kodak Company). Bei dem Premier System handelt es sich um einen Durchlauf-Arbeitsplatz für die Bildaufbereitung mit einer Vielzahl von Bildverarbeitungsvorrichtungen einschließlich eines Film-Lesegeräts (Scanner), eines Digitalisiergeräts, eines Film-Schreibgeräts (Ausgabegerät) und einer Datenverarbeitungsvorrichtung.
Im Falle des Premier Systems kann die Datenverarbeitungsvorrichtung (ein Unix- Arbeitsplatz) alle der hier beschriebenen Verarbeitungsaufgaben wahrnehmen, nämlich die Aufgaben der (anhand von Fig. 1 beschriebenen) Verarbeitungsvorrichtung 104 und der (anhand von Fig. 2 beschriebenen) Vorrichtungen 201-204. Der Arbeitsplatz verfügt auch über genügend Speicherkapazität für die interne Speicherung der komprimierten LUTs (in Fig. 1 dargestellt) und die Speicherung der eingegebenen Bilddaten und der eine Transformation darstellenden zu verarbeitenden Daten in einem Arbeitsspeicher. Wie bereits erwähnt, können zur Verwirklichung der hier beschriebenen Erfindung auch andere Datenverarbeitungsvorrichtungen verwendet werden. Dazu gehören u. a. handelsübliche Mikroprozessor-Chips, PCs, Mikroprozessor-Karten usw.
Weitere Beispiele handelsüblicher Vorrichtungen und Systeme, in denen die Erfindung direkt oder indirekt Anwendung finden kann, sind Foto-CD-Wiedergabegeräte, wie zum Beispiel der Kodak PCD-870 PhotoCD Player, Digitalisiergeräte, Film- Schreibgeräte usw. und allgemein alle Verarbeitungsvorrichtungen oder -systeme, die für Bildverarbeitungszwecke mit als LUTs gespeicherten Transformationen arbeiten. Die Erfindung ermöglicht die Realisierung einer Vielzahl von N- zu M- dimensionalen Transformationen durch solche Vorrichtungen, ohne dass dafür wesentlich mehr Speicherkapazität erforderlich ist.
Bei den oben erwähnten beispielhaften Systemen können die komprimierten LUTs in Speichern gespeichert werden, die Bestandteil einer gegebenen Vorrichtung oder eines gegebenen Systems oder dieser bzw. diesem zugeordnet sind. Wie bereits erwähnt, könnte die Wahl der anzuhängenden und/oder anschließend zu dekomprimierenden LUT beispielsweise durch den Benutzer oder automatisch anhand von Kriterien erfolgen, die der Benutzer festgelegt hat. Dazu könnten beispielsweise dem Fachmann bekannte Software-Schaltungstechniken eingesetzt werden.
Wie bereits erwähnt, kann die Dekomprimierung einer komprimierten LUT in Software realisiert und beispielsweise von der auf der Abbildungsplattform einer gegebenen Vorrichtung vorhandenen Verarbeitungseinheit, von einem zugeordneten PC und sogar (vor Anwendung der ausgewählten Transformation auf Bilddaten) von der oben erwähnten Transformationsverarbeitungsvorrichtung usw. durchgeführt werden. Auch in diesem Fall kann die Software für die Durchführung der Dekomprimierung vom Fachmann problemlos erstellt werden, wenn das zur Erstellung der ausgewählten komprimierten LUT verwendete Komprimierungsverfahren bekannt ist.
Schließlich kann zumindest bei den hier beschriebenen handelsüblichen Vorrichtungen die eigentliche Umwandlung der Bilddaten (die nach der Darstellung in Fig. 2 durch die Vorrichtung 204 erfolgt) von jedem Prozessor durchgeführt werden, der sowohl auf die dekomprimierte Version einer ausgewählten LUT als auch auf die Bilddaten selbst Zugriff hat.
Die hier beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen lösen alle der eingangs erwähnten Aufgaben.
Darüber hinaus kann die Erfindung beispielsweise für Bildsignalverarbeitungsanwendungen generell eingesetzt werden, unabhängig davon, ob dabei Video-, 3D- oder Stehbild- und/oder Monochrom-, Multispektral- und/oder Multiband-Bilddaten zu verarbeiten sind. Ein weiteres Beispiel für mögliche Anwendungen der Erfindung unter Verwendung von Einrichtungen, die den in Fig. 1 dargestellten Einrichtungen ähnlich sind, ist das Anhängen unkomprimierter, eine Transformation darstellender Datenstrukturen (oder einer Kombination komprimierter und unkomprimierter Datenstrukturen) an eingegebene Bilddaten. Die Erfindung kann ferner unter Verwendung von Einrichtungen, die den in Fig. 2 dargestellten Einrichtungen ähnlich sind, dazu dienen, an Bilddaten angehängte unkomprimierte Datenstrukturen zu erkennen, damit die von diesen Strukturen dargestellten Transformationen ebenfalls auf die Bilddaten angewendet werden können.

Claims

1. Bildverarbeitungsvorrichtung zum Umwandeln von Bilddaten aus einer ersten Darstellung in eine weitere Darstellung durch Anwendung einer eine Transformation darstellenden Datenstruktur, die aus einer Vielzahl von Look-up Tabellen (LUTs) besteht, von denen jede eine besondere Transformation darstellt, gekennzeichnet durch

(a) einen der Bildverarbeitungsvorrichtung zugeordneten Speicher (102) zum Speichern einer Vielzahl komprimierter, eine Transformation darstellender Datenstrukturen als eine Vielzahl von Look-up Tabellen (LUTs), wobei die komprimierten, die Transformation darstellenden Datenstrukturen, die als Look-up Tabellen (LUTs) im Speicher (102) gespeichert sind, N- zu M- dimensionale Transformationen sind,

(b) eine Vorrichtung (101) zur Eingabe der Bilddaten in die Bildverarbeitungsvorrichtung,

(c) eine Vorrichtung (103) zum Auswählen mindestens einer der komprimierten, die Transformation darstellenden Datenstrukturen, die im Speicher (102) gespeichert sind, als Anhang an die Bilddaten, und

(d) eine Vorrichtung (104) zum Anhängen einer jeden ausgewählten komprimierten, die Transformation darstellenden Datenstruktur an die Bilddaten zur anschließenden Transformation.

2. Bildverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1 zum Umwandeln von Bilddaten mit komprimierten, N- zu M-dimensionalen, die Transformation darstellenden, daran angefügten Datenstrukturen von einer ersten in eine weitere Darstellung durch Anwendung der Transformation, die dargestellt ist durch die an die Bilddaten angehängten, komprimierten, die Transformation darstellenden Datenstrukturen.

3. Bildverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch

(e) eine Vorrichtung (201) zum Lösen der komprimierten, die Transformation darstellenden Datenstrukturen aus den Bilddaten,

(f) eine Vorrichtung (202) zum Dekomprimieren der gelösten, komprimierten, die Transformation darstellenden Datenstrukturen, und

(g) eine Vorrichtung (204) zum Anwenden der durch die dekomprimierten, die Transformation darstellenden Datenstrukturen dargestellten Transformation auf die Bilddaten.

4. Verfahren zum Umwandeln von Bilddaten aus einer ersten Darstellung in eine weitere Darstellung, gekennzeichnet durch die Schritte:

(a) Eingeben von Bilddaten in eine Bildverarbeitungsvorrichtung,

(b) Anhängen komprimierter, N- zu M-dimensionaler, eine Transformation darstellender Datenstrukturen, die aus einer Vielzahl von Look-up Tabellen (LUTs) bestehen, die in einem der Bildverarbeitungsvorrichtung zugeordneten Speicher (102) gespeichert werden, an die Bilddaten zur anschließenden Transformation,

(c) Auswählen mindestens einer der komprimierten, die Transformation darstellenden Datenstrukturen, die zu einem Satz der Datenstrukturen gehören und in dem Speicher (102) als Vielzahl von Look-up Tabellen (LTUs) gespeichert sind, als Anhang an die Bilddaten, und

(d) Anhängen einer jeden ausgewählten, komprimierten, die Transformation darstellenden Datenstruktur an die Bilddaten zur anschließenden Transformation.

5. Verfahren nach Anspruch 4 zum Umwandeln von Bilddaten mit komprimierten, N- zu M-dimensionalen, die Transformation darstellenden, daran angefügten Datenstrukturen von einer ersten in eine weitere Darstellung durch Anwendung der Transformation, die dargestellt ist durch die an die Bilddaten angehängten komprimierten, die Transformation darstellenden Datenstrukturen.

6. Verfahren nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch die Schritte:

(e) Lösen der komprimierten, die Transformation darstellenden Datenstrukturen aus den Bilddaten,

(f) Dekomprimieren der gelösten, komprimierten, die Transformation darstellenden Datenstrukturen, und

(g) Anwenden der durch die dekomprimierten, die Transformation darstellenden Datenstrukturen dargestellten Transformation auf die Bilddaten.