JPH0799586A - 色変換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 同時にディスプレイ上の対話的なカラーコレ
クションに便利なように画像を乱さないように色変換が
できる小型で簡素な色変換装置を提供する。 【構成】 ＹＣｒＣｂという明度色差信号にて画素入力
部１０１に入力され、三角柱分割選択部１０３にて補間
区間である三角柱が選択され、Ｐｒｓｍｓｅｌ信号を生
成する。これと１１１によって、あらかじめデータが書
き込まれた色変換テーブル部１０４のアドレスが選択さ
れ、６個の格子点出力値が得られる。格子点出力値とＰ
ｒｓｍｓｅｌ信号と１１２は三角柱型補間演算部１０５
に入力され補間出力値１１３が生成される。エリア処理
部１０７と外部から入力される色変換テーブルＲＡＭ切
り替え信号１１５によってあらかじめ決められた矩形領
域または画素ごとに色変換ＲＡＭが切り替えられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カラー画像信号やカラ
ー映像信号を入力して実時間内に任意の色座標変換、色
変換をする用途、たとえば高速の色修正、色補正が必要
なカラースキャナ、カラーカメラ、カラーハードコピー
装置や正確な色校正が必要なカラー表示装置、ビデオ映
像などを実時間に色変更するカラーコレクタ、ビデオ編
集装置、およびカラーによる識別を行う色変換装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、モノクロ画像の画像処理では、画
像の１画素がもつ情報は明度（濃度）という一次元情報
であり、明度変換はいわゆるガンマカーブ変換として、
種々の非線形カーブをＬＵＴ（ルックアップテーブル）
に書き込んでおけば実時間内に色変換が可能であった。
扱う画像がカラー画像になっても実時間内に色変換をす
る用途ではＲ（レッド）プレーン、Ｇ（グリーン）プレ
ーン、Ｂ（ブルー）プレーン、という３枚のモノクロ画
像として扱われ、各々独立なＬＵＴによって変換される
ことが多かった。しかし、この種の処理では、扱える色
変換は本質的に一次元処理の域をでず、 Ｒ’＝hR（Ｒ）， Ｇ'＝hG（Ｇ）， Ｂ’＝hB（Ｂ） という形態の色変換しかできない。

【０００３】カラー画像処理では、１画素がもつ情報は
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）という三次元情報であり、本来の意味で
の色変換とは、これらをまとめた３次元的変換 Ｒ’＝fR（Ｒ，Ｇ，Ｂ） Ｇ’＝fG（Ｒ，Ｇ，Ｂ）
Ｂ’＝fB（Ｒ，Ｇ，Ｂ） という形態である。

【０００４】たとえば、ハードコピー系のカラー画像処
理では「特定の色相に属する色は彩度をあげる」などの
複雑な色変換が必要であり、ビデオ等のカラー映像編集
処理の場合でも「ブルーの背景のみを無彩色に変換した
い」などの複雑な特定色のみの色変換要求がでることが
ある。これらの色変換は数学的には、１出力が３入力の
関数になっており上記の３次元変換に属する。しかし、
これらを汎用的なテーブルで変換しようとすると１色が
８ビット信号と仮定すると１色当りの変換に１６（Ｍｂ
ｙｔｅ）ものメモリ容量を必要とする。従って３次元的
な色変換を任意の色変換について汎用的に、しかも実時
間に実行できるハードウエアでかつメモリ容量をできる
だけ小規模にする構成が求められている。これに対し
て、カラーハードコピー、カラースキャナの色補正用を
主な目的として入力色空間を複数の色空間を分割してそ
の頂点に位置する色修正情報を色変換メモリとして保持
しておき、演算に当たってはこの色修正情報を複数個選
択し、重み付け処理して補間出力する色信号補間方法の
例がある（特公昭５８-１６１８０号公報）。

【０００５】同公報の内容によれば、補間処理に三次元
の色信号空間内での基本立体である単位立方体を設定
し、この単位立方体を複数の四面体に分割し四面体の４
頂点での出力信号から補間計算を単純化する考え方が開
示されている。これはカラースキャナ装置の色修正装置
への応用であり、ＲＧＢ８ビット信号は各々４ビットず
つ上位信号と下位信号に分割し下位信号は大小関係を比
較器で判定されると同時に４種類の重み発生器へ入力さ
れる。一方上位信号はセレクタと加算器にてアドレス修
飾されちょうど四面体の４頂点に対応するアドレスを得
て色変換テーブルメモリをこの異なる４種のアドレスに
て計４回読みだし、出力されたデータを前記重み係数と
乗算器にて並列演算して加算して補間出力を得る。な
お、１個の単位立方体が６個の四面体に分割されてい
る。

【０００６】一方、従来の技術の第２の例として同じ四
面体利用の補間方式による色変換装置で特に四頂点での
差分値を記憶して処理する技術が存在する（米国登録特
許第４、４７７、８３３号）。この例でもまったく同様
に８ビット入力色信号シアン、マゼンタ、イエロー（CY
AN, MAG, YEl）から８ビットの色修正されたシアン、マ
ゼンタ、イエローに変換する際、入力色空間を四面体に
分割してその頂点での出力差分値を用いて補間を行う。

【０００７】更に、従来の技術の第３の例として同じ四
面体利用の補間方式による色分解画像修正装置がある
（特開平２−８７１９２号公報，同２ー２８６８６６号
公報，同２ー２８６８６７号公報，同２ー２８６８６８
号公報）。これらの色変換装置はテーブル形式であるこ
とが重要であり、非線形の自由な色変換を高速でかつフ
レキシブルに行うことができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】さて、上述の従来の技
術は補間に必要な演算を減らすべく、三次元空間の補間
において参照点、すなわちメモリが出力値を記憶してい
る代表格子点へのアクセスが最も少なくて済む四面体へ
の分割を利用するものである。これにより補間ハードウ
エアは最も簡単化される。

【０００９】しかし四面体分割は色空間をＲＧＢのよう
な混色系において３軸を等しく扱う場合には便利だが、
色空間を明度軸、色度軸で分離し両方の補間を独立して
行いたいという場合には補間結果の解析が煩雑になる欠
点がある。たとえば特にカラーコレクタへなど色を明度
は変更せず色度平面内だけで重みづけして選択的に制御
したりする場合には色度平面だけで微妙なカーブの色変
換をすることが必要になる。しかし従来の四面体補間で
は補間は常に３軸の空間内で行われ明度と色度の補間を
分離できないという課題がある。

【００１０】第２に上述の四面体を利用した補間、立方
体を利用した補間に限らず従来の補間型色変換技術では
いくつかの場合、補間曲線が正確なものにならない、と
いう欠点があった。たとえばハードコピーの色再現処理
において「クリッピング特性」と呼ばれる処理などでみ
られるように入力値があるしきい値までは値０を維持
し、しきい値点Ｔから立ち上がる出力特性または、急激
に立ち上がって最大値にある入力点Ｔ’にて最大値に貼
りつくような曲線が正確に補間できなかった。また、８
ビット入力、８ビット出力のシステムにおいて入力出力
ともに２５５のつぎの数値である２５６を表現、記憶で
きないという理由によってあらゆる色信号入力に対し同
一の出力を与える、いわゆる「スルー特性」を実現する
ことができなかった。スルー特性はデジタル回路では基
本的なものであり、これが実現されないとスルーのつも
りで何度も通過した信号は急激に劣化してしまう。

【００１１】第３に、カラーコレクタなどへの応用では
ディスプレイ上での動画像、静止画像の色変換を頻繁に
変更する。この色変換テーブルをＣＰＵ側より書き換え
る動作中にテーブルメモリをＣＰＵがアクセスするため
に表示中の画像、映像が乱れたり、一時的に表示が消え
るなどという問題があった。これは画像を見ながら瞬時
に色変換を行いたいというカラーコレクタ等の用途では
非常に大きな課題であった。

【００１２】第４に、ディスプレイやハードコピー紙面
を数個のエリアに分割しエリアごとに異なる色変換を行
う用途、あるいはもっと自由度が高い用途として画像の
各画素ごとに色変換を変更する用途がある。この場合に
はエリア単位、画素単位に色変換テーブルを高速に切り
替える必要がある。しかし従来の技術ではこのテーブル
切り替えに対応していない。

【００１３】また、第５に、従来立方体を利用した補間
で生じていた問題としてＭＩＮ（最小値）演算の補間誤
差の問題がある。カラーハードコピー分野では墨（ブラ
ックＢＫ）を生成する場合に入力信号シアンＣ，マゼン
タＭ，イエローＹの３信号のうち最小値を生成する必要
がある。ところが立方体を利用した補間、あるいは三角
柱を利用した補間では３色信号を入力して、このＭＩＮ
演算を行うと補間後の曲線にリップル状の補間誤差が生
じてしまい視覚上好ましくなかった。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は入力色信号で作られる三次元空間を複数の単位
立方体、単位直方体に分割した後、それらを二個の三角
柱に分割してこれを補間立体とする。このため入力色が
いずれの三角柱に含まれるかを判定し三角柱領域の各頂
点での出力値を用いる三角柱分割型の補間方法を採用す
る三角柱分割型補間演算部を備えるものである。

【００１５】また色変換テーブルメモリに記憶する数値
として従来の正数領域のみならず負数領域の各々の数値
をも記憶できるようにして、クリッピング特性を持つ変
換の補間による実現も可能とし、さらに補間演算部に変
位量補正手段をもうけることにより、補間による完全な
スルー特性を実現するものである。この際メモリ量を削
減するために同じビット数にてもその精度を落とし負領
域の数値を表現し記憶しうる色変換テーブルメモリと、
符号つき乗算器、加算器を備えるものである。

【００１６】またカラーコレクタなどディスプレイ上で
の対話的な色調整などに対応するために映像信号の水平
ブランキング、垂直ブランキング期間内に色変換テーブ
ルの転送を行って表示中の画像、映像を乱すことなく色
変換の変更を行うための色変換テーブルデータ転送制御
を行うためのホストインタフェース部を備えるものであ
る。

【００１７】また、色変換テーブルを異なる色変換処理
ごとに複数プレーン備え、内部のエリア処理部に設定し
た複数の長方形領域ごとに使用する色変換テーブルを画
素単位に切り替えることを可能とし、さらに外部からの
色変換テーブル強制設定信号により、内部の色変換テー
ブルを画素ごとに切り替えることを可能とするものであ
る。

【００１８】

【作用】本発明の色変換装置では、三角柱を用いて明度
色差型信号に対して明度軸と色差平面で独立に最も簡単
な線形補間が行なわれる。この結果、色調整など色度平
面内での色制御において補間カーブが明確化され、従来
補間結果が不明確になりがちだった色調整が行ない易く
なる。さらに入力として明度と色差を使用する色空間を
使用した色変換を行うと従来技術である四面体分割を用
いた補間よりも補間精度、特に視覚的に重要であるグラ
ディエーション方向の補間精度が良好となるという作用
がある。

【００１９】

【実施例】以下、上述した作用の本発明における概念に
ついて、先に説明する。

【００２０】たとえば、入力として明度であるＬ軸と色
度であるＡ、Ｂ軸とが分離されているＣＩＥ−ＬＡＢ空
間を用いてＮＴＳＣ−ｒｇｂ空間への色座標変換を本発
明の色変換装置を用いて補間する実験を考える。この場
合、Ｌ軸はＹ軸に、Ａ軸はＣｒ軸に、Ｂ軸はＣｂ軸に対
応させ、色変換テーブルは全く同一として四面体分割補
間と三角柱分割補間との補間方式の差のみが問題となる
ようにする。色変換装置への８ビット画素入力としてＡ
＝Ｂ＝０である純粋なグレイをＬ＝０から２５５まで変
化させたときの補間後のｒｇｂ各曲線を３本まとめて描
いたのが図１０、図１１である。四面体分割型補間の図
１０ではｒｇｂ、特にｒが凹凸状に波打っているが図１
１の三角柱分割型補間ではスムーズに補間されている。
このように三角柱分割を用いた補間はその形状の特徴か
ら明度方向を三角柱の主軸に一致させることによって非
線形性を含む色変換を視覚的にスムーズに実行できると
いう作用がある。

【００２１】つぎに、いわゆる「クリッピング特性」す
なわち、しきい値以下あるいは以上の入力にて一定値を
出力する変換における本発明の作用につき考える。図１
２は入力軸０から２５５に対して格子点位置を（０、６
４、１２８、１９２、２５６）とする場合の補間結果を
示す図であり、図１２（Ａ）は従来の技術での補間結
果、図１２（Ｂ）は本発明での補間結果を各々１次元で
横軸を入力、縦軸を出力として示す。実現したい変換は
しきい値Ｔから増加してＴ’にて最大値に到達するよう
な変換であり点線１２０１にて表現されるものである。
この変換を従来の技術に従って格子点位置における記憶
値を適当に選んで実現しようとすると、たとえば１２０
２のようしきい値ＴあるいはＴ’付近で原変換と大きく
異なる結果となる。これは、しきい値であるＴやＴ’は
最も近い格子点位置へ、たとえばしきい値Ｔは６４へと
いうように、変更されてしまうため当初の意図であるし
きい値処理が格子点位置でしか行われないからである。
これに対して本発明では、色変換テーブルメモリ部には
格子点での記憶値として（−２５６）から２５５までの
範囲にて数値を記憶できるため、１２０３で示される正
数、負数にわたる補間曲線を考え、これを補間演算にて
生成し、つぎに変位量補正手段によって変位量１２０４
だけ正方向に補間後の数値を変位し、最後に出力データ
リミット部により０以下と２５５以上の数値をそれぞれ
０と２５５に置き換えることによってしきい値ＴとＴ’
とを持つ補間結果１２０５が生成される、という作用が
ある。

【００２２】また、入力をそのまま出力とするいわゆる
スルー特性の変換を実現する場合の作用につき説明す
る。図１３（Ａ）は従来の技術での補間結果、図１３
（Ｂ）は本発明での結果を各々一次元の入出力関係にて
示す。望ましいスルー特性１３０１に対して、入力軸で
（０、６４、１２８、１９２、２５６）での各格子点位
置での出力をそれぞれ（０、６４、１２８、１９２、２
５６）とすれば線形補間された場合スルー特性が実現さ
れる。しかし従来の技術では通常色変換テーブルメモリ
に記憶できる値は８ビットであり、この場合０から２５
５までの値しか記憶できないため２５６は次善の策とし
て２５５として記憶せざるを得なかった。この結果１９
２から２５６までの最後の補間区間で補間結果がスルー
特性を実現できず１３０２のようなスルー特性とはいえ
ない補間結果を生じていた。これに対し本発明では負数
を記憶できるため、図１３（Ｂ）のように入力格子点で
の記憶値を（−１２８、−６４，０，６４，１２８）と
して負領域にわたる完全スルーの特性１３０３を実現し
たのち、変位量補正手段によって１３０４にて示される
変位量数値１２８をオフセットとして加えて結果として
１３０５の完全なスルー特性を実現することができる、
という作用がある。

【００２３】また、入力３信号からその最小値を求める
ようないわゆるＭＩＮ演算を行う場合に、入力３信号か
ら色差基準信号１色を選択し、残りの２信号との差を色
差とする特殊な色差変換を行うことによって、明度色差
入力の状態を作り、これと三角柱分割の特徴を組み合わ
せることにより補間後に不自然なリップルを生じないよ
うにするという作用がある。

【００２４】さらに、映像信号についてリアルタイムで
色変換する場合、色変換テーブルをホストから書き換え
た場合に変換前の画像が画像の乱れなく瞬時に異なる色
へ変化することが必要であるが本発明ではホストインタ
フェース部にて色変換テーブルへのデータ書き込みは映
像のブランキング期間を複数回利用して行う制御をする
ため映像を乱さずに色を変化させることが可能である。
また色変換テーブルを書き換える時間的な余裕のない１
フレームの映像の描画中にもその画像面領域によって複
数プレーン存在する色変換テーブルを切り替えることに
より異なる色変換を行うことができるため、画面上の異
なるエリアで異なる色変換処理をする、などといった処
理も実現可能にするものである。

【００２５】以下、本発明の色変換装置の第１の実施例
につき図１を用いて説明する。なお、入力色信号は本
来、明度Ｙと色差ＣｒＣｂのような明度色差分離信号で
ある。実際には汎用性のため三色分解色信号Ｒｅｄ（以
降Ｒと表記），Ｇｒｅｅｎ（以降Ｇと表記），Ｂｌｕｅ
（以降Ｂと表記）など任意の３種の色信号も入力が可能
であるが、以下説明は実際に入力される色信号の種類に
よらず色空間内三角柱分割領域に固定された軸の名称と
してＹ、Ｃｒ、Ｃｂという名称を使用する。また本実施
例では画像入力出力信号が１０ビットまで対応する構成
となっており、この場合を想定して行うが、実際には８
ビットが使用されることも多いため適宜両者を交えて説
明する。

【００２６】図１において、入力信号Ｙ、Ｃｒ、Ｃｂは
カラー画像映像を表現する１０ビットデジタル信号とし
て画素入力部１０１へ入力される。これらの信号はアド
レス生成部１０２に入力される前にＣｒ、Ｃｂ信号は上
位３ビットと下位７ビットの信号に分離され、Ｙ信号は
通常モード時には上位３ビットと下位７ビットに、アド
レス拡張モード時には上位４ビットと下位６ビットに分
割される。図１では上位信号（ＵＹ，ＵＣｒ，ＵＣｂ）
１１１、下位信号（ＤＹ、ＤＣｒ，ＤＣｂ）１１２とし
て示す。通常モードとは図３（Ａ）のようにＹＣｒＣｂ
色空間におけるＹ，Ｃｒ，Ｃｂ各軸を、上位信号により
各々３、３、３ビットにて指定される分割領域、すなわ
ち８、８、８領域に分割する結果、全色空間を５１２個
の立方体領域に分割する。一方、アドレス拡張モードで
はＹ方向の補間精度をあげるために、図３（Ｂ）のよう
にＹ，Ｃｒ，Ｃｂ各軸を各々４、３、３ビットの上位信
号で指定される分割領域、すなわち１６、８、８個に分
割する結果、全色空間を１０２４個の立方体領域に分割
する。分割された立方体の頂点にあたる格子点数では通
常モードで各軸９、９、９点の計７２９点、アドレス拡
張モードで各軸１７、９、９点の計１３７７点となる。
この格子点の座標値は画像が８ビット入力で通常モード
の場合には各軸とも（０、３２、６４、９６、１２８、
１６０、１９２、２２４、２５６）画像が８ビット入力
でアドレス拡張モードのＹ軸で（０、１６、３２、４
８、６４、８０、９６、１１２、１２８、１４４、１６
０、１７６、１９２、２０８、２２４、２４０、２５
６）、ＣｒＣｂ軸は通常モードと同じとなる。一方、画
像が１０ビット入力で通常モードの場合には各軸とも
（０、１２８、２５６、３８４、５１２、６４０、７６
８、８９６、１０２４）画像が１０ビット入力で、アド
レス拡張モードのＹ軸で（０、６４、１２８、１９２、
２５６、３２０、３８４、４４８、５１２、５７６、６
４０、７０４、７６８、８３２、８９６、９６０、１０
２４）、ＣｒＣｂ軸は通常モードと同じである。分割領
域はすべて格子点からつぎの（格子点座標値−１）まで
の区間と定義する。

【００２７】従って座標値２５６、１０２４などの最大
格子点は仮想的に存在しているだけで最大分割領域に入
る実際の入力信号としては２５５、１０２３という数値
が最大となる。本実施例ではこの格子点上での出力値を
色変換テーブルに記憶しているが、その色変換テーブル
へのアドレス入力は格子点で参照されるのではなく各分
割領域にて参照されるという特徴がある。

【００２８】具体的には上記画像が８ビットで通常モー
ドを例に取ると、０から３１までの分割領域が領域番号
０、３２から６３までが領域番号１、となって最後に２
４０から２５６までが領域番号７となる。すなわち領域
は番号０から７までの８個存在する。実際には３次元で
あるから領域番号（０、０、０）から（７、７、７）、
まで５１２個存在する。このアドレスによって色変換テ
ーブルメモリが読みだされる。このように実施する理由
は２つある。

【００２９】第１に本実施例では補間演算が並列に行わ
れるため、ある分割領域に入力が包含された場合、分割
領域を示すアドレスにて並列に６個の格子点での出力値
が読み出されるようになっているため６個の各メモリへ
は同じアドレスを入力する方が簡単だからである。

【００３０】第２に格子点数は各軸で９個あるいは１７
個という半端な数値であるが分割領域番号は上記のよう
にそれより１だけ少ない８あるいは１６という２のべき
乗の数値となりテーブルメモリのアドレスのデジタル信
号線を有効に使用できるためである。

【００３１】この結果、各分割領域の体積を同一にし正
確な補間を行うために必要な仮想的な最大値位置での格
子点、たとえば８ビット入力の場合座標値２５６の位置
の格子点、１０ビット入力の場合座標値１０２４の位置
の格子点の指定は通常モードでは０から７、アドレス拡
張モードでは０から１５という分割領域番号を指定した
場合の６個の格子点のうちの１個として自然に行われ
る。

【００３２】これに対し従来の技術、たとえば特開平２
−２２６８６６号公報，あるいは特開平２−２２６８６
８号公報の内容では同種の補間技術を開示しているが、
格子点を用いて色変換テーブルメモリを参照する方法を
とっているため本来２のべき乗数にはならない格子点数
をアドレスとして扱わざるを得なくなりアドレス線の有
効利用をはかるため領域分割数を変えて格子点数を２の
べき乗個に変更し、結果として複雑な対処をしながら補
間誤差の発生を招いていた。

【００３３】上位信号１１１がアドレス生成部１０２に
入力されると同時に下位信号１１２の３種類の信号のう
ち（ＤＣｒ、ＤＣｂ）の２信号が三角柱分割選択部１０
３へ入力される。また下位信号１１２は３種類の信号Ｄ
Ｙ、ＤＣｒ、ＤＣｂすべてが三角柱分割型補間演算部１
０５に入力される。三角柱分割選択部１０３からの出力
である１ビットのＰｒｓｍｓｅｌ信号を出力し、Ｐｒｓ
ｍｓｅｌ信号はアドレス生成部１０２、三角柱分割型補
間演算部１０５へ入力される。

【００３４】ここまでの構成により、上位信号にて図３
の立方体群、直方体群から１個の立方体あるいは直方体
（以下単位立方体と総称）が選択される。

【００３５】図４に示すように各単位立方体を構成する
格子点にはａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈという名称
がつけられている。三角柱分割選択部１０３では図５に
示す単位立方体を２つに分割した三角柱ａｂｃ−ｅｆｇ
と三角柱ａｃｄ−ｅｇｈを考え、入力された下位信号が
いずれの三角柱に含まれるかをＤＣｒとＤＣｂを用い
て、 ＤＣｒ＞ＤＣｂ のとき、三角柱ａｂｃ−ｅｆｇ、Ｐｒ
ｓｍｓｅｌ＝０ ＤＣｒ＜ＤＣｂ のとき、三角柱ａｃｄ−ｅｇｈ、Ｐｒ
ｓｍｓｅｌ＝１ のように判定、Ｐｒｓｍｓｅｌ信号を決定する。

【００３６】エリア処理部１０７では内部のエリアＲＡ
Ｍテーブルに書き込まれた画像面上の座標値を基に対応
して内部的に色変換テーブル切り替え信号１１５を発生
させ色変換テーブル強制設定部１０８に入力され、画面
上で異なる領域ごとに異なる色変換を行う場合に対応す
る。また外部から色変換テーブルを画素単位に切り替え
る場合などには、色変換テーブル切り替え信号１１５は
直接外部から色変換テーブル強制設定部１０８へ入力さ
れる。色変換テーブル強制設定部１０８の出力信号はア
ドレス信号生成部１０２へ出力され、他の情報とともに
色変換テーブルメモリ１０４のアドレスを生成する。な
お、本実施例では色変換テーブルメモリ１０４は三角柱
の頂点数に対応して並列に６面がアクセスされるため色
変換テーブルメモリ１０４では６面から構成される図を
描いているがこの１組の色変換テーブルメモリで１種類
の色変換に対応する。また、本実施例では通常モードの
場合、２種類の異なる色変換を行うためこの６枚の組が
内部で＃０と＃１の２プレーンに分割されて前記１０８
の出力により選択されて使用される。

【００３７】アドレス拡張モードの場合には色変換テー
ブルメモリは１プレーンとして使用されるため、色変換
テーブルメモリの切り替えは無い。アドレス生成部１０
２では以上の信号を基に色変換テーブルメモリ１０４の
特定のアドレスを発生し、メモリインタフェース部１０
９を通じて色変換テーブルメモリ１０４にアクセスす
る。一方、三角柱分割型補間演算部１０５では色変換テ
ーブルメモリ１０４からの出力データ値とＰｒｓｍｓｅ
ｌ信号、下位信号１１２を入力して三角柱補間を行い補
間出力値１１３を生成する。なお図１では面順次形式の
色変換装置を前提としているため色変換出力は１回の色
変換補間演算において３入力１出力で構成しておりＹＣ
ｒＣｂ信号からＣＩＥ−ＬＡＢ信号へ変換する場合など
の３入力３出力の場合でも変換後のＬ，Ａ，Ｂのいずれ
か１種類の信号のみを生成する。ただし色変換テーブル
メモリ１０４と三角柱分割型補間演算部１０５を３種
類、あるいは４種類搭載することによって３入力３出
力、あるいはＲＧＢからＣＭＹＫへの変換のような３入
力４出力にも対応できることはもちろんである。また色
変換テーブルメモリ１０４の書換え、各種レジスタ部１
１０の書換えはホストコンピュータからホストインタフ
ェース部１０６を介して内部バス１１４から行う構成に
なっているため面順次式に３、ないし４出力につき一回
の画像構成ごとに色変換テーブルメモリ内容を書き換え
ることで３入力３出力、４出力に対応することもでき
る。

【００３８】次に、三角柱分割型補間演算部１０５の詳
細な説明に移る。図４に示す指定された単位立方体の８
頂点での出力値のうち６個の色変換テーブルメモリ１０
４から読み出される６個の出力値は図５のようにＰｒｓ
ｍｓｅｌ＝０の時にはａ、ｂ，ｃ，ｅ，ｆ，ｇの６点で
の出力値であり、Ｐｒｓｍｓｅｌ＝１の時にはａ，ｄ，
ｃ，ｅ，ｈ，ｇの６点の出力値である。このようにＰｒ
ｓｍｓｅｌ信号によって出力される格子点値が異なる
が、これはアドレス生成部１０２によってすでに指定さ
れている。６枚の色変換テーブルメモリ１０４から読み
出される格子点での出力値をその格子点に（）をつけて
表現する。たとえば格子点ａでの出力値は（ａ）とす
る。この表記を用いると図２において、（ａ）、
［（ｄ），（ｃ）］、（ｃ），（ｅ），［（ｆ），
（ｈ）］、（ｇ）は差分生成部２０１へ入力される。こ
こで［］内はＰｒｓｍｓｅｌによっていずれかが選択さ
れることを示す。差分生成部２０１では５個の減算器２
１３〜２１７により５種類の差分値が計算される。この
差分値は（表１）に示すようにＰｒｓｍｓｅｌ信号によ
って内容が異なる。

【００３９】

【表１】

【００４０】差分値選択部２０２はＰｒｓｍｓｅｌ信号
に基づいて生成された差分値信号を４種選択する。Ｐｒ
ｓｍｓｅｌ＝０のときＡ入力、Ｐｒｓｍｓｅｌ＝１のと
きＢ入力が選択されることにより（表２）のようにＰｒ
ｓｍｓｅｌ信号＝１の場合の差分値を一部入れ替え、重
み係数となるＤＣｒ、ＤＣｂ信号との積を作る場合の組
み合わせを合致させる役割を持つ。

【００４１】

【表２】

【００４２】ここで以降の補間演算の原理式につき説明
をする。本補間方式では入力色信号下位信号ＤＹ、ＤＣ
ｒ、ＤＣｂは各単位立方体において点ａを基準点として
入力色の位置をＹ、Ｃｒ、Ｃｂ各軸方向に表現する立方
体内部の座標になっている。これを補間に使用する重み
係数として使用する。いま図６において、三角柱内に存
在する入力色Ｏに対応する出力値（Ｏ）は、点ａから入
力点Ｏに向かうベクトルａＯのＹ、Ｃｒ、Ｃｂの各軸へ
の成分であるＤＹ、ＤＣｒ、ＤＣｂを用いて以下のよう
に三段階で補間できる。

【００４３】第一段階では、Ｏを通りＹ軸に平行に直線
を引き、本直線と三角形ａｂｃと三角形ｅｆｇとの交点
を各々点ｎ、点ｍとする。そして三角形ａｂｃ内で、点
ｎでの出力値（ｎ）を、

【００４４】

【数１】

【００４５】のように補間する。これは以下のような図
形的意味を持つ。図７は図６の三角柱をＹ軸方向から観
察した図である。この方向からでは三角柱の二つの底面
は完全に重なっており、Ｏとｎとｍ、ａとｅ、ｂとｆ、
ｃとｇは各々重なりあっている。そこで、この三角形は
三角形ａｂｃであると考えてもかまわない。図６におけ
るベクトルａＯの入力第一差分ベクトルａｂ（７０１）
への成分であるＤＣｒと入力第二差分ベクトルｂｃ（７
０２）への成分であるＤＣｂを求め、出力色空間で、各
入力差分ベクトルに対応する出力第１差分値｛（ｂ）−
（ａ）｝と出力第２差分値｛（ｃ）−（ｂ）｝をＤＣｒ
とＤＣｂで重みづけして第１、第２の出力増分を求め、
それをａでの出力値（ａ）に加えることになる。

【００４６】第二段階では、図７を三角形ｅｆｇと見な
してｍでの出力値（ｍ）を同じ重み付けを出力第１差分
値｛（ｆ）−（ｅ）｝、出力第２差分値｛（ｇ）−
（ｆ）｝に対して行い、

【００４７】

【数２】

【００４８】として求める。第三段階では図６における
線分ｎ-ｍ上で（ｎ）と（ｍ）を以下のように線形補間
する。

【００４９】

【数３】

【００５０】（数３）に、（数１）、（数２）を代入し
て整理すると、

【００５１】

【数４】

【００５２】となる。以上のようにして入力点Ｏが三角
柱ａｂｃ-ｅｆｇ内にある場合にＯでの出力値（Ｏ）が
決定する。入力色点が直方体を分割したもう一方の三角
柱ａｃｄ-ｅｇｈ内に存在する場合には、図８と図９で
示すようになる。同様にしてＯから三角形ａｃｄと三角
形ｅｇｈにＹ軸に平行な直線を引き、交点ｎ、ｍを求
め、ベクトルａＯのＹ、Ｃｒ、Ｃｂの各軸方向成分 Ｄ
Ｙ、ＤＣｒ、ＤＣｂを求め、第一段階でｎでの出力値
を、

【００５３】

【数５】

【００５４】第二段階でｍでの出力値を、

【００５５】

【数６】

【００５６】と求め第三段階でＯでの出力補間値を（数
３）に従って求めると、

【００５７】

【数７】

【００５８】のようになる。（数４）、（数７）の補間
原理式に基づき、乗算部２０３では式の一部である（表
３）の各項を計算する。

【００５９】

【表３】

【００６０】加算部２０４では、（表３）の信号２２３
と２２４の加算、信号２２５と２２６の加算を行い、信
号２２７と信号２２８を生成する（表４）。

【００６１】

【表４】

【００６２】加算器２０５では出力値（ａ）と信号２２
７との加算を行い信号２２９を生成する（表５）。これ
は図６、図８における三角柱の下底の当たる三角形内で
の補間値（ｎ）を生成していることに相当する。

【００６３】

【表５】

【００６４】信号２２８は２２７との差を減算器２０６
で計算され、信号２３０を生成する。

【００６５】

【表６】

【００６６】信号２３０は信号２２０と加算されて信号
２３１を生成する。

【００６７】

【表７】

【００６８】信号２３１はＤＹ信号との積を乗算器２０
８で計算され、信号２３２が生成される。

【００６９】

【表８】

【００７０】加算器２０９にて信号２２９と２３２とが
加算され、（数４）、（数７）で表現される出力２３３
が計算される（表９）。

【００７１】

【表９】

【００７２】信号２３２は変位量レジスタ２１１にホス
トから書きこまれて記憶されている正または負の変位量
を加算器２１０にて加え、変位量補正を行ってから出力
データリミット部２１２に入力され、ダイナミックレン
ジ制限を行ってから補間出力値１１３となる。なお、説
明上、ＤＹ、ＤＣｒ、ＤＣｂの重み係数はすべて最大値
＝１になるものと仮定したが、実際にはこの数値は、１
０ビット画像入力時の場合には通常モードで１２８、ア
ドレス拡張モードのＤＹでは６４という値になってい
る。この分の補正はすべて補間結果のビットシフトにて
行っている。また本発明用で使用している乗算器は符号
つき数（データ）と符号なし数（重み係数）との乗算演
算を行えるものである。

【００７３】次に本実施例における色変換テーブルメモ
リ１０４の構成、データ格納様式につき図１４を参照し
て説明する。

【００７４】図１および図２において示した６面構成の
色変換テーブルメモリ１０４は図１４におけるＣＲＡＭ
０、ＣＲＡＭ１、ＣＲＡＭ２，ＣＲＡＭ３、ＣＲＡＭ
４、ＣＲＡＭ５の６個の色変換ＲＡＭから構成され、こ
のうちＣＲＡＭ０、ＣＲＡＭ２、ＣＲＡＭ３、ＣＲＡＭ
５にはそれぞれ図４の単位立方体のａ、ｃ、ｅ、ｇ頂点
での出力値である（ａ）、（ｃ），（ｅ）、（ｇ）が格
納されており容量は５１２(word)x２＝１０２４(word)
である。ＣＲＡＭ１およびＣＲＡＭ４は他の４面の２倍
の容量２０４８(word)を持ち、各々ｂ，ｄでの出力であ
る（ｂ）と（ｄ）の２バンク、およびｆとｈでの出力で
ある（ｆ）、（ｈ）の２バンクを格納している。ＣＲＡ
Ｍ１とＣＲＡＭ４はＰｒｓｍｓｅｌ信号によって出力値
バンクが切り替えられる。

【００７５】図１４（Ａ）に示す通常モードの場合に
は、ＣＲＡＭには異なる色変換＃０と色変換＃１という
２種類のテーブルを格納でき、ＬＵＴＮＯ信号にてテー
ブルが切り替えられる。なお色変換＃１の場合の出力を
（ａ）’から（ｈ）’として点線枠で示している。

【００７６】一方、図１４（Ｂ）に示すアドレス拡張モ
ードでは、通常モードでの色変換＃１の分のメモリを２
倍になった格子点のために使用しており、Ｐｒｓｍｓｅ
ｌ信号でのバンク切り替えの他にＬＵＴＮＯ信号が、Ｙ
信号の第６ビットであるＹ６信号の役割をはたしてい
る。このためアドレス拡張モード時には色変換は１種類
＃０のみ格納することになる。

【００７７】図１５には本色変換テーブルメモリ１０４
をホスト側からみた場合のアドレスである外部アドレス
構成を示す。図１４での（０）から（１５）までを付し
たメモリが順番に並んだ構成をとり、通常モードでは
（０）から（７）までが色変換＃０のテーブル０、
（８）から（１５）までが色変換＃１のテーブル１に相
当する。

【００７８】一方、アドレス拡張モードでは（０）から
（１５）まですべてが色変換＃０を行うテーブルとな
る。

【００７９】外部アドレスと色変換ＲＡＭアドレスの関
係を図１６に示す。本実施例ではホストから色変換テー
ブルメモリ１０４は、１４ビットの外部アドレスＡＤＲ
０からＡＤＲ１３としてアクセスされる。色変換ＲＡＭ
ビット幅は１０ビットを１ｗｏｒｄとしているため、バ
イト構成のアドレスではビット０が０のとき下位バイ
ト、１のとき上位バイトという２アドレスにて１個の出
力値データを記憶するためビット０は使用されない。

【００８０】図１６（Ａ）に示す通常モードの場合、ビ
ット１３にＬＵＴＮＯ信号Ｎ、ビット１２、１１、１０
は色変換ＲＡＭ番号ｎｒａｍ、ビット９、８、７にＣｂ
信号の上位３ビット信号（Ｃｂ９，Ｃｂ８，Ｃｂ７）、
ビット６、５、４にＣｒ信号の上位３ビット信号（Ｃｒ
９，Ｃｒ８，Ｃｒ７）、ビット３、２、１にＹ信号の上
位３ビット信号（Ｙ９，Ｙ８，Ｙ７）が割り当てられ
る。Ｐｒｓｍｓｅｌ信号はビット１０に色変換ＲＡＭ番
号の一部として埋め込まれている。ビット０からビット
９までで表現されるメモリ容量が５１２（Ｗｏｒｄ）に
相当する。一方実際の色変換ＲＡＭアドレスでは１０ビ
ット構成を前提にしたアドレス構成をとっておりＣＲＡ
Ｍ１、ＣＲＡＭ４では５１２（Ｗｏｒｄ）分のアドレス
がビット０からビット８を占め、ビット９でＬＵＴＮ
Ｏ、ビット１０がＰｒｓｍｓｅｌに相当するため計２０
４８（Ｗｏｒｄ）のアドレス空間となる。ＣＲＡＭ０、
ＣＲＡＭ２，ＣＲＡＭ３，ＣＲＡＭ５ではＰｒｓｍｓｅ
ｌは存在しないのでビット０からビット９までの１０２
８（Ｗｏｒｄ）のアドレス空間となる。

【００８１】一方、図１６（Ｂ）に示すアドレス拡張モ
ードでは、外部アドレスのビット１３の役割、色変換Ｒ
ＡＭアドレスのビット９の役割がＬＵＴＮＯからＹ６に
なっているだけで他は通常モードと同じである。

【００８２】つぎに色変換テーブルメモリ１０４に設定
するビット幅について図１７を用いて説明する。色変換
テーブルメモリ１０４は最大容量として１０ビットまで
を記憶できる構成であるが、記憶データビット幅は１０
ビットと８ビットを選択できる。この選択はカラー画像
の色信号入力出力値が１０ビットと８ビットであるかと
いうこととは無関係に設定できる。なぜなら色信号の補
間演算はすべて１０ビット形式で行われ、画像色信号が
８ビットの場合には単に上位８ビットのみを問題にすれ
ばよいからである。すなわち画像色信号入出力ビット数
と色変換テーブルメモリデータのビット幅の組み合わせ
は以下の４通りを選択することができる。

【００８３】

【表１０】

【００８４】図１７（Ａ）の場合でわかるように１０ビ
ット幅のデータを記憶すると、上位バイトであるＢ９、
Ｂ８が外部アドレスで奇数アドレスに格納される。この
ためホスト側からは１６ビット転送を行うか、８ビット
転送を２回づつ続けて行う必要がありデータ転送量が増
える。

【００８５】一方、図１７（Ｂ）では８ビット幅のデー
タが外部アドレスの偶数アドレスにのみ記憶されるので
８ビット転送を偶数アドレスのみについて行えばよく転
送量が減少する。対話的にカラーコレクションを行う場
合など、色変換テーブルメモリの書換えの時間は可能な
限り減少させデータ転送量はできるだけ減らしたい用途
の場合にはこの８ビット幅での記憶が有効である。

【００８６】しかしながら補間演算に使用される格子点
での出力データ値の構成は符号つき１０ビットである。
そのため８ビット幅で記憶した値はかならず誤差を含ん
でしまう。この結果、色空間を補間する場合の格子点上
で与えられる数値に制限がでてくる。たとえば場合１で
は、画像色信号８ビット入出力に対し、８ビット幅で符
号つきの８ビット、すなわち実質的には７ビットデータ
の記憶となり格子点上でのデータが０から２５４までの
偶数しかとりえず補間精度が悪くなることは免れない。
場合１から場合４まででテーブル転送量と格子点で取り
得る数値のトレードオフを（表１１）に示す。

【００８７】

【表１１】

【００８８】つぎに実際に符号つきの色変換テーブルメ
モリ記憶データを作成する方法について述べる。本実施
例では数値を色変換テーブルメモリ１０４に記憶する
際、図１２（Ａ）の１２０１や図１３（Ａ）の１３０１
に示すようなクリッピング特性やスルー特性を実現する
ため正数領域のみならず負数領域まで記憶する必要があ
る。この場合通常８ビットカラー画像処理を前提とする
と色変換テーブルメモリ１０４にはデータ（０から２５
５）に加えて（−１）以下の数値を記憶するために負数
を２の補数表現する必要から９ビットデータを記憶しな
くてはならない。これは特に８ビット幅で記憶されてい
る場合の前述の利点をなくしてしまう。この問題に対し
て本実施例では各々の数値の精度を落とすことにより、
記憶幅データは同じまま本来の記憶範囲を広げている。
以下実施例に基づき説明する。

【００８９】まず画像の入出力信号が１０ビットでかつ
色信号色変換テーブルメモリ１０４の記憶ビット幅を１
０ビット構成で使用するという（表１０）における「場
合４」を例にとる。

【００９０】記憶ビット幅は１０ビットであるから符号
を考えると（−５１２から５１１）までの９ビット数値
＋符号という値しか設定できない。実際に色変換装置に
出力させたい格子点データを（−３０７２から３０７
２）までの範囲で任意の幅１０２４の窓に含まれる範囲
の値を（−１０２４から１０２３)という１１ビット表
現範囲に変位し、つぎに精度を半分にするため１／２倍
して（−５１２から５１１）の範囲の設定値に納めて色
変換テーブルメモリに設定する。本来の格子点データを
ＫＯ、変位量をＯＦＦＳＥＴとすると設定値は

【００９１】

【数８】

【００９２】となる。この様子を図１８に示した。ＫＯ
軸には表現可能な格子点データ（−３０７２から３０７
２）が表示されている。この範囲は変位量ＯＦＦＳＥＴ
が前記（数８）の範囲にあることから決まる。実際に記
憶できる範囲は１８０１の長方形で示される幅１０２４
の範囲である。この範囲のちょうど中間位置０を１８０
２の黒丸にて表現した。他の長方形の中の黒丸は偶数
を、白丸は奇数を示し、該当する範囲内で実際には偶数
のみ、または奇数のみしか記憶できていないことを示
す。長方形の上限値と下限値は（）内数値で示した。ま
た、斜線で塗りつぶされている長方形内でのクロスハッ
チ部は本発明における出力データリミット部において最
終的に出力され得る数値範囲０から１０２３を示してい
る。１８０３で示す長方形はＯＦＦＳＥＴの最大値２０
４７を用いて正で最も大きな数値領域を設定した場合で
ある。（１０２４から３０７２）までの奇数の格子点デ
ータが記憶できる。これは１８０４で表現される変位量
ＯＦＦＳＥＴ＝２０４７を減算し、１８０１の位置まで
戻してから１／２倍して（−５１２から５１１）までの
範囲を持つ設定値１８１０とすることで実現される。勿
論このような大きな数値を記憶しても最終的には出力デ
ータリミットがかかりほとんど意味はない。同様に１８
０８で示す長方形はＯＦＦＳＥＴの最小値＝−２０４８
を用いて負で最も小さい数値領域を設定した場合であ
る。（−３０７２から−１０２６）までの偶数が記憶で
きる。これも出力データリミットがかかるためすべて０
となって無意味である。実際のＯＦＦＳＥＴはこのよう
な極端な値でなくこの間の範囲で使用されるが、ＯＦＦ
ＳＥＴを決めた場合の記憶可能な格子点数値の最小値Ｋ
Ｏmin、最大値ＫＯmaxは以下の式により計算される。

【００９３】

【数９】

【００９４】また１８０５で示す（−５１２から１５３
４）までを記憶する場合には１８０６で表現される変位
量ＯＦＦＳＥＴを減算して１８０１の位置まで戻してか
ら同様に１／２にして設定値１８１０とする。もちろん
ＯＦＦＳＥＴを０として１８０７のような状態で使用す
ることもできる。この色変換テーブルメモリにデータ設
定を行う際に使用した変位量ＯＦＦＳＥＴは変位量レジ
スタ２１１に符号を変えて設定する。すなわち変位量を
減算したら正値として変位量を加算したら負値として設
定する。その結果、色変換時にはハードウエアにより色
変換テーブルメモリ設定値が２倍された状態で補間演算
に使用され、最後に変位量が加減されてもとの格子点デ
ータ値ＫＯに戻ることになる。

【００９５】次に画像の入出力信号が８ビットでかつ色
信号色変換テーブルメモリ１０４の記憶ビット幅を８ビ
ット構成で使用するという（表１０）における「場合
１」を例にとる。この場合、色変換テーブルメモリ１０
４には（−１２８から１２７）までの値しか設定できな
い。そこで記憶させる格子点データＫＯは上限と下限で
決まる幅５１２を持つ範囲の値を（−２５６から２５
５）という符号を含む９ビット範囲１９０３に変位量補
正手段によって補正し、つぎに精度を半分にするために
１／２倍して（−１２８から１２７）の範囲に納めて色
変換テーブルメモリに設定する。設定値は

【００９６】

【数１０】

【００９７】となりＯＦＦＳＥＴを決めた場合の記憶可
能な数値の上限、下限値は

【００９８】

【数１１】

【００９９】で決まる。この場合を図１９に示した。つ
ぎにこの変位量の使い方を説明する。画像色信号も記憶
ビット幅もともに８ビットの「場合１」を例にとる。変
位量＝０で１９０１の状態では（−２５６から２５４）
まで表現できると説明したが、実際には１／２に数値圧
縮する際に精度が落ちるため図１９の１９０１に示すよ
うに（−２５６から２５４）までの範囲の偶数しか表現
できていない。このため２５６という値が必要なスルー
特性は実現できない。スルー特性を実現するためには
（−２５４から２５６）の偶数を表現するために変位量
＝２は最低必要である。なお、偶数値しか表現できない
ことはスルー特性の実現には障害にならない。これは入
力空間での格子点位置がそもそも偶数であるために格子
点記憶値もスルーの場合には偶数しかとりえないからで
ある。スルー特性も含めて種々の色変換に対応できるダ
イナミックレンジを確保するためには、出力データリミ
ット部最大値＝２５５を越える正の余裕範囲と出力デー
タリミット部最小値＝０未満の負の余裕範囲とを等しく
とっておく考え方がある。これは１９０２で示すように
変位量＝１２８としておくことに相当し、図１８の場合
には１８０５で示す変位量＝５１２の状態に相当する。
（表１０）における場合２及び場合３についての同様な
考察の結果を（表１２）にまとめた。これは（表１１）
の結果にＯＦＦＳＥＴを付加したものといえる。

【０１００】

【表１２】

【０１０１】次にエリア処理部１０７の説明について詳
細に述べる。本実施例におけるエリア処理とは図２０に
示すように１画面分の画像色変換を行う際、画面上に長
方形のエリアを複数個設定してエリア内部と外部とで異
なる色変換を行うものである。本実施例においてはアド
レス拡張を行わない通常モードにおいて色変換テーブル
メモリ１０４に２種類の色変換＃０と＃１とを格納でき
る。そこでエリア外部では色変換＃０を内部では＃１を
使用するようにあらかじめ設定したエリアＲＡＭテーブ
ルに従って色変換テーブルメモリ１０４を切り替える。
各エリアは主走査線上でスタート画素アドレスＳＮとエ
ンド画素アドレスＥＮをもつ。ここでＮは１から８を示
す。図２１にエリア処理回路１０７の詳細回路構成を示
す。同図から明らかなように、エリア処理回路１０７は
エリアＲＡＭテーブル２１００とエリアカウンタ２１０
１と比較器２１０２、１３ビットの画素カウンタ２１０
３から構成される。画素カウンタ２１０３は主走査線上
の画素をカウントし、エリアＲＡＭテーブル２１００に
図２２のように格納されたスタート画素アドレス、エン
ド画素アドレスとを比較器２１０２にて比較する。一
方、エリアカウンタ２１０１は現在のエリア番号を０か
らＦ（１６進数で１５の意味）までカウントしてエリア
ＲＡＭテーブル２１００に入力してつぎの画素アドレス
を出力させる。エリアＲＡＭテーブル２１００の出力値
１４ビットのうち１ビットが図２２の色変換テーブルＮ
Ｏを示し０、１により色変換ＲＡＭを＃０と＃１に切り
替えるＬＵＴＮＯ信号１１５になる。エリアＲＡＭテー
ブル２１００は内部バス１１４によってホストから書き
換えられる。このソフトウエア的な書換えにより、副走
査方向のエリア処理が行われる。

【０１０２】このように本エリア処理回路１０７では高
速性を要求される主走査方向の処理はハードウエアにで
副走査方向の処理はソフトウエアで行う。

【０１０３】なお、色変換テーブルはあらかじめ設定し
たエリア以外でも外部からの色変換テーブル切り替え信
号１１５によって１画素ごとに強制的に切り替えること
もできる。この場合には変更単位が画素であるため長方
形以外の形でも任意の位置において色変換処理を切り替
えられるという利点がある。

【０１０４】つぎにホストインタフェース部１０６につ
いて説明する。ホストインタフェース部１０６の役割は
ホストからの色変換テーブルメモリ１０４への書き込み
を画像映像信号のブランキング期間中のみ許すことによ
り、書き込み時の画像映像の乱れをなくすことにある。
これによってたとえばディスプレイ上に静止元画像を表
示した状態でいろいろな色変更を次々と試していき原画
像との微妙な雰囲気の違いを確認することができる。

【０１０５】具体的には図２３のタイミングチャートに
示すように、色変換ＲＡＭアドレスへの入力を画像映像
の走査中には画素値から決まる色変換ＲＡＭアドレスと
し、画像映像のブランキング期間（図２３（ｂ））は外
部アドレスになるように切り替え制御を行なう。ホスト
側は本実施例の色変換装置から出力されるＮＢＵＳＹ信
号（図２３（ｆ））を監視してＮＢＵＳＹ＝”Ｈ”にな
った時点から色変換ＲＡＭへの書き込みを始め、ＮＢＵ
ＳＹ＝”Ｌ”になったら書き込みを中断する（図２３
（ｇ））。

【０１０６】このサイクルを繰り返して書き込んでいく
ために画像映像表示にはいっさい影響を与えなくするこ
とができる。この書き込み手順はＤＭＡを用いる場合に
も同様である。

【０１０７】以下、本発明の第２の実施例について説明
する。図２４は本発明の第２の実施例における色変換装
置のブロック結線図である。

【０１０８】図２４において、図１の本発明の第１の実
施例と異なる点は、色差変換部１１６を新たに設けた点
である。

【０１０９】以下、当該色差変換部１１６についてＭＩ
Ｎ演算との関係において説明する。図２５に示すように
色差変換部１１６は入力３信号から明度と特殊な簡易色
差を生成する。今入力をＲ、Ｇ，Ｂの３信号と仮定する
と、色差信号Ｃｒ、Ｃｂは減算器２４０１と減算後に生
じた負値を補償して補間部で使用する８ビットまたは１
０ビット値に変換するための負値補償手段２４０２によ
って

【０１１０】

【数１２】

【０１１１】と生成される。この場合色差基準値として
Ｇ信号を用いて他の２信号Ｒ，Ｂとの差を生成したが色
差基準値としてはＲ，またはＢを用いてもよい。Ｙ信号
はＲ，Ｇ，Ｂから種々の方法で作成でき、Ｃｒ，Ｃｂ信
号と独立な信号であれば良い。具体的には明度生成手段
２４０３は、

【０１１２】

【数１３】

【０１１３】などの式によって明度Ｙを生成する。つぎ
にＭＩＮ演算の特殊性について説明する。Ｒ，Ｇ，Ｂと
いう入力３信号からその最小値をとる演算

【０１１４】

【数１４】

【０１１５】を例にとる。本演算を図形的に解釈するた
めに図２６（Ａ）のようにＲＧＢ立方体を３個のピラミ
ッド状領域（０）（１）（２）に分割する。

【０１１６】

【数１５】

【０１１７】の領域と定義できるので、その定義から

【０１１８】

【数１６】

【０１１９】となる。従ってＭＩＮ演算での出力値一定
の面は図２６（Ａ）に示すように各分割領域内部では平
行面であるから補間は容易である。反面、３分割領域の
境界面２５０１ではこの一定面が急激に変化し、補間す
る場合に格子点値に大きな不連続性を生ずるために補間
がきわめて困難となり結果としてリップル状の補間誤差
が生じていたのである。この境界面をＲＧＢ立体のＷ
（ホワイト）方向から見ると図２６（Ｂ）のようになっ
ており、色相Ｒ，Ｇ，Ｂの各方向が相当し、式で書けば

【０１２０】

【数１７】

【０１２１】となる。従来の４面体を用いた補間方法で
はこの不連続面が自然に四面体分割面に一致していたた
め１個の補間区間内で上記一定面が変化しないため線形
補間がリップルなく出来るため、この問題が回避されて
いた。

【０１２２】本実施例でも同様な分割効果により問題を
回避している。すなわち色差変換後の三角柱の色差平面
上での分割の様子は図２７（Ａ）のごとくになり、Ｃｒ
＝（Ｒ−Ｇ）軸、Ｃｂ＝（Ｂ−Ｇ）軸、およびＣｒ＝Ｃ
ｂ軸にて分割されている。ここで図２６（Ｂ）の境界面
を色差平面に写像すると図２７（Ｂ）のようになるが図
２７（Ｂ）に示す上記の３領域の境界面を図２７（Ａ）
の分割線群はすべて含んでいる。

【０１２３】この理由により、本実施例の色差変換によ
ってＭＩＮ演算がリップルなく補間出来ることになる。

【０１２４】以下、第３の実施例について説明する。図
２８は本発明の第３の実施例における色変換装置のブロ
ック結線図である。

【０１２５】図２８において、図２４の第２の実施例と
異なる点はアドレス生成部１２０、アドレス生成部１０
２を新たに設けるとともに、セレクタ１２１、セレクタ
１２２、及び重み制御部１２３を設けた点である。

【０１２６】以下、第３の実施例のアドレス生成に関し
て具体的に説明する。図２９にアドレス生成部１２０の
詳細構成を示す。なお、アドレス生成部１２０は固定量
減算手段１２０Ａ、加算器１２０Ｂ、１２０Ｃにより構
成されている。 上記のような構成において、入力信号
（Ｙ、Ｃｒ、Ｃｂ）はつぎのようになっている。

【０１２７】

【数１８】

【０１２８】この入力色信号Ｒ，Ｇ，Ｂを８ビット構成
とし、上位信号と下位信号とビット配分は３ビット、５
ビットとする。色差信号を作るとダイナミックレンジが
１ビット増加するので、それぞれの上位信号は

【０１２９】

【数１９】

【０１３０】まで変化する。ここで色差信号は前述の負
値補償手段２４０２により負値を補償され、

【０１３１】

【数２０】

【０１３２】となるため、ＹＨ、ＣｒＨ，ＣｂＨは３、
４、４ビット信号となり色差のダイナミックレンジが２
倍に増加する。これは後述するように使用されていない
メモリ量の増加を招く原因である。アドレス生成部１２
０では、これらの信号から数値７を減算する固定量減算
手段１２０Ａと加算手段１２０Ｂ、１２０Ｃを用いて

【０１３３】

【数２１】

【０１３４】を計算する。ここで本来のＲＧＢがすべて
正であるから、ＣｒＨ’、ＣｂＨ’は負にならず以下の
ような正の範囲をとりダイナミックレンジが半分に縮小
する。この効果によって本実施例ではメモリの使用効率
の大幅な増加を得ることができる。

【０１３５】

【数２２】

【０１３６】次にこの計算の図形的意味と効果について
説明する。まず最初にＲＧＢ入力色空間を直交する３軸
と考えた場合を説明する。このときＲＧＢ入力色空間は
立方体となり、（数１８）にて構成されるＹＣｒＣｂ空
間は斜交座標系となる。

【０１３７】このＣｒＣｂ空間はＲＧＢ立方体を完全に
包含するために図３０のようなＲＧＢ立方体のＢ軸Ｒ軸
で構成される上底と下底を４倍にしてずらした平行六面
体となる。すなわちＹ軸はＲＧＢ立方体の対角線方向を
示し、Ｃｒ軸はＲ軸とおなじ方向、Ｃｂ軸はＢ軸とおな
じ方向となる。

【０１３８】図３０において、点線の矢印のようにＣｂ
軸方向から観測して２次元的に表現すると図３１のよう
になる。ＹＣｒＣｂ空間は色差の正、負まで含めてＲＧ
Ｂ正方形を完全に包含する平行四辺形として表現され
る。ここで黒四角で表現される点がＲＧＢ立方体内の格
子点を表現する。

【０１３９】この格子点はＹＣｒＣｂ斜交座標系におけ
る格子点と一致するが、ＲＧＢ立方体を完全に包含しよ
うとすると（Ｒ−Ｇ）を−８から７まで、すなわちＣｒ
Ｈを０から１５まですべて使わねばならず、ＹＣｒＣｂ
空間にありながらアクセスされることのないＲＧＢ空間
外の点が大きな部分を占めることとなりメモリの無駄が
生じる。このメモリ使用効率は２５％程度しかない。そ
こで、この実施例ではＲＧＢ立方体の内部とあとわずか
の追加メモリを用意し、かつＹＣｒＣｂ斜交座標として
入力される格子点座標をこのＲＧＢ直交系のメモリの座
標にアクセスするように変換している。

【０１４０】まず補間に必要な点の選ばれ方を説明す
る。ＲＧＢ空間内の入力色点３１０１を補間するための
明度色差空間内の単位三角柱の頂点はこの２次元的な説
明ではＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４である。ここでＰ１はＲ
ＧＢ立方体外の仮想的な格子点であるがこの点をＲＧＢ
直交系での格子点の基点とし、この基点にて代表される
ＲＧＢ直交系の単位補間区間番号（ＹＨ’，ＣｒＨ’）
を計算する。入力色点は

【０１４１】ＹＨ＝２、ＣｒＨ＝５であるから（数２
１）に従って

【０１４２】

【数２３】

【０１４３】となり、ＲＧＢ直交系にて（ＹH’、Ｃｒ
H’）＝（２、０）を示す単位補間区間であるＰ１，Ｐ
２，Ｐ４、Ｐ５が指定されたことになる。単位補間区間
はその基点を示すものと考えてよいのでこの場合にはＰ
１を指し示している。このようなアドレス変換機構を用
いれば、仮想的な点Ｐ１，Ｐ５などＲＧＢ空間での両端
の１区間分は余計にメモリを用意しなくてはならない
が、ＹＣｒＣｂ空間全体にわたってメモリを用意する場
合と比べて大幅にメモリを節約できる。

【０１４４】以上の説明を今度はＹＣｒＣｂ空間を直交
系と考える手法で同様に２次元にて説明する。図３２に
おいて、全体を囲む正方形がＹＣｒＣｂ空間のＹ-Ｃｒ
投影面であり、黒四角点にて表示される格子点にて埋め
られている平行四辺形がＲＧＢ立方体のＲＧ投影面であ
る。この表現では入力色を補間する三角柱に必要な４点
は、ＹＨ軸、ＣｒＨ軸に平行な長方形Ｐ１，Ｐ２，Ｐ
３，Ｐ４であり、Ｐ１がＲＧＢ空間外で必要な仮想的な
格子点である。これに対して前述のアドレス変換を行っ
てＲＧＢ斜交座標系内での平行四辺形Ｐ１，Ｐ２、Ｐ
４，Ｐ５、ならびにその基点Ｐ１を指定することとな
る。

【０１４５】アドレス生成部１２０からの出力はＹH'Ｃ
ｒH’ＣｂH’直交系でのＹH’（３ビット）、ＣｒH’
（４ビット）、ＣｂH'（４ビット）をアドレス生成部１
０２に出力する。

【０１４６】ＣｒH'、ＣｂH'、ＹH'はそれぞれ図３１に
示したＹH'ＣｂH’ＣｂH’空間の単位補間区間の各軸上
での位置を表している。

【０１４７】アドレス生成部１０２はアドレス生成部１
２０により示された単位補間区間番号から補間演算のた
めに必要な色変換テーブルメモリのアドレスを生成す
る。図３３は単位補間区間番号がＰの位置を示した場合
に必要な色変換テーブルメモリーの位置を太い黒線で示
している。この図でＭ０〜Ｍ７は８種の色変換テーブル
データを示し、（ｉ、ｊ，ｋ）は単位立方体の種類を示
している。図３３から理解できる様に、単位補間区間番
号が指示された場合、必要となる単位立方体の上面は、
下面に対してＣｒH，ＣｂH方向にそれぞれ１ずつずれた
位置にある。これはアドレス生成器１２０で、ＣｒHと
ＣｂHからＣｒH'とＣｂH'を作成する時ＹHをそれぞれ加
算したために、ＹH＋１の位置でのＣｒHとＣｂHに対応
する格子点位置はＣｒH'＋１とＣｂH'＋１になったため
である。この位置関係は常に成立するため、単位立方体
の上面の位置は底面に対してＣｒH’ＣｂH’方向にそれ
ぞれ１ずつ進めた単位立方体から取り出す必要がある。

【０１４８】アドレス生成部１０２は８個設け、おのお
の８個の色変換テーブルメモリ（Ｍ０〜Ｍ７）１０４に
対応している。色変換テーブルは３軸が偶数の単位立方
体のみに対し８個の格子点データをもっている。これら
の格子点データで全ての入力格子点を過不足なく埋め尽
くすことが出来るので、この色変換テーブルメモリは必
要十分なメモリー量となっている。

【０１４９】単位補間区間番号からどのように色変換テ
ーブルメモリをアクセスするかを図３４、図３５を用い
て説明する。

【０１５０】図３４はＹH’ＣｒH’ＣｂH’空間に配置
された色変換テーブルメモリをＣｂH’方向から見たも
のであり、図３５はＹH’方向から見たものである。図
３４においてＡは単位補間区間番号（ＹH’）が偶数の
場合に使用するテーブルデータの位置を斜線で表してお
り、Ｂは奇数の場合を表している。ＹH’が偶数の場合
（Ａ）はメモリＭ０〜Ｍ３が補間立体の底面になり、Ｍ
４〜Ｍ７が上面になる。またＹH’が奇数の場合（Ｂ）
はメモリＭ４〜Ｍ７が底面になり、Ｍ０〜Ｍ３が上面に
なる。図３５で単位補間区間信号（ＹH’ＣｒH’Ｃｂ
H’）によって補間立体の底面の位置Ａが指示された
時、上面の単位補間区間番号はＣｒH’ＣｂH’方向にそ
れぞれ１ずつ進めたＡ’点である事を示している。

【０１５１】図３６はアドレス生成部１０２のブロック
構成を示すものである。アドレス生成部１０２はＭ０〜
Ｍ７にそれぞれ独立に設け、３６０１は単位補間区間番
号からメモリーデータを取り出すための選択ブロック番
号を生成する事を行うブロック番号発生部である。図３
４、図３５の説明からＹH'が偶数の場合はＭ０〜Ｍ３が
底面、Ｍ４〜Ｍ７が上面になるから、ブロック番号発生
部３６０１は、Ｍ０〜Ｍ３に対しＹH’が偶数の場合は
単位補間区間番号をそのまま選択ブロック番号として出
力し、ＹH’が奇数の場合にはＣｒH’とＣｂH’の単位
補間区間番号にそれぞれ１を加算した値を選択ブロック
番号として出力する。Ｍ４〜Ｍ７に対してはそれぞれ逆
の動作で、ＹH’が偶数の場合にはＣｒH’とＣｂH’の
単位補間区間番号にそれぞれ１を加算した値を選択ブロ
ック番号として出力し、ＹH’が奇数の場合は単位補間
区間番号をそのまま選択ブロック番号として出力する。

【０１５２】選択ブロック番号部３６０３は、ブロック
番号偶数化調整部３６０２により、各軸毎に選択ブロッ
ク番号が奇数の場合は次の偶数のブロック番号からの格
子点データを得るために選択ブロック番号の加算を行
う。この動作は８つの単位立方体の種類（ｉ，ｊ，ｋ）
とＭ０〜Ｍ７により、それぞれ加算の有無が変わる。
（表１３）はＭ０〜Ｍ７に対する選択ブロック番号調整
信号（ＵX ＵY ＹZ）を示す。０の場合は奇数ブロッ
クの場合にブロックアドレスが１加算する場合を示して
いる。図３７は、図３６のブロック番号偶数化部３６０
２、及びブロック番号加算部３６０３の具体的構成を示
すものであり、ブロックを偶数化する為の論理の実施例
である。

【０１５３】

【表１３】

【０１５４】選択ブロック番号の加算を行った後は全て
偶数となり、Ｍ０〜Ｍ７に保持している偶数ブロックの
みの各格子点の色変換テーブルデータを取り出す事が出
来る。

【０１５５】さらに、図３６ではＣｒH’ブロック番号
加算部の出力とＣｂH’ブロック番号加算部の出力を乗
算器３６０４でＭ倍したものと、Ｚブロック加算部の出
力を乗算器３６０５でＭ²倍したものの和をアドレス加
算器３６０６でとり色変換テーブルメモリのリニアアド
レスを出力している。

【０１５６】

【数２４】

【０１５７】

【数２５】

【０１５８】Ｎはアドレス生成部１２０のＣｒH’とＣ
ｂH’の入力範囲である。Ｎはブロック番号発生とブロ
ック番号偶数化処理でそれぞれ１増加され、１／２した
後、色変換テーブルメモリのアドレス（ＭＡｉ）として
利用される。

【０１５９】この様なアドレス生成部１０２を用いる事
で各軸が２べき乗でない格子点数に対しても連続したリ
ニアアドレスに変換でき、色変換テーブルのアドレスの
不連続から発生する無駄を無くす事ができる。

【０１６０】アドレス生成部１０２からの並列の８個の
アドレスはメモリインタフェース１０９を介してそれぞ
れ８個の色変換テーブルメモリ１０４に導かれる。色変
換テーブルメモリから読まれた格子点出力値Ｍ０〜Ｍ
３、Ｍ４〜Ｍ７はそれぞれセレクタ１２１とセレクタ１
２２に導かれ、３角柱補間演算部１０５の入力位置ａ，
ｂ（ｄ）、ｃ、ｅ、ｆ（ｈ）、ｇに対応する格子点出力
値を出力する。

【０１６１】図３８は単位補間区間番号が（１００）の
場合に上面と下面に出力するメモリーの種類を説明する
ものである。例えば底面のａ位置の出力はＭ１、ｂ位置
の出力はＭ０、ｃ位置の出力はＭ３、ｄ位置の出力はＭ
２を出力すべき事が解る。

【０１６２】（表１４）は単位立方体の種類（ｉ，ｊ，
ｋ）によりセレクタ１２１、セレクタ１２２で選択され
るべき色変換テーブルをまとめたものである。

【０１６３】

【表１４】

【０１６４】画素入力部１０１からの出力の上位を除い
た下位５ビットは、第１の実施例の記載と同じく３角柱
分割選択部１０３で３角柱判定を行い３角柱補間演算部
１０５とセレクタ１２１、１２２に入力される。また重
み制御部１２３はＹH'信号の最下位ビットを判定して奇
数の場合はＹ軸方向の重み係数ＤＹを（１−ＤＹ）とす
る。この操作はビット反転後１を加算する事で得られ
る。Ｃｒ、Ｃｂ方向の重みＤＣｒ、ＤＣｂはそのまま３
角柱補間演算部１０５に入力される。ＹH’の最下位ビ
ットによりＤＹを（１−ＤＹ）にすることはＹH’が奇
数の場合は図３９に示す様に３角柱補間のＹ軸方向の補
間を上面から行うためである。これはＹH’が奇数の場
合にはａ〜ｄは上面になるが、補間係数ＤＹを（１ーＤ
Ｙ）にする事でことで上面と下面の入れ替えを行う必要
が無く、セレクタ１２１、１２２を４入力で行える利点
がある。

【０１６５】３角柱補間演算部１０５からの出力１１３
は第２の実施例の場合と同じ出力を得る事ができ、かつ
入力信号の色差変換により使用しないメモリの発生を起
こす事がなく、メモリの有効利用が行えるものである。

【０１６６】また、色変換テーブルメモリは偶数ブロッ
クのみの格子点データのみとし、専用のアドレス生成器
を各メモリーに独立に設け、３次元の色変換テーブルの
各軸の格子点数が２のべき乗でない場合にもリニアアド
レスを発生でき、メモリアドレスの有効利用ができ、結
果的に少ないメモリー容量で色変換テーブルを設計出来
る利点がある。

【０１６７】図４０は色変換テーブルメモリ１０４を６
種類（黒丸、黒三角、黒四角、及び白丸、白三角、白四
角）のデータで全て埋め尽くし、且つ３角柱補間演算を
行う時に必要な３角柱底面（Ａ）と上面（Ｂ）で同じ種
類のデータを使用する事が無いように設計出来る事を示
している。網掛けしてある６種類のパターンはとり得る
３角柱の種類を表している。

【０１６８】図４１は３角柱のパターンを同じにしても
可能な事を表している。すなわち網掛けしてある三角形
端点で全ての格子点を埋め尽くす事ができると同時にそ
の型は全て左下が「黒丸」になる同じ形の三角形になっ
ている。この例では亀型をした６角形が空間分割単位に
なり、そのうちの最下の真ん中の三角形の端点のデータ
を保持すればよい。なお、図４１においては図４０と同
様に、（Ａ）が底面を、（Ｂ）が上面を示している。

【０１６９】以上、図４０、図４１に示した実施例は、
３次元の色変換テーブルのアドレス変換機構をテーブル
の前段に設けたものによっても実現できる。

【０１７０】図４２は、図４０にあげた６個のメモリ構
成で、メモリの底面を２次元にアドレスするもう一つの
実施例である。４１０１、４１０２、４１０３は３種類
のメモリのアドレス順序を示すアドレスラインで、この
アドレスラインに乗るそれぞれ独立な３種類のメモリで
目的とする３角柱の上面あるいは底面の三角形をアクセ
スする事ができる。図４０にあげたアドレス方法は本発
明にあげたアドレス生成部１０２を変形する事で実現で
きる。

【０１７１】

【発明の効果】以上のように本発明は、第１に三角柱型
補間を用いることにより明度方向と色差方向の補間を分
離した上で色度平面の２次元での補間を三角形を用いて
最も単純化しているために色度平面内での色調整を行う
場合に従来の補間方式よりも単純化される利点がある上
にハードウエア構成もあまり複雑にはならない利点があ
る。

【０１７２】第２に、いわゆる「クリッピング特性」や
「完全スルー特性」のような従来の補間演算では実現が
困難だった色変換特性が、色変換テーブルメモリへの数
値の記憶に際し精度を落として記憶可能なレンジを広
げ、かつ変位量補正を行うことにより実現できる。

【０１７３】第３に、本発明をカラーコレクタに応用す
る場合のようにディスプレイ上のカラー画像の色変換に
使用する場合、ホストインタフェース部のバス調停作用
によって色変換テーブルメモリへ頻繁にアクセスしても
画像が乱れることがなく、このため色調整や色変換を原
画像に種々加えて主観的に比較することが非常にやりや
すい。

【０１７４】第４に画面全体に１つの色変換を行うだけ
でなく画面上での指定領域内や指定する画素ごとに使用
する色変換テーブルを実時間で切り替えることにより異
なる色変換を実行することができる。このように本発明
の色変換装置はカラー画像映像装置の色調整や色変換装
置として優れた性能を持つものである。

【０１７５】第５に入力３信号のＭＩＮ演算のような特
殊な色変換を行う場合にも色差変換と三角柱分割が有効
に働くため補間時にリップル状の誤差を生じない。

【０１７６】第５に、本発明の第１、第２のアドレス生
成部によるメモリ−アドレス方法をとれば、色変換テー
ブルの重複を避け、色変換テーブルメモリの使用しない
空き部分が無くなり有効なメモリー活用ができるため、
少ないメモリ容量で大きな色変換テーブルを設計する効
果がある。

【０１７７】また第６に、３角柱補間での上面と下面の
補間を本発明で示した方法で切り換える事により、色変
換テーブルメモリー出力のセレクタ入力数を半分にする
事が出来、メモリーの出力部の構造が簡単になる効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における色変換装置のブ
ロック結線図

【図２】同色変換装置の要部である三角柱分割型補間演
算部のブロック結線図

【図３】（Ａ） 同色変換装置のＹＣｒＣｂ入力色空間
の通常モードでの立方体分割の概念図 （Ｂ） 同色変換装置のＹＣｒＣｂ入力色空間のアドレ
ス拡張モードでの直方体分割の概念図

【図４】同色変換装置における入力色空間内の各単位立
方体の概念図

【図５】同色変換装置における各単位立方体を２つの三
角柱に分割する概念図

【図６】同色変換装置における三角柱ａｂｃ-ｅｆｇ内
の入力点Ｏと補間重み係数を示す概念図

【図７】同色変換装置における三角柱ａｂｃ-ｅｆｇを
Ｙ軸正方向から観察した図

【図８】同色変換装置における三角柱ａｃｄ-ｅｇｈ内
の入力点Ｏと補間重み係数を示す概念図

【図９】同色変換装置における三角柱ａｃｄ-ｅｇｈを
Ｙ軸正方向から観察した図

【図１０】従来技術によるＬａｂからｒｇｂへの変換に
おける明度階調の補間結果を示す概念図

【図１１】本発明の第１の実施例によるＬａｂからｒｇ
ｂへの変換における明度階調の補間結果を示す概念図

【図１２】本発明の第１の実施例を用いた「クリッピン
グ特性」の補間結果を示す概念図

【図１３】本発明の第１の実施例を用いた「スルー特
性」の補間結果を示す概念図

【図１４】（Ａ） 本発明の第１の実施例の通常モード
における色変換テーブルメモリ構成を示す図 （Ｂ） 本発明の第１の実施例のアドレス拡張モードに
おける色変換テーブルメモリ構成を示す図

【図１５】（Ａ） 本発明の第１の実施例の通常モード
での色変換テーブルメモリの外部アドレス形式テーブル
を示した図 （Ｂ） 本発明の第１の実施例のアドレス拡張モードで
の色変換テーブルメモリの外部アドレス形式テーブルを
示した図

【図１６】（Ａ） 本発明の第１の実施例の通常モード
での外部アドレスと色変換ＲＡＭアドレスとの関係を示
す図 （Ｂ） 本発明の第１の実施例のアドレス拡張モードで
の外部アドレスと色変換ＲＡＭアドレスとの関係を示す
図

【図１７】（Ａ） 本発明の第１の実施例の記憶ビット
幅＝１０ビットの場合の色変換テーブルメモリビット幅
構成を示す図 （Ｂ） 本発明の第１の実施例の記憶ビット幅＝８ビッ
トの場合の色変換テーブルメモリビット幅構成を示す図

【図１８】本発明の第１の実施例の変位量、格子点上出
力値、色変換テーブルメモリ設定値の関係を示す図

【図１９】本発明の第１の実施例の変位量、格子点上出
力値、色変換テーブルメモリ設定値の関係を示す図

【図２０】本発明の第１の実施例のエリア処理の様子を
示す図

【図２１】本発明の第１の実施例における色変換装置の
要部であるエリア処理部を示す回路図

【図２２】同エリア処理部のエリアＲＡＭテーブルを示
す図

【図２３】色変換装置のホストインタフェース部のＤＭ
Ａ時のタイミングチャート

【図２４】本発明の第２の実施例における色変換装置の
ブロック結線図

【図２５】同色変換装置の要部である色差変換部のブロ
ック結線図

【図２６】（Ａ） 同色変換装置におけるＲＧＢ立方体
内部でＭＩＮ演算の一定値面とその不連続境界面を示す
図 （Ｂ） 同色変換装置におけるＲＧＢ立方体内部でＭＩ
Ｎ演算の一定値面とその不連続境界面を示す図

【図２７】（Ａ） 同色変換装置における（Ｒ−Ｇ）
（Ｂ−Ｇ）色差平面内部が三角柱に分割される概念図 （Ｂ） 同色変換装置における（Ｒ−Ｇ）（Ｂ−Ｇ）色
差平面内でのＭＩＮ演算一定値の不連続面を示す概念図

【図２８】本発明の第３の実施例における色変換装置の
ブロック結線図

【図２９】同色変換装置の要部であるアドレス生成部の
ブロック結線図

【図３０】同色変換装置のＲＧＢ直交座標系での立方体
とＹＣｒＣｂ斜交座標系での平行六面体との３次元的関
係を示した図

【図３１】同色変換装置のＲＧＢ直交座標系での立方体
とＹＣｒＣｂ斜交座標系での平行六面体との２次元的関
係を示した図

【図３２】同色変換装置のＹＣｒＣｂ直交座標系での立
方体とＲＧＢ斜交座標系での平行六面体との２次元的関
係を示した図

【図３３】同色変換装置の色差空間の単位立方体に対応
する色変換テーブルのメモリ空間を対応ずける概念図

【図３４】同色変換装置のＹH’ＣｒH’ＣｂH’空間に
配置された色変換テーブルメモリをＣｂH’方向から見
た概念図

【図３５】同色変換装置のＹH’ＣｒH’ＣｂH’空間に
配置された色変換テーブルメモリをＹH’方向から見た
概念図

【図３６】同色変換装置の要部であるアドレス生成部の
ブロック結線図

【図３７】同アドレス生成部におけるブロック偶数化処
理部のブロック結線図

【図３８】同色変換装置の単位立方体位置での選択すべ
きメモリの関係を示す図

【図３９】同色変換装置において３角柱補間でＹH’が
奇数と偶数によりＹH軸方向の補間方向を変えることを
示す図

【図４０】（Ａ） 同色変換装置の要部における色変換
テーブルメモリへの底面データ分配例を示す図 （Ｂ） 同色変換装置の要部における色変換テーブルメ
モリへの上面データ分配例を示す図

【図４１】（Ａ） 同色変換装置の要部における色変換
テーブルメモリへの底面データ分配例を示す図 （Ｂ） 同色変換装置の要部における色変換テーブルメ
モリへの上面データ分配例を示す図

【図４２】同色変換装置の要部における色変換テーブル
メモリへの２次元的データ分配例を示す図

【符号の説明】

１０１ 画素入力部 １０２ アドレス生成部 １０３ 三角柱分割選択部 １０４ 色変換テーブルメモリ １０５ 三角柱分割型補間演算部 １０６ ホストインタフェース部 １０７ エリア処理部 １０８ 色変換テーブル強制設定部 １０９ メモリインタフェース部 １１０ 各種レジスタ部 １１４ 内部バス １１６ 色差変換部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯川 りか 神奈川県川崎市多摩区東三田３丁目10番１ 号 松下技研株式会社内 (72)発明者 麓 照夫 神奈川県川崎市多摩区東三田３丁目10番１ 号 松下技研株式会社内 (72)発明者 小寺 宏曄 神奈川県川崎市多摩区東三田３丁目10番１ 号 松下技研株式会社内

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 種々の色信号にて表現されるカラー画像
   信号を入力する画素入力部と、前記画素入力部から送出
   されるカラー画像信号を上位ビット部と下位ビット部に
   分割して上位ビット部の集合にて色変換テーブルメモリ
   アドレスを生成するアドレス生成部と、立方体群若しく
   は直方体群を２つに分割した第１、第２の三角柱のいず
   れかに、前記画素入力部から送出されるカラー画像信号
   の下位ビット部が含まれるかを選択する三角柱分割選択
   部と、前記立方体群若しくは直方体群の格子点上での出
   力値を、各分割領域にて参照可能に記憶している色変換
   テーブルメモリ部と、前記画素入力部から送出されるカ
   ラー画像信号の下位ビット部、前記三角柱分割選択部か
   らの選択信号、並びに色変換テーブルメモリ部からの出
   力信号から三角柱補間を行い、補間出力を生成する三角
   柱分割型補間演算部と、画像面上の座標値を基に対応し
   て内部的に色変換テーブル切り替え信号を生成し、色変
   換テーブル強制設定部に送出することにより画面上で異
   なる領域毎に異なる色変換を指示させるエリア処理部と
   を備えることを特徴とする色変換装置。
2. 【請求項２】 画素入力部は種々の色信号にて表現され
   るカラー画像信号をＹ、Ｃｒ、Ｃｂなる１０ビットのデ
   ジタル値にて表現することを特徴とする請求項１記載の
   色変換装置。
3. 【請求項３】 アドレス生成部はＹＣｒＣｂ信号各々を
   上位３ビット、下位７ビットに分割する通常モードとＹ
   信号のみを上位４ビット、下位６ビットに分割しＣｒＣ
   ｂ信号は上位３ビット下位７ビットに分割するアドレス
   拡張モードとを切り替えて使用することを特徴とする請
   求項１記載の色変換装置。
4. 【請求項４】 三角柱分割選択部はアドレス生成部にお
   ける下位ビット部のうちＣｒ，Ｃｂ信号の大小比較によ
   り三角柱分割選択信号を生成することを特徴とする請求
   項１記載の色変換装置。
5. 【請求項５】 色変換テーブルメモリ部にはＹＣｒＣｂ
   入力色信号空間を各軸ごとに上位ビット信号にて指定さ
   れる格子点上での色出力値から計算される設定値を色空
   間内の基本立方体の８点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、
   Ｈ専用に分離して、Ａ、Ｃ，Ｅ、Ｇ各点は各々１枚のメ
   モリに割当て、Ｂ点とＤ点を同一のメモリに、Ｆ点とＨ
   点とを同一のメモリに割当て結果的に同時にアクセス可
   能な６枚のメモリとして記憶していることを特徴とする
   請求項１記載の色変換装置。
6. 【請求項６】 請求項５の色変換テーブルメモリ部には
   各格子点での出力値をあらかじめ決めた変位量だけ加減
   した中間出力値を正数領域と負数領域の各々の数値の精
   度を１／２に落とし正負領域全体で１０ビットにて表現
   して設定する請求項１記載の色変換装置。
7. 【請求項７】 請求項５の色変換テーブルメモリ部には
   入力信号、出力信号の８ビット数値に対して変位量を１
   ２８とし、色変換テーブルメモリの格子点出力値から１
   ２８を減算し、その正数領域と負数領域の各々の数値精
   度を二分の一に落とした７ビットと符号ビット１ビット
   の計８ビットにて表現した中間出力値を設定しており、
   補間演算後に変位量補正手段において１２８が補正され
   ることを特徴とする請求項１記載の色変換装置。
8. 【請求項８】 請求項５の色変換テーブルメモリ部には
   入力信号、出力信号の１０ビット数値に対して、前記変
   位量を５１２とし、色変換テーブルメモリの格子点出力
   値から５１２を減算し、その正数領域と負数領域の各々
   の数値精度を二分の一に落とした９ビットと符号ビット
   １ビットの計１０ビットにて表現した中間出力値を設定
   しており、補間演算後に変位量補正手段において５１２
   が補正されることを特徴とする請求項１記載の色変換装
   置。
9. 【請求項９】 三角柱分割型補間演算部は差分値生成部
   と差分値セレクタとＹＣｒＣｂの下位信号にて重みづけ
   する符号つき乗算器と加算器と変位量補正手段と出力デ
   ータリミット部とを備えることを特徴とする請求項１記
   載の色変換装置。
10. 【請求項１０】 出力データリミット部は補間演算部か
    らの出力を出力データが８ビット幅の場合０から２５５
    に、１０ビット幅の場合０から１０２３という出力有効
    範囲内に調整することを特徴とする請求項１記載の色変
    換装置。
11. 【請求項１１】 ホストインターフェース部は色変換テ
    ーブルメモリへのデータ書き込みを映像信号のブランキ
    ング期間のみを利用して行うためにアドレスデコーダと
    バス制御回路を持ち、ホストによるデータ書き込み、ダ
    イレクトメモリアクセスによるデータ書き込み、データ
    バス幅を８ビット１６ビット切り替えの制御を行うこと
    を特徴とする請求項１記載の色変換装置。
12. 【請求項１２】 エリア処理部は内部に画素カウンタと
    比較器と１つの主走査線上でのエリア画素位置を記憶す
    るエリアRAMテーブルとエリアカウンタとから成り、高
    速度を要求される主走査線上の処理はハードウエア処理
    にて実現し、副走査線上の処理はホストから前記エリア
    ＲＡＭテーブルを書き換えることにより実現することを
    特徴とする請求項１記載の色変換装置。
13. 【請求項１３】 色変換テーブル強制設定部は色変換動
    作を各画素毎に処理中に画素位置信号を入力して最小１
    画素単位に色変換テーブルを切り替えることを特徴とす
    る請求項１記載の色変換装置。
14. 【請求項１４】 画素入力部は、カラー画像信号を明度
    色差空間に色差変換し、当該各画素の色信号を入力する
    色差変換部を具備することを特徴とする請求項１記載の
    色変換装置。
15. 【請求項１５】 色差変換部は、３色信号で構成される
    入力色信号から、１色の色差基準信号を選び、残りの２
    信号と色差基準信号との差に相当する信号を２種生成
    し、この２種の信号を色差信号として使用することを特
    徴とする請求項１４記載の色変換装置。
16. 【請求項１６】 色差変換部は、生成された２個の色差
    信号と線形独立な明度信号を３色信号から生成すること
    を特徴とする請求項１５記載の色変換装置。
17. 【請求項１７】 明度色差であるＹＣｒＣｂ色信号空間
    を直交座標系とし、単位補間領域を指定する各上位信号
    ＹＨ、ＣｒＨ、ＣｂＨ信号を入力し、それを斜交座標系
    であるＲＧＢ空間での単位補間領域の基点を指定する信
    号に変換することを特徴とするアドレス生成部を有する
    請求項１５、あるいは請求項１６のいずれかに記載の色
    変換装置。
18. 【請求項１８】 入力色信号に対する出力色信号の値を
    蓄積している色変換テーブルメモリを用いて、入力され
    た色信号に対する出力色信号を求める際に入力色信号の
    定義域空間を単位六面体に分割し、該単位六面体の対角
    線を主軸とし、他の２軸を入力色信号と同じくする新座
    標系を設定し、隣合う該六面体の頂点を用いて作られる
    前記新座標系内の三角柱を設定し、入力された色がいず
    れの三角柱内にあるかを判定し、該三角柱を構成する頂
    点に対応する前記色変換テーブルメモリ蓄積値を用いて
    入力色信号に対する出力色信号を補間することを特徴と
    する色変換装置。
19. 【請求項１９】 ＲＧＢ、ＹＭＣ、ＸＹＺ、ＹＣｒＣｂ
    等の３色の色空間を、各軸を入力ビット幅Ｗ以下の値Ｎ
    の２^Nに均等分割した２^3N個の単位立方体に分割し、そ
    の単位立方体の１辺の長さを１単位として入力空間の３
    軸を１単位以上外側に拡張した空間で各軸の格子点位置
    が全て偶数番目に当たる単位立方体の８頂点に対応する
    出力値をそれぞれ独立して記憶する８個の３次元メモリ
    と、各入力信号の上位Ｎビットにより、前記３次元メモ
    リの中で隣接する２つの単位立方体を選択し、選択され
    たそれぞれの立方体の３次元メモリの３軸の入力が偶数
    か奇数かにより、すべて偶数の場合は１個の前記記憶さ
    れた偶数番目の単位立方体を選択し、前記３次元メモリ
    の入力が１つでも奇数の場合は隣接する偶数番目単位立
    方体を選択し、かつ選択された単位立方体に対応する出
    力値の格納されているアドレスを計算する８個のアドレ
    ス生成部と、前記アドレス生成部によって指示された８
    個の当該３次元メモリの単位立方体の端点の出力値を並
    列に読みだし、読み出された８個の当該３次元メモリの
    出力値と分割された単位立方体の端点を対応づけるセレ
    クタと、そのセレクタの単位立方体出力値を前記上位Ｎ
    ビットを除いた各軸の下位（Ｗ−Ｎ）ビットを重みとす
    る補間演算をする補間演算部とを具備する色変換装置。
20. 【請求項２０】 ８つの単位立方体端点のグループに分
    割した８個のメモリーのメモリーアドレス（ＭＡi）発
    生のために、メモリーの３次元の各軸の分割格子点数を
    Ｍとした場合、２進化Ｍ進法で計算することを特徴とす
    る請求項１９記載の色変換装置。
21. 【請求項２１】 ８個の立方体端点の出力値から入力に
    対応する出力値を補間演算により算出する場合におい
    て、入力信号のＺ軸の上位Ｎビットが偶数の場合はＺ軸
    の下側から上側へ補間し、奇数の場合はＺ軸の上側から
    下側に補間することにより、請求項１８記載のセレクタ
    の入力数を削減することを特徴とした請求項１９記載の
    色変換装置。
22. 【請求項２２】 ８つの単位立方体端点のグループに分
    割した８個のメモリー出力値のうち、３次元底面の２次
    元の入力の２軸の大小により２種類の補間型に分類し、
    ８個の出力値から２種類の分類に対応する６個の出力値
    を選択するセレクタを経て３次元補間演算を行う請求項
    １９記載の色変換装置。