KR102140445B1 - 컬러 룩 업 테이블 압축 - Google Patents

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Abstract

메모리 장치는 압축된 차이 테이블 및 잔여 테이블을 갖는 압축된 컬러 테이블을 포함한다. 차이 테이블은 복수의 차이 노드를 포함하고, 각각의 차이 노드는 오리지널 컬러 테이블의 노드 값과 기준 테이블의 대응하는 노드 값 간의 차이인 값을 나타낸다. 잔여 테이블은 잔여 노드를 포함하고, 각각의 잔여 노드는, 오리지널 컬러 테이블의 노드 값과 재구성된 압축된 차이 테이블의 대응하는 노드 값 간의 차이인 값을 나타낸다.

Description

컬러 룩 업 테이블 압축{COLOR LOOK UP TABLE COMPRESSION}
컬러 관리 시스템은 이미지 스캐너, 디지털 카메라, 컴퓨터 모니터, 프린터 및 대응하는 매체와 같은 다양한 장치의 컬러 표현 사이에서 제어되는 변환을 제공한다. 장치 프로파일은, 원시 장치 컬러 공간(native device color space)과 장치-독립적 컬러 공간 사이, 장치-독립적 컬러 공간과 원시 장치 컬러 공간 사이, 및 소스 장치 컬러 공간과 직접적으로 타겟 장치 컬러 공간 사이와 같은 컬러 공간들 사이에서 컬러 데이터를 변환하기 위한 정보를 컬러 관리 시스템에 제공한다.
도 1은 압축된 컬러 테이블을 갖는 예시적인 메모리 장치를 예시하는 블록도이다.
도 2는 도 1의 메모리 장치에 대한 컬러 테이블을 압축하는 예시적인 방법을 예시하는 블록도이다.
도 3은 도 2의 예시적인 방법의 추가적인 특징을 갖는 예시적인 방법을 예시하는 블록도이다.
도 4는 압축된 컬러 테이블을 갖는 또 다른 예시적인 메모리 장치를 예시하는 블록도이다.
도 5는 압축된 컬러 테이블을 디코딩하는 예시적인 방법을 예시하는 블록도이다.
도 6은 도 2, 도 3 및 도 4의 방법 및 도 1 및 도 4의 메모리 장치의 예를 통합하는 예시적인 시스템을 예시하는 블록도이다.
도 7은 도 5의 방법 및 도 1 및 도 2의 메모리 장치의 예를 통합하는 예시적인 시스템을 예시하는 블록도이다.
다음의 상세한 설명에서, 첨부 도면이 참조되며, 이 첨부 도면은 본 명세서의 일부를 형성하며, 본 개시가 실시될 수 있는 특정 실시예가 첨부 도면에서 예시적으로 도시된다. 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예가 사용될 수 있고 구조적 또는 논리적 변경이 이루어질 수 있음을 이해해야 한다. 따라서, 이하의 상세한 설명은 제한적인 의미로 해석되어서는 안 되며, 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 의해 규정된다. 본 명세서에 기술된 다양한 실시예의 특징은 달리 구체적으로 명시되지 않는 한, 부분적으로 또는 전체적으로 서로 조합될 수 있음을 이해해야 한다.
컬러 공간은 축을 갖고 컬러를 수치적으로 기술하는 시스템이다. 2- 차원 및 3-차원(부가 제조) 인쇄 장치와 같은 일부 출력 장치는 한 유형의 CMYK(cyan-magenta-yellow-key(black)) 컬러 공간을 사용할 수 있고, 한편 일부 소프트웨어 애플리케이션 및 디스플레이 장치는 한 유형의 RGB(red-green-blue) 컬러 공간을 사용할 수 있다. 부가적으로, 일부 소프트웨어 장치는 단색(monochromatic) 또는 그레이 스케일 컬러 공간(gray scale color space)을 사용할 수 있다. 예를 들어, CMYK 컬러 공간에서 표현되는 컬러는 청록색 값, 자홍색 값, 황색 값, 및 컬러를 수치적으로 나타내는 결합된 키 값을 갖는다.
다양한 컬러 공간 사이의 변환을 제공하는 컬러 테이블은 컬러 관리에서 광범위하게 사용되며, 일반적인 예는 장치 독립적 컬러 공간(이를테면, CIELAB, 즉, L*a*b*)으로부터 장치 의존적 컬러 공간(이를테면, RGB 또는 CMYK)으로의 변환 및 그 역의 변환이다. 매핑은, 보간이 적용될 수 있는 하나 이상의 단일 또는 다차원 룩업 테이블과 같은 테이블을 사용하여, 또는 변환을 위한 일련의 파라미터를 통해 지정될 수 있다. 컬러 테이블은, 런타임 계산(runtime computation)을 컬러 룩업 테이블로서 더 간단한 어레이 인덱싱 연산(array indexing operation)으로 대체하는, 메모리 장치 상의 어레이 또는 다른 데이터 구조를 포함할 수 있다. 본 개시의 목적을 위해, 컬러 테이블은 또한 단색 및 그레이 스케일 컬러 테이블을 포함할 수 있다.
예를 들어, 컬러 테이블은 전체 컬러의 범위로부터 M개의 컬러를 수용할 수 있는 M개의 노드의 세트를 포함할 수 있다. 각각의 노드는 비트 또는 바이트의 세트로 표현된 특정 컬러 값을 포함한다. RGB 컬러 공간에서 256개의 컬러의 컬러 테이블은 256개의 노드로 표현될 수 있고, 각각의 노드는 18 비트, 즉, 적색, 녹색 및 청색의 각각의 값에 대해 6 비트의 심도를 갖는다.
컬러 프로파일은 상이한 컬러 공간 사이의 변환을 특성화하는 데이터 파일이다. 일 예에서, 컬러 프로파일은, 소스 또는 타겟 컬러 공간과 같은 장치-의존적 컬러 공간, 및 PCS(profile connection space)와 같은 장치-독립적 컬러 공간 사이의 매핑 및 그 반대 매핑과, 특정 장치 또는 뷰잉 규격의 컬러 속성을 기술할 수 있다. 컬러를 캡처 또는 디스플레이하는, 프린터, 모니터, 텔레비전, 운영 체제, 브라우저 및 다른 장치 및 소프트웨어를 포함하는 장치 및 소프트웨어 프로그램은 하드웨어 및 프로그래밍의 다양한 조합을 포함하는 프로파일을 포함할 수 있다.
ICC 프로파일은 ICC(International Color Consortium)에 의해 공표된 표준에 따라 컬러 공간을 특성화하는 데이터의 세트인 예시적인 컬러 프로파일이다. ICC 프로파일 프레임워크는 다양한 컬러 공간 사이에서 통신하고 교환하기 위한 표준으로서 사용되고 있다. ICC 프로파일은 장치의 유형에 따라 달라질 수 있는 다수의 데이터 기록을 포함한다. 컬러 룩업 테이블을 포함하는 것과 같은 일부 기록은 컬러 변환에 사용하기 위한 데이터를 제공한다. 컬러 룩업 테이블 기록은, 장치 공간과 PCS 간의 컬러 변환을 위한 파라미터를 제공하는 다수의 구성요소를 포함한다. 룩업 테이블은 컬러 변환 행렬, 1-차원 룩업 테이블 및 다차원 룩업 테이블을 포함할 수 있다. 룩업 테이블의 입력 및 출력에서의 채널의 수는 수반되는 컬러 공간에 따라 달라질 것이다.
ICC 프로파일은 상이한 장치 간의 컬러 충실도(color fidelity)를 달성하기 위해 하드웨어 및 프로그래밍의 다양한 조합으로서 컬러 문서에 종종 임베딩되고, 이는 이러한 문서의 전체 크기를 증가시킨다. 각각의 그래픽 요소, 즉 컬러 문서 내의 도면 또는 이미지는 그 자신의 ICC 프로파일을 가질 수 있다. 컬러 프로파일 내의 컬러 테이블의 크기는 또한 공간의 더 미세한 샘플링 및 더 큰 비트 심도에 따라 증가할 것이다. 컬러 프린터와 같은 장치에서, 컬러 테이블은 프린터 펌웨어 또는 다른 하드웨어에 종종 임베딩되고, 여기서 컬러 테이블은 저장 장치에서 컴퓨터 메모리를 소비한다.
일반적으로, 프로파일은 CLUT1, CLUT2,..., CLUTN과 같은 프로세싱될 N개의 컬러 테이블을 포함할 수 있다. 상이한 렌더링 의도(rendering intent)를 나타내는 다수의 컬러 테이블이 종종 하나의 ICC 프로파일에 포함된다. 또한, 입력 컬러 공간은 Jin개의 채널을 포함하고, 출력 컬러 공간은 Jout개의 채널을 포함하고, ICC 프로파일의 많은 예에서, Jin 및 Jout은 하나 이상의 채널일 수 있다. 각각의 출력 채널에서, 대응하는 룩업 테이블은 MJin개의 노드를 포함한다.
일부 시나리오에서, 특히, 다수의 컬러 공간, 인쇄 매체 및 선호도를 지원하기 위해 컬러 장치의 룩업 테이블의 수가 증가하기 때문에, 이러한 컬러 테이블을 저장하기 위해 소비되는 펌웨어 메모리의 양은 문제가 될 수 있다. 공간의 더 미세한 샘플링 및 더 큰 비트 심도에 대한 경향은 또한 테이블 크기의 증가를 발생시키고, 이러한 메모리 문제를 더 악화시킨다. 부가적으로, 효율적인 메모리 사용 및 저장 공간 소비에 대한 문제는 ICC 소스 프로파일과 같은 컬러 문서에 임베딩된 컬러 테이블에 대해 적용 가능하다. 임베딩된 프로파일이 사용되는 애플리케이션에서, 임베딩된 프로파일은 오버 헤드를 나타낸다.
도 1은 압축된 컬러 테이블(102)을 포함하는 예시적인 메모리 장치(100)를 예시한다. 압축된 컬러 테이블(102)은 압축된 오리지널 컬러 테이블일 수 있다. 오리지널 컬러 테이블은 노드의 세트를 포함한다. 일 예에서, 메모리 장치(100)는 프린터 카트리지 또는 프린터에 포함될 수 있다. 다른 예에서, 메모리 장치(100)는 프린터 카트리지 상의 하나의 부품 및 함께 프로세싱될 수 있는 프린터 상의 다른 부품과 같은 협력 부품에 포함된다. 압축된 컬러 테이블(102)은 압축된 차이 테이블(104) 및 잔여 테이블(106)을 포함하는 것으로서 메모리 장치(100) 상에 제공된다. 압축된 컬러 테이블(102)은 이진 파일을 포함하는 파일의 세트 또는 비트스트림으로서 저장될 수 있다. 차이 테이블(104)은 복수의 차이 노드를 포함하고, 각각의 노드는 오리지널 컬러 테이블의 노드 값과 기준 테이블의 노드 값 사이의 차이를 나타낸다. 기준 테이블은 미리 선택되거나 미리 결정된 값을 갖는 노드를 포함한다. 일 예에서, 기준 테이블의 노드 값은 오리지널 컬러 테이블의 노드를 나타낸다. 잔여 테이블(106)은 복수의 잔여 노드를 포함하며, 각각의 노드는 오리지널 컬러 테이블의 노드 값과 재구성된 압축된 차이 테이블의 노드 값 간의 차이를 나타낸다.
예시적인 메모리 장치(100)는 하나 이상의 휘발성 또는 비휘발성 컴퓨터 저장 매체의 조합을 포함하도록 구현될 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독 가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 다른 데이터와 같은 정보를 저장하기 위한 임의의 적합한 방법 또는 기술로서 구현될 수 있다. 전파 신호 자체는 저장 매체 또는 메모리 장치로 한정되지 않는다. 메모리 장치는 프로세서 및 컬러 변환을 수행하도록 프로세서를 제어하기 위한 컴퓨터 명령어의 세트를 저장하기 위한 메모리를 포함하는 시스템의 부분으로서 포함될 수 있다. 예는, 잉크 또는 매체 파라미터 또는 장치 규격과 같은 그러한 규격에 기초하여 컬러 변환을 수행하기 위해 프린터에 의해 판독될 수 있는 프린터 카트리지의 부분으로서 포함되는 메모리 장치를 포함한다.
도 2는 컬러 테이블 또는 오리지널 컬러 테이블을 압축하기 위해 사용될 수 있는 예시적인 방법(200)을 예시한다. 예는 하나의 1-차원 컬러 테이블, 즉, 하나의 입력 채널, 하나의 출력 채널 및 따라서 M개의 노드를 갖는 컬러 테이블을 참조하여 설명되지만, 개념이 다차원 컬러 테이블 및 다른 컬러 프로파일 기록으로 전달될 수 있다. 차이 테이블은 202에서 압축된다. 차이 테이블은 컬러 테이블의 노드의 값과 기준 테이블의 노드의 값 간의 차이를 나타내는 복수의 차이 노드를 포함한다. 압축된 차이 테이블은 204에서 잔여 테이블을 생성하도록 재구성되고 적용된다. 잔여 테이블은 컬러 테이블의 노드의 값과 재구성된 압축된 차이 테이블의 노드의 값 간의 차이를 나타내는 복수의 잔여 노드를 포함한다. 압축된 차이 테이블 및 잔여 테이블은 장치(100)와 같은 메모리 장치 상에 데이터 파일로서 저장될 수 있다.
일 예에서, 차이 컬러 테이블은, 다른 시스템이 사용될 수 있지만, 상이한 주파수로 진동하는 코사인 함수의 합에 관하여 데이터 포인트의 유한 시퀀스를 표현하는 이산 코사인 변환, 또는 DCT를 사용하여 202에서 압축된다. DCT 압축은, 컬러 테이블이 단일 또는 다중 차원으로 표현될 수 있는 예에 특히 적합할 수 있다. 다른 예에서, 차이 컬러 테이블은 SPIHT(Set Partitioning In Hierarchical Trees) 및 SPECK(Set Partitioned Embedded bloCK)와 같은 웨이브렛(wavelet)에 기초할 수 있는 시스템을 사용하여 압축될 수 있다.
예시적인 방법(200)은, 컬러 테이블을 파일 또는 비트스트림으로 압축하는 방법(200)을 수행하도록, 프로세서 및 메모리를 갖는 컴퓨팅 장치와 같은 시스템을 제어하기 위한 하나 이상의 하드웨어 장치 및 프로그램의 조합을 포함하도록 구현될 수 있다. 파일 또는 비트스트림은 추가적인 파일 또는 비트스트림으로 세분화될 수 있다. 방법(200)은 프로세서를 제어하기 위한 실행 가능한 명령어의 세트로서 구현될 수 있다. 본 개시의 다른 방법은 물론 시스템을 제어하기 위한 하드웨어 및 프로그래밍의 조합으로서 구현될 수 있다.
데이터 압축은 오리지널 표현보다 더 적은 비트를 사용하여 정보를 인코딩하는 것을 포함한다. 무손실 압축 및 손실 압축은 2개의 형태의 데이터 압축이다. 무손실 압축에서, 오리지널 데이터와 재구성된 무손실 압축 데이터 간에 어떠한 디지털 차이도 존재하지 않는다. 대조적으로 오리지널 데이터의 일부는 손실 압축 데이터의 재구성 시에 손실된다.
예시적인 방법(200)에서, 특정 무손실 압축 시스템은 압축될 오리지널 컬러 테이블의 특정 특성을 활용하기 위해 사용될 수 있다. 오리지널 컬러 테이블에 특정된 무손실 압축은, 오리지널 컬러 테이블과 어떠한 디지털 차이도 없는 컬러 테이블로 재구성될 수 있는 파일에 적용될 수 있다. 일반적인 무손실 압축 시스템을 임의의 종류의 데이터를 압축하는데 사용될 수 있다. 이러한 파일 중 하나 이상은 파일의 크기를 추가로 감소시키기 위해 일반적인 무손실 압축 시스템을 사용하여 추가로 압축될 수 있다.
도 3은 방법(200)에서와 같이 오리지널 컬러 테이블을 압축하는 예시적인 방법(300)을 예시한다. 예시적인 방법(300)은 컬러 테이블 데이터의 특정 특성을 이용하는 특정 무손실 압축 스테이지 및 높은 데이터 압축을 위한 일반적인 무손실 압축 스테이지를 포함하는 스테이지에서 구현될 수 있다. 일 예에서, 방법의 스테이지는 연속적으로 수행된다.
프로세스(300)는 302에서 오리지널 컬러 테이블 및 기준 테이블로부터 차이 테이블을 생성한다. 차이 테이블은 복수의 차이 노드를 포함하고, 각각의 노드는 오리지널 컬러 테이블의 노드 값과 기준 테이블의 노드 값 간의 차이를 나타내는 값을 포함한다. 일 예에서, 오리지널 컬러 테이블 및 기준 테이블은 각각 M개의 노드를 포함한다. 오리지널 컬러 테이블의 각각의 노드 값은, 차이 테이블의 대응하는 노드의 값을 제공하기 위해 기준 테이블의 대응하는 노드 값에서 감산된다. 따라서, 오리지널 컬러 테이블의 노드 위치(j)에서의 값은 차이 컬러 테이블의 노드 위치(j)에서의 값을 제공하기 위해 기준 테이블의 노드 위치(j)에서의 값으로부터 감산되고, 여기서 j는 1 내지 M의 노드 위치이다.
기준 테이블은, 오리지널 컬러 테이블의 노드를 나타낼 수 있는 미리 선택되거나 미리 결정된 값을 갖는 노드를 포함한다. 일 예에서, 차이 노드에 대한 값이 더 작을수록, 잔여 테이블 내의 노드 값이 더 작고, 이는 효율적인 압축을 제공할 수 있다. 일 예에서, 기준 노드에 대한 값은 기준 테이블에 대해 {0, 1, 2...(M-1)}일 수 있다.
차이 테이블은 304에서 압축된다. 이 예에서, 차이 테이블은, 306에서 양자화된 계수의 세트를 생성하도록 추가로 프로세싱될 수 있는 계수의 세트를 생성하기 위해 DCT를 통해 압축된다. M개의 노드를 갖는 차이 테이블은 M개의 계수를 생성할 것이다. 계수의 세트 내의 계수 각각은 고정된 스텝 크기(Δ)에 의해 분할되거나 양자화되고, 가장 가까운 정수로 반올림되어, 306에서 M개의 양자화된 계수의 세트를 제공할 수 있다. 양자화된 계수는 308에서 이진 파일에 기록될 수 있다.
압축된 차이 테이블은, 310에서 초기에 재구성된 테이블을 생성하기 위해, 기준 테이블로 재구성되어 적용된다. 예를 들어, 306으로부터의 양자화된 계수는 재구성된 차이 테이블을 생성하는데 사용된다. 예에서, 스텝 크기(Δ)로 곱해진 양자화된 계수는 역 DCT 프로세스에 적용되고, 가장 가까운 정수로 반올림되어, 재구성된 차이 테이블의 노드에서의 값을 획득한다. 재구성된 차이 테이블은 310에서 초기 재구성된 테이블을 획득하기 위해 기준 테이블에 가산된다. 일 예에서, 재구성된 차이 테이블 및 기준 테이블 각각은 M개의 노드를 포함하고, 재구성된 차이 테이블의 각각의 노드 값은, 초기에 재구성된 테이블 내의 대응하는 노드에서의 값을 제공하기 위해, 기준 테이블 내의 대응하는 노드 값에 가산된다.
초기에 재구성된 테이블은 312에서 잔여 테이블을 획득하기 위해 오리지널 컬러 테이블로부터 감산된다. 일 예에서, 초기에 재구성된 테이블 및 오리지널 컬러 테이블 각각은 M개의 노드를 포함하고, 초기에 재구성된 테이블의 각각의 노드 값은, 잔여 테이블 내의 대응하는 노드에서의 값을 제공하기 위해 오리지널 테이블 내의 대응하는 노드의 값으로부터 감산된다. 잔여 테이블은 314에서 이진 파일에 기록될 수 있다. 일 예에서, 초기에 재구성된 테이블에 가산된 잔여 테이블은, 오리지널 컬러 테이블과 어떠한 디지털 차이도 없거나 일반적으로 디지털 데이터가 없는 컬러 테이블을 생성한다. 또 다른 예에서, 잔여 테이블은, 초기에 재구성된 테이블에 가산된 잔여 테이블이 오리지널 컬러 테이블의 근사치를 생성하도록 결정된다.
양자화된 계수 및 잔여 테이블은 대응하는 비트 할당 테이블을 계산하는데 사용된다. 양자화된 계수는, 308에서 이진 파일에 기록된 양자화된 계수를 디코딩하는데 사용될 수 있는 CBAT(coefficient bit assignment table)를 316에서 계산하는데 사용된다. 유사하게, 잔여 테이블의 값은, 314에서 이진 파일에 기록된 잔여 테이블을 디코딩하는데 사용될 수 있는 RBAT(residue bit assignment table)를 318에서 계산하는데 사용될 수 있다. 단일 차원의 오리지널 컬러 테이블은 하나의 CBAT 및 하나의 RBAT를 포함할 것이다.
316, 318에서 생성된 CBAT 및 RBAT는, 얼마나 많은 비트가 각각의 양자화된 계수 또는 잔여 값에 할당되는지에 관련된 정보를 각각 저장한다. 예를 들어,
Figure 112019079617341-pat00001
비트는 -0.5 내지 L-0.5의 범위 내의 실수를 정수 값으로 양자화하는데 사용되고,
Figure 112019079617341-pat00002
는 L의 밑수(base)-2 로그(logarithm), log2(L)의 천장 함수(ceiling function)를 나타내고, 천장 함수는 실수를 가장 작은 후속 정수로 매핑한다. 계수 및 잔여 값이 음수일 수 있기 때문에, CBAT 및 RBAT의 부호에 대해 추가 비트가 제공된다.
예시적인 프로세스는 316, 318에서 CBAT 및 RBAT 각각에 대한 비트 할당 테이블을 계산하기 위해 적용할 수 있다. 주어진 출력 채널에 대해, 출력 채널의 양자화된 DCT 계수는 Qi,j로 표기되며, i(1 내지 N)는 컬러 테이블 넘버이고, j(1 내지 M)는 단일 차원 오리지널 컬러 테이블에 대한 노드 넘버(그리고 다차원 컬러 테이블에 대해 1 내지 MJin)이다. Qi,j가 0이면, Qi,j에 대해 필요한 비트(Bi,j)의 수는 Bi,j=0이고, Qi,j가 0가 아니면,
Figure 112019079617341-pat00003
이다.
일 예에서, 고정된 수의 비트(a)가 각각의 비트 할당 테이블의 모든 노드에 할당되고, 각각의 비트 할당 테이블의 크기를 결정하는데 사용될 수 있다. 노드 위치(j 또는 Lj)에서의 비트 할당 테이블의 값은 각각의 컬러 테이블(i)(1 내지 N)에 대해 필요한 최대 수의 비트(Bi,j)로부터 결정될 수 있다. 고정된 수의 비트(a)는 각각의 노드 위치(j)(1 내지 M)에 대해 결정된 바와 같이
Figure 112019079617341-pat00004
의 최대수로부터 결정될 수 있다. 따라서, 예에서, 단일 차원 컬러 테이블에 대한 하나의 비트 할당 테이블의 전체 크기는 aM 비트이다.
CBAT 및 RBAT의 전체 크기는 일반적인 무손실 압축을 통해 상당히 감소될 수 있다. 일반적인 무손실 압축은 Lempel-Ziv-Markov 체인 알고리즘 프로세스(또는 LZMA), GZIP(또는 GNU-zip) 프로세스, 또는 데이터 파일의 무손실 압축을 획득하기 위해 적용할 수 있는 다른 적절한 무손실 압축 시스템을 포함하는 다양한 압축 시스템을 사용하여 구현할 수 있다. CBAT는 320에서 압축될 수 있고, RBAT는 LZMA와 같은 무손실 압축으로 322에서 압축될 수 있다.
일부 예에서, 양자화된 계수 및 잔여 이진 파일은 일반적인 무손실 압축으로 압축될 수 있지만, LZMA는, 비트 할당 테이블에 대한 압축 성능만큼 양호한 양자화된 계수 및 잔여 테이블에 대한 압축 성능을 갖지 않을 수 있고, 이는 높은 중복성을 포함할 수 있다.
306에서 양자화된 계수를 생성하는데 사용되는 선택한 스텝 크기(Δ)는 압축량에 영향을 줄 수 있다. 압축 비율은 모든 파일의 크기로 분할된 오리지널 컬러 테이블의 크기, 즉, 양자화된 계수, 잔여 테이블 및 비트 할당 테이블의 크기로부터 결정될 수 있다. 더 큰 스텝 크기(Δ)는 더 작은 양자화된 DCT 계수이지만 더 큰 잔여 값을 달성하지만, 더 작은 스텝 크기(Δ)는 더 큰 양자화된 DCT 계수이지만 더 작은 잔여 값을 달성한다. 최적화된 압축 비율은 양자화된 계수 파일의 크기 및 잔여 테이블 파일의 크기의 균형을 유지한다. 압축 비율을 스텝 크기(Δ)의 함수로 계산할 때, 압축 비율이 우선 증가하고, 최적화된 스텝 크기(Δopt)에서 피크에 도달하고, 스텝 크기(Δ)가 증가될 때 감소한다고 결정되었다. 일 예에서, 일반적으로 높은 압축 비율은 대략 2의 선택된 스텝 크기(Δ)에서 달성될 수 있다.
DCT 압축은 또한, 컬러 테이블이 다수의 차원으로 표현될 수 있는 예에 특히 적합할 수 있다. 306에서 다차원 컬러 테이블을 추가로 프로세싱하는데 있어서, Jin-차원 양자화된 계수는 선택된 차수의 1-차원 데이터 스트림으로 재정렬될 수 있다. 선택된 순서는, DCT 변환 후의 에너지가 저주파수 도메인에 집중되기 때문에, 양자화된 계수를 재정렬하는데 사용될 수 있는 3-차원 지그재그 정렬과 같은 다차원 지그재그 정렬에 기초할 수 있다. 3-차원 정렬을 수행하는데 있어서, 평면(i + j + k = c)이 c의 오름차순으로 방문되고, 각각의 평면 내에서 2-차원 지그재그가 수행되도록, 순회(traversal)가 구성될 수 있다. 저주파수에서 고주파수로의 양자화된 계수의 이러한 순회는 계수 비트 할당 테이블에 매우 많은 양의 중복성을 도입할 수 있고, 이는 압축 시에 데이터를 효율적인 패킹(packing)을 제공할 수 있다. 다차원 컬러 테이블로부터의 양자화된 계수의 결과적인 1-차원 데이터 스트림은 308에서 이진 파일에 기록될 수 있다.
다차원 테이블의 경우에, 각각의 출력 채널은 별개의 계수 비트 할당 테이블에 대응할 수 있다. 따라서, Jout개의 출력 채널을 갖는 프로파일은 Jout개의 계수 비트 할당 테이블을 포함할 것이다. 각각의 비트 할당 테이블 내의 노드는 오리지널 컬러 테이블의 노드에 대응한다.
도 4는 도 1의 압축된 컬러 테이블(102)에 대응할 수 있는 압축된 컬러 테이블(402)을 포함하는 예시적인 메모리 장치(400)를 예시한다. 메모리 장치(400) 상에 저장된 압축된 컬러 테이블(402)은 양자화된 계수(404), CBAT(compressed coefficient bit assignment table)(406), 잔여 테이블(408) 및 RBAT(compressed residue bit assignment table)(410)의 비트스트림을 포함한다. 예를 들어, 양자화된 계수(404)의 비트스트림은 방법(300)의 308에서 결정되고, 압축된 CBAT(406)의 비트스트림은 320에서 결정되고, 잔여 테이블(408)의 비트스트림은 312에서 결정되고, 압축된 RBAT(410)의 비트스트림은 322에서 결정되고, 이들은 메모리 장치(400) 상에 저장된다. 일 예에서, CBAT 및 RBAT는 LZMA 프로세스로 압축되고, 압축된 CBAT(406) 및 압축된 RBAT(410)는 메모리 장치(400) 상에 .Izma 파일로서 저장된다. 일 예에서, 양자화된 계수(404) 및 잔여 테이블(408)은 메모리 장치(400) 상에 이진 파일(.bin)로서 저장된다. (다른 예에서, 308, 312에서 생성된 양자화된 계수 및 잔여 테이블은 LZMA와 같은 일반적인 압축 기술로 압축되고, 파일(404 및 408)은 메모리 장치(400) 상에 Izma 파일로서 저장된다.) 메모리 장치(400)는 메모리 장치(100)의 예일 수 있다.
도 5는 메모리 장치(400) 상의 파일(404-410)과 같은 압축된 오리지널 컬러 테이블(402)을 디코딩하는 예시적인 방법(500)을 예시한다.
하나 이상의 파일(402, 404, 406 또는 408)이 일반적인 무손실 압축으로 압축되면, 메모리 장치(400) 상의 표준 무손실 압축 파일(402, 404, 406 또는 408)은 502에서 압축 해제된다. 예를 들어, 역(inverse) LZMA 또는 역 GZIP(즉, 320, 322 및 다른 파일에 적용된 일반적인 무손실 압축의 역)과 같은 표준 무손실 압축 해제 기술은, 502에서, 압축 해제된 비트 할당 테이블 또는 CBAT 및 RBAT를 산출하기 위해, 압축된 CBAT 및 RBAT 파일(406, 410)에 적용된다.
압축 해제된 CBAT는 양자화된 계수를 재구성하는데 사용되며, 압축 해제된 RBAT는 504에서 잔여 테이블을 재구성하는데 사용된다. 예를 들어, 압축 해제된 CBAT는, 이진 스트림의 얼마나 많은 비트가 M개의 계수의 각각의 양자화된 계수 값에 할당되는지를 결정하기 위해, 양자화된 계수 파일(404)에 적용된다. 유사하게, 압축 해제된 RBAT는, 이진 스트림의 얼마나 많은 비트가 잔여 테이블의 각각의 노드에 할당되는지를 결정하기 위해, 잔여 테이블 파일(408)에 적용된다.
504로부터의 M개의 재구성된 양자화된 계수의 세트는 506에서 차이 테이블을 획득하기 위해 프로세싱된다. 재구성된 계수는 미리 프로세싱된 계수를 획득하기 위해 양자화된 스텝 크기(Δ)와 곱해진다. DCT가 304에서 계수를 결정하는데 사용되면, 역 DCT 프로세스가 미리 프로세싱된 계수에 적용되고 가장 가까운 정수로 반올림되어, 506에서 압축 해제된 차이 테이블에서 M개의 노드를 획득한다.
302에서 사용되는 기준 테이블은 508에서 중간 테이블을 획득하기 위해 506으로부터 압축 해제된 차이 테이블에 가산된다. 일 예에서, 압축 해제된 차이 테이블 및 기준 테이블 각각은 M개의 노드를 포함하고, 압축 해제된 차이 테이블의 각 노드 값은, 중간 테이블 내의 대응하는 노드에서의 값을 제공하기 위해 기준 테이블 내의 대응하는 노드의 값에 가산된다. 따라서, 압축 해제된 차이 테이블의 노드 위치(j)에서의 값은 중간 테이블의 노드 위치(j)에서의 값을 제공하기 위해 기준 테이블의 노드 위치(j)에서의 값에 가산되고, j는 1 내지 M의 노드 위치이다.
508로부터의 중간 테이블은 510에서 압축 해제된 오리지널 컬러 테이블을 획득하기 위해 504로부터 재구성된 잔여 테이블에 가산된다. 일 예에서, 중간 테이블 및 재구성된 잔여 테이블 각각은 M개의 노드를 포함하고, 중간 테이블의 각각의 노드 값은, 압축 해제된 오리지널 컬러 테이블 내의 대응하는 노드에서의 값을 제공하기 위해, 재구성된 잔여 테이블 내의 대응하는 노드 값에 가산된다. 따라서, 중간 테이블의 노드 위치(j)에서의 값은, 압축 해제된 오리지널 컬러 테이블의 노드 위치(j)에서의 값을 제공하기 위해, 재구성된 잔여 테이블의 노드 위치(j)에서의 값에 가산되고, j는 1 내지 M의 노드 위치이다. 압축 해제된 오리지널 컬러 테이블은 방법(300)으로 압축된 오리지널 컬러 테이블과 동일하다.
방법(300)과 같은, 단일 차원 컬러 테이블을 압축하는 방법은, 기준 테이블로서 1DX1_unity.cxf를 사용하여 1DX1_75percent_nonlinear_mono.cxf 및 1DX1_90percent_nonlinear_mono.cxf 테이블에 적용되었다. 기준 테이블은 256개의 노드를 포함하며, 256개의 노드는 0에서 255까지 선형적으로 증가하는 노드를 포함한다. 기준 테이블은 메모리 장치(100) 상에 저장될 수 있지만, 또한 용이하게 계산될 수 있고, 압축된 오리지널 컬러 테이블의 파일의 부분으로서 저장되지 않는다. 이러한 예에서, M = 256 및 바이트 심도(각각의 노드에 값을 저장하는데 사용되는 바이트의 수)는 b = 2이다. 전체적으로, 각각의 테이블에 bM = 256 바이트가 있고, 양자의 테이블에 총 512 바이트가 있다. 잔여 값의 크기 및 계수의 크기의 균형을 상대적으로 최적화하기 위해 2의 정수 스텝 크기(Δ)가 선택되었다.
잔여 테이블, 양자화된 계수, RBAT 및 CBAT는 .bin 바이너리 파일로서 기록되고, .Izma 파일이 되기 위해 일반 무손실 LZMA 압축으로 압축된다. 잔여 테이블 및 양자화된 계수는 일반적인 무손실 압축으로 더 이상 압축되지 않는데, 왜냐하면 .Izma 파일이 대응하는 .bin 파일보다 크기가 더 큰 것으로 결정되었기 때문이다. 따라서, 잔여 테이블 및 양자화된 계수가 이진 파일로서 저장되었고, 한편 RBAT와 CBAT는 .Izma 파일로서 저장되었다.
표 1은, 잔여 테이블 및 양자화된 계수가 이진 파일로서 저장되고 RBAT 및 CBAT가 .Izma 파일로서 저장되었을 때, 파일의 크기를 바이트 단위로 도시한다. 2개의 압축된 오리지널 컬러 테이블은, 3.05의 압축 비율에 대해, 오리지널 테이블에 대한 512 바이트와 비교하여, 168 바이트만 차지하였다.
Figure 112019079617341-pat00005
도 6은 메모리 장치(604) 상에 압축된 컬러 테이블(602)을 생성하는데 사용될 수 있는 예시적인 시스템(600)을 예시한다. 압축된 컬러 테이블(602)은 압축된 차이 테이블(616) 및 잔여 테이블(618)을 포함할 수 있다. 일 예에서, 메모리 장치(604)는 예시적인 메모리 장치(100, 400) 중 하나에 대응할 수 있다. 예를 들어, 압축된 컬러 테이블(602)은 압축된 컬러 테이블(402)의 양자화된 계수(404), CBAT(compressed coefficient bit assignment table)(406), 잔여 테이블(408) 및 RBAT(compressed residue bit assignment table)(410)의 비트스트림을 포함할 수 있다. 예시적인 시스템(600)은, 방법을 수행하도록 프로세서(608)를 제어하기 위한, 메모리(610)에 저장된 컴퓨터 판독 가능 명령어의 세트로서, 방법(200, 300) 중 하나 이상과 같은 본 개시의 예시적인 방법을 구현하도록 구성된 프로세서(608) 및 메모리(610)를 갖는 컴퓨팅 장치(606)를 포함한다. 일 예에서, 컴퓨터 판독 가능 명령어의 세트는, 컴퓨팅 장치(606) 상에서 동작하도록 구성된 하드웨어 및 프로그래밍의 다양한 조합을 포함할 수 있는 컴퓨터 프로그램(612)으로서 구현될 수 있다. 컴퓨터 프로그램(612)은 메모리(610)에 저장되고, 메모리 장치(604) 상에 압축된 컬러 테이블(602)을 생성하기 위해 프로세서(608)에 의해 실행될 수 있다. 메모리 장치(604)는 프린터 카트리지와 같은 소모품(614)에 포함될 수 있다. 도 7은 시스템(600)과 같은 시스템으로 메모리 장치(604) 상에 생성된 압축된 컬러 테이블(602)을 적용하는데 사용될 수 있는 예시적인 시스템(700)을 예시한다. 예에서, 메모리 장치(604)는 액체 잉크, 건식 토너 분말 또는 프린터와 함께 사용하기 위한 다른 인쇄 또는 마킹 물질의 저장소(reservoir)를 갖는 프린터 카트리지와 같은 소모품(614)에 포함된다. 일 예에서, 프린터 카트리지는 흑색, 청록색, 자홍색 또는 황색 잉크에 대응하는 컬러 테이블과 같은 인쇄 또는 마킹 물질에 대응하는 컬러 테이블을 포함한다.
메모리 장치(604)는, 압축된 컬러 테이블(602)을 판독 및 적용하기 위해, 프로세서(704) 및 메모리(706)를 갖는 또 다른 컴퓨팅 장치(702)에 동작 가능하게 결합될 수 있다. 일 예에서, 컴퓨팅 장치(702)는 고유한 인쇄 능력을 포함하고, 메모리 장치(604)를 수용하고 컬러 룩업 테이블로서 압축된 컬러 테이블(602)을 압축 해제 및 판독할 수 있는 레이저 프린터 또는 잉크젯 프린터로서 구성될 수 있다. 컴퓨팅 장치(702)는, 메모리(706)에 저장되고 컬러 테이블(602)을 압축 해제하거나 그렇지 않다면 컬러 테이블(602)을 적용하기 위한 방법(500)과 같은 방법을 수행하도록 프로세서에 의해 실행 가능한 컴퓨터 판독 가능 명령어의 세트를 포함할 수 있다. 일 예에서, 컴퓨터 판독 가능 명령어의 세트는, 컴퓨팅 장치(702) 상에서 동작하도록 구성된 하드웨어 및 프로그래밍의 다양한 조합을 포함할 수 있는 컴퓨터 프로그램(708)으로서 구현될 수 있다. 컴퓨터 프로그램(708)은 메모리(706)에 저장되고, 메모리 장치(604) 상에서 압축된 컬러 테이블(602)을 압축 해제하기 위해 프로세서(704)에 의해 실행될 수 있다. 일 예에서, 메모리(706)는 방법(500)을 사용하여 기준 테이블을 저장할 수 있다. 다른 예에서, 기준 테이블은, 데이터 구조 내의 데이터와 같이 또는 프로세서(704)로 수행된 계산을 통해 컴퓨터 프로그램으로 생성된 바와 같은 컴퓨터 프로그램(708)의 부분으로서 포함되고, 메모리(706)에 저장될 수 있다.
일 예에서, 컴퓨팅 장치(702)는 인터넷 등의 컴퓨터 네트워크에 결합되고, 압축된 컬러 테이블(602)은 네트워크를 통해 컴퓨팅 장치(702)에 결합된 메모리 장치(604)에 저장된다. 소모품은, 컴퓨팅 장치(702)로 활성화될 때, 컴퓨팅 장치가, 압축된 컬러 테이블(602)을 프로세서(704)를 사용하여 판독 및 적용하기 위해, 압축된 컬러 테이블(602)(및 또한 가능하게는 기준 테이블)을 메모리 장치로부터 메모리(706)로 다운로딩하게 하는 코드를 포함할 수 있다.
본 명세서에서 특정 예가 예시되고 설명되었지만, 다양한 대안 및/또는 등가 구현예가 본 개시의 범위를 벗어나지 않고서, 도시되고 기술된 특정 예를 대체할 수 있다. 본 출원은 본 명세서에서 설명된 특정 예의 임의의 변경 또는 수정을 포함하도록 의도된다. 따라서, 본 개시는 청구 범위 및 그 등가 범위에 의해서만 제한되는 것으로 의도된다.

Claims (20)

  1. 프린트 카트리지 컴포넌트로서,
    메모리 장치를 포함하되,
    상기 메모리 장치는
    복수의 차이 노드를 포함하는 차이 테이블의 압축(a compression of a difference table)에 기초하는 양자화된 계수― 각각의 차이 노드는 컬러 테이블의 노드의 값과 기준 테이블의 대응하는 노드의 값 간의 차이인 값을 나타내고, 상기 양자화된 계수는 재구성된 차이 테이블을 생성하는데 사용가능함 ―와,
    상기 컬러 테이블과 상기 재구성된 차이 테이블의 차이를 나타내는 잔여 정보(residue information)를 포함하고,
    상기 양자화된 계수 및 상기 잔여 정보는, 압축된 컬러 테이블을 압축 해제하고 컬러 공간들 간의 컬러 변환을 수행하기 위해 프린팅 장치에 의해 접근가능한
    프린트 카트리지 컴포넌트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 잔여 정보는 복수의 잔여 노드를 포함하되, 각각의 잔여 노드는 상기 컬러 테이블의 노드의 값과 상기 재구성된 차이 테이블의 대응하는 노드의 값 간의 차이인 값을 나타내고, 상기 메모리 장치는 상기 복수의 잔여 노드를 포함하는 잔여 테이블을 포함하는
    프린트 카트리지 컴포넌트.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 메모리 장치는 상기 잔여 테이블을 디코딩하는데 사용가능한 잔여 비트 할당 테이블(residue bit assignment table)을 포함하는
    프린트 카트리지 컴포넌트.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 잔여 비트 할당 테이블을 상기 복수의 잔여 노드의 각각의 잔여 노드에 할당되는 비트의 수를 나타내는
    프린트 카트리지 컴포넌트.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 메모리 장치는 상기 양자화된 계수를 디코딩하는데 사용가능한 계수 비트 할당 테이블을 더 포함하는
    프린트 카트리지 컴포넌트.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 양자화된 계수는 상기 차이 테이블에 대한 이산 코사인 변환의 적용으로부터 도출되는 계수에 기초하는
    프린트 카트리지 컴포넌트.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 양자화된 계수는 양자화된 계수의 1차원 데이터 스트림을 포함하는
    프린트 카트리지 컴포넌트.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 메모리 장치는 상기 양자화된 계수 및 상기 잔여 정보의 압축된 버전을 포함하고, 상기 압축된 버전은 상기 양자화된 계수 및 상기 잔여 정보의 무손실 압축으로부터 도출되는
    프린트 카트리지 컴포넌트.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 양자화된 계수는 상기 압축을 역전(inverting)시키는 것에 기초하여 상기 재구성된 차이 테이블을 생성하는데 사용가능한
    프린트 카트리지 컴포넌트.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 메모리 장치는 상기 양자화된 계수 각각에 할당되는 비트의 수에 관련된 정보를 포함하는 계수 비트 할당 테이블을 더 포함하는
    프린트 카트리지 컴포넌트.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 메모리 장치는 상기 양자화된 계수의 비트스트림, 계수 비트 할당 테이블의 비트스트림, 상기 잔여 정보의 비트스트림, 및 잔여 비트 할당 테이블의 비트스트림을 포함하는
    프린트 카트리지 컴포넌트.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 계수 비트 할당 테이블의 비트스트림 및 상기 잔여 비트 할당 테이블의 비트스트림은 무손실 압축으로 압축되는
    프린트 카트리지 컴포넌트.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 양자화된 계수는 상기 차이 테이블의 손실 압축으로부터 도출되는
    프린트 카트리지 컴포넌트.
  14. 프린트 카트리지 컴포넌트로서,
    메모리 장치를 포함하되,
    상기 메모리 장치는
    복수의 차이 노드를 포함하는 차이 테이블의 압축에 기초하는 양자화된 계수의 압축된 버전 ― 각각의 차이 노드는 컬러 테이블의 노드의 값과 기준 테이블의 대응하는 노드의 값 간의 차이인 값을 나타내고, 상기 양자화된 계수는 재구성된 차이 테이블을 생성하는데 사용가능함 ―와,
    복수의 잔여 노드를 포함하는 잔여 테이블― 각각의 잔여 노드는, 상기 컬러 테이블의 노드의 값과 상기 재구성된 차이 테이블의 대응하는 노드의 값 간의 차이인 값을 나타냄 ―을 포함하되,
    상기 양자화된 계수 및 상기 복수의 잔여 노드는, 압축된 컬러 테이블을 압축 해제하고 컬러 공간들 간의 컬러 변환을 수행하기 위해 프린팅 장치에 의해 접근가능한
    프린트 카트리지 컴포넌트.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 메모리 장치는 상기 양자화된 계수를 디코딩하는데 사용가능한 계수 비트 할당 테이블을 더 포함하고, 상기 계수 비트 할당 테이블은 상기 양자화된 계수 각각에 할당된 비트의 수에 관련된 정보를 포함하는
    프린트 카트리지 컴포넌트.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 메모리 장치는 상기 잔여 테이블을 디코딩하는데 사용가능한 잔여 비트 할당 테이블을 더 포함하되, 상기 잔여 비트 할당 테이블은 상기 잔여 테이블의 각 잔여 노드에 할당된 비트의 수를 나타내는
    프린트 카트리지 컴포넌트.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 양자화된 계수의 압축된 버전은 상기 양자화된 계수의 무손실 압축으로부터 도출되는
    프린트 카트리지 컴포넌트.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 양자화된 계수는 상기 차이 테이블에 대한 이산 코사인 변환의 적용으로부터 도출된 계수에 기초하는
    프린트 카트리지 컴포넌트.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 계수는 상기 재구성된 차이 테이블을 생성하기 위해 상기 프린팅 장치 상에서 상기 기준 테이블과 함께 사용가능한
    프린트 카트리지 컴포넌트.
  20. 프린트 카트리지 컴포넌트로서,
    프린터용 1차원 컬러 변환 테이블을 구성하기 위한 압축된 데이터 구조를 포함하는 메모리 장치를 포함하되,
    상기 데이터 구조는
    복수의 차이 노드를 포함하는 차이 테이블의 압축에 기초하는 계수― 각각의 차이 노드는 기준 테이블의 대응하는 노드와 결합되는 값을 나타내고, 상기 계수는 재구성된 차이 테이블을 생성하는데 사용가능함 ―와,
    복수의 잔여 노드를 포함하는 잔여 테이블― 각각의 잔여 노드는 상기 재구성된 차이 테이블과 상기 기준 테이블의 결합물의 대응하는 노드와 결합되게 됨 ―과,
    상기 계수를 디코딩하는데 사용가능한 계수 비트 할당 테이블― 상기 계수 비트 할당 테이블은 상기 계수 각각에 할당된 비트의 수에 관련된 정보를 포함함 ―과,
    상기 잔여 테이블을 디코딩하는데 사용가능한 잔여 비트 할당 테이블― 상기 잔여 비트 할당 테이블은 상기 잔여 테이블의 각각의 잔여 노드에 할당되는 비트의 수를 나타냄 ―을 포함하되,
    상기 계수 및 상기 복수의 잔여 노드는, 압축된 컬러 테이블을 압축 해제하고 컬러 공간들 간의 컬러 변환을 수행하기 위해 상기 프린터에 의해 접근가능한
    프린트 카트리지 컴포넌트.
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