JP2005184279A - カラー画像処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 カラー画像化装置における画像処理を効率よく行う。
【解決手段】 カラー画像処理装置１００は、第１色空間（ＲＧＢ）の画像データを記憶する第１の記憶部１０２と、第１色空間の画像データを、複数のコンポーネントで表される第２色空間（ＹＣＣ）の画像データに変換するＹＣＣ変換部１０４と、第２色空間の画像データをコンポーネント毎に順次圧縮符号化する圧縮符号化部１１４と、を含む。ＹＣＣ変換部１０４は、第１色空間の画像データに基づき、複数のコンポーネントを並行してそれぞれ演算する複数の演算回路１０５〜１０７を含む。
【選択図】 図１

Description

本発明は、画像データを圧縮符号化するカラー画像処理装置に関する。

スキャン等により得たＲＧＢデータを圧縮符号化する技術としてＪＰＥＧが知られている。このようなＪＰＥＧ方式を用いる場合、ＲＧＢデータをＹＣＣデータ（輝度色差信号）に変換してから圧縮符号化が行われる。また、データをカラーファックス通信で転送する場合、圧縮符号化の前に、ＲＧＢデータをＬａｂデータ（均等色空間データ）に変換するという処理が行われることもある（特許文献１）。
特開２００１−２８５６４７号公報

たとえばＹＣＣデータをＪＰＥＧ方式で圧縮符号化する場合、ＪＰＥＧ変換回路は、Ｙデータ、Ｃｂデータ、およびＣｒデータの順でデータを要求し、順次圧縮符号化を行う。従来のカラー画像処理装置においては、ＪＰＥＧ変換回路の要求に応じて、ＲＧＢデータを記憶したメモリからブロック単位毎にＲＧＢデータを読み出し、Ｙデータを生成してＪＰＥＧ変換回路に転送し、その後再びＣｂデータを生成するためにメモリからＲＧＢデータを読み出し、さらに、再びＣｒデータを生成するためにメモリからＲＧＢデータを読み出すという処理が必要だった。

そのため、メモリからのＲＧＢデータの読み出し時間がかかり、その間メモリに記憶されたＲＧＢデータを消すことができず、新たな書き込みができないという課題があった。そのため、画像処理を効率よく行えないという問題があった。

本発明は、上記背景の下でなされたものであり、カラー画像処理装置における画像処理を効率よく行う技術を提供することを目的とする。

本発明のカラー画像処理装置は、第１色空間の画像データを記憶する第１の記憶手段と、第１色空間の画像データを、複数のコンポーネントで表される第２色空間の画像データに変換する変換手段と、第２色空間の画像データをコンポーネント毎に順次圧縮符号化する圧縮符号化手段と、を含み、変換手段は、第１色空間の画像データに基づき、複数のコンポーネントを並行してそれぞれ演算する複数の演算手段を含む。

ここで、第１色空間は典型的にはＲＧＢであり、第２色空間はたとえばＹＣＣ（輝度色差）やＬａｂ（均等色空間）等、第１色空間を構成するコンポーネントに基づき演算可能なコンポーネントで表される色空間である。複数の演算手段は、たとえば、ＲＧＢデータに基づきＹデータ、Ｃｂデータ、およびＣｒデータを演算する複数の回路、または、ＲＧＢデータに基づきＬデータ、ａデータ、およびｂデータを演算する複数の回路とすることができる。

本発明によれば、変換手段が複数の演算手段を含むので、第１の記憶手段から読み出した画像データに基づき、複数の演算手段で複数のコンポーネントの演算を並行して行うことができる。たとえば第２色空間がｎ個のコンポーネントで表される場合、変換手段は、ｎ個の演算手段を含むことができる。この場合、ｎ個のコンポーネントの演算を一つの演算手段で順次行う場合に比べて、第１の記憶手段からの画像データの読み出し時間を１／ｎにすることができ、読み出し時間を短縮することができる。また、第１の記憶手段からの読み出し時間を短くすることができるので、第１の記憶手段への書き込みも効率よく行うことができる。

本発明のカラー画像処理装置は、複数の演算手段により演算された複数のコンポーネントのいずれかを記憶する第２の記憶手段と、複数の演算手段によりそれぞれ演算された複数のコンポーネントのうちの一つを圧縮符号化手段に転送するとともに、他のコンポーネントを第２の記憶手段に転送する転送手段と、をさらに含むことができる。

このように、カラー画像処理装置が第２の記憶手段を含むことにより、圧縮符号化手段がコンポーネント毎に順次圧縮符号化処理を行う場合でも、圧縮符号化処理が行われないコンポーネントを第２の記憶手段に記憶しておくことができる。これにより、圧縮符号化手段からの要求がある毎に第１の記憶手段から第１の色空間の画像データを読み出す処理を行わなくてよい。そのため、第１の記憶手段からの画像データの読み出し時間を短くすることができる。

転送手段は、第１の記憶手段から第１色空間の画像データを読み出した際、当該画像データを複数の演算手段に同時に転送することができる。

圧縮符号化手段は、一つのコンポーネントの圧縮符号化が終了すると、第２の記憶手段に記憶された他のコンポーネントを当該第２の記憶手段から読み出して圧縮符号化を行うことができる。

本発明のカラー画像処理装置は、圧縮符号化手段が、第２の記憶手段に記憶された他のコンポーネントを当該第２の記憶手段から読み出して圧縮符号化を行っている間に、第１の記憶手段に、新たな第１色空間の画像データの書き込みを許可する手段をさらに含むことができる。

これにより、第２色空間の画像データが圧縮符号化されている間に第１の記憶手段への新たな画像データの書き込みがされるので、画像処理時間を短縮することができる。

上述のように、本発明によれば、カラー画像処理装置における画像処理を効率よく行うことができる。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１は、本実施の形態におけるカラー画像処理装置の構成を示す機能ブロック図である。
本実施の形態では、カラー画像処理装置１００は、コピー機能やスキャナ機能を有する。図１は、本発明に関連する主要な要素を示している。図示されないが、カラー画像処理装置１００は、操作パネル、給紙部等の通常のコピー機等が備える構成を有している。また、カラー画像処理装置１００は、さらに、ファックス通信機能等の通信機能を備え、そのための構成が設けられていてもよい。

制御部１１２は、図１に示される各構成要素とともに装置全体を制御する。第１の記憶部１０２は、スキャナ等から読み取ったＲＧＢ形式のカラー画像データ（以下、ＲＧＢデータ）を記憶する。第１の記憶部１０２は、たとえばＳＤＲＡＭである。

第１の記憶部１０２に記憶されたＲＧＢデータは、画素毎に順次読み出され、ブロック単位（８×８の６４画素）でＹＣＣ変換部１０４に転送される。ＹＣＣ変換部１０４に転送されたＲＧＢデータは、順次ＹＣＣ形式のカラー画像データ（以下、ＹＣＣデータ）に変換される。本実施の形態において、ＹＣＣ変換部１０４は、ＲＧＢデータに基づきＹデータを生成するＹ演算回路１０５と、ＲＧＢデータに基づきＣｂデータを生成するＣｂ演算回路１０６と、ＲＧＢデータに基づきＣｒデータを生成するＣｒ演算回路１０７とを含む。Ｙ演算回路１０５、Ｃｂ演算回路１０６、およびＣｒ演算回路１０７は、並行して演算処理を行い、それぞれＹデータ、Ｃｂデータ、およびＣｒデータを生成する。Ｙ演算回路１０５が生成したＹデータは、そのまま圧縮符号化部１１４に転送される。

一方、Ｃｂ演算回路１０６が生成したＣｂデータおよびＣｒ演算回路１０７が生成したＣｒデータは第２の記憶部１０８に転送される。第２の記憶部１０８はＣｂバッファ１０９およびＣｒバッファ１１０を含む。Ｃｂバッファ１０９はＣｂデータを、Ｃｒバッファ１１０はＣｒデータをそれぞれ記憶する。

圧縮符号化部１１４は、Ｙデータ、Ｃｂデータ、およびＣｒデータを順次ＪＰＥＧ形式で圧縮符号化する。圧縮符号化部１１４は、Ｙ演算回路１０５から転送されたＹデータの圧縮符号化が終了すると、Ｃｂバッファ１０９からＣｂデータを読み出し、Ｃｂデータの圧縮符号化を行う。また、Ｃｂデータの圧縮符号化が終了すると、Ｃｒバッファ１１０からＣｒデータを読み出し、Ｃｒデータの圧縮符号化を行う。

データ出力部１１６は、圧縮符号化部１１４で圧縮符号化されたＪＰＥＧデータを出力する。ＪＰＥＧデータは、たとえば画像メモリに記憶されたり、ＬＡＮまたはＵＳＢを介してパーソナルコンピュータ等の外部処理装置に出力される。

本実施の形態において、ＹＣＣ変換部１０４が複数の演算回路を含むため、第１の記憶部１０２から読み出したＲＧＢデータに基づき、Ｙデータ、Ｃｂデータ、およびＣｒデータを同時に演算することができる。これにより、第１の記憶部１０２からＲＧＢデータを読み出す時間を短縮することができる。そのため、第１の記憶部１０２へのデータ書込も効率よく行うことができる。また、第１の記憶部１０２からいったんＲＧＢデータを読み出した後、第１の記憶部１０２に新たなデータを上書きしていくことができる。このように、本実施の形態におけるカラー画像処理装置１００によれば、画像処理時間を短縮することができる。

図２は、図１に示した各構成要素におけるデータの読み出しや書き込み等のタイミングを示す図である。
図２（ａ）は、第１の記憶部１０２からＲＧＢデータが読み出されるタイミングを示す図である。図２（ｂ）は、ＹＣＣ変換部１０４のＹ演算回路１０５、Ｃｂ演算回路１０６、およびＣｒ演算回路１０７でそれぞれＹデータ、Ｃｂデータ、およびＣｒデータが生成されるタイミングを示す図である。図２（ｃ）は、Ｃｂバッファ１０９にＣｂデータが書き込まれるタイミングおよび読み出されるタイミングを示す図である。図２（ｄ）は、Ｃｒバッファ１１０にＣｒデータが書き込まれるタイミングおよび読み出されるタイミングを示す図である。図２（ｅ）は、圧縮符号化部１１４で各データが圧縮符号化されるタイミングを示す図である。

図２（ｂ）に示すように、ＹＣＣ変換部１０４において、Ｙデータ、Ｃｂデータ、およびＣｒデータは、同時に生成される。図２（ｃ）に示すように、Ｃｂ演算回路１０６により生成されたＣｂデータはそのままＣｂバッファ１０９に書き込まれる。この間、Ｃｂバッファ１０９からは読み出しが行われない。また、図２（ｄ）に示すように、ＣｂデータがＣｂバッファ１０９に書き込まれるのと同時に、Ｃｒ演算回路１０７により生成されたＣｒデータもＣｒバッファ１１０に書き込まれる。この間、Ｃｒバッファ１１０からは読み出しが行われない。

また、図２（ｅ）に示すように、Ｃｂバッファ１０９およびＣｒバッファ１１０にＣｂデータおよびＣｒデータがそれぞれ書き込まれるのと同時に、圧縮符号化部１１４では、Ｙ演算回路１０５により生成されたＹデータが圧縮符号化される。圧縮符号化部１１４において１ブロック分のＹデータの圧縮符号化が終了すると、Ｃｂバッファ１０９からＣｂデータが読み出され、圧縮符号化部１１４においてＣｂデータの圧縮符号化が開始される。その後、圧縮符号化部１１４において１ブロック分のＣｂデータの圧縮符号化が終了すると、Ｃｒバッファ１１０からＣｒデータが読み出され、圧縮符号化部１１４においてＣｒデータの圧縮符号化が開始される。

図２（ａ）に示すように、第１の記憶部１０２からＲＧＢデータが読み出された後は、第１の記憶部１０２から再度のＲＧＢデータの読み出しは行われないので、制御部１１２は、たとえば圧縮符号化部１１４でＣｂデータやＣｒデータがそれぞれ圧縮符号化されているタイミングで、第１の記憶部１０２に新たなデータの書き込みが行われるよう制御することができる。これにより、カラー画像処理装置１００における画像処理時間を短縮することができる。

以上に本発明の好適な実施の形態を説明した。しかし、本発明は上述の実施の形態に限定されず、当業者が本発明の範囲内で上述の実施の形態を変形可能なことはもちろんである。

Ｃｂ演算回路１０６およびＣｒ演算回路１０７は、Ｙ演算回路１０５により演算されたＹデータの値を用いてそれぞれＣｂデータおよびＣｒデータを演算する回路とすることもできる。図３にこのような回路を有するＹＣＣ変換部１０４の構成を示す。ここで、Ｙ演算回路１０５は、Ｒデータ、Ｇデータ、およびＢデータに基づき、たとえば演算式Ｙ＝０．２９９Ｒ＋０．５８７Ｇ＋０．１１４Ｂに従ってＹデータを生成する。Ｃｂ演算回路１０６’は、Ｙ演算回路１０５により生成されたＹデータおよびＢデータに基づき、たとえば演算式０．５６４（Ｂ−Ｙ）＋１２８に従ってＣｂデータを生成する。また、Ｃｒ演算回路１０７’は、Ｙ演算回路１０５により生成されたＹデータおよびＲデータに基づき、たとえば演算式０．７１３（Ｒ−Ｙ）＋１２８に従ってＣｒデータを生成する。

この場合、Ｃｂ演算回路１０６’およびＣｒ演算回路１０７’でＣｂデータおよびＣｒデータが生成されるタイミングは、Ｙ演算回路１０５でＹデータが生成されるタイミングよりも遅れることになるが、上記実施の形態で説明したのと同様、第１の記憶部１０２からのＲＧＢデータの読み出しは一度で済み、上記実施の形態と同様のメリットが得られる。

また、以上の実施の形態においては、ＲＧＢデータをＹＣＣデータに変換する形態を例として説明したが、本発明は、ＲＧＢデータをＬａｂ形式のカラー画像データ（以下、Ｌａｂデータ）に変換する場合に適用することもできる。

本発明は、カラー画像処理装置に適用される好適な色空間変換技術を提供でき、有用である。

本発明の実施の形態におけるカラー画像処理装置の構成を示す機能ブロック図である。 図１に示した各構成要素におけるデータの読み出しや書き込み等のタイミングを示す図である。 ＹＣＣ変換部の他の例を示す機能ブロック図である。

符号の説明

１００ カラー画像処理装置
１０２ 第１の記憶部
１０４ ＹＣＣ変換部
１０５ Ｙ演算回路
１０６ Ｃｂ演算回路
１０７ Ｃｒ演算回路
１０８ 第２の記憶部
１０９ Ｃｂバッファ
１１０ Ｃｒバッファ
１１２ 制御部
１１４ 圧縮符号化部
１１６ データ出力部

Claims (3)

1. 第１色空間の画像データを記憶する第１の記憶手段と、
   前記第１色空間の画像データを、複数のコンポーネントで表される第２色空間の画像データに変換する変換手段と、
   前記第２色空間の画像データを前記コンポーネント毎に順次圧縮符号化する圧縮符号化手段と、を含み、
   前記変換手段は、前記第１色空間の画像データに基づき前記複数のコンポーネントを並行してそれぞれ演算する複数の演算手段を含むことを特徴とするカラー画像処理装置。
2. 請求項１に記載のカラー画像処理装置において、
   前記複数の演算手段により演算された前記複数のコンポーネントのいずれかを記憶する第２の記憶手段と、
   前記複数の演算手段によりそれぞれ演算された前記複数のコンポーネントのうちの一つを前記圧縮符号化手段に転送するとともに、他の前記コンポーネントを前記第２の記憶手段に転送する転送手段と、
   をさらに含むことを特徴とするカラー画像処理装置。
3. 請求項２に記載のカラー画像処理装置において、
   前記圧縮符号化手段が、前記第２の記憶手段に記憶された他の前記コンポーネントを当該第２の記憶手段から読み出して圧縮符号化を行っている間に、前記第１の記憶手段に、新たな前記第１色空間の画像データの書き込みを許可する手段をさらに含むことを特徴とするカラー画像処理装置。

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