JPH08212338A

JPH08212338A - 多色画像の減色表示装置

Info

Publication number: JPH08212338A
Application number: JP1672795A
Authority: JP
Inventors: Hironori Sugano; 浩徳菅野
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1995-02-03
Filing date: 1995-02-03
Publication date: 1996-08-20
Anticipated expiration: 2020-04-27
Also published as: JP3641846B2

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明はカラー画像の減色に関し、多色のカ
ラー画像をより自然な彩色で容易に減色できる装置を提
供する。【構成】画素毎に三原色（赤，緑，青）それぞれを組
み合わせて発色表示した多色画像データ１と、この多色
画像データ１で使用されている色種を減色して登録した
減色種録テーブル４１および前記減色種登録テーブル４
１への登録から溢れた色種を前記減色種登録テーブル４
１に登録されている色種に関連付けて格納する予備色種
の退避テーブル４２を含む色種テーブル４を生成する減
色テーブル作成手段２と、前記多色画像データ１を前記
色種テーブル４に登録された減色種対応に減色し、前記
減色種登録テーブル４１に基づく色種情報付多色画像デ
ータ５に変換する多色画像データ変換手段３、とを備え
て構成する。

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表示時の減色
方法であって、特にフルカラーの画像を指定色数の例え
ば２５６色に減色し、この減色した色種を同時発色させ
る画像表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、多色表示可能な表示装置によっ
て、カラー画像を表示することが一般に行なわれてきて
いる。この場合でも、表示時の色種／色数は多々あり、
簡易な表示装置では「８色」または「１６色」の同時発
色程度である。或いは、１６７７万色の自然色（フルカ
ラーと称し、光の三原色「赤（Ｒ），緑（Ｇ），青
（Ｂ）」のそれぞれを８ビットの輝度範囲から選択した
ディジタル値で表示する）を表示できる表示装置も製品
化されているが、これは高解像度を必要とするために製
品価格が高価となり、一般ユーザ向きでない。

【０００３】ー方、同時発色が２５６色程度の表示装置
は、画面サイズと解像度のバランスが採られ、手頃な価
格で販売されている。２５６色同時発色の表示装置を使
用する場合、例えば原画像の表示色数が３万２千色の場
合であっても、この色数から「２５６色種」を選び出し
て同時発色させる時、選択できる色種の組み合わせは種
々あり、ユーザが希望する色が必ずしも表色されないこ
とになる。

【０００４】近年、フルカラー画像として「ＰＨＯＴＯ
画像」等の写真画像が容易に入力できるようになってき
ているが、このような画像は上述した１６７７万色の同
時発色であり、表示装置側が三原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）表示
とする方式では、ハードウェア側で１画素毎に２４ビッ
ト「Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の各８ビット」の発
色機能を持つ必要がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述したよう
に、フルカラーの１６７７万色をそのまま表示できる装
置は高価であり、そのため、このような自然色の画像を
表示させる場合は、減色して表示させる方式が一般に採
用されている。

【０００６】ソフトウェアで減色する従来の方式では、
ユーザはメーカ提供の予め用意した２５６色種のパター
ンを使用するか、または、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を個別に０〜
２５５までの範囲の値に指定する方式のものがあった。

【０００７】この場合、前者によるフルカラー画像はメ
ーカ提供のパターン内の２５６色に限定して発色するた
め、例えば、「春，夏，秋，冬」の、各シーズンが見せ
る風景画等を個別にこの方式で減色したのでは、例えば
「夏の陽射し」に適正な２５６に設定したカラーマップ
を一律に使用すると、「春の暖かさ」，「秋の紅葉」，
「冬の寒々しさ」等のシーズンでは、特徴を生かした風
景画像に変換出来ない不具合があった。

【０００８】また、上記の後者による彩色選択の方式で
は、彩色に不慣れなユーザは自己が好む色合いの微妙な
調合が困難であり、意図したものがなかなか得られない
という問題があった。

【０００９】本発明は、多色のカラー画像をより自然な
彩色で容易に減色できる装置を提供することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】図１は、本発明の原理説
明図であり、上記の課題は下記の如くに構成された本発
明によって解決される。

【００１１】請求項１の発明では、画素毎に三原色
（赤，緑，青）それぞれを組み合わせて発色表示した多
色画像データ１と、この多色画像データ１で使用されて
いる色種を減色して登録した減色種登録テーブル４１お
よび前記減色種登録テーブル４１への登録から溢れた色
種を前記減色種登録テーブル４１に登録されている色種
に関連付けて格納する予備色種の退避テーブル４２を含
む色種テーブル４を生成する減色テーブル作成手段２
と、前記多色画像データ１を前記色種テーブル４に登録
された減色種対応に減色し、前記減色種登録テーブル４
１に基づく色種情報付多色画像データ５に変換する多色
画像データ変換手段３、とを備えて構成する。

【００１２】更に請求項２の発明では、前記減色種登録
テーブル４１を生成する際に、前記多色画像データ１に
使用された色種の使用頻度によって色種の頻度テーブル
４０３を生成し、前記頻度テーブル４０３へ登録した色
種間の距離を算出して当該頻度テーブル４０３への登録
色数を減じる登録制御を行なうように構成する。

【００１３】更に本発明の請求項３の発明では、色種間
の距離算出に、前記三原色同士で、少なくとも差の２乗
和を用いるように構成する。また、請求項４の発明で
は、色種の頻度テーブル４０３を生成する際に、頻度が
一致する色種の優先登録順については前記三原色から算
出した「輝度」を用いるように構成する。

【００１４】

【作用】請求項１の構成によれば、１６７７万色のフル
カラー画像１の発色に使用されている色種（Ｒ，Ｇ，
Ｂ）から２５６色を選んで減色種登録テーブル４１に登
録し、且つこの減色種登録テーブル４１に登録出来なか
った色種を予備色種退避テーブル４２に登録する際に、
減色種登録テーブル４１に登録済の色種内から選んだ色
種で代替えするように対応付けて登録する。

【００１５】フルカラー画像１から読出した画素（Ｒ，
Ｇ，Ｂ）毎にこの両テーブル４１，４２の登録結果を参
照し、テーブル４１による色種に付与したインデックス
で表示画像の色種を決定する。

【００１６】また、請求項２の構成によれば、多色画像
データに使用している各画素における色種（Ｒ，Ｇ，
Ｂ）の使用頻度による頻度テーブル４０３を生成し、こ
の頻度テーブル４０３への登録色種が２５６色を越える
際には、各登録色種間の距離を算出し、最短距離を有す
る二色を一色に減色して登録することで、登録色種を２
５６色までに減色する。

【００１７】また、請求項４の構成によれば、各出現画
素は出現回数を計数すると共に、三原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）
からの輝度・色相データ（ｙ，ｕ，ｖ）変換による輝度
（ｙ）を算出しておき、出現頻度の一致した場合は輝度
で優先順を決定する。

【００１８】

【実施例】以下に図を用いて本発明の実施例を詳細に説
明する。本発明で対象となる画像データのフォーマット
を図６，図７で説明する。図６は三原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）
それぞれ８ビットによる発色を、カラーマップ（或い
は，カラーパレット）を用いない時の画像ファイル１１
０の模式図である。図６（Ａ）はファイルフォーマット
を示し、ファイル情報を記述したヘッダ部と終了情報を
記載したトレーラ部の間に、ＲＧＢ値の組で示されるｐ
ｉｘｅｌ部１０１が配置されている。また、１０２は各
ＲＧＢ値を組として格納した具体例である。また、図６
（Ｂ）は画素における三原色（Ｒ＝赤，Ｇ＝緑，Ｂ＝
青）の８ビットの組み合わせによる時の発色の呼称図で
あり、例えば、「Ｒ＝７，Ｇ＝０，Ｂ＝０」の時は「真
紅」を発色し、「Ｒ＝０，Ｇ＝７，Ｂ＝０」の時は「鮮
やかな緑」を発色し、「Ｒ＝０，Ｇ＝０，Ｂ＝７」の時
は「真っ青な青」を発色し、「Ｒ＝７，Ｇ＝７，Ｂ＝
７」の時は「純白」となり、「Ｒ＝０，Ｇ＝０，Ｂ＝
０」の時は「純黒」となる。

【００１９】また、図６（Ｃ）は表示装置であって、画
面上の画素位置座標を説明する図である。図６（Ｃ）で
画面９０は左上隅を原点とするＸ−Ｙ直角座標で定義さ
れ、垂直（下）方向をＹ軸とするラインと、このライン
内で水平（右）方向をＸ軸とする位置で１つの画素点が
指示される。そして、図６（Ａ）に示すようにｐｉｘｅ
ｌ部１０１は画面９０におけるライン毎に区切られ、か
つライン内でＸ方向順に各三原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の値が
「組」として格納されている。従って、図６（Ａ）おけ
る具体例１０２は「ライン０」上の「第０位置画素」乃
至「第２位置画素」の値を示すものである。

【００２０】次に、図７は三原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）それぞ
れ８ビットによる発色を、カラーマップを用いた時のカ
ラーマップ付画像ファイル５１０の模式図である。図７
（Ａ）はファイルフォーマットを示し、ヘッダ部とトレ
ーラ部の間にカラーマップ番号とｐｉｘｅｌ部５０１が
配置されている。そして、ｐｉｘｅｌ部５０１は図６
（Ｃ）の画面９０におけるラインライン毎で区切られ、
かつライン内でＸ方向順に図７（Ｂ）で示す発色（ＲＧ
Ｂ）対応のインデックスが格納されている。ここで、５
０２は具体例であって同図（Ｂ）におけるインデックス
番号５０３を記入したものであり、同図（Ｂ）の５０５
は各ＲＧＢ値の具体例としての組合わせ値である。

【００２１】従って、上記図６（Ａ）に示すフォーマッ
トで格納されている画像ファイル１１０の具体例１０２
における第０ライン上の「第０画素＝１１，３２，１０
０／第１画素＝６２，１２３，４５／第２画素＝５４，
２３，５５」を、図７（Ｂ）に示すカラーマップ５０５
で変換した時は、図７（Ａ）における具体例５０２に示
すインデックス番号で「０，１，２」に置き代えられる
ことになる。

【００２２】図２は本発明の実施例ブロック図である。
図で、１００はファイル装置、１１０は図６に示す画像
ファイル、７００は読出部、７１０は入力指示部、６０
０は画像ファイル１１０をー時的に格納する画像データ
格納領域、２００は減色処理部、４００はテーブル、４
０１は減色テーブル（図５）、４０２は予備色テーブル
（図５）、４０３は頻度テーブル（図３）、３００は画
像変換処理部、５００はカラーマップ付画像ファイル５
１０（図７）を格納するカラーマップ付画像データ格納
領域、８００はカラーマップ更新部、８０１はカラーマ
ップ、９は表示制御部をそれぞれ示す。

【００２３】以下、上記構成による実施例の動作を説明
する。入力指示部７１０から読出部７００へ表示すべき
画像ファイルの例えばファイル名等が入力される。

【００２４】読出部７００はファイル装置１００をサー
チし、指定された画像ファイル１１０を読み出して画像
データ格納領域６００へ書き込む。この書き込まれた画
像ファイルは図６（Ａ）のフォーマットに示され、画面
９０上の個々の画素発色を（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の値の組で示
すことになる。

【００２５】減色処理部２００は画像データ格納領域６
００から画像ファイル１１０の画素（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を逐
次読み出し、後述する図４のフローチャートに従って図
３で後述する頻度テーブル４０３を作成する。次に、頻
度テーブル４０３が完成すると、頻度テーブル４０３の
基本領域４３４を複写して減色テーブル４０１を得る。
次に再度、画像データ格納領域６００内の画像ファイル
１１０から画素を逐次読み出し、図５（Ａ）の減色テー
ブル４０１内に登録済の色種と比較し、図５（Ｂ）の予
備色テーブル４０２を生成する。

【００２６】画像変換処理部３００は画像データ格納領
域６００から画像ファイル１１０の画素を逐次読み出
し、減色テーブル４０１及び予備色テーブル４０２を参
照して図７（Ａ）のカラーマップ付画像ファイル５１０
のフォーマットに変換し、カラーマップ付画像データ格
納領域５００に格納する。

【００２７】次に、カラーマップ更新部８００は作成さ
れた減色テーブル４０１をカラーマップ８０１に複写す
る。表示制御部９はカラーマップ付画像データ格納領域
５００に格納されているカラーマップ付画像ファイル５
１０を更新されたカラーマップ８０１を用いて表示装置
の画面９０に表示する。

【００２８】次に、図３，図４，図５を併用してテーブ
ル４００に含まれる頻度テーブル４０３，減色テーブル
４０１および予備色テーブル４０２の生成を説明する。
図３は画像ファイル１１０の発色に使用されている色種
の出現頻度及び当該色の輝度（後述するｙ）を登録する
頻度テーブルフォーマット説明図である。図３は４欄で
上下２段から構成され、第１欄はテーブルの行番号を示
すインデックス４３０、第２欄は１画素の色種を定める
三原色（ＲＧＢ）値、第３欄は後述する変換による輝度
ｙ４３２、第４欄は出現回数である。また、上段の０〜
２５５行は基本領域４３４で下段の２５６〜ｎ行は溢れ
領域４３５である。そして、この頻度テーブル４０３が
完成した時の、第１欄インデックス４３０と第２欄ＲＧ
Ｂ値４３１の基本領域４３４の部分が減色テーブル４０
１（図５）に反映されることとなる。

【００２９】ここで、各Ｒ，Ｇ，Ｂの値は８ビット表現
による「０〜２５５」の値をとるものであり、図８に示
すような「Ｒ，Ｇ，Ｂ」のそれぞれを直交軸とする三次
元空間内の同一点における出現回数をそれぞれにカウン
トするものである。

【００３０】また、図８は三原色（ＲＧＢ）とＹＣｂＣ
ｒとのベクトル関係を説明した図である。因みに、ＲＧ
Ｂ値を輝度・色相データ（ｙ，ｕ，ｖ）に変換する公知
の式は、各Ｒ，Ｇ，Ｂが８ビットで０〜２５５迄の値を
とるとき、

【００３１】

【数１】

【００３２】を用いて「０．０〜１．０」に，Ｒ，Ｇ，
Ｂを正規化し、更に

【００３３】

【数２】

【００３４】なる行列積を施して得られた変数「Ｙ，Ｃ
ｂ，Ｃｒ」に対し、

【００３５】

【数３】

【００３６】上記定数を用いた計算を行ない、この得ら
れた「ｙ」を輝度データとして用いるものである。次
に、図４によって、頻度テーブル４０３を利用して減色
テーブル４０１を得る作成手順を説明する。

【００３７】最初に、頻度テーブル４０３（図３）の領
域を定義する。上段の基本領域４３４は０〜２５５の２
５６行（２５６色への減色）であり、下段の溢れ領域４
３５は一般にｎ行とする。この頻度テーブル４０３は降
順のキーソートを行ない、第１キーを出現回数（Ｍ）４
３３とし、第２キーを輝度（ｙ）４３２とする。

【００３８】次に、「画像サイズ：」のステップを実行
する。画像ファイル１１０から逐次１画素づつのデータ
（ＲＧＢ）を読み出し、画素数（ｐ）をカウントすると
ともに画像データ格納領域６００へ書き込んでいく。全
画素の読込が完了すると、次の「発色数：」のステップ
を実行する。

【００３９】「発色数：」ステップでは、フルカラー
（Ｒ＝０〜２５５，Ｇ＝０〜２５５，Ｂ＝０〜２５５）
の各組み合わせ値を１サイクル毎に逐次設定し、この設
定値が画像データ格納領域６００に書き込んだ画像デー
タ中の画素に「使用されているか？」を確認する。使用
されている設定値については、頻度テーブル４０３内を
走査して同値を持つＲＧＢ値が登録済であれば、当該登
録行の出現回数Ｍに１加算し、未登録ならばその時のＲ
ＧＢ値による輝度（ｙ；前出の式（３））を算出すると
ともに出現回数Ｍ＝１をセットし、エントリ数（インデ
ックス欄）を次行にセットしてその行位置の「ＲＧＢ，
ｙ，Ｍ」欄内に書き込み登録する。

【００４０】この操作が反復完了したら、次の「Ｓｏｒ
ｔ：」のステップを実行する。「Ｓｏｒｔ：」のステッ
プでは、エントリ数ｎの範囲で、出現回数Ｍを第１キ
ー，輝度ｙを第２キーとする降順ソートを遂行する。

【００４１】この時、エントリ数ｎが減色数の「２５６
色」以下であれば、「格納：」のステップを遂行して減
色テーブル４０１が生成される。一方、エントリ数ｎが
減色数の「２５６色」以上であれば、頻度テーブル４０
３の溢れ領域４３５を抹消するために「逓減：」のステ
ップを遂行する。

【００４２】「逓減：」のステップでは、エントリ数ｎ
の範囲で、ｉ＝０〜ｎとし、この時のｉ値毎に、ｊ＝０
〜ｎをセットする。即ち、頻度テーブル４０３から第ｉ
行目の「ＲＧＢ，ｙ，Ｍ」を読み出し、第ｊ行目毎に、

【００４３】

【数４】

【００４４】を算出して、Ｓが最小値を持つ番号ｊを見
つける。この時のｊについて、２５５以下であれば「基
本域：」のステップを実行し、２５６以上であれば「溢
れ域：」のステップを実行する。

【００４５】このいずれかの操作を遂行して、エントリ
数ｎを−１する。この後に再度、「Ｓｏｒｔ：」のステ
ップを遂行する。エントリ数ｎが２５５以上の場合は再
度「逓減：」のステップを実行させることにより、頻度
テーブル４０３は溢れ領域４３５内の登録値がなくなり
基本領域４３４だけとなり、次に「格納」のステップを
遂行することで減色テーブル４０１が生成される。この
生成された減色テーブル４０１を用いて予備色テーブル
４０２を生成する。

【００４６】図５は色種テーブルの模式図で、（Ａ）は
減色テーブル４０１、（Ｂ）は予備色テーブル４０２で
ある。予備色テーブル４０２は左右二欄に別けられ、左
欄は画像ファイル１１０内に使用された色種であって且
つ減色テーブル４０１に登録されなかった色種を書き込
んだ欄である。

【００４７】減色処理部２００は、画像データ格納領域
６００から画像の画素を逐次読み出し、当該画素の「Ｒ
ＧＢ」値が減色テーブル４０１に未登録な「ＲＧＢ」値
で且つ予備色テーブル４０２にも未登録な「ＲＧＢ」値
であれば、当該画素の「ＲＧＢ」値を予備色テーブル４
０２の未登録ＲＧＢ欄へ書き込むとともに、減色テーブ
ル４０１に登録されている「ＲＧＢ」値から類似のもの
を走査選択し、その時の選択したインデックス番号を予
備色テーブル４０２のＰｏｉｎｔｅｒ欄にエントリ数ｍ
をカウントして登録する。

【００４８】因みに、減色対象の画像が１６７７万色の
フルカラー画像の時、輪郭色部分でなければ近隣画素は
緩やかなグラデーションが掛かっている場合が多い。従
って、上記の操作におけるサーチ範囲は局所的に収斂す
る確率が高く、高速に処理できる。

【００４９】以上の処理で減色テーブル４０１と予備色
テーブル４０２が生成されると、画像変換処理部３００
を実行する。画像変換処理部３００は画像データ格納領
域６００から画像ファイル１１０の画素を逐次読み出
し、減色テーブル４０１の「ＲＧＢ」値を逆引きして該
当する「ＲＧＢ」値があれば、その時のインデックス番
号をカラーマップ付画像データ格納領域５００へ送出す
る。また、減色テーブル４０１内に該当する「ＲＧＢ」
値がなければ、予備色テーブル４０２内の「未登録ＲＧ
Ｂ」欄をサーチし、該当する「ＲＧＢ」値における当該
行のＰｏｉｎｔｅｒ欄に書き込まれているインデックス
番号を読みだしてカラーマップ付画像データ格納領域５
００へ送出する。

【００５０】以上の実施例では、フルカラー画像を２５
６色に減色する場合で説明したが、本発明はこれに限ら
れることなく、本発明の趣旨を変更しない範囲で多色の
画像を任意の色数に減色する際にも適用できるものであ
る。

【００５１】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、１６７７
万色のフルカラー画像を減色（例えば、２５６色）する
際にも、当該フルカラー画像で発色させている色種が青
系色だとか赤色系等の特徴を損なうこと無く、減色した
ことによる違和感のない自然な色表示が容易かつ高速に
実施できる格別な効果を奏している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図である。

【図２】本発明実施例ブロック図である。

【図３】頻度テーブルフォーマット説明図である。

【図４】減色テーブルの作成手順図である。

【図５】色種テーブルの模式図である。

【図６】ＲＧＢによる多色イメージファイル構成模式図
である。

【図７】カラーマップ付ＲＧＢによる多色イメージファ
イル構成模式図である。

【図８】ＲＧＢとＹＣｂＣｒのベクトル関係説明図であ
る。

【符号の説明】

１多色画像データ２減色テーブル作成手段３多色画像データ変換手段４色種テーブル５色種情報付多色画像データ９表示制御部４１減色種登録テーブル４２予備色種退避テーブル１０１ｐｉｘｅｌ部１１０画像ファイル２００減色処理部３００画像変換処理部４００テーブル４０１減色テーブル４０２予備色テーブル４０３頻度テーブル４３０インデックス４３１ＲＧＢ値４３２輝度４３３出現回数４３４基本領域４３５溢れ領域５００カラーマップ付画像データ格納領域５０１ｐｉｘｅｌ部５１０カラーマップ付画像ファイル６００画像データ格納領域７００読出部７１０入力指示部８００カラーマップ更新部８０１カラーマップ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画素毎に三原色（赤，緑，青）の組み合
わせで発色表示される多色画像に対し、前記多色の色種
を減色して表示する表示装置であって、多色画像データの発色に使用された色種を減色して登録
する減色種登録テーブルおよび前記減色種登録テーブル
への登録から溢れた色種を前記減色種登録テーブルに登
録されている色種に関連付けて格納する予備色種退避テ
ーブルを含む色種テーブルを生成する減色テーブル作成
手段と、前記多色画像データを前記色種テーブルに登録された減
色種に基づいて減色し、前記減色種登録テーブルに基づ
く色種情報付多色画像データに変換する多色画像データ
変換手段と、を備える事を特徴とする多色画像の減色表
示装置。
【請求項２】前記減色種登録テーブルを生成する際
に、前記多色画像データに使用された色種の使用頻度に
よって色種の頻度テーブルを生成し、前記頻度テーブル
へ登録した色種間の距離を算出して当該頻度テーブルへ
の登録色数を減じる登録制御を行なうことを特徴とする
請求項１記載の多色画像の減色表示装置。
【請求項３】色種間の距離算出に、前記三原色同士
で、少なくとも差の２乗和を用いたことを特徴とする請
求項２記載の多色画像の減色表示装置。
【請求項４】色種の頻度テーブルを生成する際に、頻
度が一致する色種の優先登録順については前記三原色か
ら算出した輝度を用いることを特徴とする請求項２記載
の多色画像の減色表示装置。