JP3527291B2 - 色変換処理装置、色逆変換処理装置及び映像信号処理装置 - Google Patents
色変換処理装置、色逆変換処理装置及び映像信号処理装置Info
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Description
逆変換処理装置及び映像信号処理装置に関するものであ
る。
変換処理装置を示すブロック回路図である。図におい
て、127,128は3次元ルックアップテーブル(以
下、LUTと記す)である。
ン方式には、NTSC(National Television System Commit
tee)方式、PAL(Phase Alternation by Line)方式、SECA
M(Sequential a Memoire) 方式があるが、例えばNTSC方
式におけるRGB色空間の信号を、CIE 1976 L*a*b*均
等知覚色空間の信号に変換する方法を以下に示す。CIE1
976 L*a*b*均等知覚色空間は、国際照明委員会(Commis
sion Internationalede l■Eclairage 略称: CIE)が19
76年に推奨した知覚的にほぼ均等な歩度をもつ色空間で
ある。まず、以下の(1),(2),(3)式に示すよ
うに、NTSC方式のRGB信号をXYZに変換する。 X=0.6069R+0.1739G+0.2009B ……(1) Y=0.2991R+0.5870G+0.1139B ……(2) Z=0.0000R+0.0660G+1.1169B ……(3)
座標 x=0.3101,y=0.3163:相関色温度約6770K)であ
り、C光源の三刺激値X0Y0Z0はY0を100とすると、
(4),(5),(6)式のようになる。 X0=98.072 ……(4) Y0=100.000 ……(5) Z0=118.225 ……(6)
に変換する。 L*=116(Y/Y0)1/3-16 :Y/Y0> 0.008856 ……(7) L*=903.29(Y/Y0) :Y/Y0<=0.008856 ……(8) a*=500(X’-Y’) ……(9) b*=200(Y’-Z’) ……(10) X’=(X/X0)1/3 :X/X0> 0.008856 ……(11) X’=7.787(X/X0)+16/116 :X/X0<=0.008856 ……(12) Y’=(Y/Y0)1/3 :Y/Y0> 0.008856 ……(13) Y’=7.787(Y/Y0)+16/116 :Y/Y0<=0.008856 ……(14) Z’=(Z/Z0)1/3 :Z/Z0> 0.008856 ……(15) Z’=7.787(Z/Z0)+16/116 :Z/Z0<=0.008856 ……(16)
NTSC方式におけるRGB色空間の信号を、CIE 1976 L*a
*b*均等知覚色空間の信号に非線形変換する。次に、CIE
1976 L*a*b*均等知覚色空間をRGB色空間の信号に逆
変換する方法を以下に示す。まず、以下の(17)式か
ら(20)式に示すように、基準白色をC光源とするL*
a*b*からXYZに変換する。 X=X0{(L*+16)/116+a*/500}3 ……(17) Y=Y0{(L*+16)/116}3 :L*>=8.0 ……(18) Y=Y0×L*/903.29 :L*< 8.0 ……(19) Z=Z0{(L*+16)/116-b*/200}3 ……(20)
る。 R=1.9106X−0.5335Y−0.2893Z ……(21) G=−0.9848X+1.9983Y−0.0266Z ……(22) B=0.0582X−0.1181Y+0.8969Z ……(23)
のR,G,Bに対するL*,a*,b*を算出し、変換値を3次
元LUT127に記憶させる。また、(17)式から
(23)式の逆変換式からL*,a*,b*に対する全てのR,
G,Bを算出し、変換値を3次元LUT128に記憶さ
せる。図31に3次元LUT127の概念図を示す。3
次元LUT127により、入力信号Ri,Gi,Biの格子点に
位置する出力信号L*(Ri,Gi,Bi),a*(Ri,Gi,Bi),b*(Ri,G
i,Bi)が得られる。図32に3次元LUT128の概念
図を示す。3次元LUT128により、入力信号Li*,ai
*,bi* の格子点に位置する出力信号R(Li*,ai*,bi*),G
(Li*,ai*,bi*),B(Li*,ai*,bi*) が得られる。
UTの格子点数を多くするほど変換精度は高くなる。全
ての入力信号に対する出力信号をLUTにより直接得る
方法をダイレクトマッピング法といい、ダイレクトマッ
ピング法を用いると、どの様な複雑な変換方法であって
も、高速かつ高精度の変換が可能となる。
信号L*,a*,b*を各々8ビットとすると、この正変換に用
いる3次元LUT127の容量は 384Mビットとなり、
大規模な記憶手段を必要とするため、実用的ではない。
一般には、入力信号の上位信号を用いてダイレクトマッ
ピング法により数個の近傍値を得、入力信号の下位信号
を用いて、数個の近傍値から出力信号を補間する方法が
用いられる。
は「ITEJ Technical Report Vol.16,No.31,pp.25-30」
に示された他の従来の色変換処理装置を示すブロック回
路図である。図において、129は3次元LUT、13
0は補間係数生成回路、131から138は乗算器、1
39は加算回路である。
次元LUT129に入力する。また、Ri,Gi,Biの下位信
号r,g,b を補間係数生成回路130に入力する。3次元
LUT129の出力d0,d1,d2,d3,d4,d5,d6,d7 を各々乗
算器131,132,133,134,135,13
6,137,138に入力する。補間係数生成回路13
0の出力w0,w1,w2,w3,w4,w5,w6,w7 を各々乗算器13
1,132,133,134,135,136,13
7,138に入力する。乗算器131,132,13
3,134,135,136,137,138の出力を
加算回路139に入力する。加算回路139の出力の上
位8ビット分dを得る。dはd0,d1,d2,d3,d4,d5,d6,d7
に各々w0,w1,w2,w3,w4,w5,w6,w7を乗じて加え合わせ、
補間係数を1に正規化するために下位15ビット分を切
り捨てたものである。
を各々mビットの信号、入力信号Ri,Gi,Biの上位nビッ
ト分を各々Rn,Gn,Bnとする。ただし、m>nである。3
次元LUT129から入力信号Ri,Gi,Biの近傍8点の単
位立方格子(Rn,Gn,Bn),(Rn+Dn,Gn,Bn),(Rn+Dn,Gn,Bn+D
n),(Rn,Gn,Bn+Dn),(Rn,Gn+Dn,Bn),(Rn+Dn,Gn+Dn,Bn),(R
n+Dn,Gn+Dn,Bn+Dn),(Rn,Gn+Dn,Bn+Dn)に位置するd0,d1,
d2,d3,d4,d5,d6,d7を得る。ただし、Dnは3次元LUT
129の単位立方格子の1辺の長さで2m-nである。
すように、入力信号Ri,Gi,Biの近傍8点の単位立方格子
に位置する出力信号を d0,d1,d2,d3,d4,d5,d6,d7とす
る。入力信号Ri,Gi,Biの下位m−nビット分を各々 r,
g,b、単位立方格子の一辺の長さをDnとする。入力信号R
i,Gi,Biを中心としてR軸方向、G軸方向、B軸方向の
3方向で8分割した直方体の体積を、各々 w0,w1,w2,
w3,w4,w5,w6,w7とする。入力信号Ri,Gi,Biに対する出力
信号dは、式(24)のように補間される。 d=d0w0+d1w1+d2w2+d3w3+d4w4+d5w5+d6w6+d7w7 ……(24) この補間法を用いて、L*,a*,b*それぞれの補間を行な
う。
逆変換処理装置を示すブロック回路図である。図におい
て、141は3次元LUT、142は補間係数生成回
路、143から150は乗算器、151は加算回路であ
る。
n*を3次元LUT141に入力する。また、Li*,ai*,bi
*の下位信号 l*,a*,b*を補間係数生成回路142に入力
する。3次元LUT141の出力 p0,p1,p2,p3,p4,p5,p
6,p7を各々乗算器143,144,145,146,1
47,148,149,150に入力する。補間係数生
成回路142の出力 v0,v1,v2,v3,v4,v5,v6,v7を各々乗
算器143,144,145,146,147,14
8,149,150に入力する。乗算器143,14
4,145,146,147,148,149,150
の出力を加算回路151に入力する。加算回路151の
出力の上位8ビット分pを得る。pはp0,p1,p2,p3,p4,p
5,p6,p7に各々v0,v1,v2,v3,v4,v5,v6,v7を乗じて加え合
わせ、補間係数を1に正規化するために下位15ビット
分を切り捨てたものである。
i*,bi*を各々mビットの信号、入力信号 Li*,ai*,bi*の
上位nビット分を各々 Ln*,an*,bn*とする。ただし、m
>nである。3次元LUT141から入力信号Li*,ai*,
bi*の近傍8点の単位立方格子(Ln*,an*,bn*),(Ln*,an*+
Dn,bn*),(Ln*,an*+Dn,bn*+Dn),(Ln*,an*,bn*+Dn),(Ln*+
Dn,an*,bn*),(Ln*+Dn,an*+Dn,bn*),(Ln*+Dn,an*+Dn,bn*
+Dn),(Ln*+Dn,an*,bn*+Dn)に位置するp0,p1,p2,p3,p4,p
5,p6,p7を得る。ただし、Dnは3次元LUT141の単
位立方格子の1辺の長さで2m-nである。
すように、入力信号 Li*,ai*,bi*の近傍8点の単位立方
格子に位置する出力信号をp0,p1,p2,p3,p4,p5,p6,p7 と
する。入力信号 Li*,ai*,bi*の下位m−nビット分を各
々l*,a*,b*、単位立方格子の一辺の長さをDnとする。入
力信号 Li*,ai*,bi*を中心としてL*軸方向、a*軸方向、
b*軸方向の3方向で8分割した直方体の体積を、各々 v
0,v1,v2,v3,v4,v5,v6,v7とする。入力信号 Li*,ai*,bi*
に対する出力信号pは、式(25)のように補間され
る。 p=p0v0+p1v1+p2v2+p3v3+p4v4+p5v5+p6v6+p7v7 ……(25)
及び色逆変換処理装置は以上のように構成されているた
め、実時間またはそれに準ずる速度で色変換することは
可能であるが、以下の問題点があった。
をダイレクトマッピング法により得ると、高精度の変換
が可能であるが、大容量のLUTを必要とする。
入力信号の上位信号を用いてダイレクトマッピング法に
より数個の近傍値を得、入力信号の下位信号を用いて、
数個の近傍値から出力信号を補間する方法において、単
位立方格子8点を用いる8点補間では変換精度は高い
が、多くの乗算器を必要とし、回路規模が大きくなる。
また、6点補間、5点補間、4点補間など補間に用いる
データ数を減らして回路規模を小さくすると、乗算器の
数は少なくなるが変換精度も低くなる。
えばRGB信号で表わされる画像においてR,G,B各
々にアパーチャ補正を行なうか、RGB信号をマトリク
ス演算により輝度信号Y、R−Y色差信号、B−Y色差
信号に変換して、輝度信号Yの高周波部分における輝度
信号Y、R−Y色差信号、B−Y色差信号の利得を制御
し、アパーチャ補正を行っていた。しかし、RGB色空
間は混色系の色空間であり、人間の視覚特性にとって均
等な空間ではなく、以下の問題点があった。
わされる画像の高周波部分でR,G,B信号の利得を一
定の比率で変化させるようなアパーチャ補正を行なうた
め、色相、明度、彩度の平衡が崩れ、色の再現性が悪く
なる。
−Y色差信号、B−Y色差信号においてアパーチャ補正
を行なうことにより、明度、彩度に分けて強調すること
が可能となるが、均等知覚色空間ではないため、色の再
現性は低下する。
めになされたもので、実時間またはそれに準ずる速度
で、従来より高精度の色変換を少ない回路規模で行なう
ことができる色変換処理装置及び色逆変換処理装置を得
ることを目的とする。
* 均等知覚色空間などの人間の視覚特性にとって均等な
均等知覚色空間に変換し、L*,a*,b*各々にアパーチャ補
正を行なうことにより、色相、明度、彩度の平衡を崩さ
ず、色の再現性を低下させない映像信号処理装置を得る
ことを目的とする。
色変換処理装置は、第1、第2、第3の色信号で表わさ
れる第1の3次元色空間を第4、第5、第6の色信号で
表わされる第2の3次元色空間に変換する色変換処理装
置において、第1の色信号を入力とし、第1の色信号の
入力値の近傍に位置するk(kは自然数)番目及びk+
1番目に格納された第1の色信号と該格納番号kを出力
する第1記憶手段と、該格納番号k及び第2、第3の色
信号を入力し、第1、第2、第3の色信号の第2の3次
元色空間内における値を示す点を含む単位立方格子に位
置する複数点の第4、第5、第6の色信号を出力する第
2記憶手段と、前記複数点の第4、第5、第6の色信号
を、第1の記憶手段のk番目及びk+1番目に格納され
た第1の色信号の値、及び第2、第3の色信号の入力値
をそれぞれ用いて生成される補間係数により補間する補
間処理手段を備え、第2の記憶手段は第4の色信号の各
値を等間隔で記憶し、第1の記憶手段は第2の記憶手段
に記憶された第4の色信号の各値に対応する第1の色信
号の値を格納するものである。
装置は、第1、第2、第3の色信号で表わされる第1の
3次元色空間を第4、第5、第6の色信号で表わされる
第2の3次元色空間に変換する色変換処理装置におい
て、第1の色信号をm(mは自然数)ビットのディジタ
ル信号として入力し、入力された第1の色信号の近傍に
位置するk(kは自然数)番目及びk+1番目に格納さ
れた第1の色信号と該格納番号kを出力する第1記憶手
段と、mビットのディジタル信号である第2、第3の色
信号及び格納番号kを入力し、第1、第2、第3の色信
号の第2の3次元色空間内における値を示す点を含む単
位立方格子に位置する8点の第4、第5、第6の色信号
を出力する第2記憶手段と、前記8点の第4、第5、第
6の色信号に乗ずるための補間係数を生成する補間係数
生成手段と、前記単位立方格子に位置する8点のうち、
第1の色信号がk番目に格納されたものである場合の4
点の単位平面格子に位置する第4、第5、第6の色信号
に、各々前記補間係数を乗じて加え合わせた第1補間信
号を出力する手段と、前記単位立方格子に位置する8点
のうち、第1の色信号がk+1番目に格納されたもので
ある場合の4点の単位平面格子に位置する第4、第5、
第6の色信号に、各々前記補間係数を乗じて加え合わせ
た第2補間信号を出力する手段と、第1補間信号にk+
1番目に格納された第1の色信号からmビットの第1の
色信号を減じたものを乗じて、第2補間信号にmビット
の第1の色信号からk番目に格納された第1の色信号を
減じたものを乗じて加えることにより、第4、第5、第
6の色信号を算出する補間処理手段を備えたものであ
る。
装置は、色変換後の第4、第5、第6の色信号で表わさ
れる特定色の明度が一定量の増加となるような第1の色
信号を第1記憶手段に格納したものである。
装置は、色変換後の第4、第5、第6の色信号で表わさ
れる無彩色の明度が一定量の増加となるような第1の色
信号を第1記憶手段に格納したものである。
装置は、第1、第2、第3の色信号が各々mビットのデ
ィジタル信号の場合、下位m−n(nは自然数でm>
n)ビット分の第2、第3の色信号を中心として1辺が
2m-nビットの単位平面を、第2の色信号の軸方向と第
3の色信号の軸方向で、4分割した場合の4平面の面積
を補間係数として出力する補間係数生成手段を備えたも
のである。
装置は、第1、第2、第3の色信号がグリーン、レッ
ド、ブルーの場合、第2記憶手段を、上位nビット分の
第2、第3の色信号及びn+p(pは自然数でn>p)
ビット分の格納番号kを入力し、mビットの第1、第
2、第3の色信号を示す第2の3次元色空間内の点の近
傍の単位立方格子に位置する8点の第4、第5、第6の
色信号を出力するように構成したものである。
装置は、第1、第2、第3の色信号が輝度信号、第1の
色差信号、第2の色差信号の場合、第2記憶手段を、上
位nビット分の第2、第3の色信号及びn+pビット分
の格納番号kを入力し、mビットの第1、第2、第3の
色信号を示す第2の3次元色空間内の点の近傍の単位立
方格子に位置する8点の第4、第5、第6の色信号を出
力するように構成したものである。
装置は、第1、第2、第3の色信号がCIE 1976 L*a*b*
均等知覚色空間におけるL*、a*、b*の場合、第2記憶手
段を、上位nビット分の第2、第3の色信号及びn+p
ビット分の格納番号kを入力し、mビットの第1、第
2、第3の色信号を示す第2の3次元色空間内の点の近
傍の単位立方格子に位置する8点の第4、第5、第6の
色信号を出力するように構成したものである。
装置は、第1、第2、第3の色信号がCIE 1976 L*u*v*
均等知覚色空間におけるL*、u*、v*の場合、第2記憶手
段を、上位nビット分の第2、第3の色信号及びn+p
ビット分の格納番号kを入力し、mビットの第1、第
2、第3の色信号を示す第2の3次元色空間内の点の近
傍の単位立方格子に位置する8点の第4、第5、第6の
色信号を出力するように構成したものである。
理装置は、下位m−nビット分の第2、第3の色信号を
入力して、補間信号の算出に必要な4つの補間係数を出
力する補間係数生成手段を4つの記憶手段で構成したも
のである。
理装置は、下位m−nビット分の第2、第3の色信号を
入力して、補間信号の算出に必要な4つの補間係数のう
ち1つの補間係数を出力する記憶手段と、該記憶手段の
出力信号と複数の加算器及び複数のビットシフト回路か
ら他の3つの補間係数を算出する補間係数生成手段を備
えたものである。
処理装置は、第1、第2、第3の色信号で表わされる第
1の3次元色空間を第4、第5、第6の色信号で表わさ
れる第2の3次元色空間に非線形変換した色信号を第
1、第2、第3の色信号に逆変換する色逆変換処理装置
において、第4の色信号を入力とし、第4の色信号の入
力値の近傍に位置するh(hは自然数)番目及びh+1
番目に格納された第4の色信号と該格納番号hを出力す
る第1記憶手段と、該格納番号h及び第5、第6の色信
号を入力し、第4、第5、第6の色信号の第1の3次元
色空間内における値を示す点を含む単位立方格子に位置
する、または位置すると仮定した複数点の第1、第2、
第3の色信号を出力する第2記憶手段と、前記複数点の
第1、第2、第3の色信号を、第1の記憶手段のh番目
およびh+1番目に格納された第4の色信号、及び第
5、第6の色信号の入力値をそれぞれ用いて生成される
補間係数により補間する補間処理手段を備え、第2の記
憶手段は第1の色信号の各値を等間隔で記憶し、第1の
記憶手段は第2の記憶手段に記憶された第1の色信号の
各値に対応する第4の色信号の値を格納するものであ
る。
処理装置は、第1、第2、第3の色信号で表わされる第
1の3次元色空間を第4、第5、第6の色信号で表わさ
れる第2の3次元色空間に非線形変換した色信号を第
1、第2、第3の色信号に逆変換する色逆変換処理装置
において、第4の色信号をmビットのディジタル信号と
して入力し、入力された第4の色信号の近傍に位置する
h(hは自然数)番目及びh+1番目に格納された第4
の色信号と該格納番号hを出力する第1記憶手段と、m
ビットのディジタル信号である第5、第6の色信号及び
格納番号hを入力し、第4、第5、第6の色信号の第1
の3次元色空間内における値を示す点を含む単位立方格
子に位置する、または位置すると仮定した8点の第1、
第2、第3の色信号を出力する第2記憶手段と、前記8
点の第1、第2、第3の色信号に乗ずるための補間係数
を生成する補間係数生成手段と、前記単位立方格子に位
置する8点のうち、第4の色信号がh番目に格納された
ものである場合の4点の単位平面格子に位置する第1、
第2、第3の色信号に、各々前記補間係数を乗じて加え
合わせた第1補間信号を出力する手段と、前記単位立方
格子に位置する8点のうち、第4の色信号がh+1番目
に格納されたものである場合の4点の単位平面格子に位
置する第1、第2、第3の色信号に、各々前記補間係数
を乗じて加え合わせた第2補間信号を出力する手段と、
第1補間信号にh+1番目に格納された第4の色信号か
らmビットの第4の色信号を減じたものを乗じて、第2
補間信号にmビットの第4の色信号からh番目に格納さ
れた第4の色信号を減じたものを乗じて加えることによ
り、第1、第2、第3の色信号を算出する補間処理手段
を備えたものである。
処理装置は、色逆変換後の第1、第2、第3の色信号で
表わされる特定色の明度が一定量の増加となるような第
4の色信号を第1記憶手段に格納したものである
処理装置は、色逆変換後の第1、第2、第3の色信号で
表わされる無彩色の明度が一定量の増加となるような第
4の色信号を第1記憶手段に格納したものである。
処理装置は、第4、第5、第6の色信号が各々mビット
のディジタル信号の場合、下位m−nビット分の第5、
第6の色信号を中心として1辺が2m-n ビットの単位平
面を、第5の色信号の軸方向と第6の色信号の軸方向
で、4分割した場合の4平面の面積を補間係数として出
力する補間係数生成手段を備えたものである。
処理装置は、下位m−nビット分の第5、第6の色信号
を入力して、補間信号の算出に必要な4つの補間係数を
出力する補間係数生成手段を4つの記憶手段で構成した
ものである。
処理装置は、下位m−nビット分の第5、第6の色信号
を入力して、補間信号の算出に必要な4つの補間係数の
うち1つの補間係数を出力する記憶手段と、該記憶手段
の出力信号と複数の加算器及び複数のビットシフト回路
から他の3つの補間係数を算出する補間係数生成手段を
備えたものである。
処理装置は、入力第4、第5、第6の色信号に対する出
力第1、第2、第3の色信号を記憶する第2記憶手段の
端部の変換値を該第2記憶手段の中央部の変換値よりも
少なくしたものである。
処理装置は、第1、第2、第3の色信号で表わされる3
次元色空間を明度情報を有する第4の色信号、色情報を
有する第5の色信号及び第6の色信号で表わされる顕色
系の3次元均等知覚色空間に変換してアパーチャ補正を
行なう映像信号処理装置において、第1の色信号を入力
とし、第1の色信号の入力値の近傍に位置するk(kは
自然数)番目及びk+1番目に格納された第1の色信号
と該格納番号kを出力する第1記憶手段と、該格納番号
k及び第2、第3の色信号を入力し、第1、第2、第3
の色信号の第2の3次元色空間内における値を示す点を
含む単位立方格子に位置する複数点の第4、第5、第6
の色信号を出力する第2記憶手段と、前記複数点の第
4、第5、第6の色信号を、第1の記憶手段のk番目及
びk+1番目に格納された第1の色信号の値、及び第
2、第3の色信号の入力値をそれぞれ用いて生成される
補間係数により補間する補間処理手段と、任意の画素に
おける第4の色信号の高周波成分の利得を制御する第1
利得制御手段と、該画素における第5、第6の色信号の
利得を制御する第2利得制御手段と、利得制御された第
4、第5、第6の色信号を第1、第2、第3の色信号に
逆変換するために第1、第2の記憶手段及び補間係数生
成手段及び補間処理手段と同様の構成を備え、第2の記
憶手段は第4の色信号の各値を等間隔で記憶し、第1の
記憶手段は第2の記憶手段により出力される第4の色信
号の各値に対応する第1の色信号の値を格納するもので
ある。
処理装置は、任意の画素における第4の色信号の高周波
成分の利得を制御する第1利得制御手段、及び該画素に
おける第5、第6の色信号の利得を制御する第2利得制
御手段を複数の加算器と複数の乗算器と複数の1画素遅
延回路で構成したものである。
処理装置は、任意の画素における第4の色信号の高周波
成分の利得を制御する第1利得制御手段、及び該画素に
おける第5、第6の色信号の利得を制御する第2利得制
御手段を複数の加算器と複数の乗算器と複数の1水平走
査期間遅延回路で構成したものである。
記憶手段は、第1の色信号を入力とし、該入力信号の近
傍に位置する複数点の第1の色信号を出力し、第2記憶
手段は、該第1記憶手段の出力及び第2、第3の色信号
を入力し、該入力信号を示す第2の3次元色空間内の点
の近傍の単位格子に位置する複数点の第4、第5、第6
の色信号を出力し、補間係数生成手段は、前記複数点の
第4、第5、第6の色信号から補間信号を算出するため
の補間係数を生成し、補間処理手段は、前記複数点の第
4、第5、第6の色信号と前記補間係数により、第4、
第5、第6の色信号を補間するため、実時間またはそれ
に準ずる速度で高精度の色変換を実現し、線形補間によ
る色変換精度を高めることが可能となる。
装置の第1記憶手段は、第1の色信号をm(mは自然
数)ビットのディジタル信号として入力し、該入力信号
の近傍に位置するk(kは自然数)番目及びk+1番目
に格納された第1の色信号と該格納番号kを出力し、第
2記憶手段は、mビットのディジタル信号である第2、
第3の色信号及び格納番号kを入力し、該入力信号を示
す第2の3次元色空間内の点の近傍の単位立方格子に位
置する8点の第4、第5、第6の色信号を出力し、補間
係数生成手段は、前記8点の第4、第5、第6の色信号
に乗ずるための補間係数を生成し、第1補間信号を出力
する手段は、mビットの第2、第3の色信号を含み、第
1の色信号がk番目に格納されたものである場合の4点
の単位平面格子に位置する第4、第5、第6の色信号
に、各々前記補間係数を乗じて加え合わせた第1補間信
号を出力し、第2補間信号を出力する手段は、同様にm
ビットの第2、第3の色信号を含み、第1の色信号がk
+1番目に格納されたものである場合の4点の単位平面
格子に位置する第4、第5、第6の色信号に、各々前記
補間係数を乗じて加え合わせた第2補間信号を出力し、
補間処理手段は、第1補間信号にk+1番目に格納され
た第1の色信号からmビットの第1の色信号を減じたも
のを乗じて、第2補間信号にmビットの第1の色信号か
らk番目に格納された第1の色信号を減じたものを乗じ
て加えることにより、第4、第5、第6の色信号を算出
するため、少ない回路規模で実時間またはそれに準ずる
速度で高精度の色変換を実現し、線形補間による色変換
精度を高めることが可能となる。
装置の第1記憶手段は、色変換後の第4、第5、第6の
色信号で表わされる特定色の明度が一定量の増加となる
ような第1の色信号を格納したため、該特定色の色変換
誤差を少なくすることが可能となる。
装置の第1記憶手段は、色変換後の第4、第5、第6の
色信号で表わされる無彩色の明度が一定量の増加となる
ような第1の色信号を格納したため、変換後の画像にお
いて、色相、彩度、明度の平衡を保ったまま、明度方向
の誤差を少なくすることが可能となる。
装置の補間係数生成手段は、第1、第2、第3の色信号
が各々mビットのディジタル信号の場合、下位m−n
(nは自然数でm>n)ビット分の第2、第3の色信号
を中心として1辺が2m-n ビットの単位平面を、第2の
色信号の軸方向と第3の色信号の軸方向で、4分割した
場合の4平面の面積を補間係数として出力するため、小
容量の記憶手段と補間処理手段により高精度の色変換を
行なうことが可能となり、回路規模を小さくすることが
可能となる。
装置の第2記憶手段は、第1、第2、第3の色信号がグ
リーン、レッド、ブルーの場合、上位nビット分の第
2、第3の色信号及びn+p(pは自然数でn>p)ビ
ット分の格納番号kを入力し、mビットの第1、第2、
第3の色信号を示す第2の3次元色空間内の点の近傍の
単位立方格子に位置する8点の第4、第5、第6の色信
号を出力するように構成したため、レッド、グリーン、
ブルーの中で人間の視覚特性上、最も重要な要素である
グリーン方向の変換値を他の変換値よりも多くすること
になり、記憶手段の容量に対する色変換精度を向上させ
ることが可能となる。
装置の第2記憶手段は、第1、第2、第3の色信号が輝
度信号、第1の色差信号、第2の色差信号の場合、上位
nビット分の第2、第3の色信号及びn+pビット分の
格納番号kを入力し、mビットの第1、第2、第3の色
信号を示す第2の3次元色空間内の点の近傍の単位立方
格子に位置する8点の第4、第5、第6の色信号を出力
するように構成したため、人間の視覚特性上、重要な明
度情報だけを多くすることになり、記憶手段の容量に対
する色変換精度を向上させることが可能となる。
装置の第2記憶手段は、第1、第2、第3の色信号がCI
E 1976 L*a*b* 均等知覚色空間におけるL*、a*、b*の場
合、上位nビット分の第2、第3の色信号及びn+pビ
ット分の格納番号kを入力し、mビットの第1、第2、
第3の色信号を示す第2の3次元色空間内の点の近傍の
単位立方格子に位置する8点の第4、第5、第6の色信
号を出力するように構成したため、人間の視覚特性上、
重要な明度情報だけを多くすることになり、記憶手段の
容量に対する色変換精度を向上させることが可能とな
る。
装置の第2記憶手段は、第1、第2、第3の色信号がCI
E 1976 L*u*v* 均等知覚色空間におけるL*、u*、v*の場
合、上位nビット分の第2、第3の色信号及びn+pビ
ット分の格納番号kを入力し、mビットの第1、第2、
第3の色信号を示す第2の3次元色空間内の点の近傍の
単位立方格子に位置する8点の第4、第5、第6の色信
号を出力するように構成したため、人間の視覚特性上、
重要な明度情報だけを多くすることになり、記憶手段の
容量に対する色変換精度を向上させることが可能とな
る。
理装置の補間係数生成手段は、下位m−nビット分の第
2、第3の色信号を入力して、補間信号の算出に必要な
4つの補間係数を出力する4つの記憶手段で構成したた
め、乗算器の数を減らし、回路規模を小さくすることが
可能となる。
理装置の補間係数生成手段は、下位m−nビット分の第
2、第3の色信号を入力して、記憶手段により補間信号
の算出に必要な4つの補間係数のうち1つの補間係数を
出力し、該記憶手段の出力信号と複数の加算器及び複数
のビットシフト回路から他の3つの補間係数を算出する
ため、乗算器の数を減らし、回路規模を小さくすること
が可能となる。
処理装置の第1記憶手段は、第4の色信号を入力とし、
該入力信号の近傍に位置する複数点の第4の色信号を出
力し、第2記憶手段は、該第1記憶手段の出力及び第
5、第6の色信号を入力し、該入力信号を示す第1の3
次元色空間内の点の近傍の単位格子に位置する、または
位置すると仮定した複数点の第1、第2、第3の色信号
を出力し、補間係数生成手段は、前記複数点の第1、第
2、第3の色信号から補間信号を算出するための補間係
数を生成し、補間処理手段は、前記複数点の第1、第
2、第3の色信号と前記補間係数により、第1、第2、
第3の色信号を補間するため、実時間またはそれに準ず
る速度で高精度の色変換を実現し、線形補間による色変
換精度を高めることが可能となる。
処理装置の第1記憶手段は、第4の色信号をmビットの
ディジタル信号として入力し、該入力信号の近傍に位置
するh(hは自然数)番目及びh+1番目に格納された
第4の色信号と該格納番号hを出力し、第2記憶手段
は、mビットのディジタル信号である第5、第6の色信
号及び格納番号hを入力し、該入力信号を示す第1の3
次元色空間内の点の近傍の単位立方格子に位置する、ま
たは位置すると仮定した8点の第1、第2、第3の色信
号を出力し、補間係数生成手段は、前記8点の第1、第
2、第3の色信号に乗ずるための補間係数を生成し、第
1補間信号を出力する手段は、mビットの第5、第6の
色信号を含み、第4の色信号がh番目に格納されたもの
である場合の4点の単位平面格子に位置する第1、第
2、第3の色信号に、各々前記補間係数を乗じて加え合
わせた第1補間信号を出力し、第2補間信号を出力する
手段は、同様にmビットの第5、第6の色信号を含み、
第4の色信号がh+1番目に格納されたものである場合
の4点の単位平面格子に位置する第1、第2、第3の色
信号に、各々前記補間係数を乗じて加え合わせた第2補
間信号を出力し、補間処理手段は、第1補間信号にh+
1番目に格納された第4の色信号からmビットの第4の
色信号を減じたものを乗じて、第2補間信号にmビット
の第4の色信号からh番目に格納された第4の色信号を
減じたものを乗じて加えることにより、第1、第2、第
3の色信号を算出するため、少ない回路規模で実時間ま
たはそれに準ずる速度で高精度の色変換を実現し、線形
補間による色変換精度を高めることが可能となる。
処理装置の第1記憶手段は、色逆変換後の第1、第2、
第3の色信号で表わされる特定色の明度が一定量の増加
となるような第4の色信号を格納したため、該特定色の
色変換誤差を少なくすることが可能となる。
処理装置の第1記憶手段は、色逆変換後の第1、第2、
第3の色信号で表わされる無彩色の明度が一定量の増加
となるような第4の色信号を格納したため、変換後の画
像において、色相、彩度、明度の平衡を保ったまま、明
度方向の誤差を少なくすることが可能となる。
処理装置の補間係数生成手段は、第4、第5、第6の色
信号が各々mビットのディジタル信号の場合、下位m−
nビット分の第5、第6の色信号を中心として1辺が2
m-n ビットの単位平面を、第5の色信号の軸方向と第6
の色信号の軸方向で、4分割した場合の4平面の面積を
補間係数として出力するため、小容量の記憶手段と補間
処理手段により高精度の色変換を行なうことが可能とな
り、回路規模を小さくすることが可能となる。
処理装置の補間係数生成手段は、下位m−nビット分の
第5、第6の色信号を入力して、補間信号の算出に必要
な4つの補間係数を出力する4つの記憶手段で構成した
ため、乗算器の数を減らし、回路規模を小さくすること
が可能となる。
処理装置の補間係数生成手段は、下位m−nビット分の
第5、第6の色信号を入力して、記憶手段により補間信
号の算出に必要な4つの補間係数のうち1つの補間係数
を出力し、該記憶手段の出力信号と複数の加算器及び複
数のビットシフト回路から他の3つの補間係数を算出す
るため、乗算器の数を減らし、回路規模を小さくするこ
とが可能となる。
処理装置の第2記憶手段は、端部の変換値を中央部の変
換値よりも少なくしたため、記憶手段の容量に対する色
変換精度を向上させることが可能となる。
処理装置の第1記憶手段は、第1の色信号を入力とし、
該入力信号の近傍に位置する複数点の第1の色信号を出
力し、第2記憶手段は、該第1記憶手段の出力及び第
2、第3の色信号を入力し、該入力信号を示す第2の3
次元色空間内の点の近傍の単位格子に位置する複数点の
第4、第5、第6の色信号を出力し、補間係数生成手段
は、前記複数点の第4、第5、第6の色信号から補間信
号を算出するための補間係数を生成し、補間処理手段
は、前記複数点の第4、第5、第6の色信号と前記補間
係数により、第4、第5、第6の色信号を補間し、第1
利得制御手段は、任意の画素における第4の色信号の高
周波成分の利得を制御し、第2利得制御手段は、該画素
における第5、第6の色信号の利得を制御し、前記と同
様の構成の第1、第2の記憶手段及び補間係数生成手段
及び補間処理手段により、利得制御された第4、第5、
第6の色信号を第1、第2、第3の色信号に逆変換する
ため、第1、第2、第3の色信号の平衡を崩さず、色再
現性を低下させないアパーチャ補正を行なうことが可能
となる。
処理装置の任意の画素における第4の色信号の高周波成
分の利得を制御する第1利得制御手段、及び該画素にお
ける第5、第6の色信号の利得を制御する第2利得制御
手段は、複数の加算器と複数の乗算器と複数の1画素遅
延回路で構成したため、水平方向のアパーチャ補正を行
なうことが可能となる。
処理装置の任意の画素における第4の色信号の高周波成
分の利得を制御する第1利得制御手段、及び該画素にお
ける第5、第6の色信号の利得を制御する第2利得制御
手段は、複数の加算器と複数の乗算器と複数の1水平走
査期間遅延回路で構成したため、垂直方向のアパーチャ
補正を行なうことが可能となる。
置を示すブロック回路図である。図において、1は3次
元LUT、2は補間係数生成回路、3から12は乗算
器、13,14は加算回路、15から18は加算器、1
9は除算器である。
21の出力k及び入力信号Ri,Biの上位信号Rn,Bnを3次
元LUT1に入力する。LUT21の出力Gk,Gk+1を加
算器15に入力し、Gi,Gk+1を加算器16に入力し、Gi,
Gkを加算器17に入力する。また、Ri,Biの下位信号r,b
を補間係数生成回路2に入力する。3次元LUT1の出
力 d0,d1,d2,d3,d4,d5,d6,d7を各々乗算器3,4,5,
6,7,8,9,10に入力する。補間係数生成回路2
の出力 S0,S1,S2,S3を各々乗算器3,4,5,6及び
7,8,9,10に入力する。乗算器3,4,5,6の
出力を加算回路13に入力し、乗算器7,8,9,10
の出力を加算回路14に入力する。加算器16の出力及
び加算回路13の出力dsを乗算器11に入力し、加算器
17の出力及び加算回路14の出力ds■ を乗算器12
に入力する。この2つの乗算器11,12の出力を加算
器18に入力する。加算器15の出力及び加算器18の
出力を除算器19に入力し、出力の上位8ビット分dを
得る。
を各々8ビットとする。入力信号GiをLUT21に入力
する。図2にLUT21の概念図を示す。LUT21
は、例えば、入力信号Giが100の場合、格納番号kを5、
Gkを79、Gk+1を123 として出力する。他の場合も同様で
あるが、Giが181 以上の場合のみ、Gk+1を256 として出
力する。
R,G,B各々の信号が等しい白色の場合、これらの信
号に対応するL*,a*,b*(C光源を基準白色とする)は表
1に示す。a*,b* をR,G,Bが128(50%白色)の
場合に固定して、L*のみを0.0,12.5,25.0,37.5,50.0,6
2.5,75.0,87.5,100.0 と変化させた場合のR,G,Bは
各々表2に示す。表2におけるR,G,Bを8ビットに
正規化したものを表3に示す。ただし、L*が0の場合
は、R,G,Bを0にする。
i,Biの各々上位3ビット分Rn,Bnを3次元LUT1に入
力し、入力信号Ri,Gi,Biの近傍8点の単位立方格子(Rn,
k,Bn),(Rn+Dn,k,Bn),(Rn+Dn,k,Bn+Dn),(Rn,k,Bn+Dn),(R
n,k+Dk,Bn),(Rn+Dn,k+Dk,Bn),(Rn+Dn,k+Dk,Bn+Dn),(Rn,
k+Dk,Bn+Dn)に位置する出力信号d0,d1,d2,d3,d4,d5,d6,
d7 を得る。Dnは3次元LUT1の単位立方格子のR軸
及びB軸方向の1辺の長さで25である。DkはLUT21
の出力Gk+1とGkの差であり、単位立方格子のG軸方向の
1辺の長さである。また、入力信号Ri,Bi の各々下位5
ビット分r,b を補間係数生成回路2に入力し、図3に示
すような補間係数S0,S1,S2,S3 を得る。図3は、3次元
LUT1の単位立方格子の上面(d4,d5,d6,d7 点から成
る単位平面)、下面(d0,d1,d2,d3 点から成る単位平
面)及び、入力信号GiのG軸における位置を示したもの
である。S0,S1,S2,S3 は入力信号Ri,Biの下位5ビット
分のr,bに位置する点を中心として、1辺が25ビットの
単位平面を、R軸方向とB軸方向で4分割した場合の4
平面に相当する補間係数である。 S0=(Dn-r)×(Dn-b) ……(26) S1=r×(Dn-b) ……(27) S2=r×b ……(28) S3=(Dn-r)×b ……(29)
である。図において、22,23はビット反転回路、2
4から27は乗算器である。Dnは単位立方格子の1辺の
長さであるため、入力信号8ビットのうち上位3ビット
分を3次元LUT1に入力する場合、Dn=25となる。し
たがって、Dn-rはrの全ビットを反転したものになる。
同様にDn-bもb の全ビットを反転したものになる。上述
したことを利用すると、ビット反転回路22,23及び
乗算器24,25,26,27により、式(26),
(27),(28),(29)の演算を実現することが
できる。
回路13を用いて、第1補間信号dsを算出する。また、
乗算器7,8,9,10、加算回路14を用いて、第2
補間信号ds■を算出する。それぞれ、算出式は式(3
0),(31)で表わされる。 ds=d0S0+d1S1+d2S2+d3S3 ……(30) ds■=d4S0+d5S1+d6S2+d7S3 ……(31) (30),(31)式では、各格子点の信号に、入力信
号Ri,Bi を中心として点対称に位置する面積をそれぞれ
補間係数として掛け合わせることにより、RB平面にお
ける2つの補間信号を算出している。この2つの補間信
号ds,ds■をさらにG軸で補間することにより、3次元
補間を実現する。単位立方格子のG軸方向の1辺の長さ
をDkとすると、出力信号dは式(32)のように算出さ
れる。 d={ds■×g+ds×(Dk-g)}/(Dn2×Dk) ……(32) ただし、g はGkと入力信号Giの差であり、加算器17に
より算出し、Dkは加算器15により算出している。(Dn2
×Dk) で除算しているのは、補間係数を1に正規化する
ためである。ここで、Dn2は210となるため、実際には1
0ビット分桁下げすることにより算出できる。式(3
2)の演算を乗算器11,12、加算器15,16,1
7,18、除算器19で実現する。Dk-g及び第1補間信
号dsを乗算器11に入力し、g及び第2補間信号ds■を
乗算器12に入力する。乗算器11,12の出力信号を
加算器18に入力し、除算器19により加算器18の出
力をDkで除算する。この除算器19の出力の上位8ビッ
ト分dを得る。dはd0,d1,d2,d3,d4,d5,d6,d7 に各々補
間係数を乗じて加え合わせ、さらに、補間係数を1に正
規化するためにD k で除算し、下位18ビット分を切り捨
てたものである。同様の演算方法によりL*,a*,b*の補間
処理を行なう。
換精度が向上する理由を説明する。RGB色空間からCI
E 1976 L*a*b* 均等知覚色空間への変換は非線形変換で
あり、小容量の3次元LUTと線形補間の組み合わせで
は色変換誤差は大きくなる。そのため、出力値L*が等間
隔になるような3次元LUTを用いて線形補間する。し
かし、RGBの3軸全てにおいて、出力値L*を等間隔に
すると補間係数を正規化するためには除算器が3倍必要
となる。除算器の増加は、回路規模を増大させる。ま
た、R,G,B信号の中で、最も画質に影響を与えるの
はG信号であるため、G軸方向のみ出力値L*が等間隔に
なるような3次元LUTを用いて線形補間を行なうこと
により、色変換精度を向上させることが可能となる。
色変換処理装置を示すブロック回路図である。図におい
て、図1と同一部分には同一符号を付し説明を省略す
る。
を各々8ビットとする。入力信号GiをLUT21に入力
する。LUT21の構成は図1とは異なり、その概念図
を図6に示す。本実施例は、RGB色空間からCIE 1976
L*a*b* 均等知覚色空間に変換する方法として、G軸方
向のみ出力値L*が等間隔になるような3次元LUTを用
いて線形補間を行なうものであり、このような3次元L
UTを用いるためには、LUT21が必要となる。LU
T21は、例えば、入力信号Gi が100の場合、格納番号
k■を11、Gk■を99、Gk+1■を123として出力する。他
の場合も同様であるが、Giが216以上の場合のみ、Gk+1
■を256として出力する。
R,G,B各々の信号が等しい白色の場合、これらの信
号に対応するL*,a*,b*(C光源を基準白色とする)は表
1のようになる。a*,b*をR,G,Bが128の場合に固定
して、L*のみを0.00,6.25,12.50,18.75,25.00,31.25,3
7.50,43.75,50.00,56.25,62.50,68.75,75.00,81.25,87.
50,93.75,100.00と変化させた場合、R,G,Bは各々
表4のようになる。これらを表5のように8ビットに正
規化する。ただし、L*が0の場合は、R,G,Bを0に
する。
i,Biの各々上位3ビット分Rn,Bnを3次元LUT1に入
力し、入力信号Ri,Gi,Biの近傍8点の単位立方格子(Rn,
k■,Bn),(Rn+Dn,k■,Bn),(Rn+Dn,k■,Bn+Dn),(Rn,k■,B
n+Dn),(Rn,k■+Dk■,Bn),(Rn+Dn,k■+Dk■,Bn),(Rn+Dn,
k■+Dk■,Bn+Dn),(Rn,k■+Dk■,Bn+Dn)に位置する出力
信号d0,d1,d2,d3,d4,d5,d6,d7を得る。Dnは3次元LU
T1の単位立方格子のR軸及びB軸方向の1辺の長さで
25である。Dk■ はLUT21の出力Gk+1■とGk■の差
であり、単位立方格子のG軸方向の1辺の長さである。
また、入力信号Ri,Biの各々下位5ビット分r,bを補間係
数生成回路2に入力し、図7に示すような補間係数S0,S
1,S2,S3を得る。実施例1の式(30),(31)で示
したように、d0,d1,d2,d3,d4,d5,d6,d7とS0,S1,S2,S3
から第1補間信号dsと第2補間信号ds■を算出する。こ
の2つの補間信号ds,ds■を式(33)で示すように、
さらにG軸で補間することにより、3次元補間を実現す
る。 d={ds■×g+ds×(Dk■-g)}/(Dn2×Dk■) ……(33 ) ただし、gはGk■と入力信号Giの差であり、(Dn2×Dk■)
で割っているのは、補間係数を1に正規化するためであ
る。また、Dn2は210となるため、実際には10ビット分
桁下げすることにより算出できる。
力機器から得られるレッド、グリーン、ブルーの原色信
号をそのまま送信せずに、原色信号を輝度信号と色差信
号の形に変換し、色差信号を輝度信号に多重して送信し
ている。色差信号の帯域幅は、人間の目が小さい面積で
は色の識別ができなくなるという性質をもっていること
から、輝度信号に比べて帯域幅を狭くし、伝送する情報
量を圧縮している。このように、映像情報を明度情報と
狭帯域の色差情報に分離した形で伝送し、情報量を圧縮
することは一般的である。
信号をG、ブルー信号をBとすると、輝度信号Yは式
(34)のように示される。 Y=0.30G+0.59G+0.11B ……(34) 式(34)からも明らかなように輝度信号Yにはグリー
ンの成分が最も多く含まれ、原色信号の中では最も重要
な成分である。
3次元LUT1の単位立方格子の形状は立方体ではな
く、G軸方向の長さが不均等な直方体となる。本実施例
のようにレッド、グリーン、ブルーの中で、人間の視覚
特性上、最も重要な要素であるグリーン方向の変換値を
多くすることにより、3次元LUTの容量に対する色変
換精度を高めることが可能となる。
色変換処理装置を示すブロック回路図である。図におい
て、図1と同一部分には同一符号を付し説明を省略す
る。
i,Bi-Yiを各々8ビットとする。入力信号YiをLUT2
1に入力する。LUT21の構成は図1とは異なり、そ
の概念図を図10に示す。本実施例は、輝度信号Y、R
−Y色差信号、B−Y色差信号で表わされる3次元色空
間からCIE 1976 L*a*b* 均等知覚色空間に変換する方法
として、Y軸方向のみ出力値L*が等間隔になるような3
次元LUTを用いて線形補間を行なうものであり、この
ような3次元LUTを用いるためには、LUT21が必
要となる。LUT21は、例えば、入力信号Yiが100 の
場合、格納番号k■を11、Yk■を99、Yk+1■を123として
出力する。他の場合も同様であるが、Yiが216以上の場
合のみ、Yk+1■を256として出力する。
i-Yi,Bi-Yiの各々上位3ビット分Rn,Bnを3次元LUT
1に入力し、入力信号Yi,Ri-Yi,Bi-Yiの近傍8点の単位
立方格子 (Rn,k■,Bn),(Rn+Dn,k■,Bn),(Rn+Dn,k■,Bn+
Dn),(Rn,k■,Bn+Dn),(Rn,k■+Dk■,Bn),(Rn+Dn,k■+Dk
■,Bn),(Rn+Dn,k■+Dk■,Bn+Dn),(Rn,k■+Dk■,Bn+Dn)
に位置する出力信号 d0,d1,d2,d3,d4,d5,d6,d7を得る。
Dnは3次元LUT1の単位立方格子のR−Y軸及びB−
Y軸方向の1辺の長さで25である。Dk’はLUT21の
出力Yk+1’とYk’の差であり、単位立方格子のY軸方向
の1辺の長さである。また、入力信号Ri-Yi,Bi-Yi の各
々下位5ビット分r,b を補間係数生成回路2に入力し、
図11に示すような補間係数S0,S1,S2,S3 を得る。実施
例1の式(30),(31)で示したように、d0,d1,
d2,d3,d4,d5,d6,d7とS0,S1,S2,S3から第1補間信号dsと
第2補間信号ds■ を算出する。この2つの補間信号ds,
ds■を式(35)で示すように、さらにY軸で補間する
ことにより、3次元補間を実現する。 d={ds■×y+ds×(Dk■-y)}/(Dn2×Dk■) ……(35 ) ただし、yはYk■と入力信号Yiの差であり、(Dn2×Dk■)
で割っているのは、補間係数を1に正規化するためであ
る。また、Dn2は210となるため、実際には10ビット分
桁下げすることにより算出できる。
力機器から得られるレッド、グリーン、ブルーの原色信
号をそのまま送信せずに、原色信号を輝度信号と色差信
号の形に変換し、色差信号を輝度信号に多重して送信し
ている。これは、白黒テレビでもカラーテレビ信号を受
信できるようにするためである。色差信号の帯域幅は、
人間の目が小さい面積では色の識別ができなくなるとい
う性質をもっていることから、輝度信号に比べて帯域幅
を狭くし、伝送する情報量を圧縮している。このよう
に、映像情報を明度情報と色差情報に分離した形で伝送
し、情報量を圧縮することは一般的である。本発明は、
このような明度信号と異なる2種類の色差信号で表わさ
れる3次元色空間を他の3次元色空間に変換する場合に
用いる。
に、3次元LUT1の単位立方格子の形状は立方体では
なく、Y軸方向の長さが不均等な直方体となる。このよ
うに輝度信号、R−Y色差信号、B−Y色差信号の中
で、人間の視覚特性上、重要な要素である明度方向の変
換値を多くすることにより、3次元LUTの容量に対す
る色変換精度を高めることが可能となる。
処理装置の構成は、図1と同様であり、補間係数生成回
路2における信号処理が異なる。
を各々8ビットとする。入力信号GiをLUT21に入力
し、k,Gk,Gk+1 を得る。格納番号k及び入力信号Ri,Biの
各々上位3ビット分Rn,Bn を3次元LUT1に入力し、
入力信号Ri,Gi,Biの近傍8点の単位立方格子(Rn,k,Bn),
(Rn+Dn,k,Bn),(Rn+Dn,k,Bn+Dn),(Rn,k,Bn+Dn),(Rn,k+
Dk,Bn),(Rn+Dn,k+Dk,Bn),(Rn+Dn,k+Dk,Bn+Dn),(Rn,k+
Dk,Bn+Dn) に位置する出力信号d0,d1,d2,d3,d4,d5,d6,d
7を得る。また、入力信号Ri,Biの各々下位5ビット分r,
bを補間係数生成回路2に入力し、図3に示すような補
間係数S0,S1,S2,S3を得る。
路2の構成を示す図である。28,29,30,31は
乗算回路であり、32,33はビット反転回路である。
乗算回路28,29,30,31は入力r,b に対して、
式(26),(27),(28),(29)に示すS0,S
1,S2,S3 を出力する。入力r,bは共に5ビット、出力S0,
S1,S2,S3は10ビットであるから、乗算回路28,2
9,30,31をLUTで構成すると総容量は40kビッ
トとなる。この容量では、乗算器4つを用いる方が回路
規模は小さい。そこで、入力信号を上位信号と下位信号
に分割して掛け算することによりLUTの縮小を行な
う。式(36),(37)に示すように、入力r,bを上
位信号rH,bHと下位信号rL,bL に分けると、S2は式(3
8)のように表わされる。 r=rH×2K+rL ……(36) b=bH×2K+bL ……(37) S2=r×b =rHbH×22K+(rHbL+rLbH)×2K+rLbL ……(38) r,bは各々5ビットの信号であるから、Kを3として、
r,bを上位2ビットと下位3ビットに分割する。その結
果、入力3ビット、出力6ビットのLUTが16個必要
となるが、容量は 6kビットに縮小できる。式(38)
からも明らかなように、加算器が全部で12個必要とな
るが、回路規模は乗算器4つを用いるよりも小さくな
る。
0の構成を示す図である。図において、34から37は
入力3ビットに対して6ビットの乗算結果を出力するL
UT、38,39,40は加算器、41は6ビットシフ
ト回路、42は3ビットシフト回路である。LUT3
4,35,36,37により、rHbH,rLbH,rHbL,rLbL を
算出する。加算器38により、rLbH+rHbL を算出し、6
ビットシフト回路41によりrHbHを6ビット分桁上げし
て、3ビットシフト回路42によりrLbH+rHbL を3ビッ
ト分桁上げして、これらの信号を加算器39,40によ
り加算して、S2を算出する。乗算回路28,29,31
も同様な回路構成で構成できる。
S0,S1,S2,S3 を、それぞれ乗算器3,4,5,6及び乗
算器7,8,9,10に入力し、これらの乗算器の出力
を、それぞれ加算回路13,14に入力して、第1補間
信号ds及び第2補間信号ds■を算出する。この2つの補
間信号を、式(32)に示すようにG軸で補間すること
により3次元補間を行ない、出力信号dを得る。同様の
演算方法によりL*,a*,b*それぞれの補間処理を行なう。
処理装置の構成は、図1と同様であり、補間係数生成回
路2における信号処理が異なる。
を各々8ビットとする。入力信号GiをLUT21に入力
し、k,Gk,Gk+1 を得る。格納番号k 及び入力信号Ri,Bi
の各々上位3ビット分Rn,Bn を3次元LUT1に入力
し、入力信号Ri,Gi,Biの近傍8点の単位立方格子に位置
する出力信号d0,d1,d2,d3,d4,d5,d6,d7 を得る。また、
入力信号Ri,Biの各々下位5ビット分r,bを補間係数生成
回路2に入力し、図3に示すような補間係数S0,S1,S2,S
3を得る。式(28)で算出される補間係数S2 だけを乗
算回路30から得、他の補間係数S0,S1,S3は式(3
9),(40),(41)に示すようにS2を用いて算出
する。Dnは25であるため、式(39),(40),(4
1)は加算器とビットシフト回路の組み合わせで実現で
きる。 S0=(Dn-r)×(Dn-b) =Dn2-(r+b)×Dn+S2 ……(39) S1=r×(Dn-b) =r×Dn-S2 ……(40) S3=(Dn-r)×b =b×Dn-S2 ……(41)
路2の構成を示す図である。図において、43,44,
45は5ビットシフト回路、46から50は加算器であ
る。乗算回路30により補間係数S2を算出する。r を5
ビットシフト回路43に入力して、出力r×25を得、加
算器46によりr×25からS2を減じて補間係数S1を得
る。同様に5ビットシフト回路44と加算器47により
補間係数S3を得る。また、rとbを加算器50により加算
したものを5ビットシフト回路45に入力し、(r+b) ×
25を得、210 とS2を加算器48により加算し、加算器4
9により、この加算器48の出力から (r+b)×25を減じ
て補間係数S0を得る。乗算器4つを使用する場合に比べ
て、上記のような演算方法では、補間係数生成回路2を
総容量1.5 kビットのLUTと、加算器8個で実現で
き、回路規模を縮小することが可能となる。
S0,S1,S2,S3 を、それぞれ乗算器3,4,5,6及び乗
算器7,8,9,10に入力し、これらの乗算器の出力
を、それぞれ加算回路13,14に入力して、第1補間
信号ds及び第2補間信号ds■を算出する。この2つの補
間信号を、式(32)に示すようにG軸で補間すること
により3次元補間を行ない、出力信号dを得る。同様の
演算方法によりL*,a*,b*それぞれの補間処理を行なう。
すブロック回路図である。図において、51は3次元L
UT、52は補間係数生成回路、53から62は乗算
器、63,64は加算回路、65から68は加算器、6
9は除算器、71はLUTである。
UT71の出力h 及び入力信号ai*,bi* の上位信号a
n*,bn*を3次元LUT51に入力する。上記LUT7
1の出力Lh *,Lh+1 * を加算器65を入力し、Li*,Lh+1 *
を加算器66に入力し、Li*,Lh * を加算器67に入力す
る。また、ai*,bi*の下位信号a*,b*を補間係数生成回路
52に入力する。3次元LUT51の出力p0,p1,p2,p3,
p4,p5,p6,p7 を各々乗算器53,54,55,56,5
7,58,59,60に入力する。補間係数生成回路5
2の出力T0,T1,T2,T3 を各々乗算器53,54,55,
56及び57,58,59,60に入力する。乗算器5
3,54,55,56の出力を加算回路63に入力し、
乗算器57,58,59,60の出力を加算回路64に
入力する。加算器66の出力及び加算回路63の出力pt
を乗算器61に入力し、加算器67の出力及び加算回路
64の出力pt■ を乗算器62に入力する。この2つの
乗算器61,62の出力を加算器68に入力する。加算
器65の出力及び加算器68の出力を除算器69に入力
し、出力の上位8ビット分pを得る。
bi* を各々8ビットとする。入力信号Li* をLUT71
に入力する。図17にLUT71の概念図を示す。LU
T71は、例えば、入力信号Li*が200の場合、格納番号
hを4、Lh *を195、Lh+1 *を213として出力する。他の場
合も同様であるが、Li*が243以上の場合のみ、Lh+1 *を2
56として出力する。
R,G,B各々の信号が等しい白色の場合、これらの信
号に対応するL*,a*,b*(C光源を基準白色とする)は表
1のようになる。このL*を表6のように8ビットに正規
化する。
i*,bi*の各々上位3ビット分an*,bn*を3次元LUT5
1に入力し、入力信号Li*,ai*,bi*の近傍8点の単位立
方格子(h,an*,bn*),(h,an*+Dn,bn*),(h,an*+Dn,bn*+D
n),(h,an*,bn*+Dn),(h+Dh,an*,bn*),(h+Dh,an*+Dn,b
n*),(h+Dh,an*+Dn,bn*+Dn),(h+Dh,an*,bn*+Dn) に位置
する出力信号p0,p1,p2,p3,p4,p5,p6,p7 を得る。Dnは3
次元LUT51の単位立方格子のa*軸及びb*軸方向の1
辺の長さで25である。DhはLUT71の出力Lh+1 * とLh
* の差であり、単位立方格子のL*軸方向の1辺の長さで
ある。また、入力信号ai*,bi* の各々下位5ビット分r,
b を補間係数生成回路52に入力し、図18に示すよう
な補間係数T0,T1,T2,T3 を得る。図18は、3次元LU
T51の単位立方格子の上面(p4,p5,p6,p7 点から成る
単位平面)、下面(p0,p1,p2,p3 点から成る単位平面)
及び、入力信号Li* のL*軸における位置を示したもので
ある。T0,T1,T2,T3 は入力信号ai*,bi*の下位5ビット
分のa*,b*に位置する点を中心として、1辺が25ビット
の単位平面を、a*軸方向とb*軸方向で4分割した場合の
4平面に相当する補間係数である。 T0=(Dn-a*)×(Dn-b*) ……(42) T1=a*×(Dn-b*) ……(43) T2=a*×b* ……(44) T3=(Dn-a*)×b* ……(45)
す図である。図において、72,73はビット反転回
路、74から77は乗算器である。Dnは単位立方格子の
1辺の長さであるため、入力信号8ビットのうち上位3
ビット分を3次元LUT51に入力する場合、Dn=25 と
なる。したがって、Dn-a* はa*の全ビットを反転したも
のになる。同様にDn-b* もb*の全ビットを反転したもの
になる。上述したことを利用すると、ビット反転回路7
2,73及び乗算器74,75,76,77により、式
(42),(43),(44),(45)の演算を実現
することができる。
56、加算回路63を用いて、第1補間信号ptを算出す
る。また、乗算器57,58,59,60、加算回路6
4を用いて、第2補間信号pt■ を算出する。それぞ
れ、算出式は式(46),(47)で表わされる。 pt=p0T0+p1T1+p2T2+p3T3 ……(46) pt■=p4T0+p5T1+p6T2+p7T3 ……(47) (46),(47)式では、各格子点の信号に、入力信
号ai*,bi* を中心として点対称に位置する面積をそれぞ
れ補間係数として掛け合わせることにより、a*,b* 平面
における2つの補間信号を算出している。この2つの補
間信号pt,pt■をさらにL*軸で補間することにより、3
次元補間を実現する。単位立方格子の1辺の長さをDhと
すると、出力信号pは式(48)のように算出される。 p={pt■×l*+pt×(Dh-l*)}/(Dn2×Dh) ……(48)
り、加算器67により算出し、Dhは加算器65により算
出している。(Dn2×Dh) で除算しているのは、補間係数
を1に正規化するためである。ここで、Dn2は210となる
ため、実際には10ビット分桁下げすることにより算出
できる。式(48)の演算を乗算器61,62、加算器
65,66,67,68、除算器69で実現する。Dh-l
* 及び第1補間信号ptを乗算器61に入力し、l*及び第
2補間信号pt■ を乗算器62に入力する。乗算器6
1,62の出力信号を加算器68に入力し、除算器69
により加算器68の出力をDhで除算する。この除算器6
9の出力の上位8ビット分pを得る。pはp0,p1,p2,p3,
p4,p5,p6,p7 に各々補間係数を乗じて加え合わせ、さら
に、補間係数を1に正規化するために下位18ビット分
を切り捨てたものである。同様の演算方法によりR,
G,Bの補間処理を行なう。
等知覚色空間を元のRGB色空間に戻す必要があり、元
のRGB色空間を完全に含む逆変換用の3次元LUTを
必要とする。そのため、逆変換用の3次元LUT中には
負のR,G,B(実際には存在しない虚色)や、最大値
をこえたR,G,Bが含まれる。入力値に対する3次元
LUTの格子点数が十分多い場合には、このような元の
RGB色空間に存在しない色への変換値はどのような値
であっても色変換精度には大きな影響は与えないため、
負のR,G,Bは0に、最大値をこえたR,G,Bは最
大値に丸めるなどの方法が用いられる。しかし、入力値
に対する3次元LUTの格子点数が少なく、単純に線形
補間を行なう場合には、元のRGB色空間に存在しない
色への変換値を0や最大値に丸めると色変換精度に大き
な影響を与える。
R,G,Bに逆変換する場合を考える。333 個の格子点
を持ち、各格子点の変換値を0と255(最大値)で8ビッ
トに丸めた3次元LUTと線形補間を併用して逆変換す
ると色変換精度の劣化は少ないが、53個の格子点の場合
では色変換精度は著しく劣化する。このような色変換精
度の劣化は、補間に用いる数個の変換値が元のRGB色
空間に存在する点と元のRGB色空間に存在しない点が
混在する場合に生ずる。これは、0から255の値で丸めら
れた変換値を用いて線形補間するためであり、本来得ら
れるべき値と補間値とに誤差が生ずることが起因してい
る。3次元LUTの格子点数が十分多い場合には、この
ような誤差が生ずる可能性も低く、誤差自体も小さくな
り問題は少ない。しかし、回路規模を縮小するために格
子点数を少なくした場合には誤差が生ずる可能性が高く
なり、誤差自体も大きくなり問題となる。
しない虚色)や、最大値をこえたR,G,Bを変換値と
して3次元LUTに記憶させることにより、線形補間に
よる色変換精度の向上を図る。例えば、変換値を10ビッ
トに拡張して、-512から+511までの値を3次元LUTに
記憶させることにより、色変換精度を向上させることが
可能となる。
換処理装置の構成は、図16と同様であり、補間係数生
成回路52における信号処理が異なる。
bi* を各々8ビットとする。入力信号Li* をLUT71
に入力し、h,Lh *,Lh+1 * を得る。格納番号h 及び入力信
号ai*,bi* の各々上位3ビット分an*,bn* を3次元LU
T51に入力し、入力信号Li*,ai*,bi* の近傍8点の単
位立方格子(h,an*,bn*),(h,an*+Dn,bn*),(h,an*+Dn,bn*
+Dn),(h,an*,bn*+Dn),(h+Dh,an*,bn*),(h+Dh,an*+Dn,bn
*),(h+Dh,an*+Dn,bn*+Dn),(h+Dh,an*,bn*+Dn) に位置す
る出力信号p0,p1,p2,p3,p4,p5,p6,p7 を得る。また、入
力信号ai*,bi* の各々下位5ビット分a*,b* を補間係数
生成回路52に入力し、図18に示すような補間係数
T0,T1,T2,T3を得る。
路52の構成を示す図である。78,79,80,81
は乗算回路であり、82,83はビット反転回路であ
る。乗算回路78,79,80,81は入力a*,b* に対
して、式(42),(43),(44),(45)に示
すT0,T1,T2,T3 を出力する。入力a*,b* は共に5ビッ
ト、出力T0,T1,T2,T3 は10ビットであるから、乗算回
路78,79,80,81をLUTで構成すると総容量
は40kビットとなる。この容量では、乗算器4つを用い
る方が回路規模は小さい。そこで、入力信号を上位信号
と下位信号に分割して掛け算することによりLUTの縮
小を行なう。式(49),(50)に示すように、入力
a*,b* を上位信号aH *,bH * と下位信号aL *,bL * とに分け
ると、T2は式(51)のように表わされる。 a*=aH *×2K+aL * ……(49) b*=bH *×2K+bL * ……(50) T2=a*×b* =aH *bH *×22K+(aH *bL *+aL *bH *)×2K+aL *bL * ……(51) a*,b*は各々5ビットの信号であるから、Kを3とし
て、a*,b*を上位2ビットと下位3ビットに分割する。
その結果、入力3ビット、出力6ビットのLUTが16
個必要となるが、容量は 6kビットに縮小できる。式
(51)からも明らかなように、加算器が全部で12個
必要となるが、回路規模は乗算器4つを用いるよりも小
さくなる。
0の構成である。図において、84から87は入力3ビ
ットに対して6ビットの乗算結果を出力するLUT、8
8,89,90は加算器、91は6ビットシフト回路、
92は3ビットシフト回路である。LUT84,85,
86,87により、aH *bH *,aL *bH *,aH *bL *,aL *bL * を算
出する。加算器88により、aL *bH *+aH *bL * を算出し、
6ビットシフト回路91によりaH *bH *を6ビット分桁上
げして、3ビットシフト回路92によりaL *bH *+aH *bL *
を3ビット分桁上げして、これらの信号を加算器89,
90により加算して、T2を算出する。乗算回路78,7
9,81も同様な回路構成で構成できる。
出力T0,T1,T2,T3 を、それぞれ乗算器53,54,5
5,56及び乗算器57,58,59,60に入力し、
これらの乗算器の出力を、それぞれ加算回路63,64
に入力して、第1補間信号pt及び第2補間信号pt■ を
算出する。この2つの補間信号を、式(48)に示すよ
うにL*軸で補間することにより3次元補間を行ない、出
力信号pを得る。同様の演算方法によりR,G,Bそれ
ぞれの補間処理を行なう。
換処理装置の構成は、図16と同様であり、補間係数生
成回路52における信号処理が異なる。
bi* を各々8ビットとする。入力信号Li* をLUT71
に入力し、h,Lh *,Lh+1 * を得る。格納番号h 及び入力信
号ai*,bi* の各々上位3ビット分an*,bn* を3次元LU
T51に入力し、入力信号Li*,ai*,bi* の近傍8点の単
位立方格子に位置する出力信号p0,p1,p2,p3,p4,p5,p6,p
7 を得る。また、入力信号ai*,bi* の各々下位5ビット
分a*,b* を補間係数生成回路52に入力し、図18に示
すような補間係数T0,T1,T2,T3 を得る。式(44)で算
出される補間係数T2だけを乗算回路80から得、他の補
間係数T0,T1,T3は式(52),(53),(54)に示
すようにT2を用いて算出する。Dnは25であるため、式
(52),(53),(54)は加算器とビットシフト
回路の組み合わせで実現できる。 T0=(Dn-a*)×(Dn-b*) =Dn2-(a*+b*)×Dn+T2 ……(52) T1=a*×(Dn-b*) =a*×Dn-T2 ……(53) T3=(Dn-a*)×b* =b*×Dn-T2 ……(54)
路52の構成を示す図である。図において、93,9
4,95は5ビットシフト回路、96から100は加算
器である。乗算回路80により補間係数T2を算出する。
a*を5ビットシフト回路93に入力して、出力a*×25を
得、加算器96によりa*×25からT2を減じて補間係数T1
を得る。同様に5ビットシフト回路94と加算器97に
より補間係数T3を得る。また、a*とb*を加算器100に
より加算したものを5ビットシフト回路95に入力し、
(a*+b*)×25を得、210とT2を加算器98により加算し、
加算器99により、この加算器98の出力から(a*+b*)
×25を減じて補間係数T0 を得る。乗算器4つを使用す
る場合に比べて、上記のような演算方法では、補間係数
生成回路52を総容量1.5k ビットのLUTと、加算器
8個で実現でき、回路規模を縮小することが可能とな
る。
出力T0,T1,T2,T3 を、それぞれ乗算器53,54,5
5,56及び乗算器57,58,59,60に入力し、
これらの乗算器の出力を、それぞれ加算回路63,64
に入力して、第1補間信号pt及び第2補間信号pt■ を
算出する。この2つの補間信号を、式(48)に示すよ
うにL*軸で補間することにより3次元補間を行ない、出
力信号pを得る。同様の演算方法によりR,G,Bそれ
ぞれの補間処理を行なう。
る色逆変換処理装置を示すブロック回路図である。図に
おいて、図16と同一部分には同一符号を付し、説明を
省略する。101はL*軸用LUT、102はa*軸用LU
T、103はb*軸用LUTであり、3次元LUT51の
構成が図16とは異なる。
bi* を各々8ビットとする。入力信号Li* をLUT71
に入力する。LUT71の概念図を図24に示す。LU
T71は、例えば、入力信号Li* が200 の場合、格納番
号h■を8、Lh *■を195、Lh+1 *■ を204として出力す
る。他の場合も同様であるが、Li*が250以上の場合の
み、Lh+1 *■を256として出力する。
R,G,B各々の信号が等しい白色の場合、これらの信
号に対応するL*,a*,b*(C光源を基準白色とする)は表
1のようになる。このL*を表7のように8ビットに正規
化する。
T71の出力h■を得る。格納番号h■ 、入力信号ai*,b
i*を各々L*軸用LUT101、a*軸用LUT102、b*
軸用LUT103に入力し、出力h■,ai*■,bi*■を得
る。この出力信号h■,ai*■,bi*■を3次元LUT51
に入力する。LUT71の出力Lh *■,Lh+1 *■ を加算器
65を入力し、Li*,Lh+1 *■を加算器66に入力し、L
i*,Lh *■を加算器67に入力する。また、ai*,bi*の下
位信号a*,b*を補間係数生成回路52に入力する。3次
元LUT51の出力p0,p1,p2,p3,p4,p5,p6,p7 を各々乗
算器53,54,55,56,57,58,59,60
に入力する。補間係数生成回路52の出力T0,T1,T2,T3
を各々乗算器53,54,55,56及び57,58,
59,60に入力する。乗算器53,54,55,56
の出力を加算回路63に入力し、乗算器57,58,5
9,60の出力を加算回路64に入力する。加算器66
の出力及び加算回路63の出力ptを乗算器61に入力
し、加算器67の出力及び加算回路64の出力pt■ を
乗算器62に入力する。この2つの乗算器61,62の
出力を加算器68に入力する。加算器65の出力及び加
算器68の出力を除算器69に入力し、出力の上位8ビ
ット分pを得る。
等知覚色空間を元のRGB色空間に戻す必要があり、元
のRGB色空間を完全に含む逆変換用の3次元LUTを
必要とする。そのため、この逆変換用の3次元LUTの
変換値には負のR,G,B(実際には存在しない虚色)
や、最大値をこえたR,G,Bが含まれる。
するL*,a*,b*の各々最大値から最小値を入力とする3次
元LUTを考える。a*軸、b*軸の最小値から最大値まで
の格子点数を33個に均等に分割し、L*軸の最小値から最
大値までの格子点数を出力値が均等になるように33個に
分割すると、3次元LUTの全格子点数は35937 点にな
るが、元のNTSC方式のRGB色空間に戻る格子点数は10
237 点である。残りの25700 点は負のR,G,Bか最大
値をこえたR,G,Bを出力する点である。
存在しない部分の変換値は直接使用されることはなく、
入力値に対する3次元LUTの格子点数が十分多い場合
には、補間に使用される可能性も非常に低くなる。した
がって、負のR,G,B、最大値をこえたR,G,Bが
含まれる部分の格子点数だけを少なくしても色変換精度
は大して低下しないといえる。このような元のNTSC方式
のRGB色空間に存在しない色はL*,a*,b*が各々最大値
または最小値に近い部分に多く存在し、これらの領域の
格子点数だけを減らして線形補間により出力値を算出す
ることにより、3次元LUTの容量に対する色変換精度
を向上させることが可能となる。
各々L*軸用LUT101、a*軸用LUT102、b*軸用
LUT103に入力する。L*軸用LUT101は、入力
信号h■(入力が0,2,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14毎に、出
力を0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11とする)をh■にして3
次元LUT51に入力する。a*軸用LUT102、b*軸
用LUT103は、各々の入力信号が 0から63の間及び
192から255の間の場合は入力信号を32毎に、また入力信
号が64から191 の間の場合は入力信号を16毎に分割した
場合の先頭からの順番を出力する。つまり、入力信号ai
*,bi*(入力が0,32,64,80,96,112,128,144,160,176,19
2,224毎に、出力を0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11 とす
る)をai*■,bi*■ にして3次元LUT51に入力す
る。このように、3次元LUT51の端部の格子点数を
中心部よりも少なくする。
NTSC方式のRGB色空間に逆変換する3次元LUT51
の概念図を図25に示す。この図25における3次元L
UT51のa*,b* 平面の中央部の単位立方格子の1辺は
24、端部の単位立方格子の1辺は25であり、中央部の変
換値を多く、端部の変換値を少なくしている。L*軸にお
いても同様であり、中央部の変換値を多く、端部の変換
値を少なくしている。他の信号処理については、実施例
6と同様であり、補間係数の生成及び補間処理はLi*,ai
*,bi* の下位信号l*,a*,b*を用いて行なう。このような
逆変換用の3次元LUTを用いることにより、記憶容量
に対する色変換精度を向上させることが可能となる。
による映像信号処理装置を示すブロック回路図である。
図において、104は色変換処理装置、105はアパー
チャ補正回路、106は色逆変換処理装置である。
に入力し、出力信号Li*,ai*,bi* を得る。Li*,ai*,bi*
をアパーチャ補正回路105に入力し、アパーチャ補正
した出力Li*■,ai*■,bi*■を得る。Li*■,ai*■,bi*■
を色逆変換処理装置106に入力し、アパーチャ補正し
たRi■,Gi■,Bi■を得る。
たものと同様であり、説明を省略する。色変換処理装置
104により得たLi*,ai*,bi* をアパーチャ補正回路1
05に入力し、アパーチャ補正したLi*■,ai*■,bi*■
を得る。図27にアパーチャ補正回路105のブロック
回路図を示す。図において、107から110は1画素
遅延回路(DLY)、111から115は1水平走査期
間遅延回路(1HDLY)、116から118は乗算
器、119から126は加算器である。
説明する。水平h番目、垂直v番目の画素の入力信号Li
*(h,v),ai*(h,v),bi*(h,v)がアパーチャ補正回路105
に入力されているとする。入力信号Li*(h,v)を1画素遅
延回路107及び加算器119に入力する。1画素遅延
回路107により1画素前の信号Li*(h-1,v)を得、この
Li*(h-1,v)を1画素遅延回路108及び加算器120に
入力する。1画素遅延回路108により、2画素前の信
号Li*(h-2,v)を得、このLi*(h-2,v)を加算器119に入
力する。加算器119の出力Li*(h,v)+Li*(h-2,v) の下
位1ビットを切り捨て、加算器120に入力する。その
結果、加算器120の出力は式(55)に示されるよう
になる。 Li*(h-1,v)-{Li*(h,v)+Li*(h-2,v)}/2 ……(55) 利得制御信号CH を乗算器116に入力し、その出力信
号を1水平走査期間遅延回路113に入力し、式(5
6)に示すような水平アパーチャ制御信号APH を得る。
水平アパーチャ制御信号APH の波形図を図28に示す。 APH=CH×[Li*(h-1,v-1)-{Li*(h,v-1)+Li*(h-2,v-1)}/2] ……(56)
*(h-1,v)を1水平走査期間遅延回路111及び加算器1
21に入力する。1水平走査期間遅延回路111により
1水平走査期間前の信号Li*(h-1,v-1)を得、このLi*(h-
1,v-1)を1水平走査期間遅延回路112に入力する。1
水平走査期間遅延回路112により、2水平走査期間前
の信号Li*(h-1,v-2)を得、このLi*(h-1,v-2)を加算器1
21に入力する。加算器121の出力Li*(h-1,v)+Li*(h
-1,v-2) の下位1ビットを切り捨て、加算器122に入
力する。その結果、加算器122の出力は式(57)に
示されるようになる。 Li*(h-1,v-1)-{Li*(h-1,v)+Li*(h-1,v-2)}/2 ……(57) 利得制御信号CV を乗算器117に入力し、式(58)
に示すような垂直アパーチャ制御信号APVを得る。垂直
アパーチャ制御信号APVの波形図を図29に示す。 APv=Cv×[Li*(h-1,v-1)-{Li*(h-1,v)+Li*(h-1,v-2)}/2] ……(58)
ーチャ制御信号APVを加算器123に入力し、式(5
9)に示すようなアパーチャ制御信号APを得る。 AP=APH+APv ……(59) 1水平走査期間遅延回路111の出力Li*(h-1,v-1)及び
アパーチャ制御信号APを加算器124に入力し、式(6
0)に示すようなアパーチャ補正信号Li*■(h-1,v-1)を
得る。 Li*■(h-1,v-1)=Li*(h-1,v-1)+AP ……(60)
S を乗算器118に入力し、アパーチャ制御信号APSを
得る。アパーチャ制御信号APSを加算器125,126
に入力する。
路114に入力する。1水平走査期間遅延回路114に
より1水平走査期間前の信号ai*(h,v-1)を得、このai
*(h,v-1)を1画素遅延回路109に入力する。1画素遅
延回路109により、1画素前の信号ai*(h-1,v-1)を
得、ai*(h-1,v-1)を加算器125に入力し、アパーチャ
補正信号ai*■(h-1,v-1)を得る。 ai*■(h-1,v-1)=ai*(h-1,v-1)+APS ……(61)
路115に入力する。1水平走査期間遅延回路115に
より1水平走査期間前の信号bi*(h,v-1)を得、このbi
*(h,v-1)を1画素遅延回路110に入力する。1画素遅
延回路110により、1画素前の信号bi*(h-1,v-1)を
得、bi*(h-1,v-1)を加算器126に入力し、アパーチャ
補正信号bi*■(h-1,v-1)を得る。 bi*■(h-1,v-1)=bi*(h-1,v-1)+APS ……(62)
示したものと同様であり、説明を省略する。従来、RG
B信号で表わされる画像はR,G,B各々にアパーチャ
補正を行なうか、RGB信号をマトリクス演算により輝
度信号Y、R−Y色差信号、B−Y色差信号に変換し
て、輝度信号Yの高周波部分における輝度信号Y、R−
Y色差信号、B−Y色差信号の利得を制御し、アパーチ
ャ補正を行っていた。RGB色空間は混色系の色空間で
あり、人間の視覚特性にとって均等な空間ではない。そ
のため、前者のように、RGB信号で表わされる画像の
高周波部分でR,G,B信号の利得を一定の比率で変化
させるようなアパーチャ補正を行なうと色相、明度、彩
度の平衡が崩れ、色の再現性が悪くなる。また、後者の
ように輝度信号YとR−Y色差信号、B−Y色差信号に
おいてアパーチャ補正を行なうことにより、明度、彩度
に分けて強調することが可能となるが、均等知覚色空間
ではないため、色の再現性は低下する。本実施例のよう
にRGB色空間から人間の視覚特性にとって均等なCIE
1976 L*a*b* 均等知覚色空間に変換し、L*,a*,b*各々に
アパーチャ補正を行なうことにより、明度、彩度に分け
て画像の高周波部分を強調することが可能となり、か
つ、色相、明度、彩度の平衡も崩れず、色の再現性が低
下しなくなる。
レッド信号、グリーン信号、ブルー信号とする場合、下
位m−nビット分のレッド信号、ブルー信号を中心とし
て1辺が2m-nビットの単位平面を、レッド信号の軸方向
とブルー信号の軸方向で4分割した場合の4平面の面積
を補間係数としたが、変換前の色空間と変換後の色空間
の変換特性を考慮した他の補間係数であってもよい。
差信号、B−Y色差信号で表わされる3次元色空間から
CIE 1976 L*a*b* 均等知覚色空間に変換する方法を示し
たが、CIE 1976 L*a*b*均等知覚色空間やCIE 1976 L*u*
v*均等知覚色空間などの明度情報と色情報が分離した3
次元色空間から他の3次元色空間に変換する方法にも適
用できる。
Li* 信号、ai* 信号、bi* 信号とする場合、下位m−n
ビット分のa*信号、b*信号を中心として、1辺が2m-nビ
ットの単位平面を、a*信号の軸方向とb*信号の軸方向で
4分割した場合の4平面の面積を補間係数としたが、変
換前の色空間と変換後の色空間の変換特性を考慮した他
の補間係数であってもよい。
E 1976 L*a*b* 均等知覚色空間に変換して、アパーチャ
補正を行い、RGB色空間に逆変換する場合を示した
が、CIE 1976 L*u*v* 均等知覚色空間でアパーチャ補正
してもよいし、色相、明度、彩度が均等な他の色空間で
アパーチャ補正してもよい。
は、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Acc
ess Memory)などの半導体素子で構成してもよいし、他
の高速な記憶手段で構成してもよい。また、上記実施例
ではRGB色空間からCIE 1976L*a*b*均等知覚色空間へ
の変換法、CIE 1976 L*a*b*均等知覚色空間からRGB
色空間への逆変換法を示したが、他の色空間の変換であ
ってもよい。
表される無彩色方向の変換値が線形となるように構成し
た3次元LUTについて説明したが、特に色再現性を重
視する肌色などの特定色方向の変換値が線形となるよう
に構成した3次元LUTについても同様である。
機器に依存する色空間から他方の画像入出力機器に依存
する色空間に変換するものであり、以下の効果が得られ
る。
よれば、実時間またはそれに準ずる速度で、高精度の色
変換を実現し、線形補間による色変換精度を高めること
が可能となる。
装置によれば、少ない回路規模で実時間またはそれに準
ずる速度で、高精度の色変換を実現し、線形補間による
色変換精度を高めることが可能となる。例えば、格子点
数を729 点、変換値を8ビット、CIE 1976 L*a*b* 均等
知覚色空間の基準光源をC光源とする正変換用の3次元
LUT、及び逆変換用の3次元LUTを用い、画像シミ
ュレーションを行なった。評価に用いた画像は、ITE Co
lor Matching Chart(a girl with carnation)をビデオ
カメラを用いてワークステーションに取り込んだ画像で
ある。評価には、RGBからL*a*b*に正変換した後、L*
a*b*からRGBに逆変換した処理画像と原画との色差を
用いた。なお、色差はRGB色空間ではなく、CIE 1976
L*a*b*均等知覚色空間で算出した。従来の方法である
8点補間の色差は1.24、6点補間の色差は1.34、5点補
間の色差は2.23、4点補間の色差は1.33、補間処理しな
い場合の色差は27.43 となった。本発明によると色差は
1.21となり、色変換精度は最も良好になった。また、正
変換した画像を逆変換して元の色空間に戻すことを伝送
1回分とみなすと、伝送10回分では8点補間の色差は
9.94、6点補間の色差は10.63、 5点補間の色差は10.4
8、 4点補間の色差は7.76となった。本発明によると色
差は10.66 となり、原画に対する色差が最も大きく、数
値上では最低の結果が得られた。しかし、本発明以外の
方法で画像シミュレーションした処理画像は階調が不連
続となり、画像の低周波部分に偽輪郭が発生した。本発
明は、出力値が線形になるような3次元LUTと線形補
間の組み合わせを採用しているため、このような偽輪郭
の発生は抑圧される。さらに、図37に示すようなRG
Bが等しく、階調が連続的に変化するランプ関数を原画
として、8点補間と本発明による方法(上記の条件)の
両方でシミュレーションを行なった。図38が8点補間
の方法を用いて伝送を10回繰り返した場合の処理画像
の出力値であり、図39が本発明を用いて伝送を10回
繰り返した場合の処理画像の出力値である。これらの結
果からも明らかなように本発明の処理画像の方が階調の
連続性を保っているといえる。一般に、多少色差が優れ
た画像よりも偽輪郭の発生が明らかに少ない画像の方が
良好な画像といえ、本発明は従来の方式よりも優れた色
変換方式であるといえる。
装置によれば、特定色方向の変換値が線形となるように
構成した3次元LUTを用いるため、特定色の色変換精
度を向上させることが可能となる。例えば、RGB色空
間を他の色空間に変換する場合、人間の視覚特性上に最
も重要な要素であるグリーン方向の変換値が線形となる
ように構成した3次元LUTを用いることにより、記憶
容量に対する色変換精度を向上させることが可能とな
る。
装置によれば、無彩色方向の変換値が線形となるように
構成した3次元LUTを用いるため、変換後の画像にお
いて、色相、明度、彩度の平衡を保ったまま、明度方向
の誤差を小さくすることが可能となる。例えば、白黒画
像の場合、色変換誤差による着色が少なくなる。
装置によれば、小容量の記憶手段と補間処理手段により
色変換を行なうため、例えば入力信号を8ビットのディ
ジタル信号として、記憶手段には入力信号の上位3ビッ
トを入力し、入力信号の下位5ビットで補間処理を行な
う場合、従来の補間方法では72個必要であった乗算器
を30個に減らすことができ、回路規模を縮小すること
が可能となる。
装置によれば、RGB色空間を他の色空間に変換する場
合、レッド、グリーン、ブルーの中で人間の視覚特性
上、最も重要な要素であるグリーン方向の変換値を他の
変換値よりも多くすることになり、記憶手段の容量に対
する色変換精度を向上させることが可能となる。
装置によれば、輝度信号と異なる2つの色差信号で表わ
される色空間を他の色空間に変換する場合、人間の視覚
特性上、重要な明度情報だけを多くすることになり、記
憶手段の容量に対する色変換精度を向上させることが可
能となる。
装置によれば、CIE 1976 L*a*b* 均等知覚色空間を他の
色空間に変換する場合、人間の視覚特性上、重要な明度
情報だけを多くすることになり、記憶手段の容量に対す
る色変換精度を向上させることが可能となる。
装置によれば、CIE 1976 L*u*v* 均等知覚色空間を他の
色空間に変換する場合、人間の視覚特性上、重要な明度
情報だけを多くすることになり、記憶手段の容量に対す
る色変換精度を向上させることが可能となる。
理装置によれば、例えば5ビットの信号の乗算を384 ビ
ットのLUT4個とビットシフト回路2個と加算器3個
で実現でき、補間信号生成に必要な乗算器4個を総容量
6k ビットのLUTとビットシフト回路8個と加算器1
2個で実現できるため、回路規模を縮小することが可能
となる。
理装置によれば、補間係数生成回路2を複数のLUTと
複数のビットシフト回路と複数の加算器で実現でき、補
間係数生成回路2を総容量1.5k ビットのLUTとビッ
トシフト回路5個と加算器8個で実現できるため、回路
規模を縮小することが可能となる。
処理装置によれば、第1、第2、第3の色信号で表わさ
れる3次元色空間を第4、第5、第6の色信号で表わさ
れる3次元色空間に非線形変換した色信号を元の第1、
第2、第3の色信号に逆変換する色逆変換処理装置の構
成要素である第2記憶手段に元の3次元色空間外への変
換値も記憶させることにより、線形補間による色変換精
度を高めることが可能となる。
処理装置によれば、第1、第2、第3の色信号で表わさ
れる3次元色空間を第4、第5、第6の色信号で表わさ
れる3次元色空間に非線形変換した色信号を元の第1、
第2、第3の色信号に逆変換する色逆変換処理装置の構
成要素である第2記憶手段に元の3次元色空間外への変
換値も記憶させることにより、小さい回路規模で線形補
間による色変換精度を高めることが可能となる。
処理装置によれば、特定色方向の変換値が線形となるよ
うに構成した3次元LUTを用いるため、特定色の色変
換精度を向上させることが可能となる。例えば、RGB
色空間を他の色空間に変換する場合、人間の視覚特性
上、最も重要な要素であるグリーン方向の変換値が線形
となるように構成した3次元LUTを用いることによ
り、記憶容量に対する色変換精度を向上させることが可
能となる。
処理装置によれば、無彩色方向の変換値が線形となるよ
うに構成した3次元LUTを用いるため、変換後の画像
において、色相、明度、彩度の平衡を保ったまま、明度
方向の誤差を小さくすることが可能となる。例えば、白
黒画像の場合、色変換誤差による着色が少なくなる。
処理装置によれば、小容量の記憶手段と補間処理手段に
より色逆変換を行なうため、例えば入力信号を8ビット
のディジタル信号として、記憶手段には入力信号の上位
3ビットを入力し、入力信号の下位5ビットで補間処理
を行なう場合、従来の補間方法では72個必要であった
乗算器を30個に減らすことができ、回路規模を縮小す
ることが可能となる。
処理装置によれば、例えば5ビットの信号の乗算を 384
ビットのLUT4個とビットシフト回路2個と加算器3
個で実現でき、補間信号生成に必要な乗算器4個を総容
量 6kビットのLUTとビットシフト回路8個と加算器
12個で実現できるため、回路規模を縮小することが可
能となる。
処理装置によれば、補間係数生成回路52を複数のLU
Tと複数のビットシフト回路と複数の加算器で実現で
き、補間係数生成回路52を総容量 1.5kビットのLU
Tとビットシフト回路5個と加算器8個で実現できるた
め、回路規模を縮小することが可能となる。
処理装置によれば、CIE 1976 L*a*b* 均等知覚色空間か
らRGB色空間に逆変換するための変換値を記憶する第
2記憶手段の中央部の変換値よりも端部の変換値を少な
くすることにより、第2記憶手段の記憶容量に対する色
変換精度を向上させることが可能となる。
処理装置によれば、第1、第2、第3の色信号で表わさ
れる3次元色空間から明度情報の第6の色信号、色情報
の第4の色信号及び第5の色信号で表わされる顕色系の
3次元均等知覚色空間に変換してアパーチャ補正を行な
うことにより、明度、彩度に分けて画像の高周波部分を
強調することが可能となり、色相、明度、彩度の平衡を
崩さず、色の再現性を低下させないことが可能となる。
処理装置によれば、アパーチャ補正手段を複数の加算器
と複数の乗算器と複数の1画素遅延回路で構成するた
め、制御信号を可変させることにより任意の利得で画像
の水平方向のアパーチャ補正を行なうことが可能とな
る。
処理装置によれば、アパーチャ補正手段を複数の加算器
と複数の乗算器と複数の1水平走査期間遅延回路で構成
するため、制御信号を可変させることにより任意の利得
で画像の垂直方向のアパーチャ補正を行なうことが可能
となる。
装置を示すブロック回路図である。
図を示す図である。
補間方法を示す図である。
を示す図である。
ック回路図である。
図である。
を示す図である。
す図である。
ック回路図である。
す図である。
法を示す図である。
示す図である。
成を示す図である。
す図である。
成を示す図である。
処理装置を示すブロック回路図である。
念図を示す図である。
ける補間方法を示す図である。
構成を示すブロック回路図である。
構成を示すブロック回路図である。
すブロック回路図である。
構成を示すブロック回路図である。
ブロック回路図である。
す図である。
図を示す図である。
すブロック回路図である。
05の構成を示すブロック回路図である。
05で生成される水平アパーチャ補正信号APH の波形図
である。
05で生成される垂直アパーチャ補正信号APV の波形図
である。
置を示すブロック回路図である。
る。
る。
回路図である。
示す図である。
路図である。
を示す図である。
ランプ関数の出力値を示す図である。
方式で変換、逆変換を10回ずつ繰り返した処理画像の
出力値を示す図である。
の色変換方式で変換、逆変換を10回ずつ繰り返した処
理画像の出力値を示す図である。
UT、2,52,130,142 補間係数生成回路、
3〜12,24〜27,53〜62,74〜77,11
6〜118,131〜138,143〜150 乗算
器、13,14,63,64,139,151 加算回
路、15〜18,38〜40,46〜50,65〜6
8,88〜90,96〜100,119〜126 加算
器、19,69 除算器、21,34〜37,71,8
4〜87 LUT、22,23,32,33,72,7
3,82,83 ビット反転回路、28〜31,78〜
81乗算回路、41,91 6ビットシフト回路、4
2,92 3ビットシフト回路、43〜45,93〜9
5 5ビットシフト回路、101 L*軸用LUT、10
2 a*軸用LUT、103 b*軸用LUT、104 色
変換処理装置、105アパーチャ補正回路、106 色
逆変換処理装置、107〜110 1画素遅延回路、1
11〜115 1水平走査期間遅延回路。
Claims (22)
- 【請求項1】 第1、第2、第3の色信号で表わされる
第1の3次元色空間を第4、第5、第6の色信号で表わ
される第2の3次元色空間に変換する色変換処理装置に
おいて、第1の色信号を入力とし、第1の色信号の入力
値の近傍に位置するk(kは自然数)番目及びk+1番
目に格納された第1の色信号と該格納番号kを出力する
第1記憶手段と、該格納番号k及び第2、第3の色信号
を入力し、第1、第2、第3の色信号の第2の3次元色
空間内における値を示す点を含む単位立方格子に位置す
る複数点の第4、第5、第6の色信号を出力する第2記
憶手段と、前記複数点の第4、第5、第6の色信号を、
第1の記憶手段のk番目及びk+1番目に格納された第
1の色信号の値、及び第2、第3の色信号の入力値をそ
れぞれ用いて生成される補間係数により補間する補間処
理手段を備え、第2の記憶手段は第4の色信号の各値を
等間隔で記憶し、第1の記憶手段は第2の記憶手段に記
憶された第4の色信号の各値に対応する第1の色信号の
値を格納することを特徴とする色変換処理装置。 - 【請求項2】 第1、第2、第3の色信号で表わされる
第1の3次元色空間を第4、第5、第6の色信号で表わ
される第2の3次元色空間に変換する色変換処理装置に
おいて、第1の色信号をm(mは自然数)ビットのディ
ジタル信号として入力し、入力された第1の色信号の近
傍に位置するk(kは自然数)番目及びk+1番目に格
納された第1の色信号と該格納番号kを出力する第1記
憶手段と、mビットのディジタル信号である第2、第3
の色信号及び格納番号kを入力し、第1、第2、第3の
色信号の第2の3次元色空間内における値を示す点を含
む単位立方格子に位置する8点の第4、第5、第6の色
信号を出力する第2記憶手段と、前記8点の第4、第
5、第6の色信号に乗ずるための補間係数を生成する補
間係数生成手段と、前記単位立方格子に位置する8点の
うち、第1の色信号がk番目に格納されたものである場
合の4点の単位平面格子に位置する第4、第5、第6の
色信号に、各々前記補間係数を乗じて加え合わせた第1
補間信号を出力する手段と、前記単位立方格子に位置す
る8点のうち、第1の色信号がk+1番目に格納された
ものである場合の4点の単位平面格子に位置する第4、
第5、第6の色信号に、各々前記補間係数を乗じて加え
合わせた第2補間信号を出力する手段と、第1補間信号
にk+1番目に格納された第1の色信号からmビットの
第1の色信号を減じたものを乗じて、第2補間信号にm
ビットの第1の色信号からk番目に格納された第1の色
信号を減じたものを乗じて加えることにより、第4、第
5、第6の色信号を算出する補間処理手段を備えたこと
を特徴とする色変換処理装置。 - 【請求項3】 色変換後の第4、第5、第6の色信号で
表わされる特定色の明度が一定量の増加となるような第
1の色信号を第1記憶手段に格納したことを特徴とする
請求項1又は請求項2記載の色変換処理装置。 - 【請求項4】 色変換後の第4、第5、第6の色信号で
表わされる無彩色の明度が一定量の増加となるような第
1の色信号を第1記憶手段に格納したことを特徴とする
請求項1又は請求項2記載の色変換処理装置。 - 【請求項5】 第1、第2、第3の色信号が各々mビッ
トのディジタル信号の場合、下位m−n(nは自然数で
m>n)ビット分の第2、第3の色信号を中心として1
辺が2m-n ビットの単位平面を、第2の色信号の軸方向
と第3の色信号の軸方向で、4分割した場合の4平面の
面積を補間係数として出力する補間係数生成手段を備え
たことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の色変換
処理装置。 - 【請求項6】 第1、第2、第3の色信号がグリーン、
レッド、ブルーの場合、請求項1及び請求項2の色変換
処理装置の構成要素である第2記憶手段を、上位nビッ
ト分の第2、第3の色信号及びn+p(pは自然数でn
>p)ビット分の格納番号kを入力し、mビットの第
1、第2、第3の色信号を示す第2の3次元色空間内の
点の近傍の単位立方格子に位置する8点の第4、第5、
第6の色信号を出力するように構成したことを特徴とす
る請求項1又は請求項2記載の色変換処理装置。 - 【請求項7】 第1、第2、第3の色信号が輝度信号、
第1の色差信号、第2の色差信号の場合、請求項1及び
請求項2の色変換処理装置の構成要素である第2記憶手
段を、上位nビット分の第2、第3の色信号及びn+p
ビット分の格納番号kを入力し、mビットの第1、第
2、第3の色信号を示す第2の3次元色空間内の点の近
傍の単位立方格子に位置する8点の第4、第5、第6の
色信号を出力するように構成したことを特徴とする請求
項1又は請求項2記載の色変換処理装置。 - 【請求項8】 第1、第2、第3の色信号がCIE 1976 L
*a*b* 均等知覚色空間におけるL*、a*、b*の場合、請
求項1及び請求項2の色変換処理装置の構成要素である
第2記憶手段を、上位nビット分の第2、第3の色信号
及びn+pビット分の格納番号kを入力し、mビットの
第1、第2、第3の色信号を示す第2の3次元色空間内
の点の近傍の単位立方格子に位置する8点の第4、第
5、第6の色信号を出力するように構成したことを特徴
とする請求項1又は請求項2記載の色変換処理装置。 - 【請求項9】 第1、第2、第3の色信号がCIE 1976 L
*u*v* 均等知覚色空間におけるL*、u*、v*の場合、請求
項1及び請求項2の色変換処理装置の構成要素である第
2記憶手段を、上位nビット分の第2、第3の色信号及
びn+pビット分の格納番号kを入力し、mビットの第
1、第2、第3の色信号を示す第2の3次元色空間内の
点の近傍の単位立方格子に位置する8点の第4、第5、
第6の色信号を出力するように構成したことを特徴とす
る請求項1又は請求項2記載の色変換処理装置。 - 【請求項10】 下位m−nビット分の第2、第3の色
信号を入力して、補間信号の算出に必要な4つの補間係
数を出力する補間係数生成手段を4つの記憶手段で構成
したことを特徴とする請求項5記載の色変換処理装置。 - 【請求項11】 下位m−nビット分の第2、第3の色
信号を入力して、補間信号の算出に必要な4つの補間係
数のうち1つの補間係数を出力する記憶手段と、該記憶
手段の出力信号と複数の加算器及び複数のビットシフト
回路から他の3つの補間係数を算出する補間係数生成手
段を備えたことを特徴とする請求項5記載の色変換処理
装置。 - 【請求項12】 第1、第2、第3の色信号で表わされ
る第1の3次元色空間を第4、第5、第6の色信号で表
わされる第2の3次元色空間に非線形変換した色信号を
第1、第2、第3の色信号に逆変換する色逆変換処理装
置において、第4の色信号を入力とし、第4の色信号の
入力値の近傍に位置するh(hは自然数)番目及びh+
1番目に格納された第4の色信号と該格納番号hを出力
する第1記憶手段と、該格納番号h及び第5、第6の色
信号を入力し、第4、第5、第6の色信号の第1の3次
元色空間内における値を示す点を含む単位立方格子に位
置する、または位置すると仮定した複数点の第1、第
2、第3の色信号を出力する第2記憶手段と、前記複数
点の第1、第2、第3の色信号を、第1の記憶手段のh
番目およびh+1番目に格納された第4の色信号、及び
第5、第6の色信号の入力値をそれぞれ用いて生成され
る補間係数により補間する補間処理手段を備え、第2の
記憶手段は第1の色信号の各値を等間隔で記憶し、第1
の記憶手段は第2の記憶手段に記憶された第1の色信号
の各値に対応する第4の色信号の値を格納することを特
徴とする色逆変換処理装置。 - 【請求項13】 第1、第2、第3の色信号で表わされ
る第1の3次元色空間を第4、第5、第6の色信号で表
わされる第2の3次元色空間に非線形変換した色信号を
第1、第2、第3の色信号に逆変換する色逆変換処理装
置において、第4の色信号をmビットのディジタル信号
として入力し、入力された第4の色信号の近傍に位置す
るh(hは自然数)番目及びh+1番目に格納された第
4の色信号と該格納番号hを出力する第1記憶手段と、
mビットのディジタル信号である第5、第6の色信号及
び格納番号hを入力し、第4、第5、第6の色信号の第
1の3次元色空間内における値を示す点を含む単位立方
格子に位置する、または位置すると仮定した8点の第
1、第2、第3の色信号を出力する第2記憶手段と、前
記8点の第1、第2、第3の色信号に乗ずるための補間
係数を生成する補間係数生成手段と、前記単位立方格子
に位置する8点のうち、第4の色信号がh番目に格納さ
れたものである場合の4点の単位平面格子に位置する第
1、第2、第3の色信号に、各々前記補間係数を乗じて
加え合わせた第1補間信号を出力する手段と、前記単位
立方格子に位置する8点のうち、第4の色信号がh+1
番目に格納されたものである場合の4点の単位平面格子
に位置する第1、第2、第3の色信号に、各々前記補間
係数を乗じて加え合わせた第2補間信号を出力する手段
と、第1補間信号にh+1番目に格納された第4の色信
号からmビットの第4の色信号を減じたものを乗じて、
第2補間信号にmビットの第4の色信号からh番目に格
納された第4の色信号を減じたものを乗じて加えること
により、第1、第2、第3の色信号を算出する補間処理
手段を備えたことを特徴とする色逆変換処理装置。 - 【請求項14】 色逆変換後の第1、第2、第3の色信
号で表わされる特定色の明度が一定量の増加となるよう
な第4の色信号を第1記憶手段に格納したことを特徴と
する請求項12又は請求項13記載の色逆変換処理装
置。 - 【請求項15】 色逆変換後の第1、第2、第3の色信
号で表わされる無彩色の明度が一定量の増加となるよう
な第4の色信号を第1記憶手段に格納したことを特徴と
する請求項12又は請求項13記載の色逆変換処理装
置。 - 【請求項16】 第4、第5、第6の色信号が各々mビ
ットのディジタル信号の場合、下位m−nビット分の第
5、第6の色信号を中心として1辺が2m-nビットの単
位平面を、第5の色信号の軸方向と第6の色信号の軸方
向で、4分割した場合の4平面の面積を補間係数として
出力する補間係数生成手段を備えたことを特徴とする請
求項12又は請求項13記載の色逆変換処理装置。 - 【請求項17】 下位m−nビット分の第5、第6の色
信号を入力して、補間信号の算出に必要な4つの補間係
数を出力する補間係数生成手段を4つの記憶手段で構成
したことを特徴とする請求項16記載の色逆変換処理装
置。 - 【請求項18】 下位m−nビット分の第5、第6の色
信号を入力して、補間信号の算出に必要な4つの補間係
数のうち1つの補間係数を出力する記憶手段と、該記憶
手段の出力信号と複数の加算器及び複数のビットシフト
回路から他の3つの補間係数を算出する補間係数生成手
段を備えたことを特徴とする請求項16記載の色逆変換
処理装置。 - 【請求項19】 入力第4、第5、第6の色信号に対す
る出力第1、第2、第3の色信号を記憶する第2記憶手
段の端部の変換値を該第2記憶手段の中央部の変換値よ
りも少なくしたことを特徴とする請求項12又は請求項
13記載の色逆変換処理装置。 - 【請求項20】 第1、第2、第3の色信号で表わされ
る3次元色空間を明度情報を有する第4の色信号、色情
報を有する第5の色信号及び第6の色信号で表わされる
顕色系の3次元均等知覚色空間に変換してアパーチャ補
正を行なう映像信号処理装置において、第1の色信号を
入力とし、第1の色信号の入力値の近傍に位置するk
(kは自然数)番目及びk+1番目に格納された第1の
色信号と該格納番号kを出力する第1記憶手段と、該格
納番号k及び第2、第3の色信号を入力し、第1、第
2、第3の色信号の第2の3次元色空間内における値を
示す点を含む単位立方格子に位置する複数点の第4、第
5、第6の色信号を出力する第2記憶手段と、前記複数
点の第4、第5、第6の色信号を、第1の記憶手段のk
番目及びk+1番目に格納された第1の色信号の値、及
び第2、第3の色信号の入力値をそれぞれ用いて生成さ
れる補間係数により補間する補間処理手段と、任意の画
素における第4の色信号の高周波成分の利得を制御する
第1利得制御手段と、該画素における第5、第6の色信
号の利得を制御する第2利得制御手段と、利得制御され
た第4、第5、第6の色信号を第1、第2、第3の色信
号に逆変換するために第1、第2の記憶手段及び補間係
数生成手段及び補間処理手段と同様の構成を備え、第2
の記憶手段は第4の色信号の各値を等間隔で記憶し、第
1の記憶手段は第2の記憶手段により出力される第4の
色信号の各値に対応する第1の色信号の値を格納するこ
とを特徴とする映像信号処理装置。 - 【請求項21】 任意の画素における第4の色信号の高
周波成分の利得を制御する第1利得制御手段、及び該画
素における第5、第6の色信号の利得を制御する第2利
得制御手段を複数の加算器と複数の乗算器と複数の1画
素遅延回路で構成したことを特徴とする請求項20記載
の映像信号処理装置。 - 【請求項22】 任意の画素における第4の色信号の高
周波成分の利得を制御する第1利得制御手段、及び該画
素における第5、第6の色信号の利得を制御する第2利
得制御手段を複数の加算器と複数の乗算器と複数の1水
平走査期間遅延回路で構成したことを特徴とする請求項
20記載の映像信号処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22595794A JP3527291B2 (ja) | 1994-08-25 | 1994-08-25 | 色変換処理装置、色逆変換処理装置及び映像信号処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22595794A JP3527291B2 (ja) | 1994-08-25 | 1994-08-25 | 色変換処理装置、色逆変換処理装置及び映像信号処理装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0865696A JPH0865696A (ja) | 1996-03-08 |
JP3527291B2 true JP3527291B2 (ja) | 2004-05-17 |
Family
ID=16837545
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP22595794A Expired - Fee Related JP3527291B2 (ja) | 1994-08-25 | 1994-08-25 | 色変換処理装置、色逆変換処理装置及び映像信号処理装置 |
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JP (1) | JP3527291B2 (ja) |
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JP4599672B2 (ja) * | 1999-12-21 | 2010-12-15 | 株式会社ニコン | 補間処理装置および補間処理プログラムを記録した記録媒体 |
EP1742458A1 (en) | 2005-06-13 | 2007-01-10 | Thomson Licensing | Apparatus and method for image processing of digital image pixels |
-
1994
- 1994-08-25 JP JP22595794A patent/JP3527291B2/ja not_active Expired - Fee Related
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