JP2008259177A - 色変換装置、色変換方法、色変換プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】２次元以上のＬＵＴを用いる色変換処で、メモリアクセス効率の向上と補間計算処理量の削減を実現する。
【解決手段】色変換対象の第１の色空間に属する点の色値を取得する色値取得部と、その色値に基づいて第１の色空間の前記複数の領域の内、色変換の対象の点が属する領域を判別する基準領域判別部と、前記色変換の対象の点が、基準領域判別部で判別された領域を構成する２^ｎ個の分割点の内の２^ｎ個よりも少ない分割点を頂点とする複数の小領域に分割し、その内の何れに属するか判別する小領域判別部と、判別された領域を構成する分割点に対応付けられた色変換値を、所定の記憶領域から取得する色変換値取得部と、それに基づいて第１の色空間の点の色値に対応する第２の色空間の点の色値を補間する補間演算部とを備え、ｎ次元ＬＵＴの小領域を構成する複数の分割点に対応付けられる複数の色変換値の格納アドレスが互いに隣接する様に記憶する。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像データの色変換処理に関し、特に、その処理効率を向上させる技術に関するものである。

ディスプレイ、プリンタ、ＰＣ等で扱われるデータは、それぞれが固有の色空間により色情報を管理されており、異なるデバイス間でのデータの受け渡し時には、そのデバイスが扱う色空間への色変換や、デバイスの特徴を反映できる色変換処理が必要になる場合がある。色変換処理としては、多項式や行列式等の数値計算を主とする変換方式と、ｎ成分入力に対して出力色を決定するｎ次元ルックアップテーブルを用いる方式のような、テーブル参照を主とする変換方式とが知られる。

これら変換方式は、要求される色再現精度や速度などに応じて選択されるが、ＰＣの画面表示等で扱うｓＲＧＢ色空間から、ディスプレイが扱う固有のＲＧＢ色空間への色変換などでは、行列式を用いる方式が主に採用されており、ＰＣ上のアプリケーション印刷時に扱うｓＲＧＢやＣＭＹＫなどの色空間から、プリンタ固有のＣＭＹＫ色空間への色変換では、非線形な処理が多く、特定色相の色に対する補正が可能なことから、テーブルを参照する方式が主に採用されている。

上記のテーブル参照方式における、多次元テーブルを使った色変換処理では、全ての入力値の組み合わせに対する、出力値の組み合わせを格納していたのではテーブルサイズが大きくなり過ぎるため、図２０に示すように、入力色空間を、色成分毎に格子点（分割点）により等間隔に分割し、格子点により分割された格子上の頂点の出力値だけをテーブルに格納し、格子点間に位置する入力値については、該入力値が属する格子を構成する格子点の値を用いて補間演算によって算出する方法が主である（図２１および図２２参照）。多次元ＬＵＴのデータフォーマットに関しては、ＩＣＣ（International Color Consortium）が規定するＩＣＣプロファイルが標準フォーマットでもサポートされており、また、プリンタデータの記述に用いられるページ記述言語の一種であるPostScriptにおいても、ＣＲＤ（Color Rendering Dictionary）の一部としてサポートされているのが一般的である。これらのフォーマットでは、入力色空間の各色成分の座標軸を等分割する格子点（ＲＧＢなど）に対応する出力値データ（ＣＭＹや、ＣＭＹＫなど）を、入力色空間上の各成分座標の座標値が増加する順に並べてメモリ領域上で管理している（図１２を参照）。

上述した多次元色変換ＬＵＴ（Look Up Table）を用いる色変換処理では、色変換処理の出力値を、入力色空間の色値と多次元ＬＵＴに格納されている出力値とに基づいて、補間演算により算出する。

この計算における補間演算法として、「４点補間法」や「８点補間法」が多く用いられる。８点補間法では、入力値と、入力色空間において入力値が属する格子の全ての頂点に位置する８つの格子点に対応付けられている出力値（図４を参照）を用いて補間計算を行なう。４点補間法では、入力値と、入力色空間において入力値が属する格子の８頂点の内から選択される４つの格子点に対応付けられている出力値を用いて補間計算を行なう。

上述のような多次元ＬＵＴを用いた補間演算による色変換処理は、ＬＵＴのデータサイズをある程度小さく抑え、色味の補正の度合い等を細かく調整することができるが、ソフトウェアで色変換処理を実現した場合、行列式に比べて扱うデータ量や計算処理量が多く、演算を中心とした色変換処理に比べ処理が遅い。このため、データサイズが大きな画像データを処理した場合に、処理時間がかかってしまう。

この処理時間の問題を、ＣＰＵ、メモリおよびキャッシュメモリを備えたハードウェアを用いて４点補間法により解決する構成について説明する（図２３、図２４）。ここで、ＣＰＵ９０１は、演算に用いるデータを格納するためのレジスタ９０２を持つものとする。キャッシュメモリ９０４は、メインメモリ９０８よりも容量が少ないが、ＣＰＵ９０１からのアクセス速度がメインメモリ９０８よりも高速であり、プログラムの処理で一度に扱うデータはメモリ領域上で一箇所に偏るという、データの局所性を生かしてプログラムの実行速度を上げるためのハードウェアである。ここでは、４点補間法で使用する４つの格子点が図６のように選択されているものとする。

上記４点補間演算では、ＬＵＴ上の４色分データをＣＰＵ９０１で計算するためにレジスタ９０２にロードする処理がある。この処理では、４色（４つの格子点の色）の内の始めの１色であるＶ（ｒｎ，ｇｎ，ｂｎ）をレジスタ９０２にロードする際、Ｖ（ｒｎ，ｇｎ，ｂｎ）が格納されたメモリアドレスのデータをロードする命令が発行される（図２３（１））。ここでは、メモリのコントローラが、ＣＰＵ９０１がアクセスしようとするアドレスのデータがキャッシュメモリ９０４内にあるか検索する。このとき、Ｖ（ｒｎ，ｇｎ，ｂｎ）は、初めてアクセスされるため、キャッシュメモリ９０４上には存在せず、メモリコントローラは、メインメモリ９０８からＶ（ｒｎ，ｇｎ，ｂｎ）のアドレスを含む連続データを、キャッシュメモリ９０４内にまとめてロードし（図２３（２）、（３））、レジスタ９０２に当該データがロードされる（図２３（４））。次に、プログラムは、次の色Ｖ（ｒｎ，ｇｎ，ｂｎ＋１）をロードする（図２４）。このデータは、メインメモリ９０８上でＶ（ｒｎ，ｇｎ，ｂｎ）に隣接して配置されている。このデータのロード命令により（図２４（１））、メモリコントローラは当該データがキャッシュメモリ９０４上にあるか検索する。ここで、色値データＶ（ｒｎ，ｇｎ，ｂｎ＋１）は、先ほどの色値データＶ（ｒｎ，ｇｎ，ｂｎ）のロード時に、一緒にキャッシュメモリ９０４にまとめてコピーされているものとする。Ｖ（ｒｎ，ｇｎ，ｂｎ＋１）は、検索の結果、キャッシュメモリ９０４上にあることが判明し、キャッシュメモリ９０４上からコピーされる。この結果、プログラムの実行は、メインメモリ９０８からキャッシュメモリ９０４へのデータロード時間分だけ短縮される。この短縮時間はハードウェアにより異なるが、数倍〜数十倍の時間差がある。

更に、３色目Ｖ（ｒｎ＋１，ｇｎ，ｂｎ）をレジスタ９０２にロードするが、図１２のように、このデータは、メインメモリ９０８上において、Ｖ（ｒｎ，ｇｎ，ｂｎ）、および、Ｖ（ｒｎ，ｇｎ，ｂｎ＋１）とは隣接しないアドレスに配置されており、先の２色のデータロードで、一緒にキャッシュメモリ９０４にコピーされる確率が極端に低い。ここでは、色値Ｖ（ｒｎ＋１，ｇｎ，ｂｎ）は、先の２色のデータロードでキャッシュメモリ９０４にコピーされていないとする。この処理の中で、色値Ｖ（ｒｎ＋１，ｇｎ，ｂｎ）のロードは、メインメモリ９０８から行なわれる。最後に、色値Ｖ（ｒｎ，ｇｎ＋１，ｂｎ＋１）がレジスタ９０２にロードされるが、３色目と同じ理由で、キャッシュメモリ９０４上にコピーされている可能性は低く、メインメモリ９０８からロードされる。

このように、キャッシュメモリのデータ管理構造が１次元的に行なわれるのに対し、多次元ＬＵＴをロードする場合、キャッシュが部分的にしか効かず、プログラムの処理速度を十分に向上させることができない。この問題は、より詳細な色調整をしようとして、多次元ＬＵＴのデータ数を増やす場合に（格子点による分割間隔を狭める場合）、より顕著となる。

本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、２次元以上のルックアップテーブルを用いる色変換処理に関し、メモリアクセスの効率の向上、および補間計算の処理量の削減を実現することのできる技術を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明の一態様に係る色変換装置は、ｎ種類（ｎは１以上の整数）の色成分で表現される第１の色空間における各色成分軸を複数の区間に分割することにより、該第１の色空間を複数の領域に分割する分割点それぞれに対応付けられる色変換値を格納するｎ次元ルックアップテーブルに基づいて、前記第１の色空間に属する点の色値を、第２の色空間に属する点の色値に変換する色変換装置であって、色変換の対象となる前記第１の色空間に属する点の色値を取得する色値取得部と、前記色値取得部にて取得される色値に基づいて、前記第１の色空間における前記複数の領域の内、色変換の対象となる点が属する領域を判別する基準領域判別部と、前記色変換の対象となる点が、前記基準領域判別部にて判別された領域を、該領域を構成する２ⁿ個の分割点の内の２ⁿ個よりも少ない分割点を頂点とする複数の小領域に分割した場合における、該複数の小領域の内のいずれに属するかを判別する小領域判別部と、前記小領域判別部にて判別された領域を構成する分割点に対応付けられている色変換値を、所定の記憶領域から取得する色変換値取得部と、前記色変換値取得部にて取得される色変換値に基づいて、前記第１の色空間に属する点の色値に対応する第２の色空間に属する点の色値を補間する補間演算部とを備え、前記３次元ルックアップテーブルにおける前記小領域を構成する複数の分割点それぞれに対応付けられている複数の色変換値は、それぞれの格納アドレスが互いに隣接するように前記所定の記憶領域に記憶されていることを特徴とするものである。

また、本発明の一態様に係る色変換方法は、ｎ種類（ｎは１以上の整数）の色成分で表現される第１の色空間における各色成分軸を複数の区間に分割することにより、該第１の色空間を複数の領域に分割する分割点それぞれに対応付けられる色変換値を格納するｎ次元ルックアップテーブルに基づいて、前記第１の色空間に属する点の色値を、第２の色空間に属する点の色値に変換する色変換方法であって、色変換の対象となる前記第１の色空間に属する点の色値を取得する色値取得ステップと、前記色値取得ステップにて取得される色値に基づいて、前記第１の色空間における前記複数の領域の内、色変換の対象となる点が属する領域を判別する基準領域判別ステップと、前記色変換の対象となる点が、前記基準領域判別ステップにて判別された領域を、該領域を構成する２ⁿ個の分割点の内の２ⁿ個よりも少ない分割点を頂点とする複数の小領域に分割した場合における、該複数の小領域の内のいずれに属するかを判別する小領域判別ステップと、前記小領域判別ステップにて判別された領域を構成する分割点に対応付けられている色変換値を、所定の記憶領域から取得する色変換値取得ステップと、前記色変換値取得ステップにて取得される色変換値に基づいて、前記第１の色空間に属する点の色値に対応する第２の色空間に属する点の色値を補間する補間演算ステップとを有し、前記ｎ次元ルックアップテーブルにおける前記小領域を構成する複数の分割点それぞれに対応付けられている複数の色変換値は、それぞれの格納アドレスが互いに隣接するように前記所定の記憶領域に記憶されていることを特徴とするものである。

また、本発明の一態様に係る色変換プログラムは、ｎ種類（ｎは１以上の整数）の色成分で表現される第１の色空間における各色成分軸を複数の区間に分割することにより、該第１の色空間を複数の領域に分割する分割点それぞれに対応付けられる色変換値を格納するｎ次元ルックアップテーブルに基づいて、前記第１の色空間に属する点の色値を、第２の色空間に属する点の色値に変換する処理をコンピュータに実行させる色変換プログラムであって、色変換の対象となる前記第１の色空間に属する点の色値を取得する色値取得ステップと、前記色値取得ステップにて取得される色値に基づいて、前記第１の色空間における前記複数の領域の内、色変換の対象となる点が属する領域を判別する基準領域判別ステップと、前記色変換の対象となる点が、前記基準領域判別ステップにて判別された領域を、該領域を構成する２ⁿ個の分割点の内の２ⁿ個よりも少ない分割点を頂点とする複数の小領域に分割した場合における、該複数の小領域の内のいずれに属するかを判別する小領域判別ステップと、前記小領域判別ステップにて判別された領域を構成する分割点に対応付けられている色変換値を、所定の記憶領域から取得する色変換値取得ステップと、前記色変換値取得ステップにて取得される色変換値に基づいて、前記第１の色空間に属する点の色値に対応する第２の色空間に属する点の色値を補間する補間演算ステップとをコンピュータに実行させ、前記ｎ次元ルックアップテーブルにおける前記小領域を構成する複数の分割点それぞれに対応付けられている複数の色変換値は、それぞれの格納アドレスが互いに隣接するように前記所定の記憶領域に記憶されていることを特徴とするものである。

以上に詳述したように本発明によれば、２次元以上のルックアップテーブルを用いる色変換処理に関し、メモリアクセスの効率の向上、および補間計算の処理量の削減を実現することのできる技術を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。

（第１の実施の形態）
まず、本発明の第１の実施の形態について説明する。

図１は、本発明の第１の実施の形態による色変換装置のハードウェア構成を示すブロック図である。

本実施の形態による色変換装置１は、ＣＰＵ９０１、レジスタ９０２、キャッシュメモリ９０４、Ｉ／Ｆ９０５、メモリ９０６、プリンタＩ／Ｆ９０７、ＨＤＤ９０８ａおよびフラッシュメモリ９０８ｂを備えてなる構成となっている。

ＣＰＵ９０１は、レジスタ（ＣＰＵ９０１から、キャッシュメモリ９０４やメモリ９０６よりも高速にアクセス可能なメモリ）９０２およびキャッシュメモリ９０４を備えており、色変換処理に関わる演算処理を行なう。

キャッシュメモリ９０４およびメモリ９０６には、色変換処理の演算時において、該演算処理に関わる、「入力色値」、「色変換ＬＵＴ」および「ＬＵＴに格納されている色変換値」が格納される。

ＨＤＤ９０８ａおよびフラッシュメモリ９０８ｂは、不揮発性の記憶媒体であり、ルックアップテーブルのデータが格納されている。また、ルックアップテーブルのテーブルデータは、Ｉ／Ｆ９０５を通じてネットワーク９０９から取得することも可能となっている。

また、本実施の形態による色変換装置１は、プリンタ等の画像形成装置と通信可能に接続されており、色変換装置１にて色変換処理を行った第２の色空間で表現される画像データをプリンタＩ／Ｆ９０７を介してプリンタエンジン９０３へ向けて出力し、当該出力される画像データに基づく画像形成処理を行なわせることができる。色変換装置１に備えられている各ハードウェアは、バスを通じて相互に通信可能に接続されている。

ＣＰＵ９０１は、色変換装置における各種処理を行なう役割を有しており、またメモリ９０６に格納されているプログラムを実行することにより種々の機能を実現する役割も有している。メモリ９０６は、例えばＲＯＭやＲＡＭ等から構成されており、色変換装置において利用される種々の情報やプログラムを格納する役割を有している。

図２は、本実施の形態による色変換装置について説明するための機能ブロック図である。

本実施の形態による色変換装置１は、ｎ次元のルックアップテーブルに基づいて、第１の色空間に属する点の色値を、第２の色空間に属する点の色値に変換する機能を有している。ここでのｎ次元ルックアップテーブルとは、ｎ種類（ｎは１以上の整数）の色成分で表現される「第１の色空間」における各色成分軸を複数の区間に分割することにより、該第１の色空間を複数の領域に分割する「分割点」それぞれに対応付けられる「色変換値（色変換処理の演算時に用いられる数値）」をテーブルデータとして格納したものである。

なお、ここでの第１および第２の色空間としては、例えば、ＲＧＢ色空間、ＣＭＹ色空間、ＣＭＹＫ色空間、Ｌａｂ色空間、Ｌｕｖ色空間、Ａｄｏｂｅ（登録商標）ＲＧＢ色空間およびｓＲＧＢ色空間などが挙げられる。以下、本実施の形態では、第１の色空間が「ＲＧＢ色空間」であり、第２の色空間が「ＣＭＹＫ色空間」である場合を例に挙げて説明する。この場合、第１の色空間の色成分は３次元となるため、色変換処理に利用するルックアップテーブルも３次元となる（ｎ＝３）。

具体的に、本実施の形態による色変換装置１は、テーブルデータ取得部１０１、係数算出部１０２、色値取得部１０３、基準領域判別部１０４、小領域判別部１０５、色変換値取得部１０６（変換多項式パラメータアドレス導出部１０６ａ、変換多項式パラメータロード部１０６ｂ）および補間演算部１０７、変換色データ出力部１０８、係数格納部１０９、ＣＰＵ９０１およびメモリ９０６を備えてなる構成となっている。

テーブルデータ取得部１０１は、３次元ルックアップテーブル（Ｒ成分軸、Ｇ成分軸およびＢ成分軸の３つの成分軸からなるデータテーブル）に格納されている色変換値をメインメモリ９０８から取得する。

係数算出部１０２は、テーブルデータ取得部１０１にて取得される色変換値に基づいて、「係数（詳細は後述）」を算出する機能を有している。

係数算出部１０２にて算出された係数は、係数格納部１０９によってメモリ９０６に格納される。

色値取得部１０３は、色変換の対象となるＲＧＢ色空間に属する点の色値（入力色値）を取得する。

基準領域判別部１０４は、色値取得部１０３にて取得される色値に基づいて、ＲＧＢ色空間における複数の領域の内、色変換の対象となる点が属する領域を判別する。ここでは、ルックアップテーブルが３次元であるため、基準領域判別部により判別される領域は、立方体領域（立方格子）となる。

小領域判別部１０５は、色変換の対象となる点が、基準領域判別部１０４にて判別された領域を、該領域を構成する２ⁿ個（ここでは、ｎ＝３であるため８個）の分割点の内の２ⁿ個よりも少ない分割点（例えば、６個または４個の分割点）を頂点とする複数の小領域に分割した場合における、該複数の小領域の内のいずれに属するかを判別する。ここでは、４個の分割点（格子点）を頂点とする三角錐領域（小領域）を判別するものとする（４点補間法の詳細については後述）。

色変換値取得部１０６は、小領域判別部１０５にて判別された領域を構成する分割点に対応付けられている色変換値を、例えばメインメモリ９０８（所定の記憶領域）から取得する。なお、ここでの３次元ルックアップテーブルにおける三角錐領域を構成する複数の分割点それぞれに対応付けられている複数の色変換値は、それぞれの格納アドレスが互いに隣接するようにメインメモリ９０８に記憶されている。

具体的に、変換多項式パラメータロード部１０６ｂは、この４点補間を行なうための補間演算に用いる係数を読み出すためのアドレスを係数格納部１０９から取得するとともに、変換多項式パラメータアドレス導出部１０６ａにて導出されたアドレスに基づいて、係数をロードする。

本実施の形態では、出力値の色空間（第２の色空間）がＣＭＹＫ色空間であるため、ＣＭＹＫ色空間の色成分であるＣ値用の変換用ＬＵＴ、Ｍ値用の変換用ＬＵＴ、Ｙ値用の変換用ＬＵＴおよびＫ値用の変換用ＬＵＴの４つがメインメモリ９０８に格納されている。ここで、出力値の色空間がＣＭＹ色空間のように色成分数が３種類であるような場合には、変換用ＬＵＴも３種類用意し、出力値の色空間がＣＭＹＲＧＢＫ色空間のように色成分数が７種類であるような場合には変換用ＬＵＴを７種類用意することになる。

補間演算部１０７は、色変換値取得部１０６にて取得される色変換値に基づいて、ＲＧＢ色空間に属する点の色値（入力色値）に対応するＣＭＹＫ色空間に属する点の色値を補間する。なお、本実施の形態における補間演算部１０７は、色変換の対象であるＲＧＢ色空間に属する点の色値と、複数の三角錐領域それぞれの頂点を構成する複数の分割点に対応付けられた色変換値とに基づいて、複数の小領域それぞれについて係数以外が共通な演算式を用いてＣＭＹＫ色空間に属する点の色値の補間演算を行なうものであり、ここでの「色変換値」は、上記演算式における「係数」となっている。

変換色データ出力部１０８は、補間演算部１０７にて算出されるＣＭＹＫ色空間で表現される画像データを出力する。

ここで、従来の色変換装置で採用されている４点補間法について簡単に説明する。

４点補間法によるｎ次元ルックアップテーブルを用いた色変換処理の一例としては、図３に示すような処理により実現する方法がある。

まず、図４のような入力色空間において、入力色値の点を取り囲む立方格子の頂点である分割点（８点）それぞれに対応する３次元ＬＵＴの色値を計算処理によって判定する（Ｓ３０１）。

次に、上記８個の分割点の内、いずれの４頂点を４点補間演算で用いるかを判定する（Ｓ３０２）。

ここでは、図５に示すように、基準となる８頂点からなる立方格子を、当該８頂点の内のいずれか４点から構成される複数の三角錐領域に分割し、入力色値がこれら複数の三角錐領域の内のいずれに属しているかを、入力色値と頂点の色値との比較演算により判定する。三角錐領域のそれぞれには、予め、図６〜図１１に示すように、ルックアップテーブル上の４つの分割点（頂点）が割り当てられている。なお、図６〜図１１では、各三角錐領域が、多次元ＬＵＴの分割点を４点含んだ構成となっているが、これに限られるものではなく、三角錐領域に含まれない分割点を割り当てることも可能である。

このようにして、入力色値が属する三角錐領域の判定により、補間演算に用いられるＬＵＴ上の４色（４頂点）が決定される。

続いて、決定された４色に対応する色変換値を、メインメモリ上に図１２のようなデータ配列で格納されている３次元ＬＵＴデータから取得し、レジスタにロードさせる（Ｓ３０３）（図１３）。

以上の処理により、４点補間演算を行なうために必要なデータが全て取得され、取得されたデータを図１４に示す補間計算式に入力値として与えることにより、出力色値を算出する（Ｓ３０４）。図１４に示す式（１）〜式（６）は、先に説明した立方格子を分割して得られる複数の三角錐領域それぞれに対応しており、４頂点の選択結果に対応して選択されるものである。

このように「４点補間法」による多次元ＬＵＴを用いた色変換処理を採用することにより、「８点補間法」を採用する場合に比べて、補間演算に用いる色数が少なくなり、演算処理の負荷を軽減させることができる。

続いて、本実施の形態による色変換装置における補間演算処理の詳細について説明する。

係数算出部１０２は、補間演算部１０７における補間演算で使用される補間多項式の演算パラメータ（係数）をＬＵＴに基づいて算出し、データテーブルとしてメインメモリ９０８に格納する。

図１４に示した補間演算式（１）〜（６）には、入力色値（Ｒ値、Ｇ値、Ｂ値）に関連するパラメータである立方体内の座標値「δｒ」、「δｇ」および「δｂ」と、それぞれ座標値間での差分「Δδｒδｇ（＝｜δｒ−δｇ｜）」、「Δδｇδｂ」および「Δδｂδｒ」とが含まれている。

すなわち、補間演算式に出力色空間の色値そのものを入力する方式の場合、補間演算を行なう際、入力色に応じた三角錐領域に対応して、係数と演算式の両方を切り替えなければならず、ハードウェア化したときにはハードウェアが複雑化するおそれがある。また、上記係数および演算式の切り替えを、ソフトウェアで実現する場合でも、演算式の切り替えのためにプログラムの中に分岐処理を入れなければならず、ＣＰＵ内部のパイプラインストールが発生し性能が低下するおそれがある。

このため、本実施の形態における補間演算部１０７による補間演算では、図１４における式（１）〜（６）に含まれる入力依存の変数である「δｒ」、「δｇ」、「δｂ」、「Δδｒδｇ」、「Δδｇδｂ」および「Δδｂδｒ」と、定数式を含む多項式を補間演算式とすることにより、立方領域を分割して得られる６種類の三角錐領域すべてに対して適用する演算式を共通にすることで、プログラム分岐を避け、変換多項式の係数一元管理を実現している（図１５を参照）。

本実施の形態における係数算出部１０２による変換多項式の係数算出では、ＲＧＢを入力とする３次元ＬＵＴにおける立方格子に関して、Ｂ成分、Ｇ成分、Ｒ成分を、Ｂ成分の分割点を１つずつ進めながら、Ｂ成分が端の分割点まできたら、Ｂ成分を０に戻し、Ｇ成分の分割点を１つ進め、Ｇ成分が端の分割点まできたら、Ｒ成分の分割点を１つ進めるという手順で、算出される係数を１次元のＬＵＴに格納していく。分割点毎に格納されるデータは、図５に示した複数の三角領域のパターン番号順に、各パターンの三角錐領域の４頂点により補間演算する際の多項式の係数が、Ｃ用、Ｍ用、Ｙ用、Ｋ用の順に生成され、係数格納部１０９によりメモリ９０６に格納される。図１６は、出力色成分毎にメモリ９０６に格納される係数データ等のデータ配列の一例を示す図である。

基準領域判別部１０４は、テーブルデータ取得部１０１から、ＬＵＴに関するＲＧＢ各成分軸の分割数情報を受信し、この分割数から入力色値が属する立方領域を判別する。具体的には、入力されたＲＧＢデータの各色成分を、分割数で割り、対応する立方領域の位置を算出する。

小領域判別部１０５では、入力色値が、図４に示す立方領域を分割して得られる６種類の三角錐領域の内、いずれの三角錐領域に属するかを判別し、判別された三角錐領域の４つの頂点である分割点を選択する。位置関係は、整数Ａ，Ｂに対する、比較演算Ａ＞＝Ｂを、ＡがＢ以上の値のときに「１」、そうでないとき「０」と定義したとき、下記の式により、図４中のパターン番号と一致する番号を得られる。小領域判別部１０５では、下記の演算式に基づいて、頂点選択のパターン番号を算出する。

パターン番号 ＝ ４×δｒｇ ＋ ２×δｇｂ ＋ δｂｒ ・・・（７）

変換多項式パラメータアドレス導出部１０６ａでは、基準領域判別部１０４および小領域判別部１０５における処理結果を利用して、補間演算時の多項式係数をレジスタ９０２にロードするため、係数が格納されているメモリ９０６におけるアドレスを算出する。この処理におけるアドレス算出は、３次元ＬＵＴの分割数をそれぞれ「ｄｉｖｒ」、「ｄｉｖｇ」および「ｄｉｖｂ」とし、補間演算係数が格納されるときのデータサイズを「ｓｉｚｅｏｆ（ｐａｒａｍ）」とし、入力データのＲＧＢ成分の色値をそれぞれ「Ｒ」，「Ｇ」および「Ｂ」とすると、

変換多項式パラメータ格納アドレス
＝８（項）×ｓｉｚｅｏｆ（ｐａｒａｍ）×４（色）×（ｄｉｖｇ×ｄｉｖｂ×Ｒ＋ｄｉｖｂ×Ｇ＋Ｂ＋パターン番号） ・・・（８）

となる。

補間演算部１０７は、変換多項式パラメータロード部１０６ｂによりレジスタ９０２にロードされた係数と入力色値を用いて、図１５に示す多項式による補間演算により出力色値を算出する。上記演算において、入力値依存の変数「δｒ」、「δｇ」および「δｂ」と、「Δδｒδｇ」、「Δδｇδｂ」および「Δδｂδｒ」とを算出する。「δｒ」、「δｇ」および「δｂ」は、ぞれぞれ、入力色成分Ｒ，Ｇ，Ｂを、ＬＵＴ各軸を分割する「ｄｉｖｒ」，「ｄｉｖｇ」，「ｄｉｖｂ」で割ったときの剰余であり、「Δδｒδｇ」、「Δδｇδｂ」および「Δδｂδｒ」は、それぞれ「δｒδｇ」、「Δδｇδｂ」、「Δδｂδｒ」の差の絶対値である。

図１７は、本実施の形態による色変換装置における処理（色変換方法）の流れについて説明するためのフローチャートである。

テーブルデータ取得部１０１は、ｎ次元ルックアップテーブルに格納されている色変換値を取得する（テーブルデータ取得ステップ）（Ｓ１０１）。

係数算出部１０２は、テーブルデータ取得ステップにて取得される色変換値に基づいて、図１５に示した補間演算式における係数を算出する（係数算出ステップ）（Ｓ１０２）。

色値取得部１０３は、色変換の対象となる第１の色空間に属する点の色値を取得する（色値取得ステップ）（Ｓ１０３）。

基準領域判別部１０４は、色値取得ステップにて取得される色値に基づいて、第１の色空間における複数の領域の内、色変換の対象となる点が属する領域を判別する（基準領域判別ステップ）（Ｓ１０４）。

小領域判別部１０５は、色変換の対象となる点が、基準領域判別ステップにて判別された領域を、該領域を構成する２ⁿ個の分割点の内の２ⁿ個よりも少ない分割点を頂点とする複数の小領域に分割した場合における、該複数の小領域の内のいずれに属するかを判別する（小領域判別ステップ）（Ｓ１０５）。

色変換値取得部１０６は、小領域判別ステップにて判別された領域を構成する分割点に対応付けられている色変換値を、所定の記憶領域から取得する（色変換値取得ステップ）（Ｓ１０６）。

補間演算部１０７は、色変換値取得ステップにて取得される色変換値に基づいて、第１の色空間に属する点の色値に対応する第２の色空間に属する点の色値を補間する（補間演算ステップ）（Ｓ１０７）。補間演算ステップは、色変換の対象である第１の色空間に属する点の色値と、複数の小領域それぞれの頂点を構成する複数の分割点に対応付けられた色変換値とに基づいて、複数の小領域それぞれについて係数以外が共通な演算式を用いて第２の色空間に属する点の色値の補間演算を行なう。

本実施の形態のようなデータ配列でルックアップテーブルを記憶させておくことにより、キャッシュメモリにデータを読み込む際に、キャッシュメモリ内に利用するデータが存在する確率を高めることができる。これにより、一度のメモリアクセスで必要なデータを効率的に取得することができ、メモリへのアクセス回数を大幅に低減させることで、全体としての処理速度を向上させることができる。

また、係数を一元管理した補間演算式を用いることにより、ハードウェアの複雑化やＣＰＵ内部でのパイプラインストールの発生を回避することができる。また、処理に用いる演算式を、予め求めておいた係数とすることにより、処理負荷の低減に寄与することができる。

また本実施の形態では、多次元ＬＵＴのレジスタへのデータロードを、補間演算とは別の処理として実行させているが、補間演算時に色値を必要としたときにロードする構成とすることもできる。

（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。

本実施の形態は、上述の第１の実施の形態の変形例である。以下、第１の実施の形態にてすでに説明した部分と同様な機能を有する部分については同一符号を付し、説明は割愛する。

本実施の形態における色変換値取得部１０６では、小領域判別部１０５における判別結果に基づいてメインメモリ９０８から取得する色変換値が、第２の色空間（ＣＭＹＫ色空間）に属する点の色値そのものとなっている。

よって、本実施の形態における補間演算部１０７は、色値取得部１０３にて取得される入力色値と、色変換値取得部１０６にて取得されるＣＭＹＫ色空間での色値とを入力値として、図１４に示した式（１）〜（６）を用いて補間演算を行なう。

（第３の実施の形態）
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。

本実施の形態は、上述の第１の実施の形態の変形例である。以下、第１の実施の形態にてすでに説明した部分と同様な機能を有する部分については同一符号を付し、説明は割愛する。

図１８は、本発明の第３の実施の形態による色変換装置の構成を示す機能ブロック図である。本実施の形態による色変換装置１’は、上述の第１および第２の実施の形態の構成における補間演算部１０７に代えて補間演算部１０７’を備えている。補間演算部１０７’は、多項式パラメータＬＵＴ色変換部１０７’ａおよびＬＵＴ色変換部１０７’ｂを備えている。また、色変換装置１’は、テーブルデータ判別部１１０および出力値選択部１０８’を備えている。

テーブルデータ判別部１１０は、テーブルデータ取得部１０１にて取得される色変換値（入力されるルックアップテーブルに格納されているデータ）が、係数および第２の色空間に属する点の色値の内いずれであるかを判別する。

補間演算部１０７’は、テーブルデータ判別部１１０にて、テーブルデータ取得部１０１にて取得される色変換値が補間演算式における「係数」であると判別された場合には図１５に示す演算式を用いて補間演算を行った結果を出力値選択部１０８’により出力させ、第２の色空間に属する点の色値であると判別された場合には該色値を用いて補間演算を行った結果を出力値選択部１０８’により出力させる。

これにより、ルックアップテーブルとして、出力色空間の色値が格納されたルックアップテーブルおよび補間演算式の係数が格納されたルックアップテーブルの内のいずれが取得される場合であっても、当該取得されるデータに応じた色変換処理を行なうことができる。

このように、提供されるＬＵＴに基づいてパラメータを算出する機能を備えることにより、ＩＣＣプロファイル形式やＣＲＤ形式等のさまざまなデータ形式でＬＵＴが提供される場合にも柔軟に対応することができる。

図１９は、本発明の第３の実施の形態における処理（色変換方法）の流れを示すフローチャートである。なお、テーブルデータ取得ステップ（Ｓ１０１）、色値取得ステップ（Ｓ１０３）、基準領域判別ステップ（Ｓ１０４）、小領域判別ステップ（Ｓ１０５）および色変換値取得ステップ（Ｓ１０６）については、図１７にてすでに示した処理と同様であるため説明は割愛する。

テーブルデータ判別部１１０は、テーブルデータ取得ステップにて取得される色変換値が、係数および第２の色空間に属する点の色値の内いずれであるかを判別する（テーブルデータ判別ステップ）（Ｓ７０１）。

補間演算ステップは、テーブルデータ判別ステップにて、テーブルデータ取得ステップにて取得される色変換値が係数であると判別された場合には演算式を用いて補間演算を行い（Ｓ７０２）、第２の色空間に属する点の色値であると判別された場合には該色値を用いて補間演算を行なう（Ｓ７０３）。

また、上述の各実施の形態では、説明の便宜上、色変換処理の対象となる入力値（入力色空間）が３次元であり、出力値（出力色空間）の次元は問わない構成を例に挙げているが、これに限られるものではなく、例えば１次元、２次元および４次元以上の色空間で表現される色を色変換処理の対象（入力色）とすることも可能である。

本実施の形態では装置内部に発明を実施する機能が予め記録されている場合で説明をしたが、これに限らず同様の機能をネットワークから装置にダウンロードしても良いし、同様の機能を記録媒体に記憶させたものを装置にインストールしてもよい。記録媒体としては、ＣＤ−ＲＯＭ等プログラムを記憶でき、かつ装置が読み取り可能な記録媒体であれば、その形態は何れの形態であっても良い。またこのように予めインストールやダウンロードにより得る機能は装置内部のＯＳ（オペレーティング・システム）等と共働してその機能を実現させるものであってもよい。

本発明を特定の態様により詳細に説明したが、本発明の精神および範囲を逸脱しないかぎり、様々な変更および改質がなされ得ることは、当業者には自明であろう。

本発明の第１の実施の形態による色変換装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 本実施の形態による色変換装置について説明するための機能ブロック図である。 ４点補間法によるｎ次元ルックアップテーブルを用いた色変換処理の一例を示すフローチャートである。 入力色空間において、入力色値の点を取り囲む立方格子の頂点である分割点を示す図である。 ８頂点からなる立方格子を複数の三角錐領域に分割した状態を示す図である。 複数の三角錐領域について説明するための図である。 複数の三角錐領域について説明するための図である。 複数の三角錐領域について説明するための図である。 複数の三角錐領域について説明するための図である。 複数の三角錐領域について説明するための図である。 複数の三角錐領域について説明するための図である。 ３次元ＬＵＴデータのデータ配列を示す図である。 ＬＵＴデータのレジスタへのロードについて説明するための図である。 色値に基づく一般的な補間計算式を示す図である。 係数を一元管理した補間演算式を示す図である。 出力色成分毎にメモリ９０６に格納される係数データ等のデータ配列の一例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態による色変換装置における処理の流れについて説明するためのフローチャート図である。 本発明の第３の実施の形態による色変換装置の構成を示す機能ブロック図である。 本発明の第３の実施の形態における処理（色変換方法）の流れを示すフローチャートである。 入力色空間を、色成分毎に格子点（分割点）により等間隔に分割した状態を示す図である。 補間演算について説明するための図である。 補間演算について説明するための図である。 補間演算におけるＣＰＵ、メモリおよびキャッシュメモリ等の動作を説明するための図である。 補間演算におけるＣＰＵ、メモリおよびキャッシュメモリ等の動作を説明するための図である。

符号の説明

１ 色変換装置、１０１ テーブルデータ取得部、１０２ 係数算出部、１０３ 色値取得部、１０４ 基準領域判別部、１０５ 小領域判別部、１０６ 色変換値取得部、１０６ａ 変換多項式パラメータアドレス導出部、１０６ｂ 変換多項式パラメータロード部、１０７ 補間演算部、１０８ 変換色データ出力部、１０９ 係数格納部、９０１ ＣＰＵ、９０６ メモリ。

Claims (18)

1. ｎ種類（ｎは１以上の整数）の色成分で表現される第１の色空間における各色成分軸を複数の区間に分割することにより、該第１の色空間を複数の領域に分割する分割点それぞれに対応付けられる色変換値を格納するｎ次元ルックアップテーブルに基づいて、前記第１の色空間に属する点の色値を、第２の色空間に属する点の色値に変換する色変換装置であって、
   色変換の対象となる前記第１の色空間に属する点の色値を取得する色値取得部と、
   前記色値取得部にて取得される色値に基づいて、前記第１の色空間における前記複数の領域の内、色変換の対象となる点が属する領域を判別する基準領域判別部と、
   前記色変換の対象となる点が、前記基準領域判別部にて判別された領域を、該領域を構成する２ⁿ個の分割点の内の２ⁿ個よりも少ない分割点を頂点とする複数の小領域に分割した場合における、該複数の小領域の内のいずれに属するかを判別する小領域判別部と、
   前記小領域判別部にて判別された領域を構成する分割点に対応付けられている色変換値を、所定の記憶領域から取得する色変換値取得部と、
   前記色変換値取得部にて取得される色変換値に基づいて、前記第１の色空間に属する点の色値に対応する第２の色空間に属する点の色値を補間する補間演算部とを備え、
   前記ｎ次元ルックアップテーブルにおける前記小領域を構成する複数の分割点それぞれに対応付けられている複数の色変換値は、それぞれの格納アドレスが互いに隣接するように前記所定の記憶領域に記憶されている色変換装置。
2. 請求項１に記載の色変換装置において、
   前記色変換値は、第２の色空間に属する点の色値である色変換装置。
3. 請求項１に記載の色変換装置において、
   前記補間演算部は、色変換の対象である第１の色空間に属する点の色値と、前記複数の小領域それぞれの頂点を構成する複数の分割点に対応付けられた色変換値とに基づいて、前記複数の小領域それぞれについて係数以外が共通な演算式を用いて前記第２の色空間に属する点の色値の補間演算を行なうものであり、
   前記色変換値は、前記演算式における係数である色変換装置。
4. 請求項３に記載の色変換装置において、
   前記ｎ次元ルックアップテーブルに格納されている色変換値を取得するテーブルデータ取得部と、
   前記テーブルデータ取得部にて取得される色変換値に基づいて、前記係数を算出する係数算出部とを備える色変換装置。
5. 請求項３に記載の色変換装置において、
   前記ｎ次元ルックアップテーブルに格納されている色変換値を取得するテーブルデータ取得部と、
   前記テーブルデータ取得部にて取得される色変換値が、前記係数および前記第２の色空間に属する点の色値の内いずれであるかを判別するテーブルデータ判別部とを備え、
   前記補間演算部は、前記テーブルデータ判別部にて、前記テーブルデータ取得部にて取得される色変換値が前記係数であると判別された場合には前記演算式を用いて補間演算を行い、前記第２の色空間に属する点の色値であると判別された場合には該色値を用いて補間演算を行なう色変換装置。
6. 請求項１に記載の色変換装置において、
   ｎ＝３であり、
   前記小領域は、４個の分割点を頂点とする三角錐領域である色変換装置。
7. ｎ種類（ｎは１以上の整数）の色成分で表現される第１の色空間における各色成分軸を複数の区間に分割することにより、該第１の色空間を複数の領域に分割する分割点それぞれに対応付けられる色変換値を格納するｎ次元ルックアップテーブルに基づいて、前記第１の色空間に属する点の色値を、第２の色空間に属する点の色値に変換する色変換方法であって、
   色変換の対象となる前記第１の色空間に属する点の色値を取得する色値取得ステップと、
   前記色値取得ステップにて取得される色値に基づいて、前記第１の色空間における前記複数の領域の内、色変換の対象となる点が属する領域を判別する基準領域判別ステップと、
   前記色変換の対象となる点が、前記基準領域判別ステップにて判別された領域を、該領域を構成する２ⁿ個の分割点の内の２ⁿ個よりも少ない分割点を頂点とする複数の小領域に分割した場合における、該複数の小領域の内のいずれに属するかを判別する小領域判別ステップと、
   前記小領域判別ステップにて判別された領域を構成する分割点に対応付けられている色変換値を、所定の記憶領域から取得する色変換値取得ステップと、
   前記色変換値取得ステップにて取得される色変換値に基づいて、前記第１の色空間に属する点の色値に対応する第２の色空間に属する点の色値を補間する補間演算ステップとを有し、
   前記ｎ次元ルックアップテーブルにおける前記小領域を構成する複数の分割点それぞれに対応付けられている複数の色変換値は、それぞれの格納アドレスが互いに隣接するように前記所定の記憶領域に記憶されている色変換方法。
8. 請求項７に記載の色変換方法において、
   前記色変換値は、第２の色空間に属する点の色値である色変換方法。
9. 請求項７に記載の色変換方法において、
   前記補間演算ステップは、色変換の対象である第１の色空間に属する点の色値と、前記複数の小領域それぞれの頂点を構成する複数の分割点に対応付けられた色変換値とに基づいて、前記複数の小領域それぞれについて係数以外が共通な演算式を用いて前記第２の色空間に属する点の色値の補間演算を行なうものであり、
   前記色変換値は、前記演算式における係数である色変換方法。
10. 請求項９に記載の色変換方法において、
    前記ｎ次元ルックアップテーブルに格納されている色変換値を取得するテーブルデータ取得ステップと、
    前記テーブルデータ取得ステップにて取得される色変換値に基づいて、前記係数を算出する係数算出ステップとを有する色変換方法。
11. 請求項９に記載の色変換方法において、
    前記ｎ次元ルックアップテーブルに格納されている色変換値を取得するテーブルデータ取得ステップと、
    前記テーブルデータ取得ステップにて取得される色変換値が、前記係数および前記第２の色空間に属する点の色値の内いずれであるかを判別するテーブルデータ判別ステップとを有し、
    前記補間演算ステップは、前記テーブルデータ判別ステップにて、前記テーブルデータ取得ステップにて取得される色変換値が前記係数であると判別された場合には前記演算式を用いて補間演算を行い、前記第２の色空間に属する点の色値であると判別された場合には該色値を用いて補間演算を行なう色変換方法。
12. 請求項７に記載の色変換方法において、
    ｎ＝３であり、
    前記小領域は、４個の分割点を頂点とする三角錐領域である色変換方法。
13. ｎ種類（ｎは１以上の整数）の色成分で表現される第１の色空間における各色成分軸を複数の区間に分割することにより、該第１の色空間を複数の領域に分割する分割点それぞれに対応付けられる色変換値を格納するｎ次元ルックアップテーブルに基づいて、前記第１の色空間に属する点の色値を、第２の色空間に属する点の色値に変換する処理をコンピュータに実行させる色変換プログラムであって、
    色変換の対象となる前記第１の色空間に属する点の色値を取得する色値取得ステップと、
    前記色値取得ステップにて取得される色値に基づいて、前記第１の色空間における前記複数の領域の内、色変換の対象となる点が属する領域を判別する基準領域判別ステップと、
    前記色変換の対象となる点が、前記基準領域判別ステップにて判別された領域を、該領域を構成する２ⁿ個の分割点の内の２ⁿ個よりも少ない分割点を頂点とする複数の小領域に分割した場合における、該複数の小領域の内のいずれに属するかを判別する小領域判別ステップと、
    前記小領域判別ステップにて判別された領域を構成する分割点に対応付けられている色変換値を、所定の記憶領域から取得する色変換値取得ステップと、
    前記色変換値取得ステップにて取得される色変換値に基づいて、前記第１の色空間に属する点の色値に対応する第２の色空間に属する点の色値を補間する補間演算ステップとをコンピュータに実行させ、
    前記ｎ次元ルックアップテーブルにおける前記小領域を構成する複数の分割点それぞれに対応付けられている複数の色変換値は、それぞれの格納アドレスが互いに隣接するように前記所定の記憶領域に記憶されている色変換プログラム。
14. 請求項１３に記載の色変換プログラムにおいて、
    前記色変換値は、第２の色空間に属する点の色値である色変換プログラム。
15. 請求項１３に記載の色変換プログラムにおいて、
    前記補間演算ステップは、色変換の対象である第１の色空間に属する点の色値と、前記複数の小領域それぞれの頂点を構成する複数の分割点に対応付けられた色変換値とに基づいて、前記複数の小領域それぞれについて係数以外が共通な演算式を用いて前記第２の色空間に属する点の色値の補間演算を行なうものであり、
    前記色変換値は、前記演算式における係数である色変換プログラム。
16. 請求項１５に記載の色変換プログラムにおいて、
    前記ｎ次元ルックアップテーブルに格納されている色変換値を取得するテーブルデータ取得ステップと、
    前記テーブルデータ取得ステップにて取得される色変換値に基づいて、前記係数を算出する係数算出ステップとを有する色変換プログラム。
17. 請求項１５に記載の色変換プログラムにおいて、
    前記ｎ次元ルックアップテーブルに格納されている色変換値を取得するテーブルデータ取得ステップと、
    前記テーブルデータ取得ステップにて取得される色変換値が、前記係数および前記第２の色空間に属する点の色値の内いずれであるかを判別するテーブルデータ判別ステップとを有し、
    前記補間演算ステップは、前記テーブルデータ判別ステップにて、前記テーブルデータ取得ステップにて取得される色変換値が前記係数であると判別された場合には前記演算式を用いて補間演算を行い、前記第２の色空間に属する点の色値であると判別された場合には該色値を用いて補間演算を行なう色変換プログラム。
18. 請求項１３に記載の色変換プログラムにおいて、
    ｎ＝３であり、
    前記小領域は、４個の分割点を頂点とする三角錐領域である色変換プログラム。

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