JPS628193A - カラー画像表示装置 - Google Patents
カラー画像表示装置Info
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- JPS628193A JPS628193A JP60145879A JP14587985A JPS628193A JP S628193 A JPS628193 A JP S628193A JP 60145879 A JP60145879 A JP 60145879A JP 14587985 A JP14587985 A JP 14587985A JP S628193 A JPS628193 A JP S628193A
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- Japan
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- color
- colors
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/64—Circuits for processing colour signals
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G5/00—Control arrangements or circuits for visual indicators common to cathode-ray tube indicators and other visual indicators
- G09G5/02—Control arrangements or circuits for visual indicators common to cathode-ray tube indicators and other visual indicators characterised by the way in which colour is displayed
- G09G5/06—Control arrangements or circuits for visual indicators common to cathode-ray tube indicators and other visual indicators characterised by the way in which colour is displayed using colour palettes, e.g. look-up tables
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
- H03M1/66—Digital/analogue converters
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
- H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
- H04N19/124—Quantisation
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/12—Picture reproducers
- H04N9/16—Picture reproducers using cathode ray tubes
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- Theoretical Computer Science (AREA)
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- Signal Processing (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Controls And Circuits For Display Device (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Processing Of Color Television Signals (AREA)
- Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
A、産業上の利用分野
本発明はカラー画像表示システムに係り、特に単一のカ
ラー・ルックアップ・テーブルを用いて複数の画像を表
示するカラー画像表示システムに係る。
ラー・ルックアップ・テーブルを用いて複数の画像を表
示するカラー画像表示システムに係る。
B、開示の概要
本発明で使用するカラー・ルックアップ・テーブルは共
用領域および専用領域に分けられる。共用領域は、同時
表示すべき複数の画像で共通に使用される色を格納する
。専用領域は画像毎に設けられ、対応する画像に固有の
色を格納する。共用領域に格納する色はRGB空間の一
様サンプリングにより選び、専用領域に格納する色は画
像毎の適応サンプリングにより選ぶ、適応サンプリング
においては1色度のヒストグラムを作成してその中から
使用頻度の高い色度を選び出し、各色度毎に幾つかの代
表色を割当てる。こうして1色度が等しく明るさが異な
っている色を中心にサンプリングを行う。
用領域および専用領域に分けられる。共用領域は、同時
表示すべき複数の画像で共通に使用される色を格納する
。専用領域は画像毎に設けられ、対応する画像に固有の
色を格納する。共用領域に格納する色はRGB空間の一
様サンプリングにより選び、専用領域に格納する色は画
像毎の適応サンプリングにより選ぶ、適応サンプリング
においては1色度のヒストグラムを作成してその中から
使用頻度の高い色度を選び出し、各色度毎に幾つかの代
表色を割当てる。こうして1色度が等しく明るさが異な
っている色を中心にサンプリングを行う。
C0従来技術
近年、カラー・ルックアップ・テーブル方式のグラフィ
ック表示装置が増えている。同時表示色は8色から2″
4色に及んでいる。アニメーションや画像処理の分野で
は1色数の多い方が有利であるが、そうするとカラー・
ルックアップ・テーブルの容量を増やさなければならず
、これは価格の上昇につながる。ところが1色数を減ら
すと画質が劣化し、ここに価格と画質のトレードオフが
存在する。従って、制限された容量のカラー・ルックア
ップ・テーブルを用いてカラー画像をいかに美しく表示
するか、云い換えればカラー・ルックアップ・テーブル
にどのような色を格納しておくかが問題になる。
ック表示装置が増えている。同時表示色は8色から2″
4色に及んでいる。アニメーションや画像処理の分野で
は1色数の多い方が有利であるが、そうするとカラー・
ルックアップ・テーブルの容量を増やさなければならず
、これは価格の上昇につながる。ところが1色数を減ら
すと画質が劣化し、ここに価格と画質のトレードオフが
存在する。従って、制限された容量のカラー・ルックア
ップ・テーブルを用いてカラー画像をいかに美しく表示
するか、云い換えればカラー・ルックアップ・テーブル
にどのような色を格納しておくかが問題になる。
カラー・ルックアップ・テーブルに格納する色を選択す
る手法については過去に多くの研究が行われできたが、
大別すると、一様サンプリングと適応サンプリングとが
ある。一様サンプリングは。
る手法については過去に多くの研究が行われできたが、
大別すると、一様サンプリングと適応サンプリングとが
ある。一様サンプリングは。
RGB空間、xyz空間、HLS空間、L sue v
中空間等の色空間を等しい間隔でサンプルする方法で
ある。J、 Tajii+a”Uniform Co1
or 5caleApplications to C
omputer Graphics”、 COMPUT
ERVISION、 GRAPHIcs+、 AND
IMAGE PROCESSING Vol。
中空間等の色空間を等しい間隔でサンプルする方法で
ある。J、 Tajii+a”Uniform Co1
or 5caleApplications to C
omputer Graphics”、 COMPUT
ERVISION、 GRAPHIcs+、 AND
IMAGE PROCESSING Vol。
21、 No、 3. Pp、 305=325.19
83年3月、はL串U傘V傘空間の中での一様サンプリ
ングを開示している。L串U傘V傘空間とは、人間の感
じる一色差と空間中の距離が対応するように作られた色
空間で、均等色空間とも呼ばれている。
83年3月、はL串U傘V傘空間の中での一様サンプリ
ングを開示している。L串U傘V傘空間とは、人間の感
じる一色差と空間中の距離が対応するように作られた色
空間で、均等色空間とも呼ばれている。
適応サンプリングは、表示する画像に応じてテーブルの
内容を変更するもので、これによるカラー画像量子化の
過程は次のようになる。なお1免疫間はRGB空間を仮
定している。
内容を変更するもので、これによるカラー画像量子化の
過程は次のようになる。なお1免疫間はRGB空間を仮
定している。
(1)RGB各nビットの入力画像をRGB各mビット
の空間でサンプリングし、ヒストグラムを作成する。
の空間でサンプリングし、ヒストグラムを作成する。
(2)テーブルに格納すべき色(代表色)を選択する。
(3)RGB空間の各色からテーブルへの対応をつける
。
。
(4)各画素にテーブルの色の何れかを割当てる。
表示された画像の質を大きく左右するのは(2)、(4
)のステップである。ステップ(3)では計算速度が問
題となる。ステップ(4)においては、ステップ(3)
で計算したマツピングをそのまま使用すると、量子化誤
差のため1色が滑らかに変化する領域において縞模様が
はっきりとみえる場合が多い。
)のステップである。ステップ(3)では計算速度が問
題となる。ステップ(4)においては、ステップ(3)
で計算したマツピングをそのまま使用すると、量子化誤
差のため1色が滑らかに変化する領域において縞模様が
はっきりとみえる場合が多い。
量子化誤差を軽減するための方法としては、ランダムノ
イズ法、誤差拡散法など各種の方法が開発されている。
イズ法、誤差拡散法など各種の方法が開発されている。
ステップ(2)に関しても、例えばヒストグラムの中の
頻度の高いものから順に代表色として選んでいく頻度優
先アルゴリズム、RGB空間をテーブルの大きさと等し
い数の部分空間に分割し、その際、各部分空間の中にあ
る画素数が等しくなるようにする密度等化アルゴリズム
などが知られている。前者のアルゴリズムはP。
頻度の高いものから順に代表色として選んでいく頻度優
先アルゴリズム、RGB空間をテーブルの大きさと等し
い数の部分空間に分割し、その際、各部分空間の中にあ
る画素数が等しくなるようにする密度等化アルゴリズム
などが知られている。前者のアルゴリズムはP。
Heckbart ”C0LORIMAGE QUAN
TIZATION FORFRAMEBUFFERDI
SPLAY” ACM 5IGGRAPH’ 82.
297〜307頁、1972年7月に、後者のアルゴ
リズムは特願昭59−84259号にそれぞれ開示され
ている。
TIZATION FORFRAMEBUFFERDI
SPLAY” ACM 5IGGRAPH’ 82.
297〜307頁、1972年7月に、後者のアルゴ
リズムは特願昭59−84259号にそれぞれ開示され
ている。
D0発明が解決しようとする問題点
これまでに提案されているカラー画像量子化方法は、1
つの画像だけを表示する場合は、ある程度満足のゆくも
のであるが、複数の画像を1つの画面で同時に表示させ
ようとすると幾つかの問題がでてくる。と云うのは1画
像が異なればその中に使用されている色の種類も異なっ
ているのが普通だからである1例えば、カラー・ルック
アップ・テーブルに格納する色を一様サンプリングで選
ぶと、原画像の色と実際に表示される色とが大きく異な
ることはないが、色度が同じで明るさだけが滑らかに変
化する領域では縞模様がはっきり出る。
つの画像だけを表示する場合は、ある程度満足のゆくも
のであるが、複数の画像を1つの画面で同時に表示させ
ようとすると幾つかの問題がでてくる。と云うのは1画
像が異なればその中に使用されている色の種類も異なっ
ているのが普通だからである1例えば、カラー・ルック
アップ・テーブルに格納する色を一様サンプリングで選
ぶと、原画像の色と実際に表示される色とが大きく異な
ることはないが、色度が同じで明るさだけが滑らかに変
化する領域では縞模様がはっきり出る。
また、適応サンプリングの場合は、複数の画像を1つに
まとめて処理するため、画像が変る度にテーブル全体を
書き直さなければならない。更に、適応サンプリングに
おいては、使用頻度の高い色を選んでいるので、使用頻
度の低い色と実際に表示される色とが大きく異なること
がある。
まとめて処理するため、画像が変る度にテーブル全体を
書き直さなければならない。更に、適応サンプリングに
おいては、使用頻度の高い色を選んでいるので、使用頻
度の低い色と実際に表示される色とが大きく異なること
がある。
従って本発明の目的は、単一のカラー・ルックアップ・
テーブルを用いて複数の画像を同時に表示する場合に、
原画像の色が良好に表示されるようなカラー画像表示シ
ステムを提供することにある。
テーブルを用いて複数の画像を同時に表示する場合に、
原画像の色が良好に表示されるようなカラー画像表示シ
ステムを提供することにある。
E0問題点を解決するための手段
本発明によれば、カラー・ルックアップ・テーブル(以
下、CLTと略称)が、複数のカラー画像に共通の共用
領域と、各カラー画像専用の複数の専用領域とに分けら
れる。共用領域には、それぞれの画像が共通に使用でき
る色が格納され、各専用領域には、対応する画像に固有
の色が格納される。
下、CLTと略称)が、複数のカラー画像に共通の共用
領域と、各カラー画像専用の複数の専用領域とに分けら
れる。共用領域には、それぞれの画像が共通に使用でき
る色が格納され、各専用領域には、対応する画像に固有
の色が格納される。
本発明の一態様においては、共用領域に格納する色は所
与の色空間(例えばRGB空間)の一様サンプリングに
より選択され、専用領域に格納する色は画像毎の適応サ
ンプリングにより選択される。適応サンプリングの場合
、使用頻度の高い色を選ぶのは勿論であるが、その他に
、所定値よりも多い画素数の色度のグループの中から明
度に基いて色を選ぶ。
与の色空間(例えばRGB空間)の一様サンプリングに
より選択され、専用領域に格納する色は画像毎の適応サ
ンプリングにより選択される。適応サンプリングの場合
、使用頻度の高い色を選ぶのは勿論であるが、その他に
、所定値よりも多い画素数の色度のグループの中から明
度に基いて色を選ぶ。
F、実施例
本発明は任意の色空間で実施できるが、RGB空間が最
も分り易いので、以下RGB空間を例にとって説明する
。
も分り易いので、以下RGB空間を例にとって説明する
。
本発明によるカラー画像表示システムの概要を第1図に
示す。カラーCRT20で表示すべき入力画像10は画
像ファイルまたはスキャナ(共に図示せず)から与えら
れ、その各画素はRGB各n(例えば8)ビットから成
っている。全部で3nビツトの画素データは、代表色の
選択およびフレーム・バッファへの書込みに備えて、量
子化器12へ送られる。量子化器12は入力画像10の
全画素データを2回処理する。最初はCLT (カラー
・ルックアップ・テーブル)16に書込むべき代表色を
選択するためであり、次はCLT16をアクセスするた
めの符号化データを画素毎に計算してフレーム・バッフ
ァ14に書込むためである。量子化器12の構成および
動作の詳細についてはあとで説明する。
示す。カラーCRT20で表示すべき入力画像10は画
像ファイルまたはスキャナ(共に図示せず)から与えら
れ、その各画素はRGB各n(例えば8)ビットから成
っている。全部で3nビツトの画素データは、代表色の
選択およびフレーム・バッファへの書込みに備えて、量
子化器12へ送られる。量子化器12は入力画像10の
全画素データを2回処理する。最初はCLT (カラー
・ルックアップ・テーブル)16に書込むべき代表色を
選択するためであり、次はCLT16をアクセスするた
めの符号化データを画素毎に計算してフレーム・バッフ
ァ14に書込むためである。量子化器12の構成および
動作の詳細についてはあとで説明する。
よく知られているように、フレーム・バッファ14の各
記憶位置はCRT画面のドツト位置と1対1に対応して
いる。本実施例では、フレーム・バッファ14の各記憶
位置に書込まれる画素データは8ビツトとする。従って
、これらの画素データによってアクセスされるCLTI
6の容量は256ワードである。云い換えれば、CLT
16には256の代表色を格納しておくことができる。
記憶位置はCRT画面のドツト位置と1対1に対応して
いる。本実施例では、フレーム・バッファ14の各記憶
位置に書込まれる画素データは8ビツトとする。従って
、これらの画素データによってアクセスされるCLTI
6の容量は256ワードである。云い換えれば、CLT
16には256の代表色を格納しておくことができる。
各色は12ビツト(RGB各4ビット)で表わされるも
のとする。最大表示色数は4096である。
のとする。最大表示色数は4096である。
勿論、これらの数値は実施例の説明のためのものに過ぎ
ず1本発明はこのような数値に限定されるものではない
。
ず1本発明はこのような数値に限定されるものではない
。
フレーム・バッファ14にある8ビツトの画素データを
用いて(:LT16から読出された代表色は、ディジタ
ル・アナログ変換器(DAC)18でCRT20を駆動
するためのアナログ信号に変換される。かくして、CR
T20の画面に所望のカラー画像が表示される。
用いて(:LT16から読出された代表色は、ディジタ
ル・アナログ変換器(DAC)18でCRT20を駆動
するためのアナログ信号に変換される。かくして、CR
T20の画面に所望のカラー画像が表示される。
第2図はCLT16の構成および各画像との関係を示し
たものである。従来のCLTとは異なり。
たものである。従来のCLTとは異なり。
本発明においては、CLT16が共用領域および画像対
応の複数の専用領域へ論理的に分割されている。共用領
域は、CRT20で表示される複数の画像に対して共通
に用いられる。専用領域は対応する画像だけが使用でき
る0本実施例では、共用領域は予め決められた64色を
含み、専用領域はそれぞれ量子化器12によって変更可
能な48色を含んでいる。従って、各画像には112(
64+48)色まで使用できる。CLT16の容量を2
56ワードとすると、専用領域の数は4である。その場
合、CRT20は4種類のカラー画像を表示することに
なる。なお、第2図においてCLT16の各領域と画像
との間の線は使用関係を示しているだけで、物理的にこ
のような線が存在しているわけ℃はない。
応の複数の専用領域へ論理的に分割されている。共用領
域は、CRT20で表示される複数の画像に対して共通
に用いられる。専用領域は対応する画像だけが使用でき
る0本実施例では、共用領域は予め決められた64色を
含み、専用領域はそれぞれ量子化器12によって変更可
能な48色を含んでいる。従って、各画像には112(
64+48)色まで使用できる。CLT16の容量を2
56ワードとすると、専用領域の数は4である。その場
合、CRT20は4種類のカラー画像を表示することに
なる。なお、第2図においてCLT16の各領域と画像
との間の線は使用関係を示しているだけで、物理的にこ
のような線が存在しているわけ℃はない。
次に、共用領域および専用領域に格納すべき代表色の選
択方法について説明する。共用領域の64色はRGB空
間の一様サンプリングにより決定される。各代表色はR
GB各4ビットであるから、10進数で表わすと、R成
分、G成分およびB成分はそれぞれ0から15までの値
をとり得る。そのうち、例えば0.5.10および15
を選ぶことによって64の代表色を決めることができる
。
択方法について説明する。共用領域の64色はRGB空
間の一様サンプリングにより決定される。各代表色はR
GB各4ビットであるから、10進数で表わすと、R成
分、G成分およびB成分はそれぞれ0から15までの値
をとり得る。そのうち、例えば0.5.10および15
を選ぶことによって64の代表色を決めることができる
。
その場合、各代表色を(R,G、B)で表わすと、(0
,0,0)、(0,0,5)、(0,0,10)、(0
,0,15)、(0,5,0)、(0,5,5)、・・
・・(15,15,15)となる。
,0,0)、(0,0,5)、(0,0,10)、(0
,0,15)、(0,5,0)、(0,5,5)、・・
・・(15,15,15)となる。
専用領域に格納すべき代表色は画像毎に量子化器12に
よって選択される。第3図に量子化器12の構成を、第
4図に量子化アルゴリズムの概要を示す。
よって選択される。第3図に量子化器12の構成を、第
4図に量子化アルゴリズムの概要を示す。
第3図に示すように、入力画像におけるRGB各8ビッ
トの画素データはビット変換部30でRGB各4ビット
の画素データに変換される。ビット変換部30から出力
されるのはR成分、G成分、およびB成分の上位4ビツ
トである。アドレス制御部32は、変換された画素デー
タを12ビツトのアドレスとして用いて、計数レジスタ
・アレイ34をアクセスする。アレイ34は4096個
の計数レジスタを含んでおり、そのうちアドレス指定さ
れた計数レジスタの内容が増分器36で1だけ増分され
た後、元の位置に書戻されるようになっている。この操
作を入力画像の全画素について繰返すと、入力画像にお
ける色別の画素数がわかる。
トの画素データはビット変換部30でRGB各4ビット
の画素データに変換される。ビット変換部30から出力
されるのはR成分、G成分、およびB成分の上位4ビツ
トである。アドレス制御部32は、変換された画素デー
タを12ビツトのアドレスとして用いて、計数レジスタ
・アレイ34をアクセスする。アレイ34は4096個
の計数レジスタを含んでおり、そのうちアドレス指定さ
れた計数レジスタの内容が増分器36で1だけ増分され
た後、元の位置に書戻されるようになっている。この操
作を入力画像の全画素について繰返すと、入力画像にお
ける色別の画素数がわかる。
アレイ34の内容は、代表色を選択するときに、アドレ
ス制御部32の制御のもとに代表色選択部38および色
度ヒストグラム作成部40へ読出される0代表色選択部
38は、入力画像中の色の分布に基いて代表色を48色
まで選択しCLT16において当該入力画像に対応する
専用領域に格納する0代表色マツパ42は、RGB空間
における各色(本実施例では4096色)とCLT16
に格納されている代表色とを対応づけるためのものであ
る。エンコーダ44は、代表色マツパ42からのマツプ
情報に基いて、KGB各4ビットの画素データを8ビツ
トのCLTアドレスへ符号化してフレーム・バッファ1
4に書込む。
ス制御部32の制御のもとに代表色選択部38および色
度ヒストグラム作成部40へ読出される0代表色選択部
38は、入力画像中の色の分布に基いて代表色を48色
まで選択しCLT16において当該入力画像に対応する
専用領域に格納する0代表色マツパ42は、RGB空間
における各色(本実施例では4096色)とCLT16
に格納されている代表色とを対応づけるためのものであ
る。エンコーダ44は、代表色マツパ42からのマツプ
情報に基いて、KGB各4ビットの画素データを8ビツ
トのCLTアドレスへ符号化してフレーム・バッファ1
4に書込む。
次に、第4図も併せて参照しながら、量子化器12の動
作をステップ順に説明する。ここでの量子化は適応サン
プリングに属するもので、画像毎に実行される。
作をステップ順に説明する。ここでの量子化は適応サン
プリングに属するもので、画像毎に実行される。
ステップ1
人力画像からKGB各4ビットの空間でRGBヒストグ
ラム(包封画素数のグラ゛))を作成する。
ラム(包封画素数のグラ゛))を作成する。
これは前述のように、計数レジスタ・アレイ34および
増分器36で実行される。ステップ1の間は1代表色選
択部38、色度ヒストグラム作成部40、代表色マツパ
42およびエンコーダ44はすべてオフになっている。
増分器36で実行される。ステップ1の間は1代表色選
択部38、色度ヒストグラム作成部40、代表色マツパ
42およびエンコーダ44はすべてオフになっている。
ステップ2
背景色など、1色に画素が集中しているものを代表色と
して選び、ヒストグラムから削除する。
して選び、ヒストグラムから削除する。
これは、後続のステップで色度のピークを検出する際に
、背景色などの色度に偏るのを防ぐためセある。そのた
め第3図において、代表的選択部38が活動化され、ア
ドレス制御部32の制御のもトに順次読出される各計数
レジスタの内容と、そのときの12ビツトのアドレスと
を受取る。代表的選択部38は、計数レジスタの内容す
なわち画素数と下記の閾値T1とを比較し、前者の方が
大きければ、そのとき同時に受取っている12ビツトの
アドレスを代表色として゛保管しておき、更にその旨を
アドレス制御部32に知らせる。アドレス制御部32は
それに応答して、現在アドレス指定されている計数レジ
スタをゼロにリセットする。
、背景色などの色度に偏るのを防ぐためセある。そのた
め第3図において、代表的選択部38が活動化され、ア
ドレス制御部32の制御のもトに順次読出される各計数
レジスタの内容と、そのときの12ビツトのアドレスと
を受取る。代表的選択部38は、計数レジスタの内容す
なわち画素数と下記の閾値T1とを比較し、前者の方が
大きければ、そのとき同時に受取っている12ビツトの
アドレスを代表色として゛保管しておき、更にその旨を
アドレス制御部32に知らせる。アドレス制御部32は
それに応答して、現在アドレス指定されている計数レジ
スタをゼロにリセットする。
T1= (Pt/Ra)kl
上式において、Ptはヒストグラムの中の総画素数、R
aは残っている代表色の数、klは定数である。ptの
初期値は入力画像の解像度によって決まり1例えば26
2144 (512X512)である、Raの初期値は
本実施例では48である。
aは残っている代表色の数、klは定数である。ptの
初期値は入力画像の解像度によって決まり1例えば26
2144 (512X512)である、Raの初期値は
本実施例では48である。
(P t / Ra )は代表色あたりの平均画素数を
表わしているから、上式は平均値のに1倍より大きい画
素数の色を代表色として選ぶことを意味する。
表わしているから、上式は平均値のに1倍より大きい画
素数の色を代表色として選ぶことを意味する。
に1は例えば5に固定されている。ptおよびRaは定
数および変数のいずれでも差支えない。変数として扱う
場合は、代表色選択部38は、代表色を選ぶ度にその画
素数をptから引き、更にRaから1引く、上式は、背
景などのように色度および明度が一定の広い領域を考慮
して選ばれている。ただし、画素数がT1より大きい色
であっても、既に共用領域の色として選ばれているもの
は無視する。
数および変数のいずれでも差支えない。変数として扱う
場合は、代表色選択部38は、代表色を選ぶ度にその画
素数をptから引き、更にRaから1引く、上式は、背
景などのように色度および明度が一定の広い領域を考慮
して選ばれている。ただし、画素数がT1より大きい色
であっても、既に共用領域の色として選ばれているもの
は無視する。
ステップ3
色度のヒストグラムを作成する。こきでは、RGBの比
を色度と定義している。第5図を参照して具体的に説明
すると、色度はRGB空間において原点とその色(r、
g、b)を結ぶ直線と、GB平面およびOR平面とのな
す角度θおよびφで示す。θおよびφは次式で計算する
。
を色度と定義している。第5図を参照して具体的に説明
すると、色度はRGB空間において原点とその色(r、
g、b)を結ぶ直線と、GB平面およびOR平面とのな
す角度θおよびφで示す。θおよびφは次式で計算する
。
θ=arcsin Cr / (r”+g”+b”)
”]φ=arcsin [b / (r”+g”+b”
) ”]θおよびφは何れも0@から90°までの値を
とり得るが、第5図から明らかなようにθ+φが 。
”]φ=arcsin [b / (r”+g”+b”
) ”]θおよびφは何れも0@から90°までの値を
とり得るが、第5図から明らかなようにθ+φが 。
90″を超えることはない0色度ヒストグラムを作成す
る場合は、θおよびφの値域をそれぞれC等分(例えば
25等分)シ、その各分割値域に入る画素数を形成する
。第6図の(イ)はRGB空間での分割を示し、(ロ)
はその行列形式を示している。最大表示色数(本実施例
では4096色)が決まれば、その各色のθおよびφも
一意的に決まるので、第3図に示したアレイ34の各計
数レジスタとθおよびφの各分割値域すなわち第6図(
ロ)の斜線部分の各行列要素とを予め対応づけておくこ
とができる。従って、色度ヒストグラムを作成する場合
は、色度ヒストグラム作成部4゜を活動化し、アドレス
制御部32の制御のもとにアレイ34から順次に読出さ
れた計数値を受取らせる。色度ヒストグラム作成部40
は、行列要素毎に対応する計数レジスタの内容を累算す
ることによって色度ヒストグラムを作成する。
る場合は、θおよびφの値域をそれぞれC等分(例えば
25等分)シ、その各分割値域に入る画素数を形成する
。第6図の(イ)はRGB空間での分割を示し、(ロ)
はその行列形式を示している。最大表示色数(本実施例
では4096色)が決まれば、その各色のθおよびφも
一意的に決まるので、第3図に示したアレイ34の各計
数レジスタとθおよびφの各分割値域すなわち第6図(
ロ)の斜線部分の各行列要素とを予め対応づけておくこ
とができる。従って、色度ヒストグラムを作成する場合
は、色度ヒストグラム作成部4゜を活動化し、アドレス
制御部32の制御のもとにアレイ34から順次に読出さ
れた計数値を受取らせる。色度ヒストグラム作成部40
は、行列要素毎に対応する計数レジスタの内容を累算す
ることによって色度ヒストグラムを作成する。
次に、下記のマスクを行列形式のヒストグラムに作用さ
せて、それぞれの画素数を平滑化する。
せて、それぞれの画素数を平滑化する。
Mはマスク値で、0以上1以下の値をとる。ここではM
=0.5とする。上記のマスクを作用さ゛せる場合、平
滑化すべき値がマスクの真中に<忘ようにし、その上、
下、左、右、右上、右下、左上および左下の値をそれぞ
れM倍したものと平滑化すべき値との和を新たな値とし
て採用する。、この平滑化したヒストグラムは元の色度
ヒストグラムとは別に作成され1元の色度ヒストグラム
はそのまま残っている。
=0.5とする。上記のマスクを作用さ゛せる場合、平
滑化すべき値がマスクの真中に<忘ようにし、その上、
下、左、右、右上、右下、左上および左下の値をそれぞ
れM倍したものと平滑化すべき値との和を新たな値とし
て採用する。、この平滑化したヒストグラムは元の色度
ヒストグラムとは別に作成され1元の色度ヒストグラム
はそのまま残っている。
ステップ4
平滑化した行列要素から成るヒストグラムの作成が終る
と、代表色選択部38は次の閾値T2よりも大きい平滑
値のうちで最大のものを含む行列要素をピークとして選
び出す。
と、代表色選択部38は次の閾値T2よりも大きい平滑
値のうちで最大のものを含む行列要素をピークとして選
び出す。
T 2 = (P t / Ra ) k 2pt
およびRaはステップ2で選んだ代表色を除いたもので
ある。に2は定数で、前のに1と等しくしておくのが望
ましい。k2を大きくすると選ばれるピークが減り、そ
の分ピークあたり多くの色が選ばれることになる。
およびRaはステップ2で選んだ代表色を除いたもので
ある。に2は定数で、前のに1と等しくしておくのが望
ましい。k2を大きくすると選ばれるピークが減り、そ
の分ピークあたり多くの色が選ばれることになる。
ステ之j旦
RGB空間において、ステップ4で検出したピークを中
心として、下記の閾値T3(ラジアン)の範囲内にある
色を抽出する。この様子を第7図に示す。
心として、下記の閾値T3(ラジアン)の範囲内にある
色を抽出する。この様子を第7図に示す。
T、3= (0,5+M)g/2c
第2cに示したピークの位置は、第6図(イ)において
対応するメツシュの中央を仮定している。
対応するメツシュの中央を仮定している。
上式中のπ/ 2 cは1つのメツシュの1辺の長さを
近以したものである0Mは前述のマスク値である。M=
0.5、c=25とすると、T3=π/50になる。M
およびCの値が固定されていれば、第6図(イ)の各メ
ツシュにおいてT3の範囲内にある色を予め求めておく
ことができる。代表色選択部38は、325個のメツシ
ュ(行列要素)とT3の範囲内にある色との対応表を装
備しており、ピークを検出すると対応する色を表から取
出して、1つのグループとして保管しておく。次に、代
表色選択部38は、ピークとして検出した要素の識別子
を色度ヒストグラム作成部40に送り、色度ヒストグラ
ムを更新させる6色度ヒストグラム作成部40は、平滑
化されていない元の色度ヒストグラムにおいて、識別さ
れた要素をゼロにリセットし、且つそのまわりの要素か
ら、ピークのT3の範囲内に入っていた色の画素数を引
いた後。
近以したものである0Mは前述のマスク値である。M=
0.5、c=25とすると、T3=π/50になる。M
およびCの値が固定されていれば、第6図(イ)の各メ
ツシュにおいてT3の範囲内にある色を予め求めておく
ことができる。代表色選択部38は、325個のメツシ
ュ(行列要素)とT3の範囲内にある色との対応表を装
備しており、ピークを検出すると対応する色を表から取
出して、1つのグループとして保管しておく。次に、代
表色選択部38は、ピークとして検出した要素の識別子
を色度ヒストグラム作成部40に送り、色度ヒストグラ
ムを更新させる6色度ヒストグラム作成部40は、平滑
化されていない元の色度ヒストグラムにおいて、識別さ
れた要素をゼロにリセットし、且つそのまわりの要素か
ら、ピークのT3の範囲内に入っていた色の画素数を引
いた後。
こうして更新された色度ヒストグラムを用いて平滑化を
やり直す、その際、元の色度ヒストグラムにおいて更新
された要素に関係するところだけを計算し直せばよい。
やり直す、その際、元の色度ヒストグラムにおいて更新
された要素に関係するところだけを計算し直せばよい。
これが終るとステップ4に戻り、T2よりも大きいピー
クが検出されなくなるまでステップ4および5を繰返す
。
クが検出されなくなるまでステップ4および5を繰返す
。
ステップ6
代表色選択部38は、まずステップ5で選び出した各グ
ループに割当てる代表色の数を次式で計算する。
ループに割当てる代表色の数を次式で計算する。
上式において、Riはi番目のグループに割当てる代表
色の数、Giはi番目のグループの画素数、Raは残っ
ている代表色の数1mはステップ5で選んだグループの
数である。上式は、各グループに割当てる代表色の数を
当該グループの中の画素数に比例させることを表わして
いる。それぞれの画素数は計数レジスタ・アレイ34か
ら得ることができるが、共用領域の色は計算に入れない
。
色の数、Giはi番目のグループの画素数、Raは残っ
ている代表色の数1mはステップ5で選んだグループの
数である。上式は、各グループに割当てる代表色の数を
当該グループの中の画素数に比例させることを表わして
いる。それぞれの画素数は計数レジスタ・アレイ34か
ら得ることができるが、共用領域の色は計算に入れない
。
Riが求まると、代表色選択部38は当該グループに含
まれる各色のRGB空間におけるベクトルとピーク方向
の単位ベクトルとの内積を用いてヒストグラムを作成す
る。このヒストグラムは内積値の小さいものから順に画
素数を並べたものである。前述のメツシュと抽出色の対
応表は、抽出色毎にその内積値を含んでおり1代表色選
択部38はこの対応表をアクセスしてヒストグラムを作
成する。ここでの内積は、各色ベクトルをピークの方向
に対して射影したものであるから、各色の明度に対応し
ている。
まれる各色のRGB空間におけるベクトルとピーク方向
の単位ベクトルとの内積を用いてヒストグラムを作成す
る。このヒストグラムは内積値の小さいものから順に画
素数を並べたものである。前述のメツシュと抽出色の対
応表は、抽出色毎にその内積値を含んでおり1代表色選
択部38はこの対応表をアクセスしてヒストグラムを作
成する。ここでの内積は、各色ベクトルをピークの方向
に対して射影したものであるから、各色の明度に対応し
ている。
次に、代表的選択部38は、内積のヒストグラムにおい
てhi (=Gi/Ri)よりも大きい画素数の色(共
用領域の色を除く)を1つ代表色として選ぶ、hiは当
該グループにおける代表色あたりの平均画素数である。
てhi (=Gi/Ri)よりも大きい画素数の色(共
用領域の色を除く)を1つ代表色として選ぶ、hiは当
該グループにおける代表色あたりの平均画素数である。
1つ選ぶと1代表色選択部はRiから1を引き、更にG
iからその画素数を引いてhiを更新する。このように
して1代表色の選択およびhiの更新を繰返していき、
更新されたhiより大きい画素数の色が見つからなくな
るまで続ける。ただし、hiの更新前にRiが0になっ
たことがわかると、その時点で代表色の選択を止める。
iからその画素数を引いてhiを更新する。このように
して1代表色の選択およびhiの更新を繰返していき、
更新されたhiより大きい画素数の色が見つからなくな
るまで続ける。ただし、hiの更新前にRiが0になっ
たことがわかると、その時点で代表色の選択を止める。
上記のプロセスで選んだ代表色の数が最初に計算したR
iよりも少なければ、代表色選択部38は次のようにし
て残りの代表色を選ぶ。
iよりも少なければ、代表色選択部38は次のようにし
て残りの代表色を選ぶ。
原則的には、内積のヒストグラムにおいて内積値の小さ
い方、すなわち色の暗い方から順にhi画素ずつグルー
ピングを行い、その各サブグループにおいて代表色を決
定する。グルーピングの途中で既に選ばれている代表色
に出会うと、その時点でグルーピングを止め、当該サブ
グループの画素数がh i / 2以下であればそのサ
ブグループを無視する。hi/2よりも多ければ、当該
サブグループを独立したサブグループとして扱い、その
中から代表色を選ぶ、この場合もhiの値は順次更新さ
れる。なお、各サブグループで代表色を決定する際には
、グループ・メンバーの平均をとる。
い方、すなわち色の暗い方から順にhi画素ずつグルー
ピングを行い、その各サブグループにおいて代表色を決
定する。グルーピングの途中で既に選ばれている代表色
に出会うと、その時点でグルーピングを止め、当該サブ
グループの画素数がh i / 2以下であればそのサ
ブグループを無視する。hi/2よりも多ければ、当該
サブグループを独立したサブグループとして扱い、その
中から代表色を選ぶ、この場合もhiの値は順次更新さ
れる。なお、各サブグループで代表色を決定する際には
、グループ・メンバーの平均をとる。
第8図は、このステップ6の流れを示したものである。
代表色選択部38は、選択した代表色をCLT16にお
いて当該入力画像に対応する専用領域に書込み、その代
表色とCLTアドレスとを代表色マツパ42に知らせる
。
いて当該入力画像に対応する専用領域に書込み、その代
表色とCLTアドレスとを代表色マツパ42に知らせる
。
ステップ7
RGB空間の各色とCLT16に格納されている代表色
との対応表(代表色マツプと呼ぶ)を作成する。そのた
め、代表色マツパ42はRGB空間の各色と選択された
代表色との間の距離を計算する。その際、共用領域の色
は一様サンプリングで選ばれているので、成る色に対し
次の距離d以内のところに必らず代表色が存在している
。
との対応表(代表色マツプと呼ぶ)を作成する。そのた
め、代表色マツパ42はRGB空間の各色と選択された
代表色との間の距離を計算する。その際、共用領域の色
は一様サンプリングで選ばれているので、成る色に対し
次の距離d以内のところに必らず代表色が存在している
。
d = [3(m/ 2 s) ”] ”上式はmXm
Xmの空間の中に5XsXs個の色を一様な間隔で配置
した場合を想定している。
Xmの空間の中に5XsXs個の色を一様な間隔で配置
した場合を想定している。
本実施例ではm=16.s=4であるから、dは約3.
5になる。従って、各代表色に対し、d以内にある色に
ついてのみ距離を計算し、それが最小になった代表色を
当該色に割当てればよい、このようにして、代表色マツ
パ42はRGB空間の。
5になる。従って、各代表色に対し、d以内にある色に
ついてのみ距離を計算し、それが最小になった代表色を
当該色に割当てればよい、このようにして、代表色マツ
パ42はRGB空間の。
4096色のそれぞれに対してCLT16のアドレスを
エントリとして含む代表色マツプを作成する。あとは、
入力画像を再び走査して、ビット変換部30の出力をエ
ンコーダ44へ送り、そこで代表色マツプを参照してR
GB各4ビットの画素データをCLT16のアドレスに
変換し、フレーム・バッファ14の対応する記憶位置に
書込む。
エントリとして含む代表色マツプを作成する。あとは、
入力画像を再び走査して、ビット変換部30の出力をエ
ンコーダ44へ送り、そこで代表色マツプを参照してR
GB各4ビットの画素データをCLT16のアドレスに
変換し、フレーム・バッファ14の対応する記憶位置に
書込む。
以上の操作を各画像につい・て繰返せば、CRT20で
複数の画像を適切な色で同時に表示することができる。
複数の画像を適切な色で同時に表示することができる。
G1発明の効果
それぞれの画像が共用色および専用色を併用しているの
で、いずれか一方だけを使用していた従来の方式に比べ
て色を正確に表示できる。また画像を変えた場合は、対
応する専用領域の色だけを書き換えればよく、CLT全
体を書き換える必要はない。
で、いずれか一方だけを使用していた従来の方式に比べ
て色を正確に表示できる。また画像を変えた場合は、対
応する専用領域の色だけを書き換えればよく、CLT全
体を書き換える必要はない。
第1図は本発明を適用し得るカラー画像表示システムの
構成を示すブロック図。 第2図はCLTの構成および画像との関係を示す図。 第3図は量子化器の構成を示すブロック図。 第4図は量子化アルゴリズムの流れ図。 第5図は色度の計算を示す図。 第6図は色度ヒストグラムを示す図。 第7図はピークのまわりの色を抽出する様子を示す図。 第8図は代表色計算の流れ図。 出願人 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ
・コーポレーション 代理人 弁理士 頓 宮 孝 −(外1名) 。 第5図 第7H 第6図
構成を示すブロック図。 第2図はCLTの構成および画像との関係を示す図。 第3図は量子化器の構成を示すブロック図。 第4図は量子化アルゴリズムの流れ図。 第5図は色度の計算を示す図。 第6図は色度ヒストグラムを示す図。 第7図はピークのまわりの色を抽出する様子を示す図。 第8図は代表色計算の流れ図。 出願人 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ
・コーポレーション 代理人 弁理士 頓 宮 孝 −(外1名) 。 第5図 第7H 第6図
Claims (3)
- (1)入力画像を量子化してフレーム・バッファに書込
み、その内容によりカラー・ルックアップ・テーブルを
アクセスしてカラー画像を表示するカラー画像表示シス
テムにして、 前記テーブルを共用領域と画像対応の複数の専用領域と
に分け、前記共用領域には同時表示すべき複数のカラー
画像が共通に使用できる色を格納しておき、前記専用領
域には対応するカラー画像に固有の色を格納しておくこ
とを特徴とするカラー画像表示システム。 - (2)前記共用領域に格納する色は所与の色空間の一様
サンプリングにより選択し、前記専用領域に格納する色
は画像毎の適応サンプリングにより選択する、特許請求
の範囲第(1)項に記載のカラー画像表示システム。 - (3)前記適応サンプリングにおいては、使用頻度の高
い色の他に、所定値よりも多い画素数の色度のグループ
の中から明度に基いて色を選択する、特許請求の範囲第
(2)項に記載のカラー画像表示システム。
Priority Applications (11)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60145879A JPS628193A (ja) | 1985-07-04 | 1985-07-04 | カラー画像表示装置 |
PH33622A PH23647A (en) | 1985-07-04 | 1986-04-04 | Color image display system |
CN86102722A CN1012302B (zh) | 1985-07-04 | 1986-04-23 | 彩色图像显示系统 |
IN317/MAS/86A IN167248B (ja) | 1985-07-04 | 1986-04-25 | |
KR1019860003359A KR910000545B1 (ko) | 1985-07-04 | 1986-04-30 | 컬러 화상 표시 시스템 |
CA000508353A CA1262784A (en) | 1985-07-04 | 1986-05-05 | Color image display system |
DE8686108460T DE3684826D1 (de) | 1985-07-04 | 1986-06-20 | Anzeigesystem fuer farbbilder. |
EP86108460A EP0210423B1 (en) | 1985-07-04 | 1986-06-20 | Color image display system |
US06/877,910 US4710806A (en) | 1985-07-04 | 1986-06-24 | Digital display system with color lookup table |
BR8602934A BR8602934A (pt) | 1985-07-04 | 1986-06-25 | Aparelho exibidor de imagem a cor |
GB8615788A GB2177568B (en) | 1985-07-04 | 1986-06-27 | Colour image display system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60145879A JPS628193A (ja) | 1985-07-04 | 1985-07-04 | カラー画像表示装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS628193A true JPS628193A (ja) | 1987-01-16 |
JPH0443587B2 JPH0443587B2 (ja) | 1992-07-17 |
Family
ID=15395158
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60145879A Granted JPS628193A (ja) | 1985-07-04 | 1985-07-04 | カラー画像表示装置 |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4710806A (ja) |
EP (1) | EP0210423B1 (ja) |
JP (1) | JPS628193A (ja) |
KR (1) | KR910000545B1 (ja) |
CN (1) | CN1012302B (ja) |
BR (1) | BR8602934A (ja) |
CA (1) | CA1262784A (ja) |
DE (1) | DE3684826D1 (ja) |
GB (1) | GB2177568B (ja) |
IN (1) | IN167248B (ja) |
PH (1) | PH23647A (ja) |
Families Citing this family (59)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JPH0795220B2 (ja) * | 1986-10-31 | 1995-10-11 | パイオニア株式会社 | 地図の表示方法 |
NL8603180A (nl) * | 1986-12-15 | 1988-07-01 | Philips Nv | Meerkleurenafbeeldinrichting, voorzien van een beheerinrichting voor kleurselektie. |
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