JP2775748B2 - Method and apparatus for expressing limited color of color image - Google Patents

Method and apparatus for expressing limited color of color image

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JP2775748B2
JP2775748B2 JP63092832A JP9283288A JP2775748B2 JP 2775748 B2 JP2775748 B2 JP 2775748B2 JP 63092832 A JP63092832 A JP 63092832A JP 9283288 A JP9283288 A JP 9283288A JP 2775748 B2 JP2775748 B2 JP 2775748B2
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【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、ディジタル化された自然色画像を、少数の
限定された数の色しか同時に表示できないカラー画像表
示装置に違和感なく表示できるように限定色で表現する
方法及び装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention is intended to display a digitized natural color image on a color image display device which can simultaneously display only a limited number of colors, without any discomfort. The present invention relates to a method and an apparatus for expressing in a limited color.

(従来の技術) カラー画像は、通常R(赤)、G(緑)、B(青)の
三成分によって表わされ、自然色画像を表示するには、
各成分少なくとも5ビット、通常は8ビット程度にディ
ジタル化される。各成分8ビットにディジタル化されて
いる場合、各画素は24ビットのメモリを要する。第4図
は、このようなディスプレイ装置を示しており、各画素
24ビットの画像メモリ1に記憶されたR,G,B値は、それ
ぞれのD/A変換器8により電圧に変換されCRT9に表示さ
れる。
(Prior Art) A color image is usually represented by three components of R (red), G (green), and B (blue). To display a natural color image,
Each component is digitized to at least 5 bits, usually about 8 bits. If each component is digitized to 8 bits, each pixel requires 24 bits of memory. FIG. 4 shows such a display device, in which each pixel
The R, G, B values stored in the 24-bit image memory 1 are converted into voltages by the respective D / A converters 8 and displayed on the CRT 9.

一方、CAD(コンピュータ・エイディド・デザイン)
やグラフィクスの分野では、限定された数の色しか同時
には表示できないカラーディスプレイ装置がしばしば利
用される。この例を第5図を参照して説明する。画像メ
モリ10は各画素8ビットの容量を持ち0〜255の値をと
る。この画素値は、各画素に表示される色のコードを示
している。画素値は、表示される場合には、カラーマッ
プ7の入力となる。カラーマップ7は、0〜255のアド
レスを持つ高速メモリであり、アクセスされたアドレス
のR,G,B値を示す各8ビット、計24ビットが読み出され
る。R,G,BはそれぞれのD/A変換器8により電圧に変換さ
れ、CRT9に表示される。第4図に示された形のディスプ
レイ装置を以降、便宜的にフルカラーディスプレイ、第
5図に示された形のディスプレイ装置をカラーマップデ
ィスプレイと呼ぶ。フルカラーディスプレイでは、各画
素に224≒1600万色から自由に色を選ぶことができる。
一方、カラーマップディスプレイでも、カラーマップの
出力は、24ビットであるので1600万色から色を選ぶこと
ができるが、画像メモリ10の画素当たりの容量が8ビッ
トなので、画像内に同時に表示できる色の種類は256色
となる。通常、256色のような限られた色数で自然色画
像を劣化なく表示することはできないが、これを可能と
したいという要求は強い。
Meanwhile, CAD (Computer Aided Design)
In the field of graphics and graphics, a color display device capable of simultaneously displaying only a limited number of colors is often used. This example will be described with reference to FIG. The image memory 10 has a capacity of 8 bits for each pixel and takes a value of 0 to 255. This pixel value indicates a code of a color displayed in each pixel. The pixel values are input to the color map 7 when displayed. The color map 7 is a high-speed memory having addresses from 0 to 255, and reads a total of 24 bits, each of 8 bits indicating the R, G, and B values of the accessed address. R, G and B are converted into voltages by the respective D / A converters 8 and displayed on the CRT 9. The display device of the type shown in FIG. 4 is hereinafter referred to as a full-color display for convenience, and the display device of the type shown in FIG. 5 is referred to as a color map display. The full-color display, it is possible to choose freely the color from 2 24 ≒ 1600 million colors in each pixel.
On the other hand, even with a color map display, the output of the color map is 24 bits, so that colors can be selected from 16 million colors. However, since the capacity of each pixel of the image memory 10 is 8 bits, the colors that can be displayed simultaneously in an image can be selected. Will be 256 colors. Normally, a natural color image cannot be displayed with a limited number of colors such as 256 colors without deterioration, but there is a strong demand to make this possible.

この要求は、簡単にはカラーディスプレイで表示可能
な色領域で、一様に256色をサンプルし、代表色セット
を作り、次にカラー画像の各画素に、代表色セットに含
まれる色で、その画素の色が最も近い色を選び、割り当
てることによって満たすことができる。この方法を第6
図を参照して説明する。ディスプレイにより表示可能な
領域は、RGB空間における立方体で表わされるが、同図
では簡単のためRG二次元空間で描かれている。ここで代
表色セット(○印)は、等間隔に選ばれている。画像中
のある画素が×印101で示される色を持つとき、この画
素の色は、これに最も近い代表色102で表現される。と
ころで、このように代表色をRGB空間で等間隔にサンプ
ルすると、RGB空間における2点間の距離は、それらの
色の間の視覚に感じられる色差に比例していないため、
画像の色によって、色再現の忠実度に差が生じる。これ
を一様にするため、色空間として、空間内の2点間の距
離が色差に近似的に比例する均等色空間を利用するもの
が知られている(情報処理、第27巻、1号、1986年、11
〜20ページ)。
The requirement is to simply sample 256 colors uniformly in a color area that can be displayed on a color display, create a representative color set, and then, for each pixel of the color image, use the colors included in the representative color set, The color of the pixel can be filled by choosing and assigning the closest color. This method is the sixth
This will be described with reference to the drawings. The area that can be displayed on the display is represented by a cube in the RGB space, but is drawn in the RG two-dimensional space for simplicity in FIG. Here, the representative color sets (○) are selected at equal intervals. When a certain pixel in the image has a color indicated by a cross 101, the color of this pixel is represented by a representative color 102 closest to this. By the way, when the representative colors are sampled at equal intervals in the RGB space, the distance between two points in the RGB space is not proportional to the visually perceived color difference between the colors.
The fidelity of color reproduction differs depending on the color of the image. In order to make this uniform, there is known a color space using a uniform color space in which the distance between two points in the space is approximately proportional to the color difference (Information Processing, Vol. 27, No. 1) , 1986, 11
~ 20 pages).

しかし、以上のような方法では、画質のよい画像は25
6色程度を用いた場合、代表色間の色差が大きいため、
不満足な画像しか表示できないことが多い。上記文献に
は、固定の256色の代わりに、各画像の色分布に適応し
た代表色を選び自然に画像を表示する、公知の方法も記
述されている。しかし、この場合には各画像の色分布に
適した代表色を選択するために、かなりのコンピュータ
処理を必要とする。
However, with the above method, good quality images
When about six colors are used, the color difference between the representative colors is large,
In many cases, only unsatisfactory images can be displayed. The above-mentioned literature also describes a known method of selecting a representative color adapted to the color distribution of each image instead of the fixed 256 colors and displaying the image naturally. However, in this case, considerable computer processing is required to select a representative color suitable for the color distribution of each image.

これを解決するために、所謂ディザ法を併用する方法
が知られている。これは、各原色の発光強度を空間的に
平均して忠実に再現しようとするものである。
In order to solve this, a method using a so-called dither method is known. In this method, the light emission intensities of the primary colors are spatially averaged so as to be faithfully reproduced.

Rの8ビットのデータに対し、例えば代表色は、 R=0,16,32,……,240 の16段階が選ばれ、Rについてはその上位4ビットを色
コードの一部として表示している場合、最も近い代表色
を割り当てる場合にはR=8〜23の16レベルはすべてR
=16に割り当てられてしまう。これを第7図に示すよう
に近傍の2×2の画素の2個をR=0、残りの2個をR
=16の発光強度で光らせることによって、平均的にR=
8の色を、視覚的にほとんど画像の劣化なく表示するこ
とができる。この手法は第8図のような構成で実現する
ことができる。画像メモリ1から読み出された各画素値
は上位4ビット11と下位4ビット12に分割される。閾値
画像メモリ13には2×2の閾値画像が格納されている。
閾値画像メモリ13は、画像メモリ1をアドレスするX及
びY座標信号の下位1ビットでアドレスされ(図示され
ていない)、画素値の下位4ビットは、閾値画像の画素
値と比較器14により比較され、下位4ビットの方が小さ
い場合には0が、下位4ビットの方が大きい場合には1
が出力される。加算器15は、上位4ビットに比較器14の
出力を加算し、代表色を示すコードのR分として表示の
発光強度とする。
For the 8-bit data of R, for example, 16 steps of R = 0, 16, 32,..., 240 are selected as representative colors, and the upper 4 bits of R are displayed as a part of a color code. When the closest representative color is allocated, all 16 levels of R = 8 to 23 are R
= 16. As shown in FIG. 7, two neighboring 2 × 2 pixels are R = 0, and the remaining two pixels are R = 0.
= 16 on average, R =
Eight colors can be visually displayed with almost no image deterioration. This technique can be realized with the configuration as shown in FIG. Each pixel value read from the image memory 1 is divided into upper 4 bits 11 and lower 4 bits 12. The threshold image memory 13 stores 2 × 2 threshold images.
The threshold image memory 13 is addressed by the lower 1 bit of the X and Y coordinate signals that address the image memory 1 (not shown), and the lower 4 bits of the pixel value are compared by the comparator 14 with the pixel value of the threshold image. When the lower 4 bits are smaller, 0 is set, and when the lower 4 bits are larger, 1 is set.
Is output. The adder 15 adds the output of the comparator 14 to the upper 4 bits and sets the emission intensity of the display as the R component of the code indicating the representative color.

(本発明が解決しようとする問題点) しかし、この従来のディザ法は、代表色を代表色間の
色差の均等性がよい均等色空間で一様に選ぶ場合には適
用できなかった。これを第9図を参照して説明する。同
図は、均等色空間の1つであるLv空間のv
0の断面に、カラーディスプレイの表示可能領域16を模
式的に描いたものであるが、この形が長方形(即ち3次
元空間では直方体)にはならないので、例えば、L
L1 ,v=0における表示可能色数は、L=L2 ,v
=0における表示可能色数と必ずしも等しくない(第9
図×印)。そのため、画素値の(L,u)が黒丸103
を表現するために表示可能でない格子位置(×104)が
誤って要求されることになり、不都合がある。
(Problems to be Solved by the Present Invention) However, this conventional dither method cannot be applied to a case where representative colors are uniformly selected in a uniform color space in which uniformity of color differences between representative colors is good. This will be described with reference to FIG. The figure shows v * = in L * u * v space, which is one of the uniform color spaces.
Although the displayable area 16 of the color display is schematically drawn on the cross section of 0, since this shape does not become a rectangle (that is, a rectangular parallelepiped in a three-dimensional space), for example, L * =
L 1 *, v display possible number of colors in * = 0, L * = L 2 *, v *
= 0 is not necessarily equal to the number of displayable colors (the ninth
Figure x mark). Therefore, the pixel value (L * , u * ) is a black circle 103
Will be erroneously requested for a grid position (× 104) that cannot be displayed in order to express

本発明は、上記の問題点を解決し、均等色空間で表現
された自然色画像を定められた代表色とディザ法によ
り、画像の色によらず違和感なく表現する方法及び装置
を提供することを目的としている。
The present invention has been made to solve the above problems, and to provide a method and apparatus for expressing a natural color image expressed in a uniform color space by a predetermined representative color and a dither method without discomfort regardless of the color of the image. It is an object.

(問題点を解決するための手段) 第1の発明は、カラー画像を均等色空間の成分で表わ
し、該カラー画像の画素毎に、対応するディザパターン
の画素値を加算して変調画素値を得、該変調画素値を、
前記均等色空間の表示可能領域中に等間隔にサンプルさ
れた代表色セットの内の最も近い代表色で表現するカラ
ー画像の限定色表現方法である。
(Means for Solving the Problems) In the first invention, a color image is represented by components of a uniform color space, and a pixel value of a corresponding dither pattern is added to each pixel of the color image to obtain a modulation pixel value. Obtaining the modulated pixel value
A limited color expression method of a color image expressed by the closest representative color of a representative color set sampled at equal intervals in the displayable area of the uniform color space.

第2の発明は、第1の発明のカラー画像の限定色表現
方法において、均等色空間を、均等色空間の明度方向を
約4倍引き伸ばした変形均等色空間としたカラー画像の
限定色表現方法である。
According to a second aspect of the present invention, there is provided the method for expressing a limited color of a color image according to the first aspect, wherein the uniform color space is a modified uniform color space in which the lightness direction of the uniform color space is extended about four times. It is.

第3の発明は、均等色空間の三成分で表わされたカラ
ー画像の各画素について加算すべきディザパターンの画
素値を記憶しているディザパターン記憶手段と、前記カ
ラー画像の各画素毎に、対応するディザパターンの画素
値を成分毎に加算し変調画素値を得る加算器群と、該変
調画素値が表わす色に最も近い色の代表色を選びその色
コードを出力する最近色判定手段、からなるカラー画像
の限定色表現装置である。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a dither pattern storing means for storing a pixel value of a dither pattern to be added for each pixel of a color image represented by three components of a uniform color space, and for each pixel of the color image An adder group for adding a pixel value of a corresponding dither pattern for each component to obtain a modulated pixel value, and a latest color determining means for selecting a representative color closest to the color represented by the modulated pixel value and outputting a color code thereof , A limited color expression device for a color image.

第4の発明は、第3の発明において、カラー画像の限
定色表現装置において、均等色空間を均等色空間の明度
方向を約4倍引き伸ばした変形均等色空間としたカラー
画像の限定色表現装置である。
According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, in the limited color expression device for a color image, the limited color expression device for a color image is a transformed uniform color space in which the lightness direction of the uniform color space is extended about four times. It is.

(作用) 本発明の作用を第10図及び第11図を参照して説明す
る。代表色間の色差が、色によって大きく変化しないよ
う、代表色は、CIE(国際照明委員会)により勧告され
ている均等色空間の1つであるL空間の表示
可能領域中に一様に、例えば256色が選択される。これ
はL空間のように同様の性質をもつ空間でも
同様に行なうことができる。
(Operation) The operation of the present invention will be described with reference to FIG. 10 and FIG. In order to prevent the color difference between the representative colors from largely changing depending on the colors, the representative colors are in a displayable area of the L * u * v * space, which is one of the uniform color spaces recommended by the CIE (International Commission on Illumination). For example, 256 colors are selected uniformly. This can be similarly performed in a space having similar properties such as an L * a * b * space.

画像の各画素のR,G,BがNTSCのテレビジョン系に準拠
しているとすると、R,G,BはCIE−1931年勧告のXYZ系を
介して、式(1)(2)によりLに変換され
る。
Assuming that R, G, and B of each pixel of the image conform to the NTSC television system, R, G, and B are expressed by the equations (1) and (2) via the XYZ system recommended in CIE-1931. Converted to L * u * v * .

これにディザ処理を加えるため、第8図の閾値画像に
対応するディザパターンを各成分に加算する。例えば、
第8図の条件と同様に格子間隔が16である場合には、L
には第10図(a)の、uには第10図(b)のディザ
パターンを各画素に空間的にずらしながら加算する。す
ると、元々、第11図の黒丸位置105の色であったL
8の画素値が、Δ位置にばらつき、106,107の画素は、
=16に、108,109の画素はL=0に最も近くな
る。そのため、表示の際には、このディザパターンの画
素値を加算された値の示す色に対し、最も近い色の代表
色を選べば、空間的に平均された色で、自然色画像が近
似的に表示できる。
To add dither processing to this, a dither pattern corresponding to the threshold image in FIG. 8 is added to each component. For example,
When the lattice spacing is 16 as in the condition of FIG.
For * , the dither pattern of FIG. 10 (a) is added, and for u * , the dither pattern of FIG. 10 (b) is added while being spatially shifted to each pixel. Then, L * = which was originally the color of the black circle position 105 in FIG.
The pixel value of 8 varies at the Δ position, and the pixels of 106 and 107 are
At L * = 16, the pixels at 108 and 109 are closest to L * = 0. Therefore, at the time of display, if the representative color of the closest color to the color indicated by the value obtained by adding the pixel value of the dither pattern is selected, the natural color image is approximated by the spatially averaged color. Can be displayed.

このようにすると第9図に示された代表色が空間内で
直方体に分布していない場合にも、3次元的に最も近い
代表色を選んで表示することによって最善の結果を得る
ことができる。
In this way, even when the representative colors shown in FIG. 9 are not distributed in a rectangular parallelepiped in space, the best result can be obtained by selecting and displaying the representative color that is three-dimensionally closest. .

色の再現を、明るさ方向と色度の方向の両方について
最適にするには、上記の処理が適当であるが、自然色画
像を限定色で表現する際、同じ色差でも明度方向の差は
偽輪郭として目立ちやすいことが知られている。また、
色度方向の差は原画と比較しない限り余り気にならない
ことも知られているので、原画と比較されることが少な
く偽輪郭が見えないことが重要な応用では、明度方向
に、色度方向に比較し4倍程度密に色をサンプルするの
が適当である。この場合、新たにL′を式(3)のよう
に定義しL′u空間で一様にサンプルして代表色
を選び、この空間で上記の処理を行なうのが良い。
To optimize the color reproduction in both the brightness direction and the chromaticity direction, the above processing is appropriate.However, when expressing a natural color image with limited colors, the difference in the lightness direction is the same even if the color difference is the same. It is known that a false contour is conspicuous. Also,
It is also known that the difference in the chromaticity direction is not very noticeable unless compared with the original image. It is appropriate to sample the color about four times denser than in (1). In this case, it is better to newly define L 'as in equation (3), uniformly sample in L'u * v * space and select a representative color, and perform the above processing in this space.

L′=4L (3) (実施例) 本発明の実施例を第1図を参照して説明する。画像メ
モリ1は、画像走査手段2により発生されるX,Y座標に
より走査され、各画素値の(R,G,B)値が色変換手段3
に出力される。色変換手段3は前記式(1)(2)に従
って画素値を(L,u,v)に変換する。ディザパタ
ーン記憶手段4は、m×n(m,nは自然数)の画像であ
り、やはり画像走査手段2により走査される。但し、X,
Y座標共に、それぞれ周囲m,nで繰り返して走査される。
ディザパターンはm×nのレベルを持ち、代表色がL
空間でサンプルされている色差をdとすると、
d/(m+n)の色差毎に1つのレベルが存在し、その平
均が0となるように作成されている。例えば、先に述べ
たd=16,m=n=2の場合には、第10図(a)のように
作成される。L,u,vの3つの値についてディザパ
ターンは加算されるが、この場合、ディザパターンの形
は、変更することができる。上記の例では第10図(a)
のディザパターンを3成分の値について同時に用いると
1行目(−6,6)のペアに対応する表示画像では常に大
きな色差が生じ易く、2行目の(2,−2)のペアに対応
する表示画素では余り色差が生じないことになり易いの
で、周期パターンが目立ち易い。そのため、第10図
(a)のパターンをLについて用いた場合には、u
については、同図(b)、vについては、同図(c)
を用いて画素間の平均色差を調整し、パターンを目立た
せないようにすることができる。
L '= 4L * (3) (Example) An example of the present invention will be described with reference to FIG. The image memory 1 is scanned by the X and Y coordinates generated by the image scanning means 2, and the (R, G, B) values of each pixel value are converted by the color conversion means 3.
Is output to The color conversion means 3 converts the pixel value into (L * , u * , v * ) according to the above equations (1) and (2). The dither pattern storage unit 4 is an image of m × n (m and n are natural numbers), and is also scanned by the image scanning unit 2. Where X,
Both Y-coordinates are repeatedly scanned in the surrounding areas m and n.
The dither pattern has m × n levels and the representative color is L *
When the color difference sampled in the u * v * space is d,
There is one level for each color difference of d / (m + n), and the level is created so that the average is 0. For example, in the case of d = 16 and m = n = 2 described above, the data is created as shown in FIG. 10 (a). The dither pattern is added for the three values of L * , u * , and v * . In this case, the shape of the dither pattern can be changed. In the above example, Fig. 10 (a)
When the dither pattern is used for the values of the three components at the same time, a large color difference always occurs in the display image corresponding to the pair (−6, 6) in the first row, and the dither pattern corresponds to the pair (2, −2) in the second row. Since a color difference is not likely to occur in a display pixel, a periodic pattern is easily conspicuous. Therefore, when the pattern of FIG. 10A is used for L * , u *
For, FIG (b), v * for the drawing (c)
Can be used to adjust the average color difference between the pixels so that the pattern does not stand out.

加算器群5は、L,u,vそれぞれについて、ディ
ザパターンの画素値を加算する。最近色判定手段6は、
加算器群5の出力である(L,u,v)値(L′,u
′,v′)に対して、代表色中で最も近い色を選択
し、その代表色番号を出力する。出力された代表色番号
は、カラーマップディスプレイに表示されるための色コ
ード画像の画素値として、画像メモリ10の対応する画素
に書込まれる。
The adder group 5 adds the pixel values of the dither pattern for each of L * , u * , and v * . The recent color determination means 6
(L * , u * , v * ) value (L * ', u) which is the output of adder group 5
* ′, V * ′), the closest color among the representative colors is selected, and the representative color number is output. The output representative color number is written to the corresponding pixel of the image memory 10 as the pixel value of the color code image to be displayed on the color map display.

本発明の範囲はここまでであるが、これをカラーマッ
プディスプレイに表示する場合には次のように行なわれ
る。
The scope of the present invention has been described so far. However, when this is displayed on a color map display, the following is performed.

カラーマップ7には、代表色が(R,G,B)値で格納さ
れており、前記画像メモリ10が走査されて各画素から出
力される代表色番号で、その代表色の(R,G,B)値がア
クセスされ、それぞれのD/A変換器8に加えられ、その
色がCRT9に表示される。このようにして、自然色画像は
ディザを含んだ限定色で、近似的に表現される。
The color map 7 stores representative colors as (R, G, B) values. The image memory 10 is scanned and the representative colors are output from each pixel. , B) values are accessed and applied to each D / A converter 8 and the color is displayed on the CRT 9. In this way, the natural color image is approximately represented by the limited color including dither.

尚、先に述べたように、原画と見比べないような場合
には、偽輪郭を減少するため、式(3)に示したよう
に、色変換手段3における計算をL,u,vの代わり
にL′,u,vとすることにより、他は全く同様で、輪
郭の目立たないディザを含んだ限定色表示を得ることが
できる。但し、この場合、表示可能領域の体積が明度方
向に4倍に広がるため、代表色を同数にするには、代表
色をサンプルする間隔をdからほぼ41/3dにする必要
がある。
As described above, in the case where the image is not compared with the original image, in order to reduce the false contour, the calculation in the color conversion means 3 is performed as L * , u * , v as shown in Expression (3). By using L ', u * , v * instead of * , it is possible to obtain a limited color display including dither with inconspicuous outlines in exactly the same manner. However, in this case, since the volume of the displayable area is quadrupled in the brightness direction, in order to make the number of representative colors the same, the interval of sampling the representative colors needs to be approximately 4 1/3 d from d.

上述の最近色判定手段6は、公知の技術で構成でき
る。正確に最も近い色を求める場合、各画素の色の全て
の代表色との距離を比較する必要があるが、近似的な手
法でもよい結果が得られることが多い。その一例を第2
図と第3図を参照して説明する。説明の簡単のため、代
表色は3次元でなく2次元のu−v面で等間隔にサ
ンプルされているとし、第2図では○印で示されてい
る。代表色はここでは8色である。第1段階では、各画
素の色は境界601の実線で分割された4色ずつの領域の
いずれの側にあるかを判定する。それは、境界601に垂
直な方向に画素値を投影し境界の位置と比較すればよ
い。実際には色空間は3次元であり、境界は面で表わさ
れ画素値はこの面の垂線に投影される。具達的には係数
A,B,C,Dを求めておき、 A・L+B・u+C・v+D (4) の値の正負によって、どちらの側にあるかを判断するよ
うにする。
The above-described recent color determination means 6 can be configured by a known technique. In order to accurately determine the closest color, it is necessary to compare the distances of all the colors of each pixel with all the representative colors, but good results are often obtained by an approximate method. One example is the second
This will be described with reference to FIG. 3 and FIG. For the sake of simplicity, it is assumed that the representative colors are sampled at equal intervals on a two-dimensional u * -v * plane instead of a three-dimensional plane, and are indicated by a circle in FIG. Here, the representative colors are eight colors. In the first stage, the color of each pixel is determined to be on either side of the four-color area divided by the solid line of the boundary 601. That is, the pixel value may be projected in a direction perpendicular to the boundary 601 and compared with the position of the boundary. In practice, the color space is three-dimensional, the boundaries are represented by a plane, and the pixel values are projected onto a normal to this plane. Specifically, the coefficient
A, B, C, and D are obtained, and it is determined which side is on the basis of the sign of the value of A * L * + Bu * + C * v * + D (4).

第2段階では、第1段階で判断された領域中で更に2
色ずつの領域のいずれの側にあるかを判定する。それ
は、再び、境界602または603に垂直な方向に画素値を投
影し境界の位置と比較する。式(4)と同様の演算によ
って判断を行なう。第3段階でも、同様にすることによ
って画素値は8色の代表色のどれかに対応づけられる。
各段階での領域の判定結果に0又は1の2値を対応させ
れば、3桁の2進数で代表色がコード化される。
In the second stage, two more areas are determined in the area determined in the first stage.
It is determined on which side of the area for each color. It again projects pixel values in a direction perpendicular to the boundary 602 or 603 and compares it with the position of the boundary. The determination is made by the same calculation as in equation (4). In the third stage, the pixel values are associated with any of the eight representative colors in the same manner.
If a binary value of 0 or 1 is made to correspond to the determination result of the area at each stage, the representative color is coded by a 3-digit binary number.

第3図は以上の処理を行う最近色判定手段6の実施例
である。画素値(L,u,v)には、投影演算手段61
により式(4)が演算が施され、比較手段67によりその
演算結果の正負が判定され、第1段階の結果として0又
は1が出力される。係数A,B,C,Dとしては係数記憶手段6
4に記憶されているものを利用する。第2段階の投影演
算手段62は、係数A,B,C,Dを第1段階の結果のコードに
より係数記憶手段65から読み出し式(4)の演算を行な
う。例えば、第一段階の結果が0の場合、読み出される
係数は境界602に関するものであり、結果が1の場合に
は、係数は境界603に関するものである。比較手段68に
より第2段階の結果としてコードの2桁目が出力され
る。第3段階の投影演算手段63は、上記と同様の係数A,
B,C,Dを第1及び第2段階の結果として得られた2桁の
コードにより係数記憶手段66から読み出して式(4)の
演算が行なわれる。比較手段69によりコードの3桁目が
出力され、代表色を示す3桁のコードが得られる。これ
を8段迄繰り返すように構成すれば256色(8桁)表示
のための最近色判定手段が実現される。
FIG. 3 shows an embodiment of the latest color judging means 6 for performing the above processing. The pixel value (L * , u * , v * ) is added to the projection calculation means 61.
Equation (4) is operated according to, and the comparing means 67 determines whether the operation result is positive or negative, and outputs 0 or 1 as a result of the first stage. Coefficient storage means 6 as coefficients A, B, C, D
Use the one stored in 4. The projection calculation means 62 in the second stage reads out the coefficients A, B, C, and D from the coefficient storage means 65 by using the code of the result in the first step, and performs the operation of equation (4). For example, if the result of the first stage is 0, the coefficient read is for the boundary 602, and if the result is 1, the coefficient is for the boundary 603. The second digit of the code is output by the comparing means 68 as a result of the second step. The projection calculation means 63 in the third stage includes the same coefficients A,
B, C, and D are read from the coefficient storage means 66 using the two-digit code obtained as a result of the first and second steps, and the operation of equation (4) is performed. The third digit of the code is output by the comparing means 69, and a three-digit code indicating the representative color is obtained. If this process is repeated up to eight levels, a recent color judging means for displaying 256 colors (8 digits) is realized.

(発明の効果) 以上述べた方法及び装置によりカラー画像を表現すれ
ば、本来フルカラーディスプレイで表示される自然色画
像を少数の限定色しか同時には表示できないカラーマッ
プディスプレイによっても、十分違和感なく表示するこ
とができる。また、これによりカラー画像の蓄積を行な
う場合、元々、R,G,B3バイトを要していた画像データが
例えば1バイトですむため、記憶装置の容量や転送デー
タ量を圧縮することができ、工業的、経済的に大きな効
果がある。この場合、本発明によって色数を減少させる
のには処理時間はかかるが、その圧縮された画像を表示
するのには全く復号処理は不要であり大変効果的であ
る。また、代表色のセットはどの画像についても固定し
ているので、各画像の色分布毎に代表色を選択する方法
に比較し高速に実行される効果もある。
(Effects of the Invention) When a color image is expressed by the method and apparatus described above, a natural color image originally displayed on a full color display can be displayed without a sense of incongruity even with a color map display that can simultaneously display only a small number of limited colors. be able to. In addition, when storing color images, image data that originally required three bytes of R, G, and B can be reduced to one byte, for example, so that the capacity of the storage device and the amount of transfer data can be reduced. It has great industrial and economic effects. In this case, although it takes a long processing time to reduce the number of colors according to the present invention, no decoding processing is required to display the compressed image, which is very effective. In addition, since the set of representative colors is fixed for every image, there is also an effect that the method is executed at a higher speed than the method of selecting a representative color for each color distribution of each image.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の実施例を示すブロック図、第2図は最
近色判定手段の動作の説明図、第3図は最近色判定手段
の実施例を示すブロック図、第4図はフルカラーディス
プレイの構成を示すブロック図、第5図はカラーマップ
ディスプレイの構成を示すブロック図、第6〜8図は従
来のディザ法の説明図、第9図は均等色空間で表現され
たカラー画像に従来のディザ法を適当できないことを示
す説明図、第10図はディザパターンの画素値の実施例、
第11図は本発明に用いられるディザ法の効果を示す説明
図である。 1……画像メモリ、2……画像走査手段、3……色変換
手段、4……ディザパターン記憶手段、5……加算器
群、6……最近色判定手段、7……カラーマップ、8…
…D/A変換器、9……CRT、10……画像メモリ、13……閾
値画像メモリ、14……比較器、15……加算器。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram of the operation of the latest color judgment means, FIG. 3 is a block diagram showing an embodiment of the latest color judgment means, and FIG. FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of a color map display, FIGS. 6 to 8 are explanatory diagrams of a conventional dither method, and FIG. 9 is a diagram showing a conventional color image expressed in a uniform color space. FIG. 10 is an explanatory diagram showing that the dither method cannot be appropriately applied, FIG. 10 is an example of a pixel value of a dither pattern,
FIG. 11 is an explanatory diagram showing the effect of the dither method used in the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image memory, 2 ... Image scanning means, 3 ... Color conversion means, 4 ... Dither pattern storage means, 5 ... Adder group, 6 ... Recent color judgment means, 7 ... Color map, 8 …
... D / A converter, 9 ... CRT, 10 ... Image memory, 13 ... Threshold image memory, 14 ... Comparator, 15 ... Adder.

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】カラー画像を均等色空間の成分で表わし、
該カラー画像の画素毎に、対応するディザパターンの画
素値を加算して変調画素値を得、該変調画素値を、前記
均等色空間の表示可能領域中に等間隔にサンプルされた
代表色セットの内の最も近い代表色で表現するカラー画
像の限定色表現方法。
1. A color image is represented by components of a uniform color space.
For each pixel of the color image, a pixel value of the corresponding dither pattern is added to obtain a modulated pixel value, and the modulated pixel value is sampled at equal intervals in the displayable area of the uniform color space. A limited color expression method for a color image expressed by the closest representative color.
【請求項2】請求項1記載のカラー画像の限定色表現方
法において、均等色空間を、均等色空間の明度方向を約
4倍引き伸ばした変形均等色空間としたカラー画像の限
定色表現方法。
2. A method according to claim 1, wherein the uniform color space is a modified uniform color space in which the lightness direction of the uniform color space is extended by about four times.
【請求項3】均等色空間の三成分で表わされたカラー画
像の各画素について加算すべきディザパターンの画素値
を記憶しているディザパターン記憶手段と、前記カラー
画像の各画素毎に、対応するディザパターンの画素値を
成分毎に加算し変調画素値を得る加算器群と、該変調画
素値が表わす色に最も近い色の代表色を選びその色コー
ドを出力する最近色判定手段、からなるカラー画像の限
定色表現装置。
3. A dither pattern storage means for storing pixel values of a dither pattern to be added for each pixel of a color image represented by three components of a uniform color space; An adder group for adding a pixel value of a corresponding dither pattern for each component to obtain a modulation pixel value, and a latest color determination unit that selects a representative color closest to the color represented by the modulation pixel value and outputs a color code thereof; Device for expressing a limited color of a color image.
【請求項4】請求項3記載のカラー画像の限定色表現装
置において、均等色空間を均等色空間の明度方向を約4
倍引き伸ばした変形均等色空間としたカラー画像の限定
色表現装置。
4. A color image limited color expression apparatus according to claim 3, wherein the uniform color space is set to a lightness direction of about 4
A limited color expression device for a color image in a transformed uniform color space that has been doubled.
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