JP3359134B2 - 色信号処理装置 - Google Patents
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Description
号値からそれらの関数である出力信号値へ変換する、色
信号処理装置に関する。
図10に示すようなものがある。これは原稿画像をR,
G,B(レッド,グリーン,ブルー)の3色に色分解
し、これを減法混色の3原色であるC,M,Y(シア
ン,マゼンタ,イエロー)信号に変換し、インクジェッ
トプリンターなどで印字出力させ、カラーの複製画像を
得ようとするものである。
03で入力3原色信号R,G,Bから出力色信号C,
M,Yを個別に生成する。
成するには、信号処理回路101,102,103では
それぞれ次式のようないわゆるマスキング演算が実行さ
れる。
数である。
01,102,103で上記のような積和演算を行うの
ではなく、あらかじめその演算結果をテーブルメモリー
に記憶しておき、入力されるR,G,B信号値に対しそ
の演算結果をテーブルから読み出して出力するというル
ックアップテーブル方式も考えられている。しかし、こ
の場合、入力信号が各色8ビットで表現されているとす
ると、224アドレス(すなわち1600万以上)の記憶
領域が必要となり、現実的ではない。
に示すようなものが提案されている。これは入力R,
G,B信号を上位ビットデータ111と下位ビットデー
タ112とに分割し、テーブルメモリー113には上位
ビットに対する演算結果のみを記憶しておき、この上位
ビットデータに対する出力値114を下位ビットデータ
112で線形補間(115)して最終出力信号116を
求めるというものである。こうすることにより、テーブ
ルメモリー113の記憶領域は上位ビットのビット数で
必要となるアドレスだけ持っていれば良いことになり、
例えば上位ビットとして各色3ビットとすれば29 アド
レス(すなわち512アドレス)の記憶領域だけあれば
良いということになり、記憶領域を大幅に減らすことが
可能になる。
て、テーブルメモリー113と補間回路115を組み合
わせた色信号処理装置では、複雑な非線形変換を比較的
容易に実現できるという利点があるが、記憶してあるデ
ータの間の入力信号に対して線形補間で出力信号を求め
ているので補間誤差が発生する。
は、上位ビットとして取るビット数を大きくするのが最
も有効であるが、1ビット大きくするということはR,
G,B3入力の場合、テーブルメモリーの記憶領域を2
3 倍(すなわち8倍)にするということを意味してい
る。
ドオフ(交換)の関係となり、必要なメモリー量(記憶
容量)を小さくするためには、変換精度をある程度犠牲
にして、ビット数の設定をせざるを得ないという問題が
あった。
で、その目的とするところは、メモリー量を比較的小さ
く保ったまま十分な演算精度が得られる色信号処理装置
を提供することにある。
め、本発明は、3つのデジタル色分解信号を入力し、該
3つのデジタル色分解信号の信号値で決まる新たな信号
値を出力する色信号処理装置において、入力した前記3
つのデジタル色分解信号を各々上位ビットと下位ビット
のデータに分割する分割手段、分割された前記上位ビッ
トをアドレス信号として入力して該上位ビットの3信号
すべての組み合わせに対する出力値をあらかじめ記憶す
る第1のメモリー手段、分割された前記上位ビットをア
ドレス信号として入力して該上位ビットで表される信号
値に所定のオフセットを加えた信号値のすべての組み合
わせに対する出力値をあらかじめ記憶する第2のメモリ
ー手段、前記第1のメモリー手段の出力値と前記第2の
メモリー手段の出力値と分割された前記下位ビットのデ
ータとに基づき最終出力信号として前記新たな信号値を
求める補間手段とを具備したことを特徴とする。
て、前記所定オフセットは、入力信号値の表現できる信
号レベルステップ数のうちの前記上位ビットデータで区
別可能な最小の信号レベルステップ数の2分の1の値で
あることを特徴とすることができる。
前記補間手段は、入力した前記3つのデジタル色分解信
号(入力信号)により作られる3次元色空間で、前記上
位ビットデータにより決まる単位立方体の頂点8点と該
単位立方体内の1点により該単位立方体を6つの四角錐
に分割し、該6つの四角錐のうちに前記入力信号が含ま
れるように前記単位立方体の頂点の4点と前記単位立方
体内の1点で構成される四角錐を1つ選択する四角錐選
択信号を発生する手段と、該四角錐選択信号により前記
第1のメモリー手段から前記単位立方体の頂点の4点に
対応する4つの出力値を出力し、前記上位ビットデータ
により前記第2のメモリー手段から前記単位立方体内の
1点に対応する1つの出力値を出力し、選択された四角
錐の頂点に当る合計5つの出力値と前記下位ビットのデ
ータとに基づき前記入力信号に対応する最終出力値を求
める手段とを有することを特徴とすることができる。
前記補間手段は、前記6つの四角錐のうち前記入力信号
の信号値(入力信号値)が含まれるように四角錐を1つ
選択する際、前記入力信号のそれぞれの下位ビットデー
タの3つと、前記入力信号値の表現できる信号レベルス
テップ数のうちで前記上位ビットデータで区別可能な最
小の信号レベル数から前記下位ビットデータを引いたデ
ータの3つの合計、6つのデータの最小値を検出する手
段を有し、6つの中のいずれが最小となるかによって四
角錐を選択することを特徴とすることができる。
前記補間手段は、前記選択された四角錐内の補間におい
て、前記単位立方体の頂点の4点にあたる四角錐の底面
の4点のそれぞれと単位立方体の重心点に当る四角錐の
頂点とで、まず前記検出された最小値でもって決まる重
み付けによって補間を行い、更に補間で求めた4点を線
形補間して入力信号値に対する最終出力値を求めること
を特徴とすることができる。
ットと下位ビットのデータに分割する。この上位ビット
の3信号すべての組み合わせに対する出力値を記憶する
第1のメモリー手段に上位ビットを、この上位ビットで
表される信号値に所定のオフセットを加えた信号値のす
べての組み合わせに対する出力値を記憶する第2のメモ
リー手段に、入力信号の下位ビットを入力し、この第1
メモリー手段の出力値と第2のメモリー手段の出力値、
及び当該下位ビットデータとに基づき補間手段により最
終出力信号を求める。これにより、メモリー量を比較的
小さく保ったまま十分な演算精度が得られる。
に説明する。
施例の色信号処理装置の回路構成を示す。本図では、
R,G,B3入力信号に対し出力信号Cを得る場合を示
している。11はR,G,B3入力信号の上位ビット信
号であって第1のテーブルメモリー12にアドレス信号
として入力され、そのメモリーに記憶されている第1の
出力値13を読み出す。14は11と同じくR,G,B
3入力信号の上位ビット信号であって第2のテーブルメ
モリー15にはアドレス信号として入力され、そのメモ
リーに記憶されている第2の出力値16を読み出す。1
7はR,G,B3入力信号の下位ビット信号であって補
間回路18に入力される。補間回路18では、第1の出
力値13,第2の出力値16,下位ビットデータ(信
号)17に基づき、後述するような線形補間演算を実行
し、最終出力信号19を出力する。
リー12,15について説明する。
ン,ブルー)と最終出力信号C(シアン)の関係が関数
Fとして下記の(1)式のように定義されているものと
する。
位ビットデータRU,GU,BU、及び下位ビットデー
タRL,GL,BLに分割されるものとする。
ットのビット数NU、下位ビットのビット数NLである
としている。(明らかにNi=NU+NLである)
R,G,B各々の上位ビットのすべての組み合わせに対
する出力値、すなわち下位ビットデータが0であるよう
な全てのR,G,B入力信号に対する(1)式の関数値
が書き込まれている。これをC1(i,j,k)と書く
ことにすると、
式から明らかなように、(2NU+1)3 アドレス(例え
ばNU=3の場合は729アドレス)である。
次元空間上で見ると、図2で示すように、入力信号値の
2NLステップ間隔で均等に並んだ格子点上にC1が書き
込まれている状態となっている。
図3に示すように、図2に示す上記の格子点の間を埋め
るような点でのデータC2を記憶させるようにする。す
なわち、あるオフセット値をδとして、次式(4)のよ
うな関数値C2を記憶させる。
ように設定する必要があるが、次の条件が成り立ってい
れば良い。
(6)に設定するものとする。
式から明らかなように、(2NU)3 アドレス(例えばN
U=3の場合は512アドレス)である。
ーブルメモリー12,15の内容からCの最終出力信号
19を補間回路18で求めるのであるが、このときのデ
ータの補間方法について、図4を用いて説明する。
位ビットデータ、下位ビットデータに分割されている。
第1のテーブルメモリー12からは入力R,G,B値に
最も近い4近傍の格子点データC11〜C14を読み出
す。これらデータは図4で白丸で示すように、入力R,
G,B信号に最も近い面の4つの頂点のデータとして書
き込まれているデータである。入力信号に最も近い面と
しては入力信号を囲む、6個の面のいずれかが選ばれる
ことになるが、入力信号値と6個の面との距離を求め
て、それが最小となるものを選ぶようにする。
る場合、C11〜C14はR,G,Bの上位ビットデー
タを(3)式に当嵌めて以下のように表せる。
ので時系列的に読み出してもよいし、また同じテーブル
メモリーを4個用意して並列に読み出すようにしてもよ
い。
R,G,B信号に最も近い格子点データC21を読み出
す。このC21は図4では黒丸で示しており、また
(4)式に当嵌めると以下のように表せる。
が(6)式のように求められているので、入力R,G,
B信号値は、図5の(A)に示すように、これら5点C
11〜C14とC21で作られる四角錐の内側に入るこ
とになる。従って、これら5点それぞれと、入力信号値
を通る直線が5点それぞれと反対側の四角錐の面と交わ
る点S11〜S14,S21を図5の(B)に示すように求
め、このS11〜S14,S21と入力信号値との距離D11
〜D14,D21を求めれば、求められた距離Dijで
格子点データCijに重みをつけた次式のような補間演
算により、最終出力信号Cが得られることになる。
した補間方法とは別の補間方法を使った本発明の第2の
実施例の色信号処理装置について図6のブロック図を参
照して説明する。また、その説明を簡略化するため、オ
フセット値をδ=2NL/2としたときについて説明す
る。
1によりそれぞれ上位ビット(RU,GU,BU)と下
位ビット(RL,GL,BL)に分割されている。第1
のテーブルメモリー68〜71からは入力信号R,G,
Bに最も近い4近傍の格子点データC11からC14を
読み出す。この入力信号R,G,Bに最も近い4近傍の
格子点データC11からC14の求め方は、下位ビット
によって求まる6つのRL,GL,BL,2NL−RL,
2NL−GL,2NL−BLの最小値(MINL)を図6の
最小値検出部62で求めることでどの四角錐かを選択
し、その四角錐選択信号(Se1)により下記の表1に
より第1のメモリーアドレスを4点選択する。ここで2
NLは入力信号値の表現できる信号レベルステップ数のう
ちの上位ビットデータで区別可能な最小の信号レベル数
であり、図2に示す格子点の間隔を表している。
から四角錐が図7で表すSe15と判別され、(3)式
により格子点データC11からC14は以下のように表
せる。
G,Bに最も近い格子点データC21を読み出す。
(4)式から以下のように表せる。
順で合計5個の格子点C11〜C14,C21が得ら
れ、入力信号R,G,Bは図8に示すように上記5点C
11〜C14,C21で作られる四角錐の内部に入るこ
とになる。次に上記5個の格子点から成る四角錐内部の
補間方法を図6及び図8を参照して説明する。
面H1から入力信号までの距離h(図6の最小値検出部
62で求める)の入力信号を含む平面H2の各頂点C3
1からC34の4点をC11からC14の4点とC21
の1点から図6の第1の補間部73〜76で補間して求
める。例えば、C31は以下のように求めることがで
き、C32,C33,C34も同様に求めることができ
る。
る4角形と、入力信号値で分割される4つの部分の面積
S11からS14を求めれば、求めた面積Sijで平面
H2の4つの頂点C31からC34に図6の重み係数発
生部63からの重み付けによって図6の第2の補間部7
7で補間して、最終出力信号Cを以下の式で求めること
ができる。
入力信号値の下位ビットデータRL,GL,BLを用い
て求める方法を説明する。
座標HP(α,β)により次式(13)から求めること
ができる。また、平面H1の座標HP(α,β)は入力
信号値の下位ビットから求めることができる。たとえ
ば、最小値(MINL)がBLのときは、(α,β)=
(RL,GL)となる。
算で求めているが、(h,α,β)の全ての組み合わせ
のS11からS14の4値の計算値を予めメモリーに記
憶させておき、補間の度にこのメモリーを参照するよう
にしても好ましい。
義して説明したが、この値以外でも上記実施例と同様に
求めることが出来ることは言うまでもない。
Y,M,C,K(イエロー,マゼンタ,シアン,ブラッ
ク)のうちC(シアン)のみについての説明をしたが、
他のY,M,Kについても同様にして求めることができ
ることは言うまでもない。
メモリー量を比較的小さく保ったまま十分な演算精度が
得られる色信号処理装置を提供できるという効果があ
る。
構成を示すブロック図である。
の格子点を説明する図である。
ータを説明する図である。
を示す図である。
説明する図である。
ク図である。
で6つの四角錐に分割した例を示す図である。
図である。
説明する図である。
る。
る。
Claims (5)
- 【請求項1】 3つのデジタル色分解信号を入力し、該
3つのデジタル色分解信号の信号値で決まる新たな信号
値を出力する色信号処理装置において、 入力した前記3つのデジタル色分解信号を各々上位ビッ
トと下位ビットのデータに分割する分割手段、 分割された前記上位ビットをアドレス信号として入力し
て該上位ビットの3信号すべての組み合わせに対する出
力値をあらかじめ記憶する第1のメモリー手段、 分割された前記上位ビットをアドレス信号として入力し
て該上位ビットで表される信号値に所定のオフセットを
加えた信号値のすべての組み合わせに対する出力値をあ
らかじめ記憶する第2のメモリー手段、 前記第1のメモリー手段の出力値と前記第2のメモリー
手段の出力値と分割された前記下位ビットのデータとに
基づき最終出力信号として前記新たな信号値を求める補
間手段とを具備したことを特徴とする色信号処理装置。 - 【請求項2】 前記所定オフセットは、入力信号値の表
現できる信号レベルステップ数のうちの前記上位ビット
データで区別可能な最小の信号レベルステップ数の2分
の1の値であることを特徴とする請求項1に記載の色信
号処理装置。 - 【請求項3】 前記補間手段は、入力した前記3つのデ
ジタル色分解信号(入力信号)により作られる3次元色
空間で、前記上位ビットデータにより決まる単位立方体
の頂点8点と該単位立方体内の1点により該単位立方体
を6つの四角錐に分割し、該6つの四角錐のうちに前記
入力信号が含まれるように前記単位立方体の頂点の4点
と前記単位立方体内の1点で構成される四角錐を1つ選
択する四角錐選択信号を発生する手段と、 該四角錐選択信号により前記第1のメモリー手段から前
記単位立方体の頂点の4点に対応する4つの出力値を出
力し、前記上位ビットデータにより前記第2のメモリー
手段から前記単位立方体内の1点に対応する1つの出力
値を出力し、選択された四角錐の頂点に当る合計5つの
出力値と前記下位ビットのデータとに基づき前記入力信
号に対応する最終出力値を求める手段とを有することを
特徴とする請求項1及び2に記載の色信号処理装置。 - 【請求項4】 前記補間手段は、前記6つの四角錐のう
ち前記入力信号の信号値(入力信号値)が含まれるよう
に四角錐を1つ選択する際、前記入力信号のそれぞれの
下位ビットデータの3つと、前記入力信号値の表現でき
る信号レベルステップ数のうちで前記上位ビットデータ
で区別可能な最小の信号レベル数から前記下位ビットデ
ータを引いたデータの3つの合計、6つのデータの最小
値を検出する手段を有し、6つの中のいずれが最小とな
るかによって四角錐を選択することを特徴とする請求項
3に記載の色信号処理装置。 - 【請求項5】 前記補間手段は、前記選択された四角錐
内の補間において、前記単位立方体の頂点の4点にあた
る四角錐の底面の4点のそれぞれと単位立方体の重心点
に当る四角錐の頂点とで、まず前記検出された最小値で
もって決まる重み付けによって補間を行い、更に補間で
求めた4点を線形補間して入力信号値に対する最終出力
値を求めることを特徴とする請求項4に記載の色信号処
理装置。
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