JP2009147580A - 情報処理装置および方法、プログラム、並びに情報処理システム - Google Patents

Abstract

【課題】より多様な条件において適切に色域変換を行うことができるようにする。
【解決手段】作成方法選択部１２１は、LUテーブル作成部１２２によるLUテーブルの作成方法の選択を行う。第１LUテーブル作成部１３１は、オリジナル色域およびターゲット色域に基づいてLUテーブルを作成する。第２LUテーブル作成部１３２は、人間の眼で感知可能な色（オプティマルカラー（Optimal Color））の分布をオリジナル色域として設定し、LUテーブルを作成する。第３LUテーブル作成部１３３は、画像データの色分布を解析し、その分布をオリジナル色域として設定し、LUテーブルを作成する。定数設定部１３４は、LUテーブルを作成する代わりに全色相に対して共通の定数を彩度比率設定する。本発明は、例えば、色域変換装置に適用することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、情報処理装置および方法、プログラム、並びに情報処理システムに関し、特に、より多様な条件において適切に色域変換を行うことができるようにした情報処理装置および方法、プログラム、並びに情報処理システムに関する。

近年、色の表現領域が異なる様々な種類のデジタル画像デバイスが増加している。特に画像表示デバイスの色域拡大は目覚しく、CRT（Cathode Ray Tube）ディスプレイから、プラズマディスプレイやLCD（Liquid Crystal Display）、更には有機ELディスプレイ（OELD（Organic ElectroLuminescence Display））に至る過程において色域は著しく拡大している。また、sRGB（standard RGB）色域外の色を撮像することができるデジタルスチルカメラやビデオカメラ等の撮像デバイスも数多く登場しており、撮像された広色域画像データを、広色域ディスプレイをはじめとする様々な色域のデバイスに、色の不一致や高輝度・高彩度色回りを抑制してスムーズに出力する方法が求められている。

デバイス間の色の不一致問題を解決するカラーマッチングの主な方法として、例えば以下の３つの方法が挙げられる。

まず、ICC（International Color Consortium）プロファイルを用いる方法である。ICCプロファイルとは、ICCという機関が定義している画像デバイスの特性を記述したファイルであり、通常、１つの画像ファイルを出力する際には、入力デバイス用ICCプロファイルと出力デバイス用ICCプロファイルの２つのプロファイルを必要とする。入力デバイス用のICCプロファイルは画像ファイルに埋め込まれている場合が多く、その画像を、PC（Personal Computer）を通して他のデバイスに出力する時に、PC上のICCプロファイルをサポートしたアプリケーションが出力デバイスのICCプロファイルを用いて適切に色域マッチングを行って画像を出力する。この方法はPCを用いて画像処理変換をするか、出力デバイス側でICCプロファイルをサポートことが前提となっている。

また、デバイス間の色域差を意識することなく、色を一致させるシステムとしてsRGB空間を用いる方法がある。sRGBとは、IEC(国際電気標準会議)が1998年10月に策定した、色空間の国際標準規格であり、パソコンの機種の違いや、ディスプレイやプリンタなど機器の違いなどの異なる環境間で色の再現性を確保するために定められた色空間で、CRTディスプレイの色域をベースに策定された。例えば、デジタルカメラとパソコン、ディスプレイ、プリンタがすべてsRGBに対応していれば、撮影した画像をディスプレイに表示したり印刷したりするときに、特に何の処理を施すこともなく色の見えを一致させることができる。ICCプロファイルベースのワークフローと比べると、PCを介す必要がなく、格段と処理が簡易となり便利だが、sRGBは他の色空間に比べて表現できる色の範囲が狭く、エメラルドグリーン、濃いシアン、オレンジ、明るい赤や黄色などは表現不可能である。このため、写真やグラフィックデザインを専門的に扱うプロ用途などには不向きである。

さらに、主にデジタルスチルカメラ、プリンタ業界を中心としてExif（Exchangeable image file format）規格を用いて色の一致を図る動きがある。Exifとは画像ファイルを記録するためのフォーマット規格であり、JEITA(社団法人電子情報技術産業協会)が提案・策定し、ファイルシステムの規格であるDCF（Design rule for Camera file system）と併せて、ほとんどのデジタルカメラメーカーはこのフォーマットを使用している。具体的には、画像ファイルのヘッダ情報として色空間を記載できるために、プリンタ側はこのヘッダ情報を読み取る事によって、より適切にプリンタ色域に色変換を行う事が可能となった。特にExif Ver2.21になり、サポート色空間に以前のバージョンでサポートされていたsRGBに加えて、印刷業などの業務分野で標準的に使われているsRGBよりも色域が広いAdobe RGBを利用することができるようになったため、従来sRGBでは表現できなかった印刷可能なエメラルドグリーン・濃いシアンが表現可能となった。Exif規格を用いて印刷を行うワークフローはExif Printと呼ばれている。これはプリンタ側にExifヘッダを読み取る機能が付いていれば実現できるので、PCを介す必要がなく、プリンタにメモリーカードをダイレクトに差し込んで印刷することを可能とした。このExifと同様の規格にPIM（PRINT Image Matching）がある。

しかしながら、例えばICCプロファイルを用いる方法の場合、画像ファイルにICCプロファイルを埋め込む必要があるために、画像ファイルサイズが不要に大きくなってしまう恐れがあった。また、PCアプリまたは出力デバイス側でICCプロファイルを読み取って適切な処理を施すCMM(Color Matching Module)の作成が必須となるが、このCMMが各社独自の思想によって作成されるため、入力・出力デバイスの共通部分の色域の色の一致は保障されても、お互いの色域外の色については考慮されることが少なく、色域外となりやすい高低輝度・高彩度色については、自然クリップによって色回りが発生することが多々ある。

自然クリップとは、外部から供給された画像データの色域外の色が、装置の色域内の色で強制的に表現される現象を示す。例えば、RGBで表わされるある色のＲ成分のみが、色域のＲ成分の最大値より大きい場合、その色のＲ成分は、色域のＲ成分の最大値で表わされることになる（自然クリップ）。このとき、この自然クリップによって元の色のＲＧＢのバランスが崩れ、色相が変化する。このような色相の変化のことを色回りと称する。つまり、本来の色と異なる色で表現されるので、このような色回りの発生は好ましくない。

また、例えば、sRGBを用いる方法の場合、想定色域が標準的PC用CRTモニタであるために、色域が狭い。sRGBのワークフローではデバイス間で色域圧縮を行う処理が入らないため、sRGB色域外の色については自然クリップが発生し、高低輝度・高彩度色に関しては、色回りが発生する。このため、sRGBを用いると、一般的プリンタで印刷可能な濃いシアン・グリーン系の色、また、近年色域が飛躍的に拡張しているLCDで表示可能な赤なども適切に表現することができない恐れがある。

さらに、PIMやExifを用いる方法の場合、ExifやPIMによって定義される画像ヘッダ情報に対応して、出力デバイスが処理をすることが必須となるので、出力デバイス側の処理負荷が大きくなる恐れがある。また、処理の内容が出力デバイス依存になるので、入力デバイスの意図した色再現性が再現されるかどうかは保障されない恐れもある。

また、これらの方法はすべて、主に静止画像を処理するための方法であり、リアルタイム処理が要求される動画像のカラーマッチングには不向きである。

そこで、デバイスに依存しない実用的な色再現技術を実現するために、デバイス間で適切にカラーマッチングを行う方法が考えられている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。

例えば、特許文献１に記載の方法では、２次元平面上において、２直線を用いて入力系の色再現領域を４分割し、それぞれの領域毎に圧縮方向を変化させて色域圧縮が行われる。

また、例えば、特許文献２に記載の方法では、代表的な色である赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（黄）、黒（Ｋ）、および白（Ｗ）の８点の色度座標のみが授受され、それらの中間色の変換は、代表８色の変換結果に応じて行われる。

このような色域変換のアルゴリズムは、これらの方法以外にも様々に考えられている。

特開平０９−０９８２９８号公報 特開平０７−２３６０６９号公報

しかしながら、色域変換を行うデバイスが、処理対象の画像データがどのような色域を持つデバイスにより作成されたのか（オリジナル色域）を常に把握することができるとは限らない。このようにオリジナルの色域が不明の場合、色域変換を適切に行うことができない恐れがあった。

本発明は、このような状況に鑑みて提案されたものであり、条件に応じてより適切な色域変換方法を選択することにより、より多様な条件において適切に色域変換を行うことができるようにするものである。

本発明の一側面は、画像データの色域を圧縮または拡大する色域変換を行う情報処理装置において、前記色域変換において、処理対象画素の座標移動が行われない領域、および、前記処理対象画素の座標移動が行われる変換元の領域との境界である非マッピング境界と、前記変換元の領域の、前記非マッピング境界以外の境界であるマッピング限界境界を色相毎に指定するテーブル情報の作成方法を、所定の条件に応じて複数の作成方法の中から選択する選択手段と、複数の作成方法の中から選択された作成方法により、前記テーブル情報を作成するテーブル情報作成手段とを備える情報処理装置である。

前記テーブル情報作成手段は、前記色域変換前の前記画像データの色域であるオリジナル色域と、前記色域変換後の前記画像データの色域であるターゲット色域に基づいて、前記テーブル情報を作成する第１テーブル情報作成手段を少なくとも備えることができる。

前記テーブル情報作成手段は、人間の眼で感知可能な色の分布をオリジナル色域に設定し、設定したオリジナル色域と、前記色域変換後の前記画像データの色域であるターゲット色域に基づいて、前記テーブル情報を作成する第２テーブル情報作成手段を少なくとも備えることができる。

前記テーブル情報作成手段は、前記画像データの色分布を解析し、得られた色分布を前記オリジナル領域に設定し、設定したオリジナル色域と、前記色域変換後の前記画像データの色域であるターゲット色域に基づいて、テーブル情報を作成する第３テーブル情報作成手段を少なくとも備えることができる。

前記テーブル情報作成手段は、前記非マッピング境界と前記マッピング限界境界のそれぞれに、全色相で共通の所定の値を設定する定数設定手段を少なくとも備えることができる。

前記色域変換の様子を関数化した変換関数を定義する変換関数定義手段と、前記処理対象画素の座標移動先の候補となる境界である仮想クリップ境界を決定する仮想クリップ境界決定手段と、決定された仮想クリップ境界上に前記処理対象画素を配置するマッピング処理手段とをさらに備えることができる。

本発明の一側面は、画像データの色域を圧縮または拡大する色域変換を行う情報処理装置の情報処理方法において、選択手段が、前記色域変換において、処理対象画素の座標移動が行われない領域、および、前記処理対象画素の座標移動が行われる変換元の領域との境界である非マッピング境界と、前記変換元の領域の、前記非マッピング境界以外の境界であるマッピング限界境界を色相毎に指定するテーブル情報の作成方法を、所定の条件に応じて複数の作成方法の中から選択し、テーブル情報作成手段が、複数の作成方法の中から選択された作成方法により、前記テーブル情報を作成する情報処理方法である。

本発明の一側面は、画像データの色域を圧縮または拡大する色域変換を行うプログラムにおいて、前記色域変換において、処理対象画素の座標移動が行われない領域、および、前記処理対象画素の座標移動が行われる変換元の領域との境界である非マッピング境界と、前記変換元の領域の、前記非マッピング境界以外の境界であるマッピング限界境界を色相毎に指定するテーブル情報の作成方法を、所定の条件に応じて複数の作成方法の中から選択する選択ステップと、複数の作成方法の中から選択された作成方法により、前記テーブル情報を作成するテーブル情報作成ステップとをコンピュータに実行させるプログラムである。

本発明の他の側面は、供給側装置が取得側装置に対して、画像データを伝送するとともに、前記画像データの色域を圧縮または拡大する色域変換を行う情報処理システムにおいて、前記供給側装置は、前記画像データを前記取得側装置に供給する供給手段を備え、前記取得側装置は、前記供給側装置より供給される前記画像データを取得する取得手段と、前記色域変換において、処理対象画素の座標移動が行われない領域、および、前記処理対象画素の座標移動が行われる変換元の領域との境界である非マッピング境界と、前記変換元の領域の、前記非マッピング境界以外の境界であるマッピング限界境界を色相毎に指定するテーブル情報の作成方法を、所定の条件に応じて複数の作成方法の中から選択する選択手段と、複数の作成方法の中から選択された作成方法により、前記テーブル情報を作成するテーブル情報作成手段と、作成された前記テーブル情報を用いて前記画像データの色域変換を行う色域変換手段とを備える情報処理システムである。

本発明のさらに他の側面は、供給側装置が取得側装置に対して、画像データを伝送するとともに、前記画像データの色域を圧縮または拡大する色域変換を行う情報処理システムにおいて、前記供給側装置は、前記色域変換において、処理対象画素の座標移動が行われない領域、および、前記処理対象画素の座標移動が行われる変換元の領域との境界である非マッピング境界と、前記変換元の領域の、前記非マッピング境界以外の境界であるマッピング限界境界を色相毎に指定するテーブル情報の作成方法を、所定の条件に応じて複数の作成方法の中から選択する選択手段と、複数の作成方法の中から選択された作成方法により、前記テーブル情報を作成するテーブル情報作成手段と、作成された前記テーブル情報を用いて前記画像データの色域変換を行う色域変換手段と、色域変換された前記画像データを前記取得側装置に供給する供給手段とを備え、前記取得側装置は、前記供給側装置より供給される、色域変換された前記画像データを取得する取得手段を備える情報処理システムである。

本発明の一側面においては、色域変換において、処理対象画素の座標移動が行われない領域、および、処理対象画素の座標移動が行われる変換元の領域との境界である非マッピング境界と、変換元の領域の、非マッピング境界以外の境界であるマッピング限界境界を色相毎に指定するテーブル情報の作成方法が、所定の条件に応じて複数の作成方法の中から選択され、複数の作成方法の中から選択された作成方法により、テーブル情報が作成される。

本発明の他の側面においては、供給側装置が取得側装置に対して、画像データを伝送するとともに、画像データの色域を圧縮または拡大する色域変換を行う情報処理システムにおいて、供給側装置においては、画像データが取得側装置に供給され、取得側装置においては、供給側装置より供給される画像データが取得され、色域変換において、処理対象画素の座標移動が行われない領域、および、処理対象画素の座標移動が行われる変換元の領域との境界である非マッピング境界と、変換元の領域の、非マッピング境界以外の境界であるマッピング限界境界を色相毎に指定するテーブル情報の作成方法が、所定の条件に応じて複数の作成方法の中から選択され、複数の作成方法の中から選択された作成方法により、テーブル情報が作成され、作成されたテーブル情報を用いて画像データの色域変換が行われる。

本発明のさらに他の側面においては、供給側装置が取得側装置に対して、画像データを伝送するとともに、画像データの色域を圧縮または拡大する色域変換を行う情報処理システムにおいて、供給側装置においては、色域変換において、処理対象画素の座標移動が行われない領域、および、処理対象画素の座標移動が行われる変換元の領域との境界である非マッピング境界と、変換元の領域の、非マッピング境界以外の境界であるマッピング限界境界を色相毎に指定するテーブル情報の作成方法が、所定の条件に応じて複数の作成方法の中から選択され、複数の作成方法の中から選択された作成方法により、テーブル情報が作成され、作成されたテーブル情報を用いて画像データの色域変換が行われ、色域変換された画像データが取得側装置に供給され、取得側装置においては、供給側装置より供給される、色域変換された画像データが取得される。

ネットワークとは、少なくとも２つの装置が接続され、ある装置から、他の装置に対して、情報の伝達をできるようにした仕組みをいう。ネットワークを介して通信する装置は、独立した装置どうしであっても良いし、１つの装置を構成している内部ブロックどうしであっても良い。

また、通信とは、無線通信および有線通信は勿論、無線通信と有線通信とが混在した通信、即ち、ある区間では無線通信が行われ、他の区間では有線通信が行われるようなものであっても良い。さらに、ある装置から他の装置への通信が有線通信で行われ、他の装置からある装置への通信が無線通信で行われるようなものであっても良い。

本発明によれば、色域変換を行うことができる。特に、より多様な条件において適切に色域変換を行うことができる。

図１は、本発明を適用した色域変換装置の主な構成例を示すブロック図である。

図１に示される色域変換装置１００は、オリジナル色域情報とターゲット色域情報に基づいて入力映像コンテンツデータの色域を変換し、出力映像コンテンツデータとする情報処理装置である。色域変換装置１００は、主な構成として、フォーマット変換部１０１、最高彩度点算出部１０２、および色変換処理部１０３を有する。

フォーマット変換部１０１は、画像データよりなる入力映像コンテンツデータを、色域変換により色回りが発生しないように、例えば、YCCデータ（Yi,Cbi,Cri）から、輝度、彩度、および色相よりなるYCHデータ（Yi,Ci,Hi）に変換する。このようにYCHデータに変換することにより、色相毎に（平面上において）色域変換（座標移動）を行うことができるようになるので、色域変換による色回りの発生を抑制することができる。

最高彩度点算出部１０２は、入力映像コンテンツデータが属する色域（入力映像コンテンツデータの作成に使用された、入力映像コンテンツデータの全画素の色分布を含む色域）であるオリジナル色域の変換先の色域であるターゲット色域を示すターゲット色域情報に基づいて、そのターゲット色域の、色相（Hi）毎の最高彩度点（以下、Cusp点とも称する）のYC座標情報（Ycp,Ccp）を全て算出する。白点と黒点は固定であるので、Cusp点を決定することにより、色相Hi毎のターゲット色域が決定される。

なお、本明細書においては、YC座標は、（輝度方向の座標（Ｙ），彩度方向の座標（Ｃ））と表わす。例えば、ある点のYC座標が（Y1，C1）であるとき、この点の輝度（Ｙ）方向の座標はY1であり、彩度（Ｃ）方向の座標はC1である。

色変換処理部１０３は、オリジナル色域に属する入力映像コンテンツデータの各画素の色を、ターゲット色域の色に変換（圧縮または拡大）し、出力映像コンテンツデータとする。色変換処理部１０３は、LU境界指定部１１１、変換関数定義部１１２、仮想クリップ境界決定部１１３、およびマッピング処理部１１４を有する。

LU境界指定部１１１は、色域変換（色域圧縮または色域拡大）の際に、色域のどの範囲をどの範囲に座標変換（マッピング）するか、すなわち、マッピング元の領域とマッピング先の領域を指定する。変換関数定義部１１２は、色域変換の様子を関数化した変換関数を定義する。仮想クリップ境界決定部１１３は、変換関数定義部１１２により定義された変換関数に基づいて、処理画素毎の移動先の候補となる境界（仮想クリップ境界）を決定する。マッピング処理部１１４は、各処理画素を、仮想クリップ境界決定部１１３により決定された仮想クリップ境界上に移動させる（配置する）マッピング処理を行う。

図２は、図１のLU境界指定部１１１の詳細な構成例を示すブロック図である。図２に示されるように、LU境界指定部１１１は、作成方法選択部１２１およびLUテーブル作成部１２２を有する。作成方法選択部１２１は、LUテーブル作成部１２２によるLUテーブルの作成方法の選択を行う。LUテーブル作成部１２２は、作成方法選択部１２１により選択された方法でLUテーブルを作成する。

LUテーブルは、非マッピング境界（U-boundary）およびマッピング限界境界（L-boundary）の値を色相毎に表わしたテーブル情報である。非マッピング境界（U-boundary）は、色域変換において処理対象画素の座標移動（マッピング）が行われない領域と、処理対象画素の座標移動（マッピング）が行われる、変換元（マッピング元）の領域との境界であり、マッピング限界境界（L-boundary）は、そのマッピング元の領域の、非マッピング境界（U-boundary）以外の境界である。詳細については後述する。

LUテーブル作成部１２２は、互いに異なる方法でLUテーブルを作成する第１LUテーブル作成部１３１、第２LUテーブル作成部１３２、第３LUテーブル作成部１３３、および定数設定部１３４を有する。第１LUテーブル作成部１３１は、オリジナル色域およびターゲット色域に基づいてLUテーブルを作成する（第１の方法）。第２LUテーブル作成部１３２は、人間の眼で感知可能な色（オプティマルカラー（Optimal Color））の分布をオリジナル色域として設定し、LUテーブルを作成する（第２の方法）。第３LUテーブル作成部１３３は、画像データの色分布を解析し、その分布をオリジナル色域として設定し、LUテーブルを作成する（第３の方法）。定数設定部１３４は、全色相に対して共通の定数を、非マッピング境界（U-boundary）およびマッピング限界境界（L-boundary）の値に設定する（第４の方法）。つまり、この場合、非マッピング境界（U-boundary）の値と、マッピング限界境界（L-boundary）の値が、それぞれ全色相で同一であるLUテーブルが作成される。

次に、図３のフローチャートを参照して、色域変換装置１００により実行される色域変換処理の流れの例を説明する。必要に応じて、図４乃至図１６を参照して説明する。

色域変換処理が開始されると、フォーマット変換部１０１は、ステップＳ１０１において、色域変換により色回りが発生しないように、例えば以下の式（１）乃至式（４）のような計算を行い、入力コンテンツデータのフォーマットを例えばYCCからYCHに変換する（座標系をYCC座標からYCH座標に変換する）。

フォーマットが変換されると、最高彩度点算出部１０２は、ステップＳ１０２において、ターゲット色域情報に基づいて、各色相Hiの最高彩度点（Cusp点）のYC座標情報（Ycp,Ccp）を算出する。

ターゲット色域情報やオリジナル色域情報は、例えば映像コンテンツデータのメタデータとして通信によって送受信されることを想定している。従って、例えば、容量が大きくないこと、簡易に記述できること等が非常に重要となる。以下に具体例を示す。

図４は、色域情報のフォーマットの例を示す模式図である。図４の表１４１に示されるように、予めよく使用される色域の情報をいくつか用意しておいて、それに対応するインデックスを用意する。そのインデックス数値データのみを通信で送受信して、色域データのやり取りを行う。例えば送信したい色域情報が図４のようにあらかじめ意味付けを行っておけば、Wide RGB色域情報を送信したいときは、数値「２」のみ送信すればよいことになる。もちろん、このインデックスは数値でなくてもよく、例えば、アルファベット等の文字や記号であってもよい。

このフォーマットでは、やり取りするデータ容量は少ないため通信の負荷が軽く済むが、各出力デバイス固有の色域をあらかじめ定義しておくことは通常の場合困難であり、あくまで代表的色域データのやり取りを行うことになる。また、インデックスを得た受信側は、内部的に色域圧縮に使用できる形の色域情報（後述のCuspテーブルなど）に情報を展開する必要がある。

図５は、色域情報のフォーマットの他の例を示す模式図である。図５の表１４２に示されるように、色域を表現したいデバイスが例えば画像を表示する表示デバイスのような場合、三原色、赤・青・緑および白色点のxy色度データさえあれば、表示デバイスで表現可能な色を、デバイスに依存しない色空間の数値(XYZやCIELABなど)に変換するための変換行列を算出することができる。すなわち、RGBにより色域を定義可能である。３色以上の表示デバイスの場合は、その基底となる原色すべての色の色度情報となる。このフォーマットは加法混色性の成り立つ、表示デバイスに関しては良い近似となるが、その他のデバイスについては近似としての使用となる。また、図４の場合と同様に、受信側で内部的に、色域圧縮に使用できる形の色域情報（後述のCuspテーブルなど）に情報を展開する必要がある。

図６Ａに示されるように、あるデバイスの色域をYCC（Y,Cb,Cr）空間で表現したとき（色域１４３）に、等色相平面で切断した切断平面は、図６Ｂに示されるように、縦軸を輝度Y, 横軸を彩度CにしたYC2次元平面で表わすことができる（色域１４４）。この平面上での色域形状は、最高彩度点(Cusp)のYC座標がわかれば、図６Ｂに示される色域１４４のように、白点、黒点、およびCusp点を結ぶ三角形で近似可能である。この性質を利用して、いくつかの代表色相面でのCusp点のYC座標（Cusp情報）を数値テーブルとして保持していれば、デバイスの色域１４３を近似的に定義することができる。この様な代表色相の最高彩度点（Cusp）のYC座標（Cusp情報）のテーブルをCuspテーブルと称する。Cuspテーブルの容量は、保持する代表色相の数に依存するが、特に表示デバイス等の色域は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、およびイエロー（Ｙ）の６つの色相についてのCusp座標により構成されるCuspテーブルにより、十分に精度良く近似することができる。

図７Ａに示される表１４５、および図７Ｂに示される表１４６は、sYCC空間におけるsRGB色域のCuspテーブル（代表６色相）である。sYCCは、sRGBから、ハイビジョン用に定義されたRGBからYCCへの変換マトリックスの国際規格であるITU-R BT.601を使って輝度色差分離空間を導いたものであり、ディスプレイの色域の実態を反映したsRGBよりも広く、プリンタなどの出力側のデバイスをカバーする色空間である。この場合のCusp点の座標（Cusp情報）は、図７Ａに示される表１４５のように、YCH（輝度・彩度・色相）座標により表わすようにしてもよいし、図７Ｂに示される表１４６のように、YCbCr（輝度・色差情報）座標により表わすようにしてもよい。代表色相以外の色相のCusp情報は、その近傍のCusp情報から線形補間等で求めることができる。

ここで使用している輝度、色差、色相、彩度情報は、YCC空間に限定されるものではなく、他の輝度・色差空間（例えば、CIELABやCIELUV等）における輝度、色差、色相、彩度情報に準ずる情報を使用することも可能である。

なお、代表色相に設定する色相は任意であり、例えば一定色相間隔で設定することも可能である。図８Ａに示される表１４７は、代表色相を１度毎に設定した、Cusp情報をYCH座標により表わすCuspテーブルであり、図８Ｂに示される表１４８は、代表色相を、同様に１度毎に設定した、Cusp情報をYCbCr座標により表わすCuspテーブルである。この様なCuspテーブルそのものを色域情報として通信で受け渡しができるようにすると、受信側で色域圧縮する際に、受け取った色域情報をそのまま使用することができる。また、色相が等間隔なので、参照方法も容易である。このようなCuspテーブルは、色相間隔を大きくすると、情報量が小さく、色相間隔を小さくすると情報量が大きくなるという特徴を有する。情報の送受信の負荷や精度を考慮して最適な間隔を決定するのが望ましい。また、Cuspテーブルを授受する際に、状況に応じて色相を間引いてから送信する等の対応処理は容易に実現可能である。代表色相以外の色相のCusp情報は、その近傍のCusp情報から線形補間等で求める事になる。

この場合も、使用している輝度、色差、色相、彩度情報は、YCC空間に限定されるものではなく、他の輝度・色差空間（例えば、CIELABやCIELUV等）における輝度、色差、色相、彩度情報に準ずる情報を使用することも可能である。

以上のようにオリジナル色域やターゲット色域は様々なフォーマットで授受することが可能であるが、例えば、ターゲット色域情報が、代表色相におけるCusp点のYC座標よりなるテーブル情報であるCuspテーブルなどの形で与えられている場合、最高彩度点算出部１０２は、そのCuspテーブルを用いて、所望の色相のCusp点のYC座標情報（Ycp,Ccp）を、近傍の代表色相のCusp点のYC座標から線形補間等で計算する。また、例えば、ターゲット色域情報が、色度情報などで与えられている場合、その色度情報からCuspテーブルを内部計算で作成することが可能であり、最高彩度点算出部１０２は、やはりそのCuspテーブルを参照してCusp点のYC座標情報（Ycp,Ccp）を求めることが可能である。Cusp点のYC座標が決まると、色相HiにおけるYC平面上の色域が決定する。

なお、例えば、出力映像コンテンツデータを記録媒体に記録する場合、出力映像コンテンツデータを出力する出力デバイスと通信を行えない場合、または、出力デバイスとして利用可能なデバイスが複数存在し、互いに異なる色域を有する場合のように、ターゲット色域情報が得られなかったり、一意に決定することができなかったりすることも考えられる。このようにターゲット色域が不明または特定できない場合、最高彩度点算出部１０２は、例えば、所定の色域情報を、仮のターゲット色域情報として設定するようにしてもよい。なお、その場合、仮のターゲット色域情報として設定する色域は、より多くのデバイスに対応可能なように、sRGBやsYCCのような一般的な色域を用いるのが望ましい。

以下の処理は、ターゲット色域情報に対しても、仮のターゲット色域情報に対しても同様に行われる。従って、以下においては、必要が無い限り、ターゲット色域情報と仮のターゲット色域情報を区別せずに、ターゲット色域情報として説明する。

図３に戻り、ステップＳ１０３において、LU境界指定部１１１は、非マッピング境界およびマッピング限界境界を指定する。ここでは、彩度方向の圧縮率に着目する。

図９は、縦軸を輝度軸（Ｙ軸）とし、横軸を彩度軸（Ｃ軸）とする色空間において、色域を圧縮する場合の色域変換の様子を示す模式図である。図９において、太線で囲まれた領域（白点、黒点、およびCusp点を頂点とする三角形で囲まれた領域）が最終的な（目標とする）圧縮先領域（Target compressed area）、すなわちターゲット色域である。T-boundary（Target boundary）１５１は、このターゲット領域のＹ軸以外の縁（境界）である。このT-boundary１５１を基準に、少しだけ彩度方向に小さい境界線が非マッピング境界（U-boundary（Uncompressed boundary））１５２である。Ｙ軸とこのU-boundary１５２に囲まれる領域が非マッピング領域であり、ここに含まれる画素は色域圧縮（色空間における座標移動）されない。次に、どの程度の領域を圧縮先領域に圧縮するのかを指定する必要がある。映像コンテンツの色がどの程度の色域に広がっているのかを指定するための境界線がマッピング限界境界（L-boundary（Limited boundary））１５３である。L-boundary１５３は色域圧縮においてはT-boundary１５１よりも彩度方向に拡大した境界線となる。つまり、色域圧縮とは、主に、U-boundary１５２とL-boundary１５３により囲まれる領域を、U-boundary１５２とT-boundary１５１により囲まれる領域（灰色部分）に圧縮する（すなわち、色空間において、U-boundary１５２とL-boundary１５３により囲まれる領域内の画素を、U-boundary１５２とT-boundary１５１により囲まれる領域内に座標移動させる）ことを意味する。

彩度方向のみについて表わすと、この色域圧縮により、図９のa0inは例えばa0outに座標移動される。なお、L-boundary１５３よりさらに高彩度の色は全て、T-boundary１５１にクリップされる（T-boundary１５１上に座標移動される）。例えば、図９のa1inはa1outに座標移動される。

図１０は、縦軸を輝度軸（Ｙ軸）とし、横軸を彩度軸（Ｃ軸）とする色空間において、色域を拡大する場合の色域変換の様子を示す模式図である。拡大の場合、L-boundary１５３がT-boundary１５１よりも彩度方向に縮小した境界線になる点が圧縮の場合と異なる。つまり、色域拡大とは、主に、U-boundary１５２とL-boundary１５３により囲まれる領域を、U-boundary１５２とT-boundary１５１により囲まれる領域（灰色部分）に拡大する（すなわち、色空間において、U-boundary１５２とL-boundary１５３により囲まれる領域内の画素を、U-boundary１５２とT-boundary１５１により囲まれる領域内に座標移動させる）ことを意味する。

彩度方向のみについて表わすと、この色域拡大により、図１０のa0inは例えばa0outに座標移動される。なお、L-boundary１５３よりさらに高彩度の色は全て、T-boundary１５１にクリップされる（T-boundary１５１上に座標移動される）。例えば、図１０のa1inはa1outに座標移動される。

L-boundary１５３とU-boundary１５２は、それぞれ、T-boundary１５１の彩度を「１」とした時の彩度拡大比率、または彩度縮小比率として設定される。設定方法は様々考えられるが、色相によらず一定の値を使用することも可能であり、色相毎に設定値を変えることも可能である。

なお、このLU境界の指定方法の詳細については後述する。

図３に戻り、ステップＳ１０４において、変換関数定義部１１２は、変換関数を定義する。U-boundary１５２の設定値を「0.75」とし、L-boundary１５３の設定値を「1.5」とするときの圧縮の様子を関数で表わすと図１１に示される曲線１６１のようになる。この曲線１６１をマッピング関数と称する。傾きが「１」の範囲は非マッピング領域を示す。色域圧縮は、横軸のU-boundary１５２とL-boundary１５３で囲まれる範囲を、縦軸のU-boundary１５２とT-boundary１５１で囲まれる範囲に圧縮することを示す。このときの圧縮方法は任意であり様々な方法が考えられる。例えば、実線１６１Ａは、線形圧縮を意味する。破線１６１Ｂは、関数を滑らかに折り曲げて、徐々に圧縮されるようにした一例である。一点鎖線１６１Ｃは圧縮ではなく、T-boundary１５１への色域クリップを意味する。

つまり、この範囲の曲線１６１の形によって、例えば図９において、L-boundary１５３までの距離とU-boundary１５２までの距離の比がｐ：ｑであるa0inの移動先であるa0outのT-boundary１５１までの距離とU-boundary１５２までの距離の比（ｒ：ｓ）が決定される。換言すれば、この曲線１６１で示される関数（圧縮関数）は、ある処理画素の彩度方向への圧縮率(R_ccomp)を示しており、この関数の出力値によって、処理画素の仮想クリップ境界が決定される。

マッピング関数はL-boundary１５３およびU-boundary１５２の値に依存して決定されるので、L-boundary１５３やU-boundary１５２の値が色相毎に変化すれば、マッピング関数も変化する。仮に今、L-boundary１５３に「0.8」という「1.0」未満の数値が与えられていて、U-boundary１５２が「0.7」であるとすると、この場合のマッピングは拡大処理となる。この場合のマッピング関数の様子を図１２の曲線１６２に示す。曲線１６１の場合と同様に、傾きが「１」の範囲は非マッピング領域を示す。実線１６２Ａは線形拡大を意味する。破線１６２Ｂは徐々に拡大するようにした一例である。

つまり、この範囲の曲線１６２の形によって、例えば図１０において、L-boundary１５３までの距離とU-boundary１５２までの距離の比がｐ：ｑであるa0inの移動先であるa0outのT-boundary１５１までの距離とU-boundary１５２までの距離の比（ｒ：ｓ）が決定される。換言すれば、この曲線１６２で示される関数（拡大関数）は、ある処理画素の彩度方向への拡大率(R_ccomp)を示しており、この関数の出力値によって、処理画素の仮想クリップ境界が決定される。

図３に戻り、ステップＳ１０５において、仮想クリップ境界決定部１１３は、仮想クリップ境界を決定する。

仮想クリップ境界決定部１１３は、処理画素の彩度Ciを用いて、ステップＳ１０４の処理において定義された変換関数（圧縮関数または拡大関数）を参照する。但し、変換関数はT-boundary１５１での彩度を「１」と正規化した値なので、処理画素と同じ輝度のT-boundary１５１での彩度Ci_cを求める必要がある。この、処理画素と同じ輝度のT-boundary１５１での彩度Ci_cは、例えば図１３に示されるように、処理対象の画素（処理画素）のYC座標を（Yi，Ci）とすると、白点とCusp点を結んだ直線と、処理画素（Yi，Ci）とＹ軸上の処理画素の輝度点（Yi，０）を結んだ直線との交点の彩度として求めることができる。

この交点の彩度Ci_cと処理画素の彩度Ciを用いて、圧縮関数を参照するための彩度Ci_normは、以下の式（５）のように算出することができる。

例えば、仮想クリップ境界決定部１１３は、この彩度Ci_normを用いて図１１の曲線１６１により示される圧縮関数を参照して、処理画素の彩度方向圧縮率R_ccompを決定する。R_ccompが決定すると、処理画素の仮想クリップ境界（V-boundary（Virtual clip boundary））を決定することができる。このように、仮想クリップ境界（V-boundary）を決定することにより、色域圧縮は色域クリップを繰り返して行う処理と考えることができる。

図１４Ａは、色域クリップの様子を示す模式図である。色域クリップとは、図１４Ａに示されるように、ターゲット色域の外の色をターゲット色域の境界であるT‐boundary１５１上に移動させる（T‐boundary１５１にクリップする）ことを示す。例えば、図１４Ａにおいて、白丸で示される処理画素は、黒丸で示される、T-boundary１５１上のクリップ点に座標移動される。

図１４Ｂは、色域圧縮の様子を示す模式図である。上述したように、色域圧縮は、処理画素をその処理画素に対応する仮想クリップ境界（V-boundary）上に移動させることである。例えば、図１４Ｂにおいて、処理画素１８１は、V-boundary１９１Ａ上のクリップ点１８２に座標移動され、処理画素１８３は、V-boundary１９１Ｂ上のクリップ点１８４に座標移動される。つまり、色域圧縮は、処理画素毎に図１４Ａの色域クリップの場合と同様の処理を行うことと等価であると考えることができる。

例えば、Cusp点について説明すると、YC座標(Ycp, Ccp)のCusp点のクリップ点Cusp_VのYC座標（Ycp，Ccp_V）は、彩度方向圧縮率R_ccompを用いて、以下の式（６）のように算出することができる。

クリップ点Cusp_VのYC座標から、仮想クリップ境界（V-boundary）１９１が決定される。例えば、Cusp点の仮想クリップ境界（V-boundary）１９１は、図１５に示されるように、クリップ点Cusp_Vと白点を両端とする線分と、クリップ点Cusp_Vと黒点を両端とする線分とにより構成される。

つまり、このV-boundary１９１は、上述した圧縮関数と、処理画素のL-boundary１５３までの距離とU-boundary１５２までの距離の比（ｐ：ｑ）により決定される。換言すれば、L-boundary１５３までの距離とU-boundary１５２までの距離の比（ｐ：ｑ）が同じ処理画素は、V-boundary１９１を共有する。

なお、以上においては色域を圧縮する場合について説明したが、このV-boundary１９１の決定方法は、色域を拡大する場合も、基本的に上述した色域圧縮の場合と同様である。

図３に戻り、ステップＳ１０６において、マッピング処理部１１４は、各処理画素を、上述したように決定された各処理画素に対応するV-boundary１９１上に、例えば、図１６に示されるように、所定の方法でマッピング（座標移動）する。図１６において、白丸は処理画素を示し、黒丸はマッピング点を示している。つまり、マッピング処理部１１４は、処理画素を、その処理画素に対応するV-boundary１９１上の何処に座標移動させるかを決定する。なお、このマッピング方法として様々な方法が存在し、どの方法を適用するようにしてもよい。一般的には、処理画素の輝度Ｙが白点や黒点付近である場合、彩度方向への圧縮（または拡大）の比率を大きくし、処理画素の輝度ＹがCusp点付近である場合、輝度方向への圧縮（または拡大）の比率を大きくするのが望ましい。

ステップＳ１０６の処理が終了すると、色域変換装置１００は、色域変換処理を終了する。

以上のように、色域変換装置１００は、色域をオリジナル色域からターゲット色域に適切に変換する。

次に、図１７のフローチャートを参照して、図３のステップＳ１０３において実行される、非マッピング境界およびマッピング限界境界を指定するLU境界指定処理の流れの例を説明する。

ステップＳ１２１において、作成方法選択部１２１は、オリジナル色域情報が既知であるか否かを判定する。オリジナル色域情報を取得しており、既知であると判定した場合、作成方法選択部１２１は、処理をステップＳ１２２に進める。ステップＳ１２２において、第１LUテーブル作成部１３１は、第１の方法でLUテーブルを作成する。ステップＳ１２２の処理の詳細は後述する。ステップＳ１２２の処理が終了されると、LU境界指定処理が終了され、処理は図３のステップＳ１０３に戻され、ステップＳ１０４以降の処理が実行される。

また、図１７のステップＳ１２１において、オリジナル色域情報を取得しておらず、既知でないと判定した場合、作成方法選択部１２１は、処理をステップＳ１２３に進め、入力映像コンテンツデータが撮影画像データであるか否かを判定する。入力映像コンテンツデータが撮影画像データである、すなわち、撮影デバイスにより撮影されて得られた画像データであると判定した場合、作成方法選択部１２１は、処理をステップＳ１２４に進める。

ステップＳ１２４において、第２LUテーブル作成部１３２は、第２の方法でLUテーブルを作成する。ステップＳ１２４の処理の詳細は後述する。ステップＳ１２４の処理が終了されると、LU境界指定処理が終了され、処理は図３のステップＳ１０３に戻され、ステップＳ１０４以降の処理が実行される。

さらに、図１７のステップＳ１２３において、入力映像コンテンツデータが撮影画像データであるという根拠が見つからず、撮影デバイスにより撮影されて得られた画像データであるとは言い切れないと判定した場合、作成方法選択部１２１は、処理をステップＳ１２５に進め、入力映像コンテンツデータの色分布を解析するか否かを判定する。色分布を解析すると判定した場合、作成方法選択部１２１は、処理をステップＳ１２６に進める。

ステップＳ１２６において、第３LUテーブル作成部１３３は、第３の方法でLUテーブルを作成する。ステップＳ１２６の処理の詳細は後述する。ステップＳ１２６の処理が終了されると、LU境界指定処理が終了され、処理は図３のステップＳ１０３に戻され、ステップＳ１０４以降の処理が実行される。

また、図１７のステップＳ１２５において、例えば、色分布を解析するための資源や時間を確保することができず、色分布の解析を行わないと判定した場合、作成方法選択部１２１は、処理をステップＳ１２７に進める。ステップＳ１２７において、定数設定部１３４は、全ての色相の非マッピング境界（U-boundary）１５２およびマッピング限界境界（L-boundary）１５３に定数をそれぞれ設定する。ステップＳ１２７の処理が終了されると、LU境界指定処理が終了され、処理は図３のステップＳ１０３に戻され、ステップＳ１０４以降の処理が実行される。

次に、図１７のステップＳ１２２において実行されるLUテーブル作成処理の第１の方法について、図１８のフローチャートを参照して説明する。また、必要に応じて、図１９乃至図２２を参照して説明する。

LUテーブル作成処理が開始されると、第１LUテーブル作成部１３１は、ステップＳ１４１において、ターゲット色域に対するオリジナル色域のCuspの彩度比率を色相毎に算出する。

L-boundary１５３およびU-boundary１５２の値を色相毎に変化させる場合、LUテーブルというものを定義する。これは、色相ごとにL-boundary１５３およびU-boundary１５２の値を持つテーブル情報であり、L-boundary１５３の値に従って、その色相で行われる色域マッピングが色域圧縮なのか、色域拡大なのかを指定することができる。

オリジナル色域情報が存在すれば、映像コンテンツの彩度方向の色の広がり具合が分かるので、第１LUテーブル作成部１３１は、L-boundary１５３は、オリジナル色域情報を参考にしながら決定することが可能である。仮に、オリジナル色域とターゲット色域の彩度（Ｃ）用のCuspテーブルが図１９に示されるグラフのような状態であると想定する。オリジナル色域の値をターゲット色域の値で割ると、図２０に示されるグラフの様な色相毎のターゲット色域に対するオリジナル色域のCusp点の彩度比率を得ることができる。

彩度比率の1.0より小さい部分は、ターゲット色域の方が、オリジナル色域よりも広いことを意味し、この様な場合の色域マッピングは色域拡大となる。

ステップＳ１４２において、第１LUテーブル作成部１３１は、マッピング限界境界（L-boundary）１５３を色相毎に定義する。例えば、第１LUテーブル作成部１３１は、図２０に示される各色相の彩度比率そのものをL-boundary１５３（彩度拡大率）として定義することができる。

ステップＳ１４３において、第１LUテーブル作成部１３１は、非マッピング境界（U-boundary）１５２を色相毎に定義する。このU-boundary１５２（彩度縮小率）の決定方法は様々な方法が考えられるが、例えばL-boundary１５３とT-boundary１５１の大きさに従って決定する方法がある。例えば、圧縮または拡大する領域が大きいときは、マッピング先領域もある程度大きく、小さいときはマッピング先領域も小さいと考え、その領域比率を一定に保つようにU-boundary１５２を決める方法がある。例えば、色域圧縮のときは、U-boundary１５２（彩度縮小率）がL-boundary１５３（彩度拡大率）の半分であり、色域拡大のときは、U-boundary１５２（彩度縮小率）がL-boundary１５３（彩度拡大率）の２倍の色域縮小率であるとしてもよい。その場合、例えば図２０に示されるような彩度比率がL-boundary１５３として与えられるとすると、第１LUテーブル作成部１３１は、図２１に示されるようなLUテーブルを作成する。

つまり、第１LUテーブル作成部１３１は、ステップＳ１４２およびステップＳ１４３の各処理を行うことにより、L-boundary１５３（彩度拡大率）とU-boundary１５２（彩度縮小率）の両方を色相毎に決定し、LUテーブルを作成することができる。LUテーブルを作成すると、第１LUテーブル作成部１３１は、LUテーブル作成処理を終了し、処理を図１７のステップＳ１２２に戻し、LU境界指定処理を終了させ、さらに図３のステップＳ１０３に戻し、ステップＳ１０４以降の処理を実行させる。

このように、第１LUテーブル作成部１３１は、オリジナル色域およびターゲット色域の両方が既知である場合に、そのオリジナル色域およびターゲット色域を用いて、色相毎にL-boundary１５３（彩度拡大率）とU-boundary１５２（彩度縮小率）を定義するLUテーブルを作成することができる。従って、第１LUテーブル作成部１３１は、オリジナル色域およびターゲット色域の両方が既知である場合に、LUテーブルを適切に作成することができる。つまり、色変換処理部１０３は、オリジナル色域およびターゲット色域の両方が既知である場合に、第２テーブル作成部１３２乃至定数設定部１３４が行う、その他の方法の場合よりも容易かつ適切に色域変換を行うことができる。また、オリジナル色域を作成する必要がないので、負荷も第２の方法や第３の方法よりも小さい。

なお、例えば、ターゲット色域外の色のための色域圧縮のみ行い、ターゲット色域内の色のための色域拡大は行わないようにする色域変換方法がある。このような色域変換方法の場合、第１LUテーブル作成部１３１は、Cusp点の色相毎の彩度比率を、図２０に示される色相毎の彩度比率のうち、値が「１」未満の部分を「1.0」に固定したものをL-boundary１５３とする。そして、このL-boundary１５３に基づいて、U-boundary１５２を求め、上述したようにLUテーブルを作成すると、第１LUテーブル作成部１３１は、図２２に示されるようなLUテーブルを得ることができる。色変換処理部１０３は、このようなLUテーブルに基づいて色変換処理を行い、さらに、L-boundary１５３およびU-boundary１５２の値がともに「1.0」の部分の色域においてはマッピング処理を行わないようにすることにより、全体として色域圧縮のみを行うようにすることができる（色域拡大を行わないように色変換処理を行うことができる）。

次に、図１７のステップＳ１２４において実行されるLUテーブル作成処理の第２の方法について、図２３のフローチャートを参照して説明する。また、必要に応じて、図２４を参照して説明する。

LUテーブル作成処理が開始されると、第２LUテーブル作成部１３２は、ステップＳ１６１において、オプティマルカラーの分布をオリジナル色域に設定する。入力映像コンテンツデータが、例えば、デジタルスチルカメラやビデオカメラ等の撮影デバイスで撮影された画像データの場合、色域が非常に広い画像データであると想定することができる。そこで、第２LUテーブル作成部１３２は、オリジナル色域を十分広い色域とするために、例えば、人間の眼が感知できる色であるオプティマルカラー（Optimal Color）の分布を、オリジナル色域として設定する。

オプティマルカラーとsRGBの色域比較図を図２４に示す。図２４に示されるように、オプティマルカラー３０１の色域は、sRGB３０２の色域と比べて十分に広く全色相において色域圧縮が必要である。しかしながら、実際には、色相によって圧縮率を変化させる方が効率的であり、例えば、赤い色相近辺では圧縮率を低く、青緑色相近辺では圧縮率を高くするようなLUテーブルを作成することが推奨される。

以上のように、オリジナル色域にオプティマルカラーの分布を設定すると、第２LUテーブル作成部１３２は、第１の方法の場合と同様に、ステップＳ１６２において、ターゲット色域に対するオリジナル色域のCusp点の彩度比率を色相毎に算出し、ステップＳ１６３において、マッピング限界境界（L-boundary）１５３を色相毎に定義し、ステップＳ１６４において、非マッピング境界（U-boundary）１５２を色相毎に定義し、LUテーブルを作成する。LUテーブルを作成すると、第２LUテーブル作成部１３２は、LUテーブル作成処理を終了し、処理を図１７のステップＳ１２４に戻し、LU境界指定処理を終了させ、さらに図３のステップＳ１０３に戻し、ステップＳ１０４以降の処理を実行させる。

このように、第２LUテーブル作成部１３２は、オリジナル色域が未知である場合であっても、入力映像コンテンツデータが撮影デバイスで撮影された画像データであれば、オプティマルカラーの分布をオリジナル色域に設定することにより、色相毎にL-boundary１５３（彩度拡大率）とU-boundary１５２（彩度縮小率）を定義するLUテーブルを作成することができる。この第２の方法は、所定の色域をオリジナル色域に設定するので、画像データの全画素が、このオリジナル色域内にあることが保障されない。また、色域の広いオプティマルカラーの分布をオリジナル色域に設定するため、色域変換が圧縮の場合、その圧縮率が不要に大きくなることも考えられる。しかしながら、第３の方法のように色分布の解析を行わないので、負荷は、第３の方法よりも小さくすることができる。このように、第２LUテーブル作成部１３２は、オリジナル色域が未知であるが、入力映像コンテンツデータが撮影デバイスで撮影されたものである場合に、LUテーブルをより容易かつ適切に作成することができる。つまり、色変換処理部１０３は、オリジナル色域が未知であるが、入力映像コンテンツデータが撮影デバイスで撮影されたものである場合に、より容易かつ適切に色域変換を行うことができる。

次に、図１７のステップＳ１２６において実行されるLUテーブル作成処理の第３の方法について、図２５のフローチャートを参照して説明する。また、必要に応じて、図２６を参照して説明する。

LUテーブル作成処理が開始されると、第３LUテーブル作成部１３３は、ステップＳ１８１において、入力映像コンテンツデータの色分布を解析し、解析結果をオリジナル色域に設定する。例えば、図２６の画像３２１の色分布を解析すると、その分布は、図２６に示される分布図３２２のようになる。このような偏りの大きな分布に対してsRGBをターゲット色域とすると、一部の色のみ、圧縮率が高くなるようなLUテーブルを作成することが推奨される。

以上のように、入力映像コンテンツデータの色分布を解析し、その解析結果をオリジナル色域として設定すると、第３LUテーブル作成部１３３は、第１の方法の場合と同様に、ステップＳ１８２において、ターゲット色域に対するオリジナル色域のCusp点の彩度比率を色相毎に算出し、ステップＳ１８３において、マッピング限界境界（L-boundary）１５３を色相毎に定義し、ステップＳ１８４において、非マッピング境界（U-boundary）１５２を色相毎に定義し、LUテーブルを作成する。LUテーブルを作成すると、第３LUテーブル作成部１３３は、LUテーブル作成処理を終了し、処理を図１７のステップＳ１２６に戻し、LU境界指定処理を終了させ、さらに図３のステップＳ１０３に戻し、ステップＳ１０４以降の処理を実行させる。

このように、第３LUテーブル作成部１３３は、オリジナル色域が未知であり、かつ、入力映像コンテンツデータが撮影デバイスで撮影された画像データであると判定できなくても、その画像について色分布を解析し、その解析結果をオリジナル色域に設定することにより、色相毎にL-boundary１５３（彩度拡大率）とU-boundary１５２（彩度縮小率）を定義するLUテーブルを作成することができる。従って、第３LUテーブル作成部１３３は、オリジナル色域が未知であり、かつ、入力映像コンテンツデータが撮影デバイスで撮影されたものであると判定できない場合に、L-boundary１５３やU-boundary１５２に定数を設定する場合よりも、LUテーブルを適切に作成することができる。つまり、色変換処理部１０３は、オリジナル色域が未知であり、かつ、入力映像コンテンツデータが撮影デバイスで撮影されたものであると判定できない場合に、適切に色域変換を行うことができる。

なお、以上の３つの方法が何れも実行できない場合、上述したように、定数設定部１３４が、L-boundary１５３（彩度拡大率）とU-boundary１５２（彩度縮小率）に、全色相共通の所定の定数をそれぞれ設定する。つまり、オリジナル色域が未知であり、入力映像コンテンツデータが撮影デバイスで撮影されたものであると判定できず、かつ、入力映像コンテンツデータの画像の色分析を行わない場合、定数設定部１３４は、各色相のL-boundary１５３（彩度拡大率）とU-boundary１５２（彩度縮小率）のそれぞれに、色相によらない一律の所定の定数を設定する。

つまり、全色相においてL-boundary１５３（彩度拡大率）とU-boundary１５２（彩度縮小率）の値がそれぞれ一定のLUテーブルを作成することができる。この方法の場合、第３の方法の場合よりも、圧倒的に負荷を軽減させることができる。従って、定数設定部１３４は、オリジナル色域が未知であり、入力映像コンテンツデータが撮影デバイスで撮影されたものであると判定できず、かつ、入力映像コンテンツデータの画像の色分析を行わない場合に、LUテーブルを容易に作成することができる。つまり、色変換処理部１０３は、オリジナル色域が未知であり、かつ、入力映像コンテンツデータが撮影デバイスで撮影されたものであると判定できない場合に、容易に色域変換を行うことができる。

以上のように、色域変換装置１００は、条件に応じてより適切な色域変換方法を選択することができ、これにより、より多様な条件において適切に色域変換を行うことができる。

なお、上述した以外の色域変換方法を適用するようにしてもよく、所定の条件において適切に色域を選択することができる方法であればどのような方法を適用してもよい。また、各方法を選択するための条件も任意である。

以上のような色域変換方法を採用する情報処理システムの例を図２７および図２８に示す。

図２７および図２８に示される各情報処理システムは、いずれも、本発明を適用した情報処理システムである。上述したような色域変換は複数のデバイス間において映像コンテンツデータを授受する場合、または授受すると予想される場合に行われる。映像コンテンツデータの授受を行うデバイスの組み合わせや、その授受方法としては、様々なものが想定されるが、図２７および図２８においては、説明の便宜上、映像コンテンツデータを例えばネットワーク等を介して供給する供給側デバイス４０１と、そのネットワークを介して供給される映像コンテンツデータを取得する取得側デバイス４０２により構成される情報処理システムにおいて色域変換を行う場合について説明する。

図２７Ａは、オリジナル色域情報およびターゲット色域情報の両方が既知であるときの色域変換を取得側デバイス４０２において行う場合の例を示している。図２７Ａに示されるように、供給側デバイス４０１は、取得側デバイス４０２に対して、入力映像コンテンツデータ４１１とともに、オリジナル色域情報４１２を、例えばネットワーク等を介して供給する。取得側デバイス４０２は、図１の色域変換装置１００と同様の機能を有し、同様の処理を行う色域変換部４２１を有しており、さらにターゲット色域情報４２２を入手している。色域変換部４２１は、供給側デバイス４０１より供給されたオリジナル色域情報４１２、および、ターゲット色域情報４２２に基づいて色域変換を行い、供給側デバイス４０１より供給された入力映像コンテンツデータ４１１を出力映像コンテンツデータ４２３に変換する。

図２７Ｂは、オリジナル色域情報およびターゲット色域情報の両方が既知であるときの色域変換を供給側デバイス４０１において行う場合の例を示している。図２７Ｂに示されるように、供給側デバイス４０１は、色域変換部４２１を有しており、入力映像コンテンツデータ４１１およびオリジナル色域情報４１２を入手している。また、取得側デバイス４０２は、供給側デバイス４０１に対してターゲット色域情報４２２を、例えばネットワーク等を介して供給する。色域変換部４２１は、オリジナル色域情報４１２、および、取得側デバイス４０２より供給されたターゲット色域情報４２２に基づいて色域変換を行い、入力映像コンテンツデータ４１１を出力映像コンテンツデータ４２３に変換する。供給側デバイス４０１は、変換後の出力映像コンテンツデータ４２３を供給側デバイス４０２に供給する。

図２７Ｃは、オリジナル色域情報は既知であるが、ターゲット色域情報が未知であるときの色域変換を供給側デバイス４０１において行う場合の例を示している。図２７Ｃに示されるように、供給側デバイス４０１は、図２７Ｂの場合と同様に、色域変換部４２１を有しており、入力映像コンテンツデータ４１１およびオリジナル色域情報４１２を入手している。ただし、取得側デバイス４０２よりターゲット色域情報４２２を取得できないものとする。このような場合、色域変換部４２１の最高彩度点算出部１０２は、仮のターゲット色域情報４３１を設定する。色域変換部４２１は、オリジナル色域情報４１２と、その仮のターゲット色域情報４３１に基づいて色域変換を行い、入力映像コンテンツデータ４１１を出力映像コンテンツデータ４２３に変換する。供給側デバイス４０１は、変換後の出力映像コンテンツデータ４２３を、例えばネットワーク等を介して供給側デバイス４０２に供給する。

図２８Ａは、ターゲット色域情報が既知であるが、オリジナル色域情報が未知であり、さらに、供給側デバイス４０１が撮像デバイスであるときの色域変換を取得側デバイス４０２において行う場合の例を示している。図２８Ａに示されるように、撮像デバイスである供給側デバイス４０１は、取得側デバイス４０２に対して、撮像して得られた入力映像コンテンツデータ４１１を、例えばネットワーク等を介して供給する。取得側デバイス４０２は、色域変換部４２１を有しており、さらにターゲット色域情報４２２を入手している。色域変換部４２１は、供給側デバイス４０１よりオリジナル色域情報４１２を取得できないので、撮像デバイスである供給側デバイスのオリジナル色域が十分に広いものであると想定し、オプティマルカラー４４１をオリジナル色域情報４４２に設定し、そのオリジナル色域情報４４２とターゲット色域情報４２２に基づいて色域変換を行い、供給側デバイス４０１より供給された入力映像コンテンツデータ４１１を出力映像コンテンツデータ４２３に変換する。

図２８Ｂは、ターゲット色域情報が既知であるが、オリジナル色域情報が未知であり、さらに、供給側デバイス４０１が撮像デバイスであるとは断定できないときの色域変換を取得側デバイス４０２において行う場合の例を示している。図２８Ｂに示されるように、供給側デバイス４０１は、取得側デバイス４０２に対して、入力映像コンテンツデータ４１１を、例えばネットワークを介して供給する。取得側デバイス４０２は、色域変換部４２１を有しており、さらにターゲット色域情報４２２を入手している。しかしながら、供給側デバイス４０１よりオリジナル色域情報４１２を取得することができず、かつ、供給側デバイス４０１が撮像デバイスであるとは断定できないので、色域変換部４２１は、供給側デバイス４０１より供給された入力映像コンテンツデータ４１１の色分布を解析し、その解析結果に基づいてオリジナル色域情報４５２を設定し、そのオリジナル色域情報４５２とターゲット色域情報４２２に基づいて色域変換を行い、供給側デバイス４０１より供給された入力映像コンテンツデータ４１１を出力映像コンテンツデータ４２３に変換する。

図２８Ｃは、ターゲット色域情報が既知であるが、オリジナル色域情報が未知であり、さらに、供給側デバイス４０１が撮像デバイスであるとは断定できず、かつ、色分布解析も行わないときの、色域変換を取得側デバイス４０２において行う場合の例を示している。図２８Ｃに示されるように、供給側デバイス４０１は、取得側デバイス４０２に対して、入力映像コンテンツデータ４１１を、例えばネットワーク等を介して供給する。取得側デバイス４０２は、色域変換部４２１を有しており、さらにターゲット色域情報４２２を入手している。しかしながら、供給側デバイス４０１よりオリジナル色域情報４１２を取得することができず、供給側デバイス４０１が撮像デバイスであるとは断定できず、かつ、入力映像コンテンツデータ４１１の色分布の解析も行わない。そこで、色域変換部４２１は、所定の定数４６１をL-boundary１５３（彩度拡大率）とU-boundary１５２（彩度縮小率）のそれぞれに設定することにより、全ての色相において値が共通のLUテーブル４６２を生成し、そのLUテーブル４６２を用いて色域変換を行い、供給側デバイス４０１より供給された入力映像コンテンツデータ４１１を出力映像コンテンツデータ４２３に変換する。

以上のように、本発明は、図１の色域変換装置１００と同様の構成を有し、同様の処理を行う色域変換部４２１を有していれば、どの様な装置にも適用することができる。つまり、色域変換部４２１は、例えば、図２７および図２８を参照して説明したように、装置や条件に応じて適切な色域変換方法を選択することができ、より多様な条件において適切に色域変換を行うことができる。

上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行させることもできるし、ソフトウエアにより実行させることもできる。この場合、例えば、図２９に示されるようなパーソナルコンピュータとして構成されるようにしてもよい。

図２９において、パーソナルコンピュータ５００のCPU（Central Processing Unit）５０１は、ROM（Read Only Memory）５０２に記憶されているプログラム、または記憶部５１３からRAM（Random Access Memory）５０３にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。RAM５０３にはまた、CPU５０１が各種の処理を実行する上において必要なデータなども適宜記憶される。

CPU５０１、ROM５０２、およびRAM５０３は、バス５０４を介して相互に接続されている。このバス５０４にはまた、入出力インタフェース５１０も接続されている。

入出力インタフェース５１０には、キーボード、マウスなどよりなる入力部５１１、CRT（Cathode Ray Tube）やLCD（Liquid Crystal Display）などよりなるディスプレイ、並びにスピーカなどよりなる出力部５１２、ハードディスクなどより構成される記憶部５１３、モデムなどより構成される通信部５１４が接続されている。通信部５１４は、インターネットを含むネットワークを介しての通信処理を行う。

入出力インタフェース５１０にはまた、必要に応じてドライブ５１５が接続され、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリなどのリムーバブルメディア５２１が適宜装着され、それらから読み出されたコンピュータプログラムが、必要に応じて記憶部５１３にインストールされる。

上述した一連の処理をソフトウエアにより実行させる場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、ネットワークや記録媒体からインストールされる。

この記録媒体は、例えば、図２９に示されるように、装置本体とは別に、ユーザにプログラムを配信するために配布される、プログラムが記録されている磁気ディスク（フレキシブルディスクを含む）、光ディスク（CD-ROM（Compact Disc - Read Only Memory）,DVD（Digital Versatile Disc）を含む）、光磁気ディスク（MD（Mini Disc）を含む）、もしくは半導体メモリなどよりなるリムーバブルメディア５２１により構成されるだけでなく、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに配信される、プログラムが記録されているROM５０２や、記憶部５１３に含まれるハードディスクなどで構成される。

なお、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。

また、本明細書において、システムとは、複数のデバイス（装置）により構成される装置全体を表わすものである。

なお、以上において、１つの装置として説明した構成を分割し、複数の装置として構成するようにしてもよい。逆に、以上において複数の装置として説明した構成をまとめて１つの装置として構成されるようにしてもよい。また、各装置の構成に上述した以外の構成を付加するようにしてももちろんよい。さらに、システム全体としての構成や動作が実質的に同じであれば、ある装置の構成の一部を他の装置の構成に含めるようにしてもよい。つまり、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

本発明を適用した色域変換装置の構成例を示すブロック図である。 LU境界指定部の詳細な構成例を示すブロック図である。 色域処理の流れの例を説明するフローチャートである。 色域情報のフォーマットの例を示す模式図である。 色域情報のフォーマットの、他の例を示す模式図である。 色域の例を示す模式図である。 色域情報のフォーマットの、さらに他の例を示す模式図である。 色域情報のフォーマットの、さらに他の例を示す模式図である。 色域圧縮の様子の例を説明する模式図である。 色域拡大の様子の例を説明する模式図である。 圧縮方向のマッピング関数の例を示すグラフである。 拡大方向のマッピング関数の例を示すグラフである。 彩度の算出方法の例を示す模式図である。 色域クリップと色域圧縮の様子を比較する模式図である。 仮想クリップ境界の例を示す模式図である。 マッピングの例を示す模式図である。 LU境界指定処理の流れの例を説明するフローチャートである。 第１の方法によるLUテーブル作成処理の流れの例を説明するフローチャートである。 彩度用のCuspテーブルの例を示す図である。 彩度比率の例を示す図である。 LUテーブルの例を示す図である。 LUテーブルの他の例を示す図である。 第２の方法によるLUテーブル作成処理の流れの例を説明するフローチャートである。 オプティマルカラーの分布の例を示す模式図である。 第３の方法によるLUテーブル作成処理の流れの例を説明するフローチャートである。 画像の色分布の例を示す模式図である。 本発明を適用した情報処理システムの構成例を示すブロック図である。 本発明を適用した情報処理システムの、他の構成例を示すブロック図である。 本発明を適用したパーソナルコンピュータの構成例を示すブロック図である。

符号の説明

１００ 色域変換装置， １０１ フォーマット変換部， １０２ 最高彩度点算出部， １０３ 色変換処理部， １１１ LU境界指定部， １１２ 変換関数定義部， １１３ 仮想クリップ境界決定部， １１４ マッピング処理部， １２１ 作成方法選択部， １２２ LUテーブル作成部， １３１ 第１LUテーブル作成部， １３２ 第２LUテーブル作成部， １３３ 第３LUテーブル作成部， １３４ 定数設定部， １５１ T-boundary， １５２ U-boundary， １５３ L-boundary， ４０１ 供給側デバイス， ４０２ 取得側デバイス， ４１１ 入力映像コンテンツデータ， ４１２ オリジナル色域情報， ４２１ 色域変換部， ４２２ ターゲット色域情報， ４２３ 出力映像コンテンツデータ

Claims (10)

1. 画像データの色域を圧縮または拡大する色域変換を行う情報処理装置において、
   前記色域変換において、処理対象画素の座標移動が行われない領域、および、前記処理対象画素の座標移動が行われる変換元の領域との境界である非マッピング境界と、前記変換元の領域の、前記非マッピング境界以外の境界であるマッピング限界境界を色相毎に指定するテーブル情報の作成方法を、所定の条件に応じて複数の作成方法の中から選択する選択手段と、
   前記複数の作成方法の中から選択された方法により、前記テーブル情報を作成するテーブル情報作成手段と
   を備える情報処理装置。
2. 前記テーブル情報作成手段は、前記色域変換前の前記画像データの色域であるオリジナル色域と、前記色域変換後の前記画像データの色域であるターゲット色域に基づいて、前記テーブル情報を作成する第１テーブル情報作成手段を少なくとも備える
   請求項１に記載の情報処理装置。
3. 前記テーブル情報作成手段は、人間の眼で感知可能な色の分布をオリジナル色域に設定し、設定したオリジナル色域と、前記色域変換後の前記画像データの色域であるターゲット色域に基づいて、前記テーブル情報を作成する第２テーブル情報作成手段を少なくとも備える
   請求項１に記載の情報処理装置。
4. 前記テーブル情報作成手段は、前記画像データの色分布を解析し、得られた色分布を前記オリジナル領域に設定し、設定したオリジナル色域と、前記色域変換後の前記画像データの色域であるターゲット色域に基づいて、前記テーブル情報を作成する第３テーブル情報作成手段を少なくとも備える
   請求項１に記載の情報処理装置。
5. 前記テーブル情報作成手段は、前記非マッピング境界と前記マッピング限界境界のそれぞれに、全色相で共通の所定の値を設定する定数設定手段を少なくとも備える
   請求項１に記載の情報処理装置。
6. 前記色域変換の様子を関数化した変換関数を定義する変換関数定義手段と、
   前記処理対象画素の座標移動先の候補となる境界である仮想クリップ境界を決定する仮想クリップ境界決定手段と、
   決定された仮想クリップ境界上に前記処理対象画素を配置するマッピング処理手段と
   をさらに備える
   請求項１に記載の情報処理装置。
7. 画像データの色域を圧縮または拡大する色域変換を行う情報処理装置の情報処理方法において、
   選択手段が、前記色域変換において、処理対象画素の座標移動が行われない領域、および、前記処理対象画素の座標移動が行われる変換元の領域との境界である非マッピング境界と、前記変換元の領域の、前記非マッピング境界以外の境界であるマッピング限界境界を色相毎に指定するテーブル情報の作成方法を、所定の条件に応じて複数の作成方法の中から選択し、
   テーブル情報作成手段が、前記複数の作成方法の中から選択された方法により、前記テーブル情報を作成する
   情報処理方法。
8. 画像データの色域を圧縮または拡大する色域変換を行うプログラムにおいて、
   前記色域変換において、処理対象画素の座標移動が行われない領域、および、前記処理対象画素の座標移動が行われる変換元の領域との境界である非マッピング境界と、前記変換元の領域の、前記非マッピング境界以外の境界であるマッピング限界境界を色相毎に指定するテーブル情報の作成方法を、所定の条件に応じて複数の作成方法の中から選択する選択ステップと、
   前記複数の作成方法の中から選択された方法により、前記テーブル情報を作成するテーブル情報作成ステップと
   をコンピュータに実行させるプログラム。
9. 供給側装置が取得側装置に対して、画像データを伝送するとともに、前記画像データの色域を圧縮または拡大する色域変換を行う情報処理システムにおいて、
   前記供給側装置は、
   前記画像データを前記取得側装置に供給する供給手段を備え、
   前記取得側装置は、
   前記供給側装置より供給される前記画像データを取得する取得手段と、
   前記色域変換において、処理対象画素の座標移動が行われない領域、および、前記処理対象画素の座標移動が行われる変換元の領域との境界である非マッピング境界と、前記変換元の領域の、前記非マッピング境界以外の境界であるマッピング限界境界を色相毎に指定するテーブル情報の作成方法を、所定の条件に応じて複数の作成方法の中から選択する選択手段と、
   前記複数の作成方法の中から選択された方法により、前記テーブル情報を作成するテーブル情報作成手段と、
   作成された前記テーブル情報を用いて前記画像データの色域変換を行う色域変換手段と
   を備える情報処理システム。
10. 供給側装置が取得側装置に対して、画像データを伝送するとともに、前記画像データの色域を圧縮または拡大する色域変換を行う情報処理システムにおいて、
    前記供給側装置は、
    前記色域変換において、処理対象画素の座標移動が行われない領域、および、前記処理対象画素の座標移動が行われる変換元の領域との境界である非マッピング境界と、前記変換元の領域の、前記非マッピング境界以外の境界であるマッピング限界境界を色相毎に指定するテーブル情報の作成方法を、所定の条件に応じて複数の作成方法の中から選択する選択手段と、
    前記複数の作成方法の中から選択された方法により、前記テーブル情報を作成するテーブル情報作成手段と、
    作成された前記テーブル情報を用いて前記画像データの色域変換を行う色域変換手段と、
    色域変換された前記画像データを前記取得側装置に供給する供給手段と
    を備え、
    前記取得側装置は、
    前記供給側装置より供給される、色域変換された前記画像データを取得する取得手段を備える
    情報処理システム。

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