JPH096952A - データ処理装置、フォワード変換装置、インバース変換装置、及び色変換方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 予測可能な精度の整数演算により完全に可逆
な色変換を実現する。 【解決手段】 本発明のフォワード変換装置は、×２ブ
ロック３０１、加算器３０２，３０５、減算器３０３，
３０４、÷４ブロック３０６により、ｎビットのＲＧＢ
各入力に対するフォワード色変換を行い、ｎビットのＹ
rev出力、ｎ＋１ビットのＵrev，Ｖrev出力を出す。こ
の変換出力は例えば非損失性コーダーに入力されて圧縮
された後に伸長され、伸長データのインバース変換によ
り元のｎビットのＲＧＢデータが再生される。フォワー
ド変換中に発生した切り上げ／切り下げはインバース変
換プロセスで補償されるため、圧縮、伸長を繰り返して
も誤差は累積しない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する分野】本発明は、データ圧縮及び伸長シ
ステムの分野に係り、特に、色空間を用いる非損失性及
び損失性の圧縮／伸長システムに関する。より詳細に
は、本発明は可逆色変換の方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】色空間は３次元以上のベクトル空間内の
領域である。何らかの基底、例えば３個の一次独立な３
次元ベクトルで色座標系を定義する。一般に利用される
色座標系はＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）であり、それ
ぞれ中心波長で定義される。３次元色座標系が与えられ
たとき、別の３次元線形色座標系を可逆の（正則の）３
×３の行列により表すことができる。例えば、Ｙ，Ｉ，
Ｑ色座標系は、Ｒ，Ｇ，Ｂを用いて次の行列により定義
される。

【０００３】

【数８】

【０００４】なお、すべての色空間が線形であるわけで
はない。例えば、人間の視覚系をより的確にモデル化す
るため、ベクトルを非線形的に（例えば対数的に）リス
ケールしようとする色変換もある。その例がＣＩＥ Ｌ
*ｕ*ｖとＬ*ａ*ｂである。

【０００５】様々な理由で様々な色座標系が定義されて
いる。例えば、データをモニターに表示する場合、殆ど
のデジタル画像は固定した値域、例えば８ビット／座標
のＲ，Ｇ，Ｂ座標系を使うのが便利である。色の非相関
性を要求する用途、例えば圧縮の場合、Ｒ，Ｇ，Ｂは最
適というにはほど遠い。上述のＹ，Ｉ，Ｑのような他の
色座標系のほうが適当である。

【０００６】印刷向け画像には、ＣＹＭ（シアン，黄，
マゼンタ）のような減色系が時々利用される。用途によ
っては、超完備の４次元色空間、例えばＣＭＹＫ（シア
ン，黄，マゼンタ，黒）が利用される。

【０００７】データ圧縮は、大量のデータの記憶及び伝
送のために極めて有用なツールである。文書のファクシ
ミリ送信のような画像伝送に必要な時間は、圧縮を使っ
て画像再生に必要なビット数を減らすと飛躍的に短縮さ
れる。

【０００８】従来より、多くの異なったデータ圧縮手法
がある。圧縮手法は大きく２つの種類、すなわち損失性
符号化と非損失性符号化に分類できる。損失性符号化は
情報の損失をもたらす符号化を含むため、原データを完
全に復元できる保証はない。損失性圧縮の目標とすると
ころは、原データとの違いが目障りであったり目立たな
いようにすることである。非損失性圧縮では、全ての情
報が保存され、データは完全に復元できるような方法で
圧縮される。

【０００９】非損失性圧縮では、入力シンボル又は輝度
データが出力符号語へ変換される。入力には画像デー
タ、音声データ、一次元データ（例えば時間的に変化す
るデータ）、二次元データ（例えば２空間方向に変化す
るデータ）、あるいは多次元／多重スペクトルデータが
含まれであろう。圧縮がうまくいけば、符号語は入力シ
ンボル（又は輝度データ）数より少ないビットで表現さ
れる。非損失性符号化法には、辞書符号化法（例えばＬ
ｅｍｐｅｌ−Ｚｉｖ符号化法）、ランレングス符号化
法、算術符号化法、エントロピー符号化法が含まれる。
非損失性画像圧縮では、圧縮は予測又はコンテキスト及
び符号化がベースになっている。ファクシミリ圧縮用Ｊ
ＢＩＧ規格と連続階調画像用ＤＰＣＭ（差動パルス符号
変調−ＪＰＥＧ規格のオプション）は画像用の非損失性
圧縮の例である。損失性圧縮では、入力シンボル又は輝
度データは量子化されてから出力符号語へ変換される。
量子化する目的は、適切な特徴量を保存する一方で重要
度の低いデータは除去することである。損失性圧縮シス
テムはしばしば、量子化に先だってエネルギー集中のた
めの変換を利用する。ベースラインＪＰＥＧは画像デー
タ用損失性符号化法の一例である。

【００１０】従来、色座標系間変換が量子化と一緒に損
失性圧縮のために利用されてきた。実際、ＣＣＩＲ ６
０１−１（ＹＣRＢR）のように意図的に損失性とした色
空間もある。ある種の非損失性システム又は非損失性／
損失性システムにおいては、変換の可逆性と効率が主た
る要件である。別の非損失性／損失性システムでは、可
逆変換の効率に加えて、色の非相関性も一つの要因かも
しれない。例えば、上記３×３行列は、そのエントリー
が非整数であるため損失性圧縮にしか役に立たないの
で、非相関性が要求される時には圧縮と伸長を繰り返す
間に誤差を増加させるであろう。また、下位ビットに対
しては、この３×３行列を適用するのは好ましくない。
すなわち、この３×３行列を適用して必要な精度を得る
ためには、かつ、その後に逆処理を実行可能であって下
位ビットを再現できるようにするためには、余分なビッ
トを用いる必要がある。

【００１１】色空間変換を行う時に、数値精度に関する
問題が生じる。例えば、８ビットが入力される場合、必
要な変換空間は一般に１０ビット又は１１ビットであ
り、また、安定な色空間を得るためには、内部計算でそ
れ以上に高い精度が必要である。画像がＲＧＢ色空間か
ら変換されて圧縮され、そして伸長されてＲＧＢ色空間
に戻されるという処理が、不十分な精度で繰り返し適用
されると、誤差が累積する結果、元の色と最終的な色と
が一致しなくなるであろう。これは、色ドリフト又は色
空間が不安定である結果といわれる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、画像
データに対する可逆色変換の方法及び装置を提供するこ
とにある。本発明のもう一つの目的は、整数演算で可逆
色変換を実現する方法及び装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、非損失性圧縮／伸長プロセス及び
システムの一部として利用できる可逆色変換の方法及び
装置を提供することにある。本発明のもう一つの目的
は、画像の一つのデータを表現する複数のベクトルを得
る方法及び装置を提供することにある。本発明の上記目
的及びその他の目的は、以下の説明によって明白になろ
う。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の色変換方法は、
完全に可逆であり、非損失性圧縮／伸長プロセス及びシ
ステムの一部として利用できる。本発明によれば、予測
可能な精度の整数演算で、完全に可逆な色変換が可能で
ある。

【００１４】以下の説明において、Ｙ，Ｕ，Ｖなる表記
は、Ｒ＝Ｇ＝Ｂで定義されるグレースケール画像上でＹ
＝Ｒ＝Ｇ＝Ｂ，Ｕ＝０，Ｖ＝０のレスポンスを持つ全て
の色座標のために用いられる。座標が可逆のときには、
Ｙrev，Ｕrev，Ｖrevなる表記が用いられる。ＲＧＢも
標準的なＲＧＢ色座標系に限定されるわけではなく、３
つの座標によって表現される色座標系を指すにすぎな
い。ＲＧＢ以外の座標系では、Ｇが最高の情報を持つ成
分として用いられる。

【００１５】一実施例において、本発明は可逆色変換が
可能なフォワード変換及びインバース（逆向きの）変換
を含む。説明のために、必ずしも効率的かつ可逆ではな
い変換についてまず述べる。以下において、変換の一例
を３×３行列として下に述べる。この行列Ｍは次の色座
標系に基づいている。

【００１６】

【数９】

【００１７】第１行の係数を合計すると１になり、他の
２行は合計が０であることに注目されたい。第１行が合
計すると１になり、第２行と第３行が合計すると０にな
るのは、グレースケール画像に対する適切なレスポンス
を保証するためである（これは上に述べた）。また、本
発明においては、この行列の行列式Ｄ（行列Ｍ）は−１
であることにも注目されたい。

【００１８】本発明の説明を続けると、上記行列Ｍの一
つの具体例は次式である。

【００１９】

【数１０】

【００２０】本発明のフォワード変換の一実施例を構成
する可逆近似は次式により定義される。

【００２１】

【数１１】

【００２２】

【外１】

【００２３】なる記号は切り捨てて最も近い整数に丸め
ること、すなわち切り下げることを意味し、時に床関数
と呼ばれる。同様に、

【００２４】

【外２】

【００２５】なる記号は最も近い整数へ切り上げて丸め
ることを意味する。これらの可逆式は、Ｙrevの式に整
数を４で割る演算が含まれるため近似式である。

【００２６】丸め又は切り下げが用いられるとしても、
上記式は可逆色変換を表す。次の式から当該変換が可逆
であることが証明される。

【００２７】

【数１２】

【００２８】この式が可逆であるという証明を続ける。
まず次式から始める。

【００２９】

【数１３】

【００３０】この式は床関数を用いないで次のように書
くことができる。

【００３１】

【数１４】

【００３２】ここで、ｅは打ち切り誤差で、０，１，２
又は３である。

【００３３】上式を打ち切り誤差ｅについて解くため、
ＵrevとＶrevの式を加算すると次式が得られる。

【００３４】

【数１５】

【００３５】この式を上記（１）式から引いて整理する
と次の式が得られる。

【００３６】

【数１６】

【００３７】打ち切り誤差ｅは０，１，２又は３のみで
あるから、その表現のために最下位の２ビット（ＬＳ
Ｂ）しか使われない。因数４Ｇ及び４Ｙrevは、それら
ビットに寄与しない。次に、この式にモジュロ（ＭＯ
Ｄ）４の関数を適用する。すなわち、

【００３８】

【数１７】

【００３９】これは次のように書くことができる。

【００４０】

【数１８】

【００４１】打ち切り誤差ｅを表す本式を上記（３）式
に代入すると、次のようになる。

【００４２】

【数１９】

【００４３】この（６）式の両辺を４で割ることによ
り、本質的にＬＳＢを排除する。すなわち、ＵrevとＶr
evの２つのＬＳＢを０で置換する。そして、この式をＧ
について解く。すなわち、

【００４４】

【数２０】

【００４５】別の実施例においては、本発明は次の色座
標に基づいた色変換を実行する。

【００４６】

【数２１】

【００４７】この行列は次の式によって表現できる。

【００４８】

【数２２】

【００４９】本発明のフォワード変換の一実施例を構成
する可逆近似は次式で与えられる。

【００５０】

【数２３】

【００５１】可逆性は、Ｇ成分を初めに復元する構成的
算法により証明される。Ｇ成分が決まったならば、Ｒ入
力とＢ入力を決定できる。一実施例では、Ｇ成分はルッ
クアップテーブル（ＬＵＴ）を使って決定される。Ｇ成
分はＹrev＋（Ｕrev＋ｘ）／２に等しい。ただし、ＬＵ
Ｔ値（非線形値である）がｘに代入される。

【００５２】

【表１】

【００５３】なお、上記テーブル１はロジックつまりハ
ードウエア又はソフトウエア、あるいはその組合せによ
り実現してよい。

【００５４】テーブル１からＧを求めた後、ＲとＢは次
の通り復元される。

【００５５】

【数２４】

【００５６】可逆性の証明を説明するため、フォワード
変換の式を繰り返す。２つの割り算があるため、２つの
誤差を考慮しなければならない。

【００５７】

【数２５】

【００５８】これらの式は次のように書くことができ
る。

【００５９】

【数２６】

【００６０】ここで１番目の打ち切り誤差ｅ＝０，１，
２，３である。

【００６１】

【数２７】

【００６２】ここで２番目の打ち切り誤差ｆ＝０，１で
ある。

【００６３】

【数２８】

【００６４】次に、（８）式と（９）式を加算すると次
式が得られる。

【００６５】

【数２９】

【００６６】２番目の打ち切り誤差ｆは、他がすべて偶
数であるので、（Ｖrev）ＭＯＤ２に設定される。

【００６７】（７）式と（８）式を加算すると、次の式
が得られる。

【００６８】

【数３０】

【００６９】ｅとｆのＬＳＢは同一である。他はすべて
偶数であるからである。

【００７０】１番目の打ち切り誤差について解くと、次
の等式が得られる。

【００７１】

【数３１】

【００７２】そして、Ｕrevとｆは既に分かっている。
ｅとｆが分かったので、Ｇを求めれば、

【００７３】

【数３２】

【００７４】となる。そして、ＬＵＴを利用して（ｅ＋
ｆ）／２の値を得ることができる。

【００７５】 ＶrevのＬＳＢ＝０ ⇒ｆ＝０ならば、（２Ｕrev＋ｅ）／４ （１２） ＵrevのＬＳＢ＝０ならば、ｅ＝０⇒０（ＬＵＴ値） ＵrevのＬＳＢ＝１ならば、ｅ＝２⇒１（ＬＵＴ値） ＶrevのＬＳＢ＝１⇒ｆ＝１、そして ＵrevのＬＳＢ＝０ならば、ｅ＝３，ｆ＋ｅ＝４⇒２（ＬＵＴ値） ＵrevのＬＳＢ＝１ならば、ｅ＝１，ｆ＋ｅ＝２⇒１（ＬＵＴ値） 前記変換式を使って得られるＲＧＢ値とＹＵＶ値の例を
下に示す。

【００７６】

【表２】

【００７７】なお、

【００７８】

【外３】

【００７９】は−１である。というのは、

【００８０】

【外４】

【００８１】は負の無限大へ向かって丸められ、０へは
丸められないからである。以上に検討したことを踏ま
え、当業者は他の可逆色空間用のフォワード変換及びリ
バース変換を導き出すことができよう。

【００８２】

【発明の実施の形態】色変換の方法と装置について述べ
る。以下の本発明の詳細説明において、本発明を十分理
解してもらうため多くの具体例を示す。しかしながら、
これらの具体例によらずに本発明を実施し得ることは当
業者には明白であろう。また、周知の構造及びデバイス
は、本発明をいたずらに難解にしないため、詳細には示
さず、ブロック図で示す。

【００８３】以下の詳細説明において、コンピュータ内
部のデータビットに対する操作のアルゴリズム及び記号
的表現によって提示される部分もある。これらのアルゴ
リズム記述及び記号的表現は、データ処理分野の当業者
により研究の内容を他の当業者に最も効率よく伝えるた
めに用いられる手段である。あるアルゴリズムがあっ
て、それが概ね所望の結果に至る矛盾のないステップ系
列であるとする。これらのステップは、物理量を実際に
操作する必要のあるステップである。必ずというわけで
はないが、通常、これらの物理量は記憶、伝送、結合、
比較、その他の操作が可能な電気的又は磁気的な信号の
形をとる。主に慣用上の理由からであるが、これらの信
号をビット、値、要素、シンボル、文字、用語、数等と
呼ぶのが時に都合がよいことが分かっている。

【００８４】しかし、これらの用語及び類似の用語は全
て、それにふさわしい物理量に関連付けられるべきであ
り、また、それら物理量に当てはめられた単なる便宜上
のラベルにすぎないことに留意すべきである。以下の説
明から明らかなように、特に断らない限り、本発明全体
にわたって、”処理””演算””計算””判定””表
示”等々の用語を用いて論じることは、コンピュータシ
ステムのレジスタ及びメモり内の物理的（電子的）な量
として表現されたデータを処理し、コンピュータシステ
ムのメモリやレジスタあるいは同様の情報記憶装置、情
報伝送装置もしくは表示装置の内部の同様に表現された
他のデータへ変換する、コンピュータシステムや同様の
電子的演算装置の作用及びプロセスを指すことを理解さ
れたい。

【００８５】本発明は、本明細書に述べる操作を実行す
るための装置とも関連する。この装置は、所要の目的の
ため専用に作ってもよいし、汎用コンピュータを内蔵プ
ログラムにより選択的に駆動又は再構成したものでもよ
い。本明細書に提示されるアルゴリズム及び表示は、本
質的に、いかなる特定のコンピュータ、その他装置とも
関係がない。各種汎用マシンを本明細書に述べるところ
に従ったプログラムで利用してもよく、あるいは、必要
なステップの実行のために、より特化した装置を作る方
が好都合かもしれない。これら様々なマシンに必要な構
造は以下の説明から理解されよう。さらに、本発明は、
いかなる特定のプログラミング言語とも関連付けずに説
明する。本明細書に述べるように、本発明の教えるとこ
ろを実現するために色々なプログラミング言語を使用し
得ることが理解されよう。

【００８６】本発明システムの概要 図１は本発明システムの一実施例のブロック図である。
この本発明システムは、全部（gamut）マッチング又は
色変換のサブシステムを用いて、あるソースのデータを
デスティネーション装置に表示できるようにし又はデス
ティネーション装置用に処理できるようにする。すなわ
ち、この本発明システムは、ある特定の色空間のデータ
のビジュアル表現を提供し、又はデータをデスティネー
ション装置用に処理する。

【００８７】図１において、スキャナ１０１、カメラ１
０２、レンダリングデータ１０３及びネガ１１１のよう
な多くのソースが示されている。これらのソースはそれ
ぞれ色データを発生する。一実施例では、スキャナ１０
１はＲＧＢデータを発生するが、カメラ１０２はＲＧＢ
又はフィルム特有のカラーデータを発生する。レンダリ
ングデータ１０３はＲＧＢ又は他の色空間のデータであ
ろう。ネガ１１１はＣＹＭデータを発生する。なお、様
々なデータソースが示されているが、本システムは、１
つ、２つ又は３つ以上のデータソースを用いることがで
きる。これらのデータソースはそれぞれフォワード色空
間変換器１０４Ａ，１０４Ｂ，１０４Ｃ，１０４
Ｄ，．．．を含む色圧縮システムにデータを供給する。
本システムに含まれる色空間変換器は、それより多くて
も少なくてもよい。

【００８８】この本発明システムは色空間データを、完
全に可逆で、かつ整数演算で実施できるように変換す
る。すなわち、変換された色空間データを逆変換するこ
とにより、フォワード変換プロセス中に切り上げ又は切
り下げが生じたとしても、存在していたデータを全て得
ることができる。

【００８９】フォワード色空間変換器１０４Ａ〜１０４
Ｄは、データを非損失性コーダー１０５Ａが符号化でき
るように変換する。なお、このコーダー１０５Ａは１つ
以上の非損失性コーダーを意味するかもしれない。フォ
ワード色空間変換器１０４Ａ〜１０４Ｄは、色空間デー
タを、非損失性コーダー１０５Ａでの圧縮が簡単になる
形に変換する。非損失性コーダー１０５Ａは例えば、Ｊ
ＰＥＧの非損失性オプション、ＪＢＩＧ、Ｌｅｍｐｅｌ
−Ｚｉｖ、算術、ハフマン、非損失性ウエーブレット等
々の符号化法によるものである。

【００９０】この本発明システムは、反対色空間への直
接的レンダリング１１２又はディスク若しくはチャネル
１１３からカラーデータを取り込むこともできる。

【００９１】なお、フォワード色空間変換器１０４Ａ〜
１０４Ｃにより変換された色空間データを圧縮し、その
後に伸長することができるように、非損失性コーダー１
０５Ａはエンコーダー部とデコーダー部を含む。さら
に、非損失性コーダー１０５Ａは、エンコーディング動
作とデコーディング動作の間、すなわち圧縮動作と伸長
動作との間のデータを扱うチャネル又はメモリ機構も含
むかもしれない。

【００９２】非損失性コーダー１０５Ａの出力は、１つ
以上のインバース色空間変換器１０６Ａ，１０６Ｂ，１
０６Ｃ，．．．の入力に接続される。これらのインバー
ス色空間変換器１０６Ａ〜１０６Ｃは、色空間データを
変換してフォワード色空間変換器１０４Ａ〜１０４Ｃが
受け取った時の元の形へ戻す。この際に、フォワード変
換の一部として発生した切り上げ又は切り下げが補償さ
れる。このように、フォワード色空間変換器１０４Ａ〜
１０４Ｄ、コーダー１０５及びインバース色空間変換器
１０６Ａ〜１０６Ｃからなるシステム部分は、色圧縮サ
ブシステムを構成する。

【００９３】インバース色空間変換器１０６Ａ〜１０６
Ｃの出力は、必要ならば変換器１０７Ａ，１０７Ｂ，１
０７Ｃにそれぞれ接続してもよい。変換器１０７Ａ〜１
０７Ｃは、インバース色空間変換器１０６Ａ〜１０６Ｃ
の出力データをシステムの出力装置に用いられる装置固
有の色空間へ変換できる装置固有変換器である。すなわ
ち、変換器１０７Ａ〜１０７Ｃは装置用の色変換を行
う。この色変換は全部マッチング又は他の色空間変換も
しくは色選択変換であろう。色圧縮する前にターゲット
出力装置が分かっているならば、フォワード色空間変換
（１０４）の前に同様のオプションの色補正（１２０）
を行うことができる。

【００９４】変換器１０７Ａの出力はビデオディスプレ
イ１０８に接続される。変換器１０７Ｂの出力は、デー
タのハードコピー・ビジュアル表現を提供するプリンタ
／コピア１０９に接続される。変換器１０７Ｃの出力は
フィルム出力１１０に接続される。入力ソースの場合と
同じく、デスティネーション装置は図１に示したよりも
多くても少なくてもよい。

【００９５】なお、かかるシステムは、美術品保存、医
療画像（例えば脈管撮影像）、プリプレス(pre-pres
s）、レンダリング・グラフィックス、色管理システム
（Ａpple社のＣolorＳyncシステム（商標）、Ｋodak社
のＰrecious Ｃolorシステム（商標）、ＥＦＩ社のＣＭ
Ｓシステム（商標）等）の内部における圧縮、グラフィ
ックス及びスポットカラー（spot color）、科学用デジ
タルイメージ、法律関係のイメージ、ランドサット、リ
モートセンシング等々の用途があろう。

【００９６】図２は損失性システムを示す。この損失性
システムは、図１の非損失性システムと同じ要素を多く
含む。ただし、非損失性コーダー１０５Ａは損失性コー
ダー１０５Ｂに置き換えられている。その動作は、損失
性符号化である点を別にすれば図１のシステムと同様で
ある。このようなシステムは多くの用途があり、デジタ
ルビデオ、マルチメディア、デジタルカメラ、ＪＰＥＧ
圧縮システム、ベクトル量子化、フラクタル圧縮、ウエ
ーブレット圧縮、変換圧縮（例えばブロックベースのオ
ーバーラップ変換圧縮）のコスト低減をもたらす。

【００９７】本発明の色圧縮サブシステムの概要 本発明は可逆色変換が可能である。以下に、フォワード
変換装置とリバース変換装置を含み、可逆色変換を行う
２つの異なった変換システムを説明する。これら変換装
置は、予測可能な精度の整数演算で完全に可逆である。
すなわち、フォワード変換時に切り上げ又は切り下げが
生じても、それはインバース変換を行う時に補正可能で
ある。なお、以下に述べる２つの変換システムが全てで
はなく、本発明の教えるところは多くの色座標系に適用
し得るものである。

【００９８】上に述べたように、本発明はエンコーディ
ング部とデコーディング部を持つ圧縮・伸長システムに
組み込むことができる。そのようなシステムを図３に示
す。エンコーディング部は入力データをエンコードして
圧縮データを生成する働きをし、デコーディング部は前
にエンコードされたデータをデコードし元の入力データ
の復元データを作り出す役割をする。圧縮の前のエンコ
ーディング部で、色変換が行われる。同様に、伸長後の
デコーディング部で再び色変換が行われる。

【００９９】圧縮・伸長システムへの入力データは画像
（静止画又は動画）、グラフィックスデータ等、色々な
種類のものであろう。一実施例ではデータはデジタル信
号データであるが、デジタイズされたアナログデータ
や、その他の形式のものも可能である。データソースは
エンコーディング部及び／又はデコーディング部のため
のメモリ又はチャネルであろう。そのような本発明を組
み込んだシステムは、非損失性圧縮／伸長システムを構
成することができ、あるいは損失性圧縮／伸長を行うよ
うに構成することもできる。

【０１００】本発明において、エンコーディング部及び
／又はデコーディング部の構成要素は、コンピュータシ
ステムで用いられるようなハードウエア又はソフトウエ
アにより実現し得る。

【０１０１】本発明のフォワード変換装置及びリバース
変換装置 図４は前述第１実施例のフォワード変換装置の一例のブ
ロック図である。図４に示すフォワード変換装置は、第
１の色空間からのデータが圧縮を施される前に第２の色
空間へ変換される圧縮系の一部であるかもしれない。そ
れは、第２の色空間のデータの方が良好な圧縮を達成し
得る場合であろう。

【０１０２】図４において、フォワード変換装置３００
は３つの入力Ｒ，Ｇ，Ｂを持ち、３つの出力Ｙrev，Ｕr
ev及びＶrev を出す。一実施例では、Ｒ，Ｇ，Ｂの各入
力は８ビット長である。なお、本発明は他のビット長
（例えば１０，１１，．．．３２，．．）の入力用に構
成することもできる。ＲＧＢ入力が８ビットの場合、Ｙ
rev出力は８ビットであり、ＵrevとＶrevの出力は９ビ
ット長である。

【０１０３】フォワード変換装置３００は、×２ブロッ
ク３０１、加算器３０２，３０５、減算器３０３，３０
４、÷４ブロック３０６からなる。一実施例では、それ
らの乗算と除算はハードワイヤド・シフトで実現され、
したがってハードウエアコストはほとんどかからない。

【０１０４】×２ブロック３０１はｎビットのＧ入力を
２倍する。一実施例では、×２ブロック３０１は、ｎビ
ットを１ビットだけ左へシフトし（ビットが左（ＭＳ
Ｂ）から右へ（ＬＳＢ）へ配列されている場合）乗算を
達成するシフトロジックからなる。シフト結果はｎ＋１
ビットであり、これは加算器３０５の一つの入力へ送ら
れる。

【０１０５】加算器３０２はｎビットのＲ入力をｎビッ
トのＢ入力と加算し、（ｎ＋１）ビットの出力を出す。
加算器３０２の（ｎ＋１）ビット出力は、加算器３０５
により、×２ブロック３０１の出力と加算される。加算
器３０５の出力は（ｎ＋２）ビット数であり、これは÷
４ブロック３０６の入力に接続される。

【０１０６】÷４ブロック３０６は（ｎ＋２）ビット入
力を４で割り、ｎビットの出力を発生する。このｎビッ
ト出力はフォワード変換装置３００のＹrev出力とな
る。

【０１０７】一実施例では、÷４ブロック３０６はシフ
トロジックからなり、加算器３０５の出力を２ビット右
へシフトすることにより除算を行う（ビットが左（ＭＳ
Ｂ）から右（ＬＳＢ）へ配列されている場合）。

【０１０８】減算器３０３はｎビットのＲ入力からｎビ
ットのＧ入力を引き算することにより、フォワード変換
装置３００のＵrev出力を表す（ｎ＋１）ビット数を出
す。

【０１０９】減算器３０４はｎビットのＢ入力からｎビ
ットのＧ入力を引き算することにより、フォワード変換
装置３００の（ｎ＋１）ビットの出力を発生する。この
加算器３０４の（ｎ＋１）ビット出力はフォワード変換
３００のＶrev出力を表す。

【０１１０】フォワード変換装置３００で生成されたＹ
rev，Ｕrev，Ｖrev出力は、非損失性又は損失性システ
ムの圧縮を行うシステム又は機構へ送られるかもしれな
い。３×ｎビットの入力から３×ｎ＋２ビットの出力が
得られるので、予測可能な精度の整数演算で可逆変換を
得られる。

【０１１１】図５は本発明の前記第１実施例のインバー
ス変換装置の一例を示す。このインバース変換装置３２
０はＧ，Ｒ，Ｂ成分を復元する。

【０１１２】図５において、インバース変換装置３２０
は加算器３１２，３１４，３１５、÷４ブロック３１
３、減算器３１０及びクリップロジック３１１，３１
６，３１７からなる。このインバース変換装置３２０は
Ｙrev入力，Ｕrev入力及びＶrev入力を受け取り、Ｇ成
分，Ｒ成分及びＢ成分を発生する。一実施例ではＹrev
成分，Ｕrev成分，Ｖrev成分はそれぞれｎビット、ｎ＋
１ビット、ｎ＋１ビットからなる。一実施例ではｎ＝８
である。

【０１１３】加算器３１２はＵrev入力とＹrev入力を加
算し、（ｎ＋１）ビットの出力を出す。この（ｎ＋１）
出力は÷４ブロック３１３によって４で割り算される。
一実施例では、÷４ブロック３１３は、ｎ＋１ビット入
力を右へ２ビットシフトして割り算を行うシフトロジッ
クからなる（ビットが左（ＭＳＢ）から右（ＬＳＢ）へ
配列されている場合）。減算器３１０によって、÷４ブ
ロック３１３の出力Ｙrev入力よりら引き算される。減
算器３１０の出力は（ｎ＋１）ビット数であり、これは
クリップロジック３１１に入力される。一実施例では、
クリップロジック３１１は、加算又は減算を行って（ｎ
＋１）ビット数をある値域（例えば２５６）に押し込む
ことにより、インバース変換３２０の出力としてｎビッ
トのＧ成分を発生する。例えば、８ビットにクリッピン
グする場合、入力が０未満のときは出力は０であり、入
力が２５５より大きいときには出力は２５５であり、そ
れ以外のときには出力は入力と等しい。

【０１１４】加算器３１４はＵrev入力を減算器３１０
の出力と加算し、（ｎ＋２）ビットの出力を出す。クリ
ップロジック３１６は、（ｎ＋２）ビット数を所要の値
域に押し込むことにより、インバース変換装置３２０か
ら出力されるＲ成分を表すｎビット数を発生する。

【０１１５】加算器３１５はＶrev入力を減算器３２０
の出力と加算し、（ｎ＋２）ビット数を出力する。クリ
ップロジック３１７は、インバース変換装置３２０のＢ
成分出力を表すｎビット数を出力する。

【０１１６】なお、上記インバース変換装置において、
色変換を利用するシステムが非損失性圧縮システムのと
きには、加算器の出力はｎビット長であろうから、クリ
ップロジックは必要でない。しかし、処理中にＹrev入
力，Ｕrev入力及びＶrev入力が生成されて量子化を受け
るときには、出力が正しい値域（例えば正しいビット
数）に入るようにするためクリップロジックが必要であ
る。

【０１１７】本発明のフォワード変換装置及びリバース
変換装置の他の実施例 図６は前記第２実施例のフォワード変換装置の一例のブ
ロック図である。図６に示すフォワード変換装置は、第
１の色空間からのデータが、圧縮を施される前に第２の
色空間へ変換される圧縮系の一部であるかもしれない。
それは、第２の色空間のデータの方が良好な圧縮を達成
し得る場合であろう。

【０１１８】図６において、フォワード変換装置４００
はＲ，Ｇ，Ｂの３つの入力を持ち、Ｙrev，Ｕrev，Ｖre
vの３つの出力を発生する。一実施例では、Ｒ，Ｇ，Ｂ
の各入力は８ビット長である。なお、本発明は他のビッ
ト長（例えば１０，１１，．．．３２，．．）の入力用
に構成することもできる。Ｒ，Ｇ，Ｂ入力が８ビットの
場合、Ｙrev出力は８ビットであり、Ｕrev出力とＶrev
出力は９ビット長である。

【０１１９】フォワード変換装置４００は、×２ブロッ
ク４０１、２入力の加算器４０２，４０４、減算器４０
５，４０７、÷４ブロック４０３及び÷２ブロック４０
６からなる。一実施例では、乗算と除算はハードワイヤ
ド・シフトにより実現されるので、ハードウエアコスト
はほとんどかからない。

【０１２０】×２ブロック４０１はｎビットのＧ入力を
受け取るように接続され、そのｎビットを２で割り算す
る。一実施例では、×２ブロック４０１は、ｎビットを
左へ１ビットだけシフトすることにより乗算を達成する
シフトロジックからなる（ビットが左（ＭＳＢ）から右
（ＬＳＢ）へ配列されている場合）。このシフトの結果
はｎ＋１ビットであり、加算器４０２の一つの入力及び
減算器４０５の一つの入力に接続される。

【０１２１】加算器４０４はｎビットのＲ入力をｎビッ
トのＢ入力と加算し、（ｎ＋１）ビット出力を生じる。
加算器４０４の（ｎ＋１）ビット出力は加算器４０２の
一つの入力及び減算器４０５の一つの入力に接続され
る。加算器４０２は２つの（ｎ＋１）ビット入力を加算
して（ｎ＋２）ビット出力を発生し、この出力は÷４ブ
ロック４０３の入力に接続される。÷４ブロック４０３
は、その（ｎ＋２）ビット入力を４で割り算し、ｎビッ
トの出力を発生する。一実施例では、÷４ブロック４０
３はシフトロジックからなり、ｎ＋２ビットを右へ２ビ
ット分シフトすることにより除算を行う（ビットが左
（ＭＳＢ）から右（ＬＳＢ）へ配列されている場合）。
÷４ブロック４０３のｎビット出力は、フォワード変換
装置４００のＹrev出力となる。

【０１２２】減算器４０５は、×２ブロック４０１のｎ
ビット出力から加算器４０４のｎビット出力を引き算す
る。減算器４０５の出力はｎ＋２ビットからなり、÷４
ブロック４０６の入力に接続される。

【０１２３】÷２ブロック４０６は、その（ｎ＋２）ビ
ット入力を２で割り算する。一実施例では、÷２ブロッ
ク４０６は割り算を行うためのシフトロジックからなり
（ｎ＋２）ビットを右へ１ビットだけシフトすることに
より割り算を実現する（ビットが左（ＭＳＢ）から右
（ＬＳＢ）へ配列されている場合）。この除算の結果は
（ｎ＋１）ビット出力であり、これはフォワード変換装
置４００のＵrev出力となる。

【０１２４】加算器４０７はｎビットＲ入力をｎビット
Ｂ入力と加算し、（ｎ＋１）ビット出力を発生する。加
算器４０７の（ｎ＋１）ビット出力はＶrev出力とな
る。

【０１２５】前述の実施例に関連して述べたように、フ
ォワード変換装置４００により生成されたＹrev出力，
Ｕrev出力及びＶrev出力は、非損失性又は損失性システ
ムにおいて圧縮を行うシステム又は機構へ送られるかも
しれない。３×ｎビットの入力から３×ｎ＋２ビットの
出力が得られるので、予測可能な精度の整数演算で可逆
変換が得られる。

【０１２６】図７及び図８は本発明の前記第２実施例の
インバース変換装置の一例を示す。図７は、Ｇ成分復元
のためのインバース変換装置のブロック図である。この
Ｇ成分復元用インバース変換装置は前記テーブル１（ル
ックアップテーブル）に従って動作する。図８は、Ｒ成
分及びＢ成分の復元ためのインバース変換装置のブロッ
ク図である。

【０１２７】図７において、インバース変換装置５００
はＮＯＴロジック５０１、ＡＮＤゲートロジック５０
２、加算器５０３，５０５、÷２ブロック５０４及びク
リップロジック５０６からなり、Ｙrev入力，Ｕrev入
力，Ｖrev入力を受け取るように接続される。Ｙrev成
分、Ｕrev成分、Ｖrev成分はそれぞれｎビット、ｎ＋１
ビット、ｎ＋１ビットからなる。一実施例では、ｎは８
である。

【０１２８】ＮＯＴロジック５０１はＵrev入力のＬＳ
Ｂを受け取り、反転したＬＳＢを出力する。ＡＮＤゲー
トロジック５０２は、Ｕrev入力の反転ＬＳＢとＶrev入
力のＬＳＢを受け取るように接続されている。ＡＮＤゲ
ートロジック５０２の出力は、Ｕrev入力のＬＳＢと結
合されて加算器５０３の一つの入力となる。加算器５０
３は、これらの２ビットをＵrev入力と加算する。この
ように、ＵrevのＬＳＢとＶrevのＬＳＢがＵrevに加算
される２ビット数を作るために用いられる。加算器５０
３により出力される結果は（ｎ＋２）ビット数である。
ＮＯＴロジック５０１、ＡＮＤゲートロジック５０２及
び加算器５０３は、協動してテーブル１に示されたよう
に丸め／切り捨てを修復する。

【０１２９】÷２ブロック５０４は加算器５０３の出力
を受け取るように接続され、その結果を２で割り算す
る。一実施例では、÷２ブロック５０４は入力のｎ＋２
ビットを右へ１ビットシフトすることにより除算を行う
シフトロジックからなる（ビットが左（ＭＳＢ）から右
（ＬＳＢ）へ配列されている場合）。÷２ブロック５０
４の出力はｎ＋１ビットであり、加算器５０５に１つの
入力として接続される。加算器５０５は、Ｙrev入力の
ｎビットを÷２ブロック５０４のｎ＋１ビット出力と加
算し、（ｎ＋２）ビット出力を送出する。

【０１３０】クリップロジック５０６は加算器５０５の
（ｎ＋２）ビット出力を受け取り、Ｇ出力を生成するた
め、例えば加算と減算により入力を許容可能な値域に押
し込む。この色変換を利用するシステムが非損失性圧縮
システムである場合、加算器５０５の出力はｎビット長
であろうから、クリップロジック５０６は必要でない。
しかし、処理中にＹrev入力，Ｕrev入力及びＶrev入力
が生成されて量子化を受けているときには、出力が正し
い値域（例えば正しいビット数）に入るようにするため
クリップロジック５０６が必要である。例えば、８ビッ
トにクリッピングする場合、入力が０未満のときは出力
は０であり、入力が２５５より大きいときには出力は２
５５であり、それ以外のときには出力は入力と等しい。

【０１３１】ｎビットのＧ成分が復元されたならば、
Ｒ，Ｂ成分復元用インバース変換装置を使用できる。図
８は、そのようなインバース変換装置の一例を示す。図
８において、インバース変換装置６００は加算器６０
１，６０５、÷２ブロック６０２，６０４、減算器６０
３，６０６，６０８、クリップロジック６０７，６０９
からなる。インバース変換ロジック６００は入力として
のＧ成分、Ｕrev成分及びＶrev成分に応じてＢ成分を発
生する。一実施例では、Ｕrev入力とＶrev入力は（ｎ＋
１）ビット数であるが、Ｇ入力はｎビット数である。

【０１３２】加算器６０１は（ｎ＋１）ビット入力を１
と加算して（ｎ＋２）ビットの結果を出力し、この結果
は÷２ブロック６０２に接続される。÷２ブロック６０
２は（ｎ＋２）ビット入力を２で割り算して（ｎ＋１）
ビットの結果を出し、この結果は減算器６０３の一つの
入力に接続される。一実施例では、÷２ブロック６０２
は（ｎ＋２）ビット入力を右へ１ビットシフトすること
により割り算を行うシフトロジックからなる（ビットが
左（ＭＳＢ）から右（ＬＳＢ）へ配列されている場
合）。

【０１３３】減算器６０３は÷２ブロック６０２の出力
をＧ入力から引き算する。この減算の結果は（ｎ＋２）
ビットであり、これは減算器６０８の一つの入力に接続
される。

【０１３４】減算器６０８はＵrev入力並びに減算器６
０３の出力を受け取るように接続されている。減算器６
０８は減算器６０３の出力からＵrev入力を引き算する
ことにより、（ｎ＋３）ビットの結果を出力する。この
（ｎ＋３）ビットの結果はクリップロジック６０９に入
力され、クリップロジック６０９はＢ成分を表すｎビッ
ト出力を発生する。なお、クリップロジック６０９が
（クリップロジック６０７も）必要とされるのは、本発
明の色変換が損失性圧縮システムに組み込まれる場合だ
けであろう。

【０１３５】÷２ブロック６０４は（ｎ＋１）ビットの
Ｖrev入力を受け取り、それを２で割り算する。一実施
例では、÷２ブロック６０４はＶrev入力の（ｎ＋１）
ビットを右へ１ビットシフトすることにより除算を行う
シフトロジックからなる（ビットが左（ＭＳＢ）から右
（ＬＳＢ）へ配列されている場合）。÷２ブロック６０
４の出力は、加算器６０５によりｎビットのＧ成分と加
算される。この加算の結果が減算器６０６の一つの入力
に接続される（ｎ＋１）ビット入力である。

【０１３６】減算器６０６はＶrev入力を受け取るよう
に接続され、それを加算器６０５の（ｎ＋１）ビット出
力から減算する。この減算の結果は（ｎ＋２）ビット数
であり、これはクリップロジック６０７の入力に接続さ
れる。クリップロジック６０７は、その結果を正しい値
域に押し込み、得られたｎビットをＲ成分として出力す
る。前述のように、クリップロジック６０７は色変換が
非損失性圧縮システムの一部として利用される場合には
必要でない。

【０１３７】図９はＲ，Ｂ成分復元用のインバース変換
装置の他の例を示す。図９において、このインバース変
換装置７００は減算器７０１，７０４、加算器７０２，
７０３、÷２ブロック７０５，７０６、クリップロジッ
ク７０７，７０８からなる。÷２ブロック７０５は前述
のようにハードワイヤード・シフトとして実現し得る。
このインバース変換装置７００は、Ｇ成分とＵrev，Ｖr
ev入力に応じてＲ，Ｂ成分を生成する。Ｇ成分はｎビッ
ト数であるが、Ｕrev入力とＶrev入力はｎ＋１ビット数
である。

【０１３８】Ｇ成分が生成された後、減算器７０１はＵ
rev入力をＧ成分から減算する。この減算の結果は加算
器７０３の一つの入力へ出力される。一実施例では、減
算器７０１の出力は（ｎ＋２）ビット数である。

【０１３９】÷２ブロック７０５はＶrev入力を２で割
り算し、その結果は加算器７０３の他方の入力へ入力さ
れる。一実施例では、÷２ブロック７０５は前述のよう
なシフトロジックからなる。一実施例では、÷２ブロッ
ク７０５の出力はｎビット数である。加算器７０３は減
算器７０１の出力を÷２ブロック７０５の出力と加算す
る。一実施例では、加算器７０３の出力は（ｎ＋３）ビ
ット数である。クリップロジック７０７は加算器７０３
の出力を受け取り、それをＲ成分を生成させるために所
要の値域に押し込める。

【０１４０】加算器７０２はＶrev入力を１と加算す
る。加算器７０２の出力は÷２ブロック７０６の入力に
接続される。一実施例では、加算器７０２の出力は（ｎ
＋２）ビット数である。÷２ブロック７０６は、その入
力を２で除し、その結果を減算器７０４へ出力する。一
実施例では、÷２ブロック７０６は前述のようなシフト
ロジックからなり、その入力を１ビットだけシフトす
る。一実施例では、÷２ブロック７０６の出力は（ｎ＋
１）ビット数からなる。

【０１４１】減算器７０４は、÷２ブロック７０６の出
力を減算器７０１の出力から引き算する。減算器７０４
の出力はクリップロジック７０８へ送られる。一実施例
では、減算器７０４の出力はｎ＋３ビット数である。

【０１４２】クリップロジック７０８はＢ成分を出力す
るが、減算器７０４の出力が（ｎ＋３）ビット数である
場合には、クリップロジック７０８は強制的に減算器７
０４の出力をＢ成分を表すｎビット数にする。

【０１４３】以上に述べたフォワード変換装置及びイン
バース変換装置は、画像が所与の色座標に基づいた３成
分に分解されるシステムに組み込むことができる。９ビ
ットの符号付き整数を９ビットの符号無し整数に変換す
るために、オフセット＝２５６を成分に加算することが
できる。そして、各成分は個別に圧縮される。かかる圧
縮には、例えば、グレイコードとビットプレーン毎に適
用されるＪＢＩＧとの組合せが含まれよう。他の圧縮／
伸長システムに本発明を利用し得ることは当業者には明
白であろう。

【０１４４】図１０は本発明のＣＭＹＫへの適用を示
す。なお、このような場合、Ｙ（黄）がＧ成分の代わり
に用いられるかもしれない。別の実施例では、Ｃ（シア
ン）がＧ成分の代わりに用いられるかもしれない。図１
０において、シアン（Ｃ）、黄（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）
の成分が変換ブロック８０１により変換されて、Ｙre
v、Ｖrev、Ｙrevの出力が生じる。変換ブロック８０１
は、この変換を前に定義した変換に従って行う。変換ブ
ロック８０１のＹrev出力とともに黒（Ｋ）成分が変換
ブロック８０２に入力され、変換ブロック８０２はＹ'r
ev出力及びＷrev出力を出す。このように、図１０のＣ
ＹＭＫシステムの出力はＵrev，Ｖrev，Ｙ'rev，Ｗrev
の各出力である。一実施例では、変換ブロック８０２は
Ｙ'rev出力とＷrev出力を次式に従って生成する。

【０１４５】

【数３３】

【０１４６】図１１は、図１０のＣＹＭＫ変換システム
用のインバース変換システムを示す。図１１において、
ブロック９０１はＹ'rev成分及びＷrev成分を受け取
り、Ｋ成分及びＹrev成分を生成する。一実施例では、
Ｋ，Ｙrev成分は次式により生成される。

【０１４７】

【数３４】

【０１４８】そして、Ｙrev成分が、Ｕrev成分及びＶre
v成分とともにブロック９０２に入力され、ブロック９
０２はＣ，Ｙ，Ｍ成分を発生する。一実施例では、ブロ
ック９０２は前述の変換を実行する。

【０１４９】以上の色変換プロセスは３つのベクトルに
関し説明されたが、本発明の手法は必要なベクトル数の
違う（例えばベクトル数が４，５等々の）色変換にも適
用し得る。同じく変換プロセスが使われる、色以外のベ
クトルに対しても本発明を適用し得る。

【０１５０】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、完全に可逆な色変換のためのフォワード変換及
びインバース変換の方法及び装置を実現できる。圧縮／
伸長のプロセス又はシステムの一部として適した色変換
の方法及び装置を実現できる。予測可能な精度の整数演
算により、完全に可逆な色変換を実現できる。圧縮、伸
長を繰り返しても誤差の累積しない圧縮／伸長システム
を実現できる等の効果を得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による非損失性システムのブロック図で
ある。

【図２】本発明による損失性システムのブロック図であ
る。

【図３】本発明による色圧縮サブシステムの一実施例の
ブロック図である。

【図４】本発明によるフォワード変換装置の一例を示す
ブロック図である。

【図５】色座標系の複数成分を復元するために利用され
る本発明によるインバース変換装置の一部分の一例を示
すブロック図である。

【図６】本発明のフォワード変換装置の他の例を示すブ
ロック図である。

【図７】色座標系の一成分を復元するために利用される
本発明のインバース変換装置の一部の他の例を示すブロ
ック図である。

【図８】色座標系の複数成分を復元するための本発明の
インバース変換装置の一部分の他の例を示すブロック図
である。

【図９】色座標系の複数成分を復元するための本発明の
インバース変換装置の一部分の別の例を示すブロック図
である。

【図１０】ＣＭＹＫ色空間用の本発明のフォワード変換
装置の一例を示すブロック図である。

【図１１】ＣＭＹＫ色空間用の本発明のインバース変換
装置の一例を示すブロック図である。

【符号の説明】

１０１，１０２，１０３，１１１ 入力ソース １０４Ａ〜１０４Ｄ フォワード色空間変換器 １０５Ａ 非損失性コーダー １０５Ｂ 損失性コーダー １０６Ａ〜１０６Ｃ インバース色空間変換器 １０７Ａ〜１０７Ｃ 色補正用変換器 １２０ 色補正 １０８，１０９，１１０，１１４ デスティネーション
装置 ３００ フォワード変換 ３０１ ×２ブロック ３０２，３０５ 加算器 ３０３，３０４ 減算器 ３０６ ÷４ブロック ３１０ 減算器 ３１１，３１６，３１７ クリップロジック ３１２，３１４，３１５ 加算器 ３１３ ÷４ブロック ３２０ インバース変換 ４００ フォワード変換 ４０１ ×２ブロック ４０２，４０４ 加算器 ４０３ ÷４ブロック ４０５，４０７ 減算器 ４０６ ÷２ブロック ５００ インバース変換 ５０１ ＮＯＴロジック ５０２ ＡＮＤゲートロジック ５０３，５０５ 加算器 ５０４ ÷２ブロック ５０６ クリップロジック ６００ インバース変換 ６０１，６０５ 加算器 ６０２，６０４ ÷２ブロック ６０３，６０６，６０８ 減算器 ６０７，６０９ クリップロジック ７００ インバース変換 ７０１，７０４ 減算器 ７０２，７０３ 加算器 ７０５，７０６ ÷２ブロック ７０７，７０８ クリップロジック ８０１，８０２ 変換ブロック ９０１，９０２ 変換ブロック

Claims (44)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 色データの複数ベクトルの、少なくとも
   １つのソース；該少なくとも１つのソースと接続された
   該複数ベクトルに対し可逆色変換を行う色変換サブシス
   テムであって、可逆な色空間変換を整数演算で行うフォ
   ワード変換装置を含む色変換サブシステム；及び該色変
   換サブシステムに接続された、該色変換サブシステムに
   よる再変換後の複数ベクトルを処理する少なくとも１つ
   のデスティネーション装置、を具備するデータ処理装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のデータ処理装置におい
   て、該色変換サブシステムは色変換中に起こる丸め又は
   切り下げを補正することができることを特徴とするデー
   タ処理装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載のデータ処理装置におい
   て、該フォワード変換装置は出力Ｙrev，Ｕrev及びＶre
   vを次式 【数１】 に従って生成し、当該式においてＲ，Ｇ，Ｂは該複数ベ
   クトル中の各ベクトルの成分からなることを特徴とする
   データ処理装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載のデータ処理装置におい
   て、該フォワード変換装置は出力Ｙrev，Ｕrev及びＶre
   vを次式 【数２】 に従って生成し、当該式においてＲ，Ｇ，Ｂは該複数ベ
   クトル中の各ベクトルの成分からなることを特徴とする
   データ処理装置。
5. 【請求項５】 請求項１記載のデータ処理装置におい
   て、該フォワード変換装置はある行列に従って作動し、
   該行列の行列式は１であることを特徴とするデータ処理
   装置。
6. 【請求項６】 請求項５記載のデータ処理装置におい
   て、該行列の少なくとも１つの行は合計するとほぼ１に
   なり、それ以外の行は合計するとほぼ０になることを特
   徴とするデータ処理装置。
7. 【請求項７】 インバース変換装置をさらに含むことを
   特徴とする請求項１記載のデータ処理装置。
8. 【請求項８】 請求項７のデータ処理装置において、該
   インバース変換装置は該複数ベクトルを出力Ｙrev，Ｕr
   ev及びＶrevから次式 【数３】 に従って再生し、この式においてＲ，Ｇ，Ｂは該複数ベ
   クトルの成分からなることを特徴とするデータ処理装
   置。
9. 【請求項９】 請求項７記載のデータ処理装置におい
   て、該インバース変換装置は該複数ベクトルを出力Ｙre
   v，Ｕrev及びＶrevから次式 【数４】 に従って再生し、この式においてＲ，Ｇ，Ｂは該複数ベ
   クトルの成分からなり、かつ、ｘは非線形値であること
   を特徴とするデータ処理装置。
10. 【請求項１０】 請求項９記載のデータ処理装置におい
    て、ｘはルックアップテーブル（ＬＵＴ）値からなるこ
    とを特徴とするデータ処理装置。
11. 【請求項１１】 請求項９記載のデータ処理装置におい
    て、ｘはロジックにより生成されることを特徴とするデ
    ータ処理装置。
12. 【請求項１２】 請求項９記載のデータ処理装置におい
    て、ｘはソフトウエアにより生成されることを特徴とす
    るデータ処理装置。
13. 【請求項１３】 データの相関をなくすための色変換機
    構であって、複数ベクトルに対し整数演算で可逆な可逆
    色変換を行うフォワード変換装置を含む色変換機構；及
    び該色変換機構の出力を受け取るように接続され、該出
    力を圧縮して圧縮データにする圧縮機構を具備するデー
    タ処理装置。
14. 【請求項１４】 圧縮データを受け取るように接続さ
    れ、該圧縮データを伸長する伸長機構；及び該伸長され
    たデータを受け取るように接続され、整数演算によりリ
    バース色変換のために該データを相関させるインバース
    変換装置を具備する圧縮データを処理するためのデータ
    処理装置。
15. 【請求項１５】 １組の入力に対しフォワード変換を行
    って１組の出力を発生するための装置であって、該１組
    の入力は第１入力、第２入力及び第３入力からなり、該
    １組の出力は第１出力、第２出力及び第３出力からな
    り：該第１入力を受けるよう接続され、該第１入力に第
    １の数を乗じて第１の結果を発生する乗算器；該第２入
    力及び該第３入力を受けるよう接続され、該第２入力及
    び該第３入力を加算して第２の結果を発生する第１の加
    算器；該第１結果及び該第２結果を受けるように接続さ
    れ、該第１結果及び該第２結果を加算して第３の結果を
    発生する第２の加算器；該第３結果を受けるよう接続さ
    れ、該第３結果を第２の数により除して該第１出力を送
    出する第１の除算器；該第１結果及び該第２結果を受け
    るよう接続され、該第１結果より該第２結果を引き算し
    て第４の結果を発生する第１の減算器；該第４結果を受
    けるよう接続され、該第４結果を第３の数により除して
    該第２出力を送出する第２の除算器；及び該第２入力及
    び該第３入力を受けるよう接続され、該第２入力より該
    第３入力を引き算して該第３出力を送出する第２の減算
    器を具備するフォワード変換装置。
16. 【請求項１６】 請求項１５記載のフォワード変換装置
    において、該第１の数は２であることを特徴とするフォ
    ワード変換装置。
17. 【請求項１７】 請求項１５記載のフォワード変換装置
    において、該乗算器はシフトロジックからなることを特
    徴とするフォワード変換装置。
18. 【請求項１８】 請求項１５記載のフォワード変換装置
    において、該第２の数と該第３の数はそれぞれ４と２で
    あることを特徴とするフォワード変換装置。
19. 【請求項１９】 請求項１５記載のフォワード変換装置
    において、該第１除算器及び該第２除算器はシフトロジ
    ックからなることを特徴とするフォワード変換装置。
20. 【請求項２０】 請求項１５記載のフォワード変換装置
    において、該第１入力、該第２入力及び該第３入力はそ
    れぞれｎビット長からなり、該第１出力はｎビット長か
    らなり、該第２出力及び該第３出力はｎ＋１ビット長か
    らなることを特徴とするフォワード変換装置。
21. 【請求項２１】 １組の入力に対しフォワード変換を行
    うための装置であって、該１組の入力は第１入力、第２
    入力及び第３入力からなり：第１の出力を生成するため
    の手段であって該第１入力に２を乗じて第１の結果を生
    成する第１の乗算手段と、該第２入力及び該第３入力を
    加算して第２の結果を生成する第１の加算手段と、該第
    １結果及び該第２結果を加算して第３の結果を生成する
    第２の加算手段と、該第３結果を４で除して該第１出力
    を生じる第１の除算手段とからなる手段；第２の出力を
    生成するための手段であって該第１入力に２を乗じて第
    ４の結果を生成する第２の乗算手段と、該第２入力及び
    該第３入力を加算して第５の結果を生成する第３の加算
    手段と、該第５結果を該第４結果から引き算して第６の
    結果を発生する第１の減算手段と、該第６結果を２で除
    算して該第２出力を発生する第２の除算手段、とからな
    る手段；及び第３の出力を生成するための手段であっ
    て、該第３入力を該第２入力より引き算して該第３出力
    を生じる第２の減算手段からなる手段、を具備するフォ
    ワード変換装置。
22. 【請求項２２】 １組の入力に対しインバース変換を行
    って１組の出力を発生する装置であって、該１組の入力
    は第１入力、第２入力及び第３入力からなり、該１組の
    出力は第１出力、第２出力及び第３出力からなり：該第
    １入力、該第２入力及び該第３入力に応じて該第１出力
    を生成する手段であって、該第１出力の生成の一部とし
    て、該第２入力及び該第３入力の最下位ビット（ＬＳ
    Ｂ）から２ビット数を作り該２ビット数を該第２入力と
    加算する手段を含む手段；及び該第１出力、該第１入
    力、該第２入力及び該第３入力に基づいて該第２出力及
    び該第３出力を生成する手段、を具備するインバース変
    換装置。
23. 【請求項２３】 請求項２２記載のインバース変換装置
    において、該第１出力生成手段は：該第２入力のＬＳＢ
    を反転し反転ＬＳＢを発生するＮＯＴ論理演算ブロッ
    ク；該反転ＬＳＢ及び該第３入力のＬＳＢを受け取るよ
    う接続され、該第３入力のＬＳＢと該第２入力の該反転
    ＬＳＢとの間のＡＮＤ演算を行って第１の結果を発生す
    るＡＮＤ論理演算ブロック；該第１結果及び該第２入力
    のＬＳＢを一つの入力として、該第２入力をもう一つの
    入力として受け取るよう接続され、該第２入力を該第１
    入力に加算して第２の結果を発生する第１の加算器；該
    第２結果を受け取るよう接続され、該第２結果を第１の
    数で除して第３の結果を発生する除算器；及び該第１入
    力及び該第３結果を受け取り加算して該第１出力を発生
    する第２の加算器からなることを特徴とするインバース
    変換装置。
24. 【請求項２４】 該第１出力を予め決められたビット数
    にクリップするクリップロジックをさらに有することを
    特徴とする請求項２３記載のインバース変換装置。
25. 【請求項２５】 請求項２３記載のインバース変換装置
    において、該除算器はシフトロジックからなることを特
    徴とするインバース変換装置。
26. 【請求項２６】 １組の入力に対しインバース変換を行
    って１組の出力を発生する装置であって、該１組の入力
    は第１入力、第２入力及び第３入力からなり、該１組の
    出力は第１出力、第２出力及び第３出力からなり、該第
    １入力、該第２入力及び該第３入力に応じて該第１出力
    を生成する第１の出力発生器；該第３入力を１と加算し
    て第１の結果を発生する第１の加算器；該第１結果を第
    １の数で除算して第２の結果を発生する第１の除算器；
    該第２結果を該第１出力から引き算して第３の結果を発
    生する第１の減算器；該第２入力を該第３結果から引き
    算して、該第３出力として出力されるところの第４の結
    果を発生する第２の減算器；該第３入力を第２の数によ
    り除算して第５の結果を発生する第２の除算器；該第５
    結果を該第１出力と加算して第６の結果を発生する第２
    の加算器；及び該第２入力を該第６結果より引き算し
    て、該第２出力となる第７の結果を発生する第３の減算
    器、を具備するインバース変換装置。
27. 【請求項２７】 該第４結果及び該第７結果に対するク
    リップを、該第４結果及び該第７結果が該第２出力及び
    該第３出力として出力される前に行うクリップロジック
    をさらに有することを特徴とする請求項２６記載のイン
    バース変換装置。
28. 【請求項２８】 請求項２６記載のインバース変換装置
    において、該第１出力発生器は：該第２入力のＬＳＢを
    反転し反転ＬＳＢを発生するＮＯＴ論理演算ブロック；
    該反転ＬＳＢ及び該第３入力のＬＳＢを受け取るように
    接続され、該第３入力のＬＳＢと該第２入力の反転ＬＳ
    Ｂとの間のＡＮＤ演算を行って第８の結果を発生するＡ
    ＮＤ論理演算ブロック；該第８結果及び該第２入力のＬ
    ＳＢをそれぞれ一つの入力及びもう一つの入力として受
    け取るように接続され、該もう一つの入力を該一つの入
    力と加算して第９の結果を発生する第１の加算器；該第
    ９結果を受け取るように接続され、該第９結果を第１の
    数で除算して第１０の結果を発生する除算器；及び該第
    １入力及び該第１０結果を受け取りそれを加算して該第
    １出力を発生するように接続された第２の加算器からな
    ることを特徴とするインバース変換装置。
29. 【請求項２９】 該第１出力を予め決められたビット数
    にクリップするクリップロジックをさらに有することを
    特徴とする請求項２８記載のインバース変換装置。
30. 【請求項３０】 請求項２８記載のインバース変換装置
    において、該除算器はシフトロジックからなることを特
    徴とするインバース変換装置。
31. 【請求項３１】 １組の入力に対しフォワード変換を行
    って１組の出力を発生する装置であって、該１組の入力
    は第１の入力、第２の入力及び第３の入力からなり、該
    １組の出力は第１の出力、第２の出力及び第３の出力か
    らなり：該第１入力を受け取るように接続され、該第１
    入力に第１の数を乗算して第１の結果を発生する乗算
    器；該第２入力及び該第３入力を受け取るように接続さ
    れ、該第２入力と該第３入力を加算して第２の結果を発
    生する第１の加算器；該第１結果及び該第２結果を受け
    取るように接続され、該第１結果と該第２結果を加算し
    て第３の結果を発生する第２の加算器；該第３結果を受
    け取るように接続され、該第３結果を第２の数で除算し
    て該第１出力を発生する第１の除算器；該第１入力及び
    第２入力を受け取るように接続され、該第１入力を該第
    ２入力から減算して第４の結果を発生する第１の減算
    器；及び該第１入力及び該第３入力を受け取るように接
    続され、該第１入力を該第３入力から減算して該第３出
    力を発生する第２の減算器、からなるフォワード変換装
    置。
32. 【請求項３２】 請求項３１記載のフォワード変換装置
    において、該第１の数は２であることを特徴とするフォ
    ワード変換装置。
33. 【請求項３３】 請求項３１記載のフォワード変換装置
    において、該乗算器はシフトロジックからなることを特
    徴とするフォワード変換装置。
34. 【請求項３４】 請求項３１記載のフォワード変換装置
    において、該第１除算器はシフトロジックからなること
    を特徴とするフォワード変換装置。
35. 【請求項３５】 請求項３１記載のフォワード変換装置
    において、該第１入力、該第２入力及び該第３入力はそ
    れぞれｎビット長からなり、該第１出力はｎビット長か
    らなり、該第２出力及び該第３出力はｎ＋１ビット長か
    らなることを特徴とするフォワード変換装置。
36. 【請求項３６】 １組の入力に対しフォワード変換を行
    う装置であって、該１組の入力は第１入力、第２入力及
    び第３入力からなり：第１の出力を発生する手段であっ
    て該第１入力を第１の数と乗算して第１の結果を発生す
    る第１の乗算器、 該第２入力と該第３入力を加算して第２の結果を発生す
    る第１の加算手段、 該第１結果と該第２結果を加算して第３の結果を発生す
    る第２の加算手段、及び該第３結果を４で除算して該第
    １出力を発生する第１の除算手段、からなる手段；第２
    の出力を発生するための手段であって、該第１入力を該
    第２入力から減算して該第２出力を発生する第１の減算
    手段からなる手段；及び第３の出力を発生するための手
    段であって、該第１入力を該第３入力から減算して該第
    ３出力を発生する第２の減算手段からなる手段、を具備
    するフォワード変換装置。
37. 【請求項３７】 １組の入力に対しインバース変換を行
    って１組の出力を発生する装置であって、該１組の入力
    は第１入力、第２入力及び第３入力からなり、該１組の
    出力は第１出力、第２出力及び第３出力からなり：該第
    ２入力と該第３入力を加算して第１の結果を発生する第
    １の加算器；該第１結果を第１の数により除算して第２
    の結果を発生する第１の除算器；該第２結果を該第１入
    力から減算して、該第１出力となる第３の結果を発生す
    る第１の減算器；該第３結果と該第２入力を加算して該
    第２出力となる第４の結果を発生する第２の加算器；及
    び該第３入力を該第１結果に加算して該第３出力となる
    第５の結果を発生する第３の加算器、を具備するインバ
    ース変換装置。
38. 【請求項３８】 該第３結果、該第４結果及び該第５結
    果に対するクリップを、該第３結果、該第４結果及び該
    第５結果が該第１出力、該第２出力及び該第３出力とし
    て出力される前に行うように接続されたクリップロジッ
    クをさらに有することを特徴とする請求項３７記載のイ
    ンバース変換装置。
39. 【請求項３９】 請求項３７のインバース変換装置にお
    いて、該除算器はシフトロジックからなることを特徴と
    するインバース変換装置。
40. 【請求項４０】 色変換を行う方法であって、 整数演算によって複数のベクトルを第１の色空間から第
    ２の色空間へフォワード変換するステップ；及び整数演
    算によって該第２色空間の該複数ベクトルを該第１色空
    間へインバース変換するステップであって、該色変換中
    になされた切り捨て及び丸めが補正されるステップ、か
    らなる色変換方法。
41. 【請求項４１】 該複数ベクトルをそれが該第２色空間
    に変換された後に圧縮するステップ；及び該第２色空間
    の該複数ベクトルを、それが該第１色空間へ再変換され
    る前に伸長するステップ、をさらに有することを特徴と
    する請求項４０記載の色変換方法。
42. 【請求項４２】 請求項４０記載の色変換方法におい
    て、該フォワード変換のステップは、出力Ｙrev，Ｕrev
    及びＶrevを次式 【数５】 に従って生成するステップを含み、この式において、
    Ｒ，Ｇ及びＢは該複数ベクトルの各ベクトルの成分から
    なることを特徴とする色変換方法。
43. 【請求項４３】 請求項４０記載の色変換方法におい
    て、該フォワード変換のステップは、出力Ｙrev，Ｕrev
    及びＶrevを次式 【数６】 に従って生成するステップを含み、この式において、
    Ｒ，Ｇ及びＢは該複数ベクトルの各ベクトルの成分から
    なることを特徴とする色変換方法。
44. 【請求項４４】 請求項４０記載の色変換方法におい
    て、該インバース変換のステップは、出力Ｙrev，Ｕrev
    及びＶrevから該複数ベクトルを次式 【数７】 に従って再生するステップを含み、この式においてＲ，
    Ｇ及びＢは該複数ベクトルの各ベクトルの成分からなる
    ことを特徴とする色変換方法。