JPS63209942A - デ−タ変換装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔目　次〕 概要 産業上の利用分野 従来の技術 発明が解決しようとする問題点 問題点を解決するための手段（第１図〜第３図）作用 実施例（第４図、第５図） 発明の効果 〔概　要〕 多次元の、複数ビットの入力データを所定の変換規則に
したがって変換するとき、各入力の所定幅の上位ビット
に関する変換テーブルを持ち、このテーブルの出力を各
入力の下位ビットに関して直線補間を行い、前記入力デ
ータに対する出力とするもの。

〔産業上の利用分野〕

本発明はデータ変換装置に係シ、特に多次元の入力デー
タに対してこれに対応した変換値を出力するものに関す
る。

多次元のデータを入力し、一定の規則に従って入力値に
対応する変換値を出力する手段は種々の装置で使用され
ている。

例えば印刷分野においては、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）。

Ｂ（青）各８ビツトの刺激値信号を入力し、これに対応
する印刷の三原色インクＹ（イエロー）２Ｍ（マゼンタ
）、Ｃ（シアン）、Ｋ（黒）各８ビツトの濃度値信号を
出力する色変換回路は、入力。

出力とも３次元の変換手段を必要とし、カラープリンタ
等で使用されている。

〔従来の技術〕 従来のこの種変換装置では２次元数が少ない場合には、
　　ＲＯＭ　（Ｒｅａｄ　０ｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）に
すべての入力値の組合せに対応する変換出力値（例えば
Ｒ２Ｏ，Ｂの入力に対応するＹ、Ｍ、Ｃ出力）を格納し
ておくことにより、簡単な回路でこのような変換手段を
実現していた。しかし次元数が多く、シかもビット数が
大きい場合には組合せの数が膨大となカ、このような方
法は実現できない。例えば。

ＲＧＢ各８ビットの刺激値信号を入力し、これに対応す
る印刷の三原色インクＭＭＣ各８ビットの濃度値信号を
出力（あるいはＹＭＣＫ各６ビツトの濃度値信号を出力
）するとき、入力値は２４ビツト、出力値も２４ビツト
であるので、そのままテーブル化すれば２！４Ｘ２４つ
ｔ、ｂ約５０Ｍバイトの容量が必要とな、！７．ＲＯＭ
化できる値ではない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

したがりて、従来はＲＯＭ化できないために。

変換規則を簡単化し、演算回路によ＃）ＲＧＢからＭＭ
Ｃへの色変換回路を実現していた。すなわち演算を正確
に行うとすれば回路規模が大きくなシ過ぎるため、一般
にＲＧＢの１次および２次の項だけを含む多項式で近似
していた。これでも演算回路規模が大きくなシがちであ
ること、演算素子は高価なものが多いので変換手段が高
価になシがちであること、演算が複雑な場合、変換速度
をあまシ速くできないことなどの問題点があった。

したがつて本発明の目的は、ＲＯＭと補間回路の組合わ
せにより９回路規模が小さく、かつ多次元の入力に対し
ても適用可能な、安価で高速のデータ変換手段を提供す
ることである。

〔問題点を解決するための手段〕

前記目的を達成するため２本発明では、第１図に示す如
く、入力データのうち上位ビットでアクセスするＲＯＭ
Ｉと、補間演算累積部２を用意する。そして下位ビット
と、このＲＯＭ１の出力で下記のように補間演算を行な
う。

すなわち、各入力データの例えば上位５ビツトのすべて
の組合せに対する変換出力が記憶されたＲＯＭＩを用意
し、下位ビットで直線補間を行う。

次にこの補間方法について説明する。

例えば、第２図に示す如く、関数ｆ（ｘｓ）について、
記憶素子中に幅りきざみでデータＢ、Ｃ・・・を入力し
である場合、ｘ＝ｘ、ｏ＋ΔｘＸの値Ａを求めるときｌ
　　ｘｔｏとＸｘｏ＋ｈのデータＢ、Ｃを求め。

Ｂ＋（Ｃ−Ｂ）ＸＡｘ／ｈ　　Ｋより人′を得、と（Ｄ
　Ａ’を人の代シに使用する直線補間が行われる。

２次元入力の場合も同様にして、第３図に示す如き手法
により補間を行う。

すなわちｔ　　ｆ　（Ｘｔｏ＋ＡＸｔ、　Ｘ加＋ＡＸ＊
　）　Ｏ点Ａｏを求めるときｆ　（ｘｌｏ、　ｘ器）の
点Ｂｏを記憶素子よ）求め、そのｘＩ軸およびｘ雪軸方
向に刻み幅りを加算したときのデータｃ、、　Ｄｏを求
め、これらについて直線補間を行うことにより、下式の
如くんを近似できる。

ｆ　（ｘ１６＋Δｘｌ、　Ｘｔｏ＋ＡＸ鵞）中？ｆ（Ｘ
＋ｏ　−４−ｈ　、　Ｘ重ｏ）　−ｆ（Ｘｔｏｐ　ｘａ
））＋　？ｆ　（Ｘｓｏ、　Ｘ加−１−ｈ）−ｆ　（Ｘ
＋ｏ、　−）十ｆ（ｘ、。、ｘｌ） 次に一般的ＫＮ（Ｎは自然数）次元の入力に対する変換
値を与える関数’　（ｘｌｙ　”Ｍｇ・・・ＸＮ　）に
ついて直線補間の手法を説明する０ 関数ｆｏ値が変数Ｘ１．Ｘｌ・・・ＸＮに関してそれぞ
れ一定刻みｈの間隔テーブルに格納されているものとす
る。関数値’　（ｘｌ（ｌ　Ｐ　ｘｌ０　ｅ・・・ＸＮ
（１）をテーブル上の点とし、ΔｘＤΔｘ１．・・・Δ
ｘＨをｈより小さい正の数としてｆ　（ｘｌ（、＋Δｘ
、　ｅ　”２０＋ΔＸ、、　”’　ＸＮＯ＋ΔＸ）ｌ　
）を次のように近似する。

’　（Ｘ１６＋Δ”ｌ　ｅ　”２０　ｔ　””　ＸＩＯ
）＋　ｆ　（Ｘｓｏ　ｅ　Ｘｓ　、　”、ＸＮＯ）　　
　　　　　　”””０１．（１）以下’　（”１０　ｇ
　ｘ飾ｔ　””　ｘｓｏ　）をｆｏｅ−ｏ＠　ｆ（Ｘｔ
ｏ＋ｈ　ｐ　Ｘｓｏ　ｅ　””ＸＮ０）をｆｂｌｌ−６
等と略記する０前記式（１）はこの略記法を用いると次
のようＫなる０ ’（”ｔｏ＋ＡＸｓ＊　Ｘ鱒？　・・・、　ＸＮｏ）中
＾ン（ｆｈｏ−・−ｆｏｏ−ｏ）　＋　ｆｏｏ−ｏ　　
　　　・・・・・・・・・・・・・・・（２）次Ｋ ｆ（ｘｌ。＋Δｘｔ、　ＸＮ＋Δ−、””　ＸＮＩＩ’
）４ｘ〜Ｗｆ（Ｘｔｏ＋ＡＸ１．ＸＨ＋ｈ、　・・・、
Ｘ５ｏ）−ｆ（ｘ１＠＋Δｘ１　ｅ　ｘ組””　ｘｓｏ
　）　）＋　ｆ　（Ｘｓｏ　＋　ＡＸｔ　＊　Ｘ霊ｏ＊
　・・・Ｘｌｌ＠）これに式（２）を代入すると。

ｆ（ｘ１＠＋Δｘ１１　”！１１＋Δｘ、、　””ＸＮ
（１）＋？（ｆｏｈ−、ｏ−ｆｏｅ、−・）＋♀（ｆｈ
ｏ、−ｏ−ｆｏｏ、ｏ　）＋　ｆｏｅ−ｏ　　　　　　
　　　　　　　・・・・・・・・・・・・・・・（３）
これにおいてｈが十分小さければ （ｆｂｈ、ｏ−ｆ＠ｈ−ｏ　）／ｈは’（”ｔｏｅ　ｘ
ｔＯ＋　ｈ　、　”’ＸＮ０）におけるθｆ／θｘ１　
であシ。

（ｆｈｏ−ｅ−ｆｃｐｔｒ−１，。）／ｈはｆ（ｘ、。

、　Ｘｇｌ・”ＸＮ０）におけるθｆ／θｘ１であるか
ら、前記式（３）の第１項は十分小さく、シたがって ｆ（ｘ、、＋ΔＸｌ＄Ｘ１０＋Δｘｆｉ、　””ＸＮ１
１）中？（ｆｏｈ−（＋−ｆｍ−・）十〜−ｆｉ、−Ｏ
−ｆ韓−Ｏ）＋ｆｏｏ−ｏ　　　　　　　　　　　　　
・・・・・・・・・・・・・・・（４）と近似すること
ができる。

同様にして ’（”ｒｅ＋ΔＸ、、Ｘｆｉ＋ΔＸ！、　””ＸＮＯ＋
ΔＸＮ）は次のように近似できる０ ｆ（ｘ１ｏ＋ΔＸ、、Ｘｌ。＋Δ”２　ｙ　””　ＸＮ
Ｏ＋ΔＸＮ）中？（ｆｈｏ−０，。−ｆｉ−０）　＋　
？　ｆｏｈ−ｏ　−ｆｏｏ−ｅ　）　＋　”・＋　”（
ｆｏｏ、−＞　−ｆｏ。２５．。）　＋　ｆａｏ、−１
゜　　　　−・−・−−−−−−−−−（５）この式（
５）がいわゆる補間式である。１次元の場合この式（５
）は ｒ（ｘｔ。＋ΔＸｓ）中？（ｔ　＜　ｘ、。＋ｈ）　−
ｆ　（ｘｔａ））＋　ｆ　０Ｃ１６）　”−（６）とな
シ、第２図に示すように９曲線上の任意の点（人）の関
数値をその点に最も近いテーブル上の２点（Ｂ、Ｃ）間
を通る線分上にあるものと近似することになる。

また２次元の場合には式（５）は ’（”ｓｏ＋ＡＸｔ、　　ｘｏ＋Δｘ、）中Ｎｍｆ（ｘ
ｔｏ＋ｈ＊Ｘｘｏ）−ｆ（Ｘｔｏｐ”ａ））＋”（ｆ（
Ｘｓｏ、　）ｈａ　４−ｈ）−ｆ　（Ｘｓｏ、　−＋ｆ
（Ｘｔｏｐ”鱒）　　　　　　　　　　・・・・・・・
・・・・・・・・（７）となシ、第３図に示すように９
曲面上の任意の点んの関数値を、その点んをとシ囲むテ
ーブル上の３点（Ｂｅ、　ｃＯ，Ｄｏ　）間を通る千両
上にあるものと近似スるものである。なお点んをとシ囲
むテーブル上の点は４点あるが、その中で「各変数の値
がすべて点Ａより小さいか、または１変数だけが点Ａよ
り大きい」という条件を満たす点を選択する。

３次元以上の場合も式の意味は全く同様である。

Ｎ次元の場合、Ｎ次元空間上の任意の点Ａの関数値を、
その点をとシ囲むテーブル上の（Ｎ＋１）点を通るＮ次
元空間上に６るものと近似するものである。なお点大を
とシ囲むテーブル上の点は２Ｎ点あるが、その中で「各
変数の値がすべて点Ａより小さいか、または１変数だけ
が点Ａより大きい」という条件を満す点を選択する。

〔作　用〕

小容量の記憶素子で、しかも簡単な回路により変換演算
を行うことができる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第４図および第５図により説明する
。

第４図は本発明の一実施例構成図、第５図はその動作説
明用のタイムチャートである。

本発明の一実施例を説明するに先立ち９本発明の具体的
演算方法を説明する。

まず各入力の状態を間引く方法として各入力の上位町ビ
ット（例えば５ビツト）（１≦ｉ≦Ｎ）を用いる。ただ
し入力ｘＩはそれぞれＭｉビット（例えば８ビツト）の
データとし、０く町（Ｍ、が成立するものとする。

ｆ　（ｘｌ、　Ｘ２．・・・ＸＮ）の値を格納しておく
。任意の点大における関数値ｆ　（ｘ、＾ｐｘ！Ａ、・
・・ＸＮＡ）を求めるには。

■　Ｘ１＾の上位ｍビットをアドレスとしてＲＯＭから
’　（ｘｌｏ、ｘｌｏｔ　””ＮＯ）を読出す。ただし
ｘＩｏは以下の関係式を満たす。

ただし〔〕はガウス記号 ■　ＲＯＭからｆ　（ｘｌｏｔ　２”’−１）、　Ｘａ
、　・・・Ｘ５ｏ）を読出す。

■　補間式である次式を計算する。

（ｆ（ｘ、ｏ＋２（Ｍ、−ｍｌ）　、　Ｘ２ｏ、、・、
ｘＮｏ）ただしΔχ１は以下の関係式を満す。

ｘｔｏ　＝　ＸＩＡ＋Δｘ１ ここでＸ１＾は上位ｍ、ビット、Δｘ、は下位（Ｍ、−
ｍｌ）ビットである。すなわち、まず２つの関数値の減
算を行い２次に点Ａ　Ｃ）　Ｘ、座標の下位（Ｍｌ−ｒ
ｎｌ）ビットを乗算し、結果を（Ｍｓ−ｍｓ）ビット右
にシフトする。

■　Ｘや、・・・ＸＮＯについて上記■、■と同様の計
算を行う０ ■　■と■、■の結果を加算する。すなわち下記の計算
が行われる。

＋・・・・・・ ＋　ｆ（ｘｌ、１．　ｘ町＊＋ｓ　Ｘ５ｏ）　　　　　
　　　　ｍ＋＋ｍ＋ｅ＋ｍｔａＱ本発明の一実施として
、Ｒ，Ｇ、Ｂ各８ビットの刺激値信号を入力し、これに
対応する印刷の三原色インクＹ、Ｍ、Ｃ各８ビットの濃
度値信号を出力するフルカラープリンタ用色変換回路を
例にとって第４図、第５図にもとづき説明する。

第４図において第１図と同一記号部分は同一部分を示す
。

１はＲＯＭ、２は補間演算累積部、３は第１演算部、４
は第２演算部、５は第３演算部、６はセレクタ、２１は
第２レジスタ、２２は第２レジスタ、２３は第４演算部
、２４はＲＯＭ、２５はセレクタ、２６は累積加算器で
ある。

第１演算部３は制御信号Ｃｏｔが印加されないとき、８
ビツトの入力データのうち上位５ビツトＲｕ５をスルー
で出力し、　　ＣＯｔが印加されたとき上位５ビツト＋
１を出力する。第２演算部４及び第３演算部５も、同様
に制御信号ＣＩＨ及びＣＯＳが印加されないとき上位５
ビツトのＧｕ　５　、　Ｂｕ　５をスルーで出力するが
ｔ　ＣＯＳ及びＣＯｓが印加されたときＧｕ５＋１、Ｂ
ｕ５＋１をそれぞれ出力する。

第２レジスタ２１は、入力データのうち上位５ヒツト（
２）　Ｒｕ　５　、　Ｇｕ　５　、　Ｂｕ　５がアドレ
スとしてＲＯＭ１に印加されたときの出力Ｙｏｏｏ　、
　Ｍｇ。。、Ｃ０゜。を保持するものである。

累積加算器２６はセレクタ２５の出力を順次加算するも
のである。

なお、出力信号Ｙ、Ｍ及びＣを算出する回路は基本的に
同じであるから、以下Ｙについてのみ代表的に説明する
。

なお、第３図のＣｏｔ〜Ｃ０，は制御信号であシ、その
発生手段である制御部は図示省略した。また前記■〜■
に対応して以下のように補間演算を行うが、■について
はまとめて行わずに４回にわけて累積演算を行う。

■′　入カデータＲ，Ｇ、Ｂ各８ビットのうち、上位５
ビツトをＲｕ　、　Ｇｕ　、　Ｂｕとし、下位３ビツト
をＲＬ　、　ＧＬ　、　１３Ｌとする。初めに制御信号
ＣＯＩ　〜ＣｏＲは印加されず、第１演算部３〜第３演
算部５はそれぞれＲｕ　、　Ｑｕ　、　Ｂｕをスルーで
出力する。これらのＲｕ　、　Ｇｕ　、　Ｂｕをアドレ
スとして、関数値を格納し＆ＲＯＭ１が読出され、出力
ＹＯＯＯが得られる。このとき制御信号Ｃａｎ　＊　Ｃ
Ｏｔ　、　Ｃｏ−が印加され、このｙｏａ。

が第２レジスタ２２にラッチされ、またセレクタ２５が
このＲＯＭＩの出力Ｙ、、、を出力し、これが累積加算
器２６に保持される。（前記■の最終項）■′　次に第
１演算部３に制御信号Ｃ１１ｌを入力する０これによυ
第１演算部３は（出力＝入力＋１）のモードとな、９．
Ｒｕ＋１を出力する０これにより今度はＲＯＭＩのアド
レスはＲｕ＋１　ｔ　Ｇｕ　ｊ　Ｂｕとなｐ、Ｙｈｏｏ
が出力される。このとき第２レジスタ２２に制御信号Ｃ
ｏ＠が印加されるので、このＲＯＭ１の出力Ｙｈｏｏが
第２レジスタ２２にラッチされる０ ■′　これＫもとづき第４演算部２３が第２レジスタ２
２に保持され九ＹＭｏから第ルジスタに保持されたＹＯ
Ｏ＠を減算する。すなわち（Ｙｈｏｏ　−Ｙ＠ＩＩＱ）
が計算される。このときセレクタ６はその制御信号ＣＯ
４により前記ＲＬを選択出力してＲＯＭ２４に送出する
ので、　　ＲＬ　（Ｙｈ＋ｎ　−Ｙｏｏｏ　）が行われ
、この結果を３ビツト右にシフトした出力がＲＯＭ２４
よりＬ 得られる。すなわちＢ　（Ｙｈｏｏ−Ｙｏｏｏ　）が計
算される０勿論この計算は乗算器で行うこともできるが
ＲＯＭ０方が安価である。そしてこの計算結果がセレク
タ２５に印加された制御信号ＣＯ？により累積加算器２
６に送出される。このとき累積加算器２６に印加された
制御信号ＣＯＳにより、前記■にて保Ｌ 持していたＹＯ６６との加算が行われ、　Ｙ２Ｏ２＋　
Ｔ　（Ｙｈｏ。

−Ｙ（１０＠　）が計算される。

■′　それから第２演算部４に制御信号ＣＯＷを入力し
てこれを（出力＝入力＋１）のそ−ドとし。

龜＋１を出力させる０これによ、りＲＯＭＩのアドレス
はＲｕ　、　Ｇｕ＋１　、　Ｂｕとなシ、出力ｙｏｈｏ
を得。

これが第２レジスタ２２に保持される。そして第４演算
部２３で（Ｙｏｈｏ　−Ｙｏｏｏ　）が計算され、これ
がＲＯＭ２４に出力される。このときＲＯＭ２４にはセ
レクタ６からＧＬが出力されているので、　　ＲＯＬ Ｍ２４からＢ　（Ｙｏｂ＋−Ｙｏｏｏ　）が出力され、
これがセレクタ２５より累積加算器２６に送出され、か
くしてＹ、、、十警（Ｙｈｏｏ−Ｙｏｏｏ）＋キ（Ｙｏ
ｈｏ−Ｙｏｏｏ　）が計算され、これが累積加算器２６
に保持される。

■″　その後、第３演算部５に制御信号ＣＯＳを入力し
、これを（出力＝入力＋１）モードとして、　Ｒｕ＋１
を出力させる。これによｊｉ）ＲＯＭＩのアドレスはＲ
ｕ　、　Ｃｕ　、　Ｒｕ＋１となシ、出力Ｙｏｏｈを得
、とれが第２レジスタ２２に保持される。そして第４演
算部２３で（Ｙｏｏｈ　−Ｙｏｏｏ　）が計算され、こ
れがＲＯＭ２４に出力される。このときＲＯＭ２４には
セレクタ６からＢＬが出力されているので、　ＲＯＭ２
４Ｌ から−（’Ｌｏｈ　−Ｙｏｏｏ　）が出力され、これが
セレクタ２５により系積加算器２６に送出される。その
結果 ｙ、、＋Ｒ１−（ｙ、、−ｙ、。。）＋　”　（Ｙｏｕ
。−Ｙｏ、）十匹（Ｙｏｏｈ−Ｙｏｏｏ　）ｇ　　　　
　　　　　Ｔ　　　　　　　　　８となシ所望の補間結
果が得られる。

なお前記の説明は、補間演算の順序をＲｕ＋１＃Ｇｕ＋
１．Ｒｕ＋１の履で行った例について説明したが、この
順序は適宜選択できるものである。

このような計算をＭ、Ｃについても行うことによｊ５．
Ｍ、Ｃに対する各補間データが得られる０このときこの
ような回路を複数段は並列処理することもでき、また１
組の回路で時分割毎にそれぞれの補間データを計算する
こともできる。

このようにＲ，Ｇ、Ｂ８ビット入力に対し上位各５ビッ
トについてＹＭＣ値をＲＯＭに格納し。

下位各３ピットで直線補間を行うとき、ＲＯＭＩの容量
は、２１″Ｘ２４＝０．７５Ｘ２”ビットつまシ約０．
１Ｍバイトとな９１ＭビットのＲＯＭ１個で格納可能と
なる。まお、出力は２４ビツトパラレルの方が都合がよ
いので２５６にビットのＲＯＭを３個使用する。

勿論、上位、下位ビットの選択は前記実施例に限定され
るものではなく適宜定めることが可能である。セしてＲ
，Ｇ、Ｂの３色の場合のみに限定されず、Ｋを使用する
ものに対しても同様に適用できる。

〔発明の効果〕

多次元の入力データを一定の規則に従って交換して出力
する装置は一般に演算回路で実現されていたが２回路規
模が大きく、高価で変換速度も遅かった。これを本発明
によればＲＯＭと加算１乗算回路等で多次元の入力デー
タ変換装置を構成できるため、安価に高速の変換を行う
ことができる。

また演算回路で実現不可能な特殊な変換も実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図。 第２図は１次元での補間方法説明図。 第３図は２次元の補間方法説明図。 第４図は本発明の一実施例構成図。 第５図はそのタイムチャート説明図である。 １・・・ＲＯＭ。 ２・・・補間演算部。 ３・・・第１演算部。 ４・・・第２演算部。 ５・・・第３演算部。 ６・・・セレクタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｎ次元のディジタル・データを入力し、これらの入力デ
   ータを所定の変換規則に従って変換して出力するデータ
   変換装置において、 Ｎ個の入力データをそれぞれ所定のビット幅の上位ビッ
   トＵ＿１、Ｕ＿２・・・Ｕ＿Ｎおよび下位ビットＬ＿１
   、Ｌ＿２・・・Ｌ＿Ｎに２分しこれら上位ビットＵ＿１
   、Ｕ＿２・・・Ｕ＿Ｎのすべての値の組合わせに対応す
   る変換出力値を格納した記憶手段（１）と、 この記憶手段（１）の出力および前記下位ビットに関し
   て補間演算を行う補間演算手段（２）を具備し、前記上
   位ビットＵ＿１、Ｕ＿２・・・Ｕ＿Ｎに対応する変換出
   力値ｆを読出すとともに、これら上位ビットＵ＿１、Ｕ
   ＿２・・・Ｕ＿Ｎのうちの１個Ｕ＿ｉ（ｉはＮ以下の自
   然数）だけをＵ＿ｉ＿＋＿１またはＵ＿ｉ＿−＿１に置
   換してこれに対応する変換出力値ｆ＿ｉを前記記憶手段
   （２）より読出し、変換出力値ｆおよびｆ＿ｉを前記下
   位ビットに関して直線補間した値ｆ′を算出し、この直
   線補間をすべての前記ｉに関して繰返し実行して変換出
   力値を出力することを特徴とするデータ変換装置。