DE3886817T2

DE3886817T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Farbbildsignalverarbeitung.

Info

Publication number: DE3886817T2
Application number: DE88304544T
Authority: DE
Inventors: Tetsujiro Kondo
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1987-05-21
Filing date: 1988-05-19
Publication date: 1994-05-11
Anticipated expiration: 2008-05-20
Also published as: AU1647988A; DE3886817D1; EP0292284A3; AU607218B2; CA1333421C; KR970002145B1; KR880014826A; EP0292284B1; EP0292284A2; US5142272A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verarbeitung eines Farbvideosignals.
Es ist bisher bekannt, daß beispielsweise bei Computergraphiken eine ausreichende Leistungsfähigkeit zur Anzeige von 256 (=2&sup8;) Farben pro Pixel im allgemeinen erforderlich ist. In anderen Worten wird diese Forderungung durch Zuweisung von 8 Bits für jedes Pixel erfüllt.
Seit einiger Zeit existiert jedoch ein andere Forderung zur Verarbeitung oder Anzeige eines natürlichen Bildes, beispielsweise eines Bildes, das durch eine Videokamera aufgenommen wurde. In einem derartigen Fall ist die herkömmliche 256-Farbanzeigeleistungsfähigkeit nicht ausreichend, um dieser Forderung zu genügen.
Wenn bei einem Computerpraphiksystem, das mit einer Anzeigefunktion mit 2048 Pixel x 2048 Pixels oder dgl. ausgestattet ist, jeweils 8 Bits dem Rot, Grün und Blau in einem Pixel zugewiesen werden, um die Farbanzeigekapazität pro Pixel zu erhöhen, folgt daraus, daß eine Gesamtsumme von 24 Bits für jedes Pixel benötigt werden, und daher sind die erforderlichen Gesamtbits
24 Bits x 2048 Pixel x 2048 Pixel =
= 100 663 296 Bits
= 12 582 912 Bytes
12 Megabytes
Das ist der Grund dafür, daß der Anzeigespeicher unangemessen groß sein muß. Weiterhin ist eine extrem lange Zeit zur Verarbeitung des Bildes erforderlich, und es können bloß ein paar Bilder bei Verwendung einer Festplattenvorrichtung gespeichert werden, wodurch eine zufriedenstellende Anwendbarkeit für den praktischen Gebrauch nicht erzielt werden kann.
Um die obigen Probleme zu lösen, ist ein Verfahren bekannt, um die Farbanzeigeleistungsfähigkeit durch eine Farbnachschlagetabelle zu erweitern, wobei 8 Bits pro Pixel unverändert bleiben. Eine exemplarische Farbnachschlagetabelle besteht aus Speichern, die vier Adressen haben, wobei jede aus 8 Bits besteht und durch rote und blaue Adreßsignale von jeweils 2 Bits bestimmt werden, und weiterhin aus 16 Adressen, die durch ein grünes Adreßsignal von vier Bits bestimmt sind, wo 8-Bit-Farbsättigungsdaten in jeder Adresse gespeichert werden. Eine Gesamtsumme solcher 24 Adressen wird durch 8-Bit-Farbnachschlagetabellenadreßsignale bestimmt, die in den Adressen gespeichert sind, die den individuellen Pixeln in dem Anzeigespeicher entsprechen. Demnach kann, obwohl nur 256 Adressen aus der Farbnachschlagetabelle auswählbar sind, eine Gesamtsumme von 16 777 216 Werten entnommen werden, da die Ausgabedaten der Farbnachschlagetabelle insgesamt sich aus 24 Bits zusammengesetzen. Trotz der begrenzten simultanen Anzeige von nur 256 Farben in einem Teilbild ist es daher möglich, eine Gesamtsumme von 16 777 216 Farben durch Wiedereinschreiben des Inhalts der Farbnachschlagetabelle während eines leeren Intervalls oder dgl. anzuzeigen. Demnach sind aufgrund der Verwendung einer solchen Farbnachschlagetabelle viele Farbtöne und Abstufungen (Farbsättigungen oder Werte der Farbkomponenten) sogar mit einer kleinen Leistungsfähigkeit des Anzeigespeichers darstellbar, um schließlich eine Anzeige eines farbenfreudigen Bildes zu erzielen.
Jedoch können sogar bei dem oben erwähnten Verfahren die Arten der Farben für ein natürliches Bild unzureichend werden, da gelegentlich ein Mangel bezüglich des Glanzes und des Farbtons auftritt. Beispielsweise werden zur Anzeige von glänzenden Früchten nur 2 Bits dem Rot und Blau zugeteilt und aufgrund von 4 Abstufungen geht eine Digitalisierung mit Farbänderungen einher, die als Streifen erscheinen.
Da nebenbei bloß 8 Bits/3 2,7 Durchschnittbits jeweils in Bezug auf Rot, Grün oder Blau zugeteilt werden, entsteht ein Problem in unzureichenden Abstufungen mit weiteren Nachteilen, die eine Reduzierung der Auflösung und eine Verschlechterung der Bildqualität einschließen.
Die EP-A 0 148 659 beschreibt ein System, bei dem eine Hauptnachschlagetabelle verwendet wird, wobei deren Inhalt durch neue Anzeigedaten aus einer Puffernachschlagetabelle ersetzt werden kann, wobei beide Nachschlagetabellen der Steuerung einer CPU unterstehen. In diesem besonderen Fall werden in jeder Nachschlagetabelle auf 12 Bits expandierte Farbanzeigedaten in 4 Bit-Adressen gespeichert.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein neues Farbvideoverarbeitungsverfahren und eine Vorrichtung vorzusehen, die in der Lage sind, die oben beschriebenen Nachteile zu beseitigen, die beim Stand der Technik beobachtet werden.
Insbesondere liegt eine Hauptaufgabe darin, ein Farbvideoverarbeitungsverfahren und eine Vorrichtung vorzusehen, die geeignet ist, die Anzahl der erzeugbaren Farben simultan zu erhöhen.
Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Farbvideoverarbeitungsverfahren und eine Vorrichtung vorzusehen, mit der eine hohe Auflösung erzielt werden kann.
Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Farbvideoverarbeitungsverfahren und eine Vorrichtung vorzusehen, bei der die Notwendigkeit entfällt, eine Speichereinheit mit einer großen Kapazität zu verwenden.
Eine noch andere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Farbvideoverarbeitungsverfahren und eine Vorrichtung vorzusehen, die davon frei ist, einen Farbschleier in einem Bildteil zu verursachen, das eine große Änderung in der Luminanz besitzt, wie beispielsweise eine Grenze zwischen schwarzen und weißen Teilen.
Eine noch eine andere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Farbvideoverarbeitungsverfahren und eine Vorrichtung vorzusehen, wo eine unzureichende Abstufung sogar dann bei einem Teil nicht verursacht wird, der eine große Änderung in der Luminanz hat.
Es ist weiterhin eine Aufgabe der Erfindung, ein Farbvideoverarbeitungsverfahren und eine Vorrichtung vorzusehen, mit der eine Verschlechterung der Bildqualität an irgendeinem Teil des Bildes wie an seinem Rand oder dem Anfang jeder Zeile verhindert werden kann.
Gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung ist Vorrichtung zur Verarbeitung eines verschlüsselten Farbvideosignals vorgesehen, bei dessen Verschlüsselungsverarbeitung aktualisierte Werte von Farbkomponenten eines zu verschlüsselnden Videosignals erzeugt werden, und wobei die Verschlüsselungsverarbeitung die Bildung einer Serie von verschlüsselten Datenmustern, die jeweils eine komprimierte Darstellung des aktualisierten Wertes einer der Komponenten umfassen, und einen Identifikationscode, der anzeigt, auf welche der Farbkomponenten der komprimierte aktualisierte Wert sich bezieht, umfaßt,
wobei die Vorrichtung umfaßt:
Mittel zum Empfang der verschlüsselten Datenmuster, die das Farbvideosignal darstellen;
Mittel zur Erzeugung von Farbkomponentendaten von jedem der empfangenen verschlüsselten Datenmuster, wobei der Identifikationscode von diesem Muster verwendet wird, um anzuzeigen, auf welche der Farbkomponenten sich das Muster bezieht, und wobei die komprimierte Darstellung des aktualisierten Wertes verwendet wird, um den Wert dieser Farbkomponente anzuzeigen; und
Mittel zur Beibehaltung des Wertes jeder der Farbkomponenten, bis er aktualisiert ist, wenn die Identifikationsdaten, die mit der gleichen Farbkomponente assoziiert sind, danach erhalten werden und ein entsprechender aktualisierter Wert dieser Farbkomponente durch die Mittel zur Erzeugung von Farbkomponentendaten angezeigt wird.
Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der Erfindung ist ein Verfahren zur Verarbeitung eines verschlüsselten Farbvideosignals vorgesehen, bei dessen Verschlüsselungsverarbeitung aktualisierte Werte von Farbkomponenten eines zu verschlüsselnden Videosignals erzeugt werden, und wobei die Verschlüsselungsverarbeitung die Bildung einer Serie von verschlüsselten Datenmustern, die jeweils eine komprimierte Darstellung des aktualisierten Wertes einer der Komponenten umfassen, und einen Identifikationscode, der anzeigt, auf welche der Farbkomponenten sich der komprimierte Wert bezieht, umfaßt,
wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
Empfang der verschlüsselten Datenmuster, die das Farbvideosignal darstellen;
Erzeugen von Farbkomponentendaten aus jedem empfangenen verschlüsselten Datenmuster, wobei der Identifikationscode aus diesem Muster verwendet wird, um anzuzeigen, auf welche der Farbkomponenten sich das Muster bezieht, und Verwendung der komprimierten Darstellung des aktualisierten Wertes, um den Wert dieser Farbkomponente anzuzeigen; und
Beibehalten des Wertes jeder der Farbkomponenten, bis er aktualisiert wird, wenn die Identifikationsdaten, die mit den gleichen Farbkomponenten assoziiert sind, danach empfangen werden, und ein entsprechender aktualisierter Wert dieser Farbkomponente angezeigt wird.
Für die Verwendung des Decodierverfahrens der Erfindung ist weiter ein Verschlüsselungsverfahren vorgesehen, das weiter folgende Schritte umfaßt:
Empfang einer Serie von Pixeldaten; und für individuelle Pixel:
Vergleichen von wenigstens zwei Werten von jedem Wert einer Vielzahl von Farbkomponenten der jeweiligen Farbpixeldaten mit entsprechenden benachbarten vorhergehenden Pixeldaten;
Auswählen einer Farbkomponente aus der Vielzahl von Farbkomponenten, die von den vorhandenen Farbpixeldaten umfaßt werden, die den maximalen Differenzwert im Vergleich mit den vorhergehenden Farbpixeldaten hat;
Erzeugen der Identifikationsdaten, um die ausgewählte Komponente aus der Vielzahl von Farbkomponenten zu identifizieren; und
Verbinden der Identifikationsdaten und einer komprimierten Darstellung des Wertes des ausgewählten Wertes, um so ein verschlüsseltes Datenmuster zu erzeugen.
Gemäß einem noch weiteren Gesichtspunkt der Erfindung ist für die Verwendung mit einem Decodierverfahren ein weiteres Verschlüsselungsverfahren vorgesehen,
das weiter folgende Schritte umfaßt:
Empfangen einer Serie von Farbpixeldaten; und für individuelle Pixel:
Erhalten eines Wertes einer vorbestimmten Farbkomponente der vorhandenen Farbpixeldaten;
Vorsehen von repräsentativen Farbdaten entsprechend dem Wert der vorgegebenen Farbkomponente;
Erzeugen von entsprechenden verbleibenden Fehlerwerten zwischen vorhandenen Farbpixeldaten und vorherigen Farbpixeldaten und zwischen vorhandenen Farbpixeldaten und vorhergesagten Farbpixeldaten;
Vergleichen der entsprechenden verbleibenden Fehlerwerte;
Auswählen eines Satzes einer Vielzahl von Farbkomponenten, die die minimalen verbleibenden Fehlerwerte vorsehen, die den vorhandenen Farbpixeldaten entsprechen;
Erzeugen der Identifikationsdaten, um den ausgewählten Satz einer Vielzahl von Farbkomponenten zu identifizieren; und
Verbinden der Identifikationsdaten und einer komprimierten Darstellung eines Wertes aus dem ausgewählten Satz, um ein verschlüsseltes Datenmuster zu erzeugen.
Die Farbkomponenten können die Hauptfarben umfassen, und sie können Luminanzdaten einschließen.
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm einer exemplarischen Farbvideosignalverarbeitungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist ein Flußdiagramm eines ersten Verfahrens, um die komprimierten Farbsignaldaten für die Verwendung in der Erfindung zu verschlüsseln;
Fig. 3 ist ein Diagramm, das den Aufbau der Videoanzeigedaten zeigt, die durch das Komprimierverfahren von Fig. 2 gebildet werden;
Fig. 4 ist ein Diagramm eines Farbraums zur Erklärung eines Farbsignalkomprimierungsverfahrens, das bei der Erfindung verwendet wird;
Fig. 5 ist ein Diagramm zur Erklärung eines Beispiels eines Farbsignalkomprimierungsverfahrens, das bei der Erfindung verwendet wird;
Fig. 6 ist ein Blockdiagramm einer exemplarischen Farbvideoanzeigeschaltung nach der vorliegenden Erfindung;
Fig. 7 ist ein Flußdiagramm eines zweiten Verfahrens, um die komprimierten Farbsignaldaten zur Verwendung bei der Erfindung zu verschlüsseln;
Fig. 8 ist ein Diagramm, um die Zusammensetzung von Videoanzeigedaten zu zeigen, die durch das Komprimierungsverfahren von Fig. 7 und 10 gebildet wurden;
Fig. 9 ist ein Schwingungsdiagramm, um die Wirkung der Erfindung zu erklären;
Fig. 10 ist ein Flußdiagramm eines dritten Verfahrens, um die komprimierten Farbsignaldaten für die Verwendung bei der Erfindung zu verschlüsseln;
Fig. 11 ist ein Flußdiagramm eines vierten Verfahrens, um die komprimierten Farbsignaldaten für die Verwendung bei der Erfindung zu verschlüsseln;
Fig. 12A und 12B sind Diagramme, die die Zusammensetzung der Videoanzeigedaten zeigen, die durch das Komprimierungsverfahren von Fig. 11 gebildet werden;
Fig. 13A und 13B sind Diagramme zur Erklärung von Verfahren, um eine repräsentative Farbe wie in Fig. 14 und 15 gezeigt zu bestimmen;
Fig. 14 ist ein Flußdiagramm einer ersten Ausführungsform, um das Verfahren zur Bestimmung einer repräsentativen Farbe auszuführen; und
Fig. 15 ist ein Flußdiagramm einer vierten Ausführungsform, um das Verfahren zur Bestimmung einer repräsentativen Farbe zu bestimmen.
Anschließend wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben, die eine exemplarische Farbvideoanzeigevorrichtung zeigen, die durch Anwendung eines Farbvideosignalverarbeitungsverfahrens und einer Vorrichtung der Erfindung ihren Zweck erreicht.
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm einer derartigen Farbvideoanzeigevorrichtung als Einheit. Drei Primärfarbensignale (rot, grün und blau) eines Farbbildes, die von einer Bildeingabeeinheit wie einer Videokamera 1 erhalten werden, werden in digitale Primärfarbendaten R, G, B, die jeweils aus 8 Bits bestehen, jeweils durch Analog-Digital-Wandler 2R, 2G, 2B umgewandelt und dann in sogenannten Videospeichern wie in Speichern mit wahlfreiem Zugriff (RAM) 3R, 3G, 3B zeitweilig gespeichert, wobei jeder eine Kapazität von 2048 x 2048 Pixels x 8 Bits hat. Diese Speicher 3R, 3G und 3B sind mit einem Hauptbus 4 verbunden, mit dem ebenfalls eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 5, ein Festwertspeicher (ROM) 6, und ein RAM 7 usw. in Verbindung stehen. Die Farbdatenkomprimierung wird beim obigen Aufbau durch ein später beschriebenes Verfahren in einer Weise durchgeführt, daß die digitalen Primärfarbendaten, wo jede Farbe aus 8 Bits (24 Bits pro Pixel) sich zusammensetzt, zu Daten dd von 8 Bits pro Pixel komprimiert werden. Derart komprimierte Daten dd werden in einer Aufzeichnungseinrichtung 8 wie einer Festplatte oder einer Floppydisk aufgezeichnet, oder sie werden über eine Kommunikationsvorrichtung wie einen Modulator-Demodulator (Modem) 9 übertragen. Weiterhin ist eine Colorvideoanzeigeschaltung 10 mit dem Hauptbus 4 verbunden und wird mit den komprimierten Farbanzeigedaten dd beliefert (8 Bits pro Pixel). Die Farbanzeigedaten dd werden in der Farbanzeigeschaltung 10 in die drei Primärfarbendaten R', G', B' der früheren 24 Bits pro Pixel wiederhergestellt, wo jede Farbe aus 8 Bits sich zusammensetzt, und sie werden dann durch eine Digital-Analogumwandlung verarbeitet, damit sie analoge Primärfarbensignale werden, die einem Farbmonitor CRT ((Kathodenstrahlröhre) 20 zugeführt werden.
Nun wird eine erstes Ausführungsbeispiel zur Ausübung des Datenkompressionsverfahrens unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm von Fig. 2 beschrieben. Die digitalen Primärfarbendaten R, G, B, die jeweils den Sättigungen der drei Primarfarben (rot, grün, blau) eines Farbbildes entsprechen, werden durch direktes Digitalisieren der ursprünglichen Daten vor der Komprimierung erhalten, die drei Primärfarbensignale sind, die von einer Videokamera oder dgl. ausgegeben werden, in einer Weise, daß die Daten jeder Farbe sich aus 8 Bits pro Pixel (24 Bits für alle drei Primärfarben) zusammensetzen. Diese drei Primärfarbendaten R, G, B von 24 Bits pro Pixel werden für die individuellen Pixel eines Farbbildes adaptiv komprimiert, wie später beschrieben wird, so daß die Anzeigedaten dd von 8 Bits pro Pixel erhalten werden. Die 8-Bit-Anzeigedaten dd haben ein Datenformat, wie in Fig. 3 gezeigt, wo drei Arten von Daten dd (r), dd (g), dd (b) entsprechend den individuellen Primärfarben angeordnet sind, und die Auswahl solcher Daten wird adaptiv gemäß dem absoluten Differenzwert zwischen den digitalen Primärfarbendaten der benachbarten Pixel bestimmt. Hinsichtlich der drei digitalen Primärfarbendaten R, G, B in Fig. 2 werden die Primärfarbendaten des i-ten Pixels in einem Bild jeweils durch Ri, Gi, Bi dargestellt.
Zunächst werden in einem in Fig. 2 gezeigten Schritt S101 die Anfangswerte Ro, Go, Bo der drei digitalen Primärfarbendaten R, G, B gesetzt zu
Ro = 128, Go = 128, Bo = 128
Ein Zählparameter i (der der Pixelnummer entspricht) wird zu 1 (i = 1) gesetzt. Danach werden in einem Schritt 5102 die absoluten Werte ΔR, ΔG, ΔB der jeweiligen Differenzen zwischen den Primärfarbendaten Ri, Gi, Bi des i-ten Pixels und der Primärfarbendaten Ri-1, Gi-1, Bi-1 des (i-1)ten Pixels berechnet, das unmittelbar vor dem i-ten Pixel liegt.
ΔR = Ri - Ri-1
ΔG = Gi - Gi-1
ΔB = Bi - Bi-1
In einem nächsten Schritt S103 wird das Maximum der obigen absoluten Werte ΔR, ΔG, ΔB diskriminiert, und die digitalen Primärfarbendaten, die der Farbe eines solchen Maximalwertes entsprechen, werden zu individuellen Farbsättigungsdaten von 6 bis 7 Bits in den folgenden Schritten S104, S105 und S106 komprimiert, wo ein Identifizierungscode von 1 oder 2 Bits, der die obige Farbe bezeichnet, hinzugefügt wird, um 8-Bit- Anzeigedaten des in Fig. 3 gezeigten Formats herzustellen.
Wenn der Wert ΔR als maximal (ΔR > ΔG, ΔR > ΔB) beim Schritt S103 beurteilt wird, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S104, wo die digitalen 8-Bit-Rot-Daten Ri zu 6-Bit- Rot-Sättigungsdaten r komprimiert werden, und es werden weiter zwei Bits "10" eines Rot-Identifikationscodes zur linksbündigen Seite (MSB-Seite) der komprimierten Daten hinzugefügt, wodurch 8-Bit-Anzeigedaten dd (r) als eine Einheit gebildet werden. Wenn der Wert ΔG als maximal (ΔG > ΔR, ΔG > ΔB) beim Schritt S103 beurteilt wird, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S105, wo die digitalen 8-Bit-Grün-Daten zu 7- Bit-Grün-Sättigungsdaten g komprimiert werden, und es wird ein Bit "0" des Grün-Identifikationscodes zur MSB-Seite der komprimierten Daten hinzugefügt, wodurch 8-Bit-Anzeigedaten dd (g) gebildet werden. Wenn der Wert ΔB als maximal (ΔB > ΔR, ΔB > ΔG) beim Schritt S103 beurteilt wird, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S106, wo die digitalen 8-Bit-Blau-Daten Bi zu 6-Bit-Blau-Sättigungsdaten b komprimiert werden, und es werden zwei Bits "11" eines Blau-Identifikationscodes zur MSB-Seite der komprimierten Daten hinzugefügt, wodurch 8- Bit-Anzeigedaten dd (b) gebildet werden.
Nun wird eine Ausführungsform zur Durchführung einer solchen Datenkomprimierung im Detail beschrieben. Grundsätzlich werden die 8-Bit-Daten zu Daten mit einer kleineren Anzahl von Bits konvertiert. Das folgende ist ein Beispiel, wo eine Auflistung durchgeführt wird, wobei demgemäß m-Bit-komprimierte Daten der Farbsättigung des effektiven Bereichs gemäß der Farbsättigungsverteilung, die durch die Originaldaten dargestellt wird, zugeteilt werden. Deshalb haben die Anzeigedaten dd (r) beispielsweise einen ausreichend hohen Quantisierungspegel, obwohl ihre Farbsättigungsinformation bloß aus 6 Bits besteht. Insbesondere ist in Fig. 4 ein Beispiel gezeigt, wo Rmax, Gmax, Bmax die jeweiligen Maximalwerte der Primärfarbenbestandteile der Farben bezeichnen, die beispielsweise in einem Teilbild des Farbbildes verwendet werden, das gerade im Farbraum verarbeitet wird, der durch die digitalen Primärfarbendaten R, G, B darstellbar ist, die jeweils aus 8 Bits bestehen; und Rmin, Gmin, Bmin bezeichnen die jeweiligen Minimalwerte solcher Primärfarbenbestandteile. Bei diesem Beispiel wird die Farbdatenkomprimierung durch Requantisierung der Primärfarbendaten R, G, B innerhalb solcher Bereiche zu den Primärfarbensättigungsdaten r, g, b durchgeführt, die aus mr, mg, mb -Bits beim obigen Format jeweils bestehen. Zur Berechnung der Primärfarbensättigungsdaten r, g, b können beispielsweise bei einer solchen Requantisierung die Sättigungsdaten r wie folgt berechnet werden.
Wie in Fig. 5 gezeigt, hat, da die Originaldaten R aus 8 Bits bestehen, die Abstufung einen Wert im Farbraum, der von 0 bis 255 reicht, wodurch die reguantisierten Daten r einen Wert haben, der durch Projizieren der Daten R in einen Abstufungsbereich Rmin bis Rmax erhalten wird. Wenn daher mr = 5 ist, ist
r = (R - Rmin) x 2&sup5;/ (Rmax - Rmin + 1) ... (1) Ähnlich ist, wenn mg = 6 und mb = 5 ist,
g = (G - Gmin) x 2&sup6;/ (Gmax - Gmin + 1) ... (2)
b = (B - Bmin) x 2&sup5;/ (Bmax - Bmin + 1) ... (3)
Folglich werden in einem nächsten Schritt S107 die Farbanzeigedaten dd (r), dd (g) oder dd (b), die im vorherigen Schritt S104, S105 oder S106 gebildet wurden, als Anzeigedaten, die das i-te Pixel in der i-ten Adresse repräsentieren, in einem Speicher 7 gespeichert, der als Speichereinrichtung dient. Dann schreitet die Verarbeitung weiter zu einem Schritt S108, wo der oben erwähnte Zählerparameter i um eine 1 inkrementiert wird. In einem nächsten Schritt S109 wird entschieden, ob die obige Verarbeitung vollständig in Hinblick auf alle Pixel ausgeführt worden ist. Wenn das Entscheidungsergebnis "Nein" ist, kehrt die Verarbeitung zu Schritt S102 zurück; wenn dagegen das Ergebnis "Ja" ist, wird die ganze Verarbeitung in Bezug eines Bildes als vollständig betrachtet.
Daraus folgt daher, daß die Sättigungsinformation der Farbe, die die maximale Pegeländerung im Vergleich mit dem vorhergehenden Pixel hat, als Daten im Speicher 7 gespeichert wird.
Fig. 6 zeigt einen exemplarischen Aufbau einer Farbvideoanzeigeschaltung 10, um ein Farbbild durch Verwendung der Farbanzeigedaten anzuzeigen, die durch das oben beschriebene Verfahren komprimiert wurden.
In Fig. 6 hat ein Anzeigespeicher 11 eine Kapazität von (Pixel eines Bildes x 8) Bits, und die Farbbildanzeigedaten dd (8 Bits pro Pixel) werden synchron mit Taktimpulsen CK aus den Adressen ausgelesen, die dem horizontalen und vertikalen Abtasten in einer Farbanzeigeröhre entsprechen. Diese 8-Bit-Daten dd sind diejenigen, die durch das oben erwähnte Datenkomprimierungsverfahren verarbeitet wurden. Demnach werden in Bezug auf jedes Pixel Daten aus dem Speicher 7 ausgelesen und übertragen, und die Farbe, die die maximale Pegeländerung (Farbsättigungsänderung) im Vergleich mit dem vorhergehenden Pixel hat, der Identifikationscode und die Sättigungsdaten einer solchen Farbe werden als Anzeigedaten dd im Anzeigespeicher 11 von Fig. 6 gespeichert. Die 8-Bit-Anzeigedaten dd, die aus dem Speicher 11 ausgelesen wurden, werden als Adresse zum Speicher 12R, 12G oder 12B für die Farbnachschlagetabelle geliefert.
Jeder Speicher 12R, 12G und 12B für die Farbnachschlagetabelle hat eine Kapazität von 256 Adressen, auf die durch die 8-Bit-Anzeigedaten dd zugegriffen werden kann, wobei jede Adresse aus 9 Bits besteht. Im Rot-Speicher 12R sind vorbestimmte Umwandlungstabellendaten vorher in einer Weise gespeichert, daß, wenn die beiden linksbündigen oder höherwertigen Bits A7 und A6 der Adressen A7 bis A0 zu "10" des Rot-Identifikationscodes geworden sind, das höchstwertigste Bit D8 der 9-Bit-Ausgangsdaten D8 bis D0 "1" wird, wodurch eine Erneuerungsanweisung angezeigt wird, und die digitalen 8-Bit-Rot-Daten R' werden zur Adresse D7 bis D0 gemäß den Sättigungsdaten r ausgegeben, die zu den sechs höherwertigen Bit A5 bis A0 der Adresse geliefert werden. Insbesondere wird als Dateninhalt der Adressen 80H bis BFH (wobei H eine hexadezimale Bezeichnung bedeutet) in den Adreßbereich des Speichers 12R eine "1" in D8 eingeschrieben, und die Rot-Daten R' des Farbraums, die aktuell gemäß den oben erwähnten 6-Bit- Sättigungsdaten r angezeigt werden, werden in D7 bis D0 eingeschrieben. Unterdessen werden im Grün-Speicher 12G vorgegebene Umwandlungstabellendaten vorher unter den Adressen 0 bis 7FH in einer Weise gespeichert, daß, wenn das höchstwertigste Bit A7 der Adresse A7 bis A0 zu "0" des Grün-Identifikationscodes wird, das höchstwertigste Bit D8 der 9-Bit-Ausgangsdaten D8 bis D0 zu "1" erneuert wird, und die digitalen 8-Bit- Grün-Daten G' werden zu den Adressen D7 bis D0 gemäß den Sättigungsdaten g ausgegeben, die zu den sieben geringerwertigen Bits A6 bis A0 der Adresse geliefert werden. Weiter werden im Blau-Speicher 12B die Umwandlungstabellendaten vorher unter Adressen COH bis FFH in einer Weise gespeichert, daß, wenn die beiden höherwertigen Bits A7 und A6 der Adresse A7 bis A0 zu "11" des Blauidentifiaktionscodes werden, das höchstwertigste Bit D8 der 9-Bit Ausgabedaten D8 bis D0 zu "1" erneuert wird, und die digitalen 8-Bit-Blau-Daten B' werden zu D7 bis D0 gemäß den Sättigungsdaten b ausgegeben, die zu den sechs geringerwertigen Bits A5 bis A0 der Adresse geliefert werden. Anstelle derartiger Speicher 12R, 12G, 12B für die Farbnachschlagetabelle können andere Schaltungen zum Konvertieren verwendet werden und zwar durch inverse arithmetische Berechnungen basierend auf den Gleichungen (1), (2) und (3) der komprimierten Sättigungsdaten r, g, b in digitale Primärfarbendaten R', G', B', die jeweils aus 8 Bits bestehen.
Zu den Signalspeicherschaltungen 13R, 13G, 13B werden die acht geringerwertigen Bitdaten D7 bis D0 der Speicher 12R, 12G, 12B geliefert, d.h. die digitalen Rot-Daten R', die digitalen Grün-Daten G' und die digitalen Blaudaten B'. Weiter werden die höchstwertigsten Bitdaten D8 der Speicher 12R, 12G, 12B als Signalspeicheraktivierungssignale jeweils zu den Signalspeicherschaltungen 13R, 13G, 13B geliefert. Daraus folgt daher, daß die vorherigen Daten in Hinblick auf die Farbe, die durch eine "0" der höchstwertigsten Bitdaten D8 repräsentiert werden, gehalten werden, und die Daten bloß in Hinblick auf die Farbe, die durch eine "1" repräsentiert wird, erneuert werden.
Wenn die Daten dd, die vom Speicher 11 erhalten werden, beispielsweise Rot-Daten dd (r) sind, da ihre beiden höherwertigen Bits "10" sind, wird nur das höchstwertigste Bit D8 der vom Speicher 12R ausgegebenen Daten zu "1" und aktiviert die Signalspeicherschaltung 13R, die acht geringerwertigen Bits D7 bis D0 der Daten zu speichern, so daß das Rotsignal R vom D/A-Konverter 14R erhalten wird.
Da die Daten dd ebenfalls zu den Speichern 12G und 12B zu diesem Zeitpunkt geliefert werden, werden die Daten G' und B' jeweils aus den Speichern 12G und 12B ausgegeben. Da jedoch die beiden höherwertigen Bits der Daten dd "10" sind, werden die entsprechenden höchstwertigsten Bits D8 und D8 der Daten, die von den Speichern 12G und 12B ausgegeben werden, nicht zu "1", und aus diesem Grund werden die Daten G' und B' jeweils nicht durch die Signalspeicherschaltungen 13G und 13B gespeichert. Somit werden die vorherigen Daten G' und B', die vorher darin gespeichert werden, noch kontinuierlich gehalten.
Ein solcher Zustand in der Signalspeicherschaltung 11 wird beibehalten, bis die nächsten Rot-Daten dd (r) im wesentlichen aus dem Speicher 11 gelesen werden, d.h. bis die Rot-Sättigungsänderung größer wird als die Sättigungsänderung einer anderen Farbe.
Wenn die Daten dd, die aus dem Speicher 11 ausgelesen werden, Grün-Daten dd (g) oder Blau-Daten dd (b) sind, wird das höchstwertigste Bit D8 der vom Speicher 12G oder 12B ausgegebenen Daten zu "1" gemäß einem höherwertigen Bit oder zwei höherwertigen Bits, so daß die acht höherwertigen Bits D7 bis D0 der Daten dd (g) oder dd (b) durch die Signalspeicherschaltung 13G oder 13B gespeichert werden, wodurch das Grün-Signal G oder das Blau-Signal B dem D/A-Konverter 14G oder 14B entnommen wird.
Der Betrieb der Signalspeicherschaltungen 13R, 13G und 13B läuft gemäß den oben erwähnten Taktimpulsen CK ab, und die von den Signalspeicherschaltungen 13R, 13G und 13B ausgegebenen Daten werden jeweils zu analogen Rot-, Grün- und Blauprimärfarbensignalen durch die D/A-Konverter 14R, 14G und 14B konvertiert. Diese analogen Primärfarbensignale werden dann einem Farbmonitor CRT 20 usw. zugeführt, um ein Farbbild anzuzeigen.
Gemäß dem oben beschriebenen Verfahren, wo 6 Bits jeweils dem Rot und dem Blau und 7 Bits dem Grün zugeteilt werden, ist es möglich, im wesentlichen eine 19-Bit-Farbdarstellung auszuführen, obwohl die Anzeigedaten pro Pixel bloß aus 8 Bits bestehen, wodurch eine simultane Anzeige von 2¹&sup9; (= 524 288) Farben in einem Bild erreicht wird. Demnach kann sogar ein natürliches Bild mit ausreichenden Abstufungen angezeigt werden, um ein zufriedenstellendes Farbbild zu erhalten, wobei eine gewünschte Natürlichkeit und hohe Bildqualität beibehalten wird. Weiterhin wird im Hinblick auf irgendeine Farbe, die die maximale Sättigungsänderung hat, eine Anzeige nach der Änderung ausgeführt, mit der Priorität, eine eventuell vorkommende Verschlechterung der Auflösung auf ein Minimum zu beschränken.
Darüberhinaus wird der Farbidentifikationscode lediglich zu den Daten der Farbe hinzugefügt, die eine maximale Sättigungsänderung haben, wodurch die Notwendigkeit einer erhöhten Kapazität des Speichers 11 entfällt. Darüberhinaus wird keine besondere Farbkomprimierungsschaltung benötigt, und die erforderliche Arbeit kann durch Auflisten mittels der Speicher 12R bis 12B durchgeführt werden.
Beim obigen Beispiel können, wenn die Signalspeicheraktivierungssignale von den höherwertigen Bits der Daten dd zu den Signalspeicherschaltungen 13R bis 13B durch die Verwendung von UND-Gattern und Invertern gebildet werden, die Speicher 12R bis 12B derart sein, daß jede ihrer Adressen eine Kapazität von 8 Bits hat. In diesem Fall kann die Reihenfolge der Speicher 12R bis 12B und die der Signalspeicherschaltungen 13R bis 13B umgedreht werden.
Obwohl die obige Ausführungsform so ersonnen wurde, daß die Daten dd einmal im Speicher 7 im Schritt S107 gespeichert werden, können die Daten direkt im Speicher 11 gespeichert werden. Die in Fig. 2 gezeigte Prozedur kann entweder durch eine Software oder eine Hardware realisiert werden.
Nun wird eine zweite Ausführungsform zur Ausführung des Verfahrens zur Farbdatenkomprimierung unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm von Fig. 7 beschrieben. Die Erklärung wird jedoch in Hinblick auf die Schritte vereinfacht, die denen bei der oben angegebenen ersten Ausführungsform von Fig. 2 entsprechen.
Die 8-Bit-Anzeigedaten dd, die durch dieses Komprimierungsverfahren verarbeitet werden, haben das in Fig. 8 gezeigte Datenformat.
Zuerst werden in einem Schritt S201 die Anfangswerte gesetzt zu:
Ro = 128, Co = 128, Bo = 128
Yo = 0,3 Ro + 0,59 Go + 0,11 Bo, i = 1
In einem nächsten Schritt S202 werden die Luminanzdaten Yi des i-ten Pixels aus den Daten Ri bis Bi wie folgt berechnet:
Yi = 0,3 Ri + 0,59 Gi + 0,11 Bi
Es werden weiterhin die absoluten Werte ΔR, ΔG und ΔY der jeweiligen Differenzen zwischen den Daten Ri bis Yi des i-ten Pixels und die Daten Ri-1 bis Yi-1 des vorhergehenden Pixels berechnet.
ΔR = Ri - Ri-1
ΔG = Gi - Gi-1
ΔB = Bi ' ä Bi-1
ΔY = Yi - Yi-1
Darauf wird in einem Schritt S203 das Maximum der absoluten Werte ΔR bis ΔY diskriminiert.
Wenn der Wert ΔR als maximal beurteilt wird (ΔR > ΔG, ΔR > ΔB), schreitet das Verfahren weiter zu einem Schritt S204, wo die digitalen 8-Bit-Rot-Daten Ri zu 6-Bit-Rot-Sättigungsdaten r komprimiert werden, und es werden, wie in Fig. 8 gezeigt ist, zwei Bits "00" des Rot-Identifikationscodes zur MSB-Seite der Daten r hinzugefügt, wodurch 8-Bit-Anzeigedaten dd (r) als Einheit gebildet werden.
Wenn der Wert ΔG als maximal beurteilt (ΔG > ΔR, ΔG > ΔB, ΔG > ΔY) in einem Schritt S203 beurteilt wird, schreitet das Verfahren zu einem Schritt S205, wo die digitalen 8-Bit- Grün-Daten Gi zu 6-Bit-Grün-Sättigungsdaten g komprimiert werden, und es werden weiter zwei Bits "01" des Grün-Identifikationscodes zur MSB-Seite der Daten hinzugefügt, wodurch 8-Bit-Anzeigedaten dd (g) als Einheit gebildet werden.
Wenn der Wert ΔB im Schritt S203 als maximal beurteilt wird, schreitet das Verfahren zu einem Schritt S206, wo die digitalen 8-Bit-Blau-Daten Bi zu 6-Bit-Blau-Sättigungsdaten b komprimiert werden, und es werden zwei Bits "10" des Blau-Identifikationscodes zur MSB-Seite der komprimierten Daten hinzugefügt, wodurch 8-Bit-Anzeigedaten dd (b) als Einheit gebildet werden.
Weiter schreitet in einem anderen Fall, wo der Wert Δ Y im Schritt S203 als maximal beurteilt wird, das Verfahren zu einem Schritt 207, wo die digitalen 8-Bit-Luminanzdaten Yi zu 6-Bit-Luminanzdaten y komprimiert werden, und es werden zwei Bits "11" des Luminanzidentifikationscodes zur MSB-Seite der komprimierten Daten hinzugefügt, wodurch 8-Bit-Anzeigedaten dd (y) als Einheit gebildet werden. Die obige Komprimierung wird auf die gleiche Weise wie bei der obigen ersten Ausführungsform durchgeführt.
Anschließend werden in einem nächsten Schritt S208 die Daten dd (r), dd (g), dd (b) oder dd (y), die in einem der vorherigen Schritte S204 bis S207 gebildet wurden, als i- te Pixelanzeigedaten in der i-ten Adresse des Speichers 7 gespeichert. Danach wird in einem Schritt S209 der Zählparameter i um eine 1 inkrementiert, um so das nächste Pixel zu verarbeiten. In einem Schritt S210 wird entschieden, ob die obige Verarbeitung in Bezug auf alle Pixel beendet wurde, und, wenn irgendein Pixel unverarbeitet gelassen wurde, wird die vorherige Prozedur von Schritt S202 an wieder durchgeführt.
Somit wird im Speicher 7 die Sättigungsinformation als Daten dd bezüglich der Farbe oder Luminanz gespeichert, die die maximale Pegeländerung im Vergleich zum vorherigen Pixel hat.
Bei der ersten und zweiten Ausführungsform zur Ausführung des obigen Anzeigedatenbildungsverfahrens können die in Fig. 2 und 7 gezeigten Operationen ununterbrochen für jedes Bild durchgeführt werden. Betrachtet man jedoch die horizontale Korrelation, so wünscht man, daß die Initialisierung pro Zeile ausgeführt wird.
In den Schritten S102 und S202 werden die augenblicklichen Pixeldaten wie Ri mit den vorhergehenden Pixeldaten Ri-1 verglichen. Um jedoch weiter einen Fehler zu reduzieren, können die Daten Ri mit den originalen Pixeldaten Rx verglichen werden, die den letzten Anzeigedaten dd (r) entsprechen, die im Speicher 7 im Schritt S107 oder S207 gespeichert sind. Ein ähnlicher Vergleich kann bezüglich irgendwelcher der anderen Ursprungsdaten Gx, Bx und Yx durchgeführt werden, die jeweils den letzten Anzeigedaten dd (g), dd (b) und dd (y) entsprechen.
Es sei angemerkt, daß das oben beschriebene Verfahren zur Bildung von komprimierten Daten lediglich ein Beispiel ist, und es können andere komprimierte Daten unter der Bedingung gebildet werden, daß m-Bit-Daten durch Auflisten der Ursprungsdaten erhältlich sind.
Die Farbanzeigeschaltung 10 zur Anzeige eines Farbbildes mit dem Farbanzeigedaten, die durch das Verfahren nach der zweiten Ausführungsform komprimiert werden, ist grundsätzlich die gleiche wie die obige in Fig. 6 gezeigte Schaltung. Im Speicher 12R werden jedoch vorbestimmte Daten vorher in einer Weise gespeichert, daß, wenn zwei linksbündige oder höherwertige Bits A7 und A6 der Adresse A7 bis A0 zu "00" des Rot-Identifikationscodes oder zu "11" des Luminanz-Identifikationscodes wurden, das höchstwertigste Bit D8 der Daten D8 bis D0 zu "1" umgewandelt wird, und daß auch die Daten des Rot-Komponentenpegels der anzuzeigenden Farbe als rechtsbündige oder geringerwertige Bits D7 bis D0 (Rot-Daten R') ausgegeben werden. Das heißt, im Speicher 12R werden eine "1" (D8) und die Rot-Daten R' (D7 bis D0) in der Adresse 00H bis 3FH und der Adresse COH bis FFH (wobei H eine hexadezimale Bezeichnungsweise ist) gespeichert.
Inzwischen werden im Speicher 12G vorbestimmte Daten in einer Weise vorher gespeichert, daß, wenn zwei höherwertige Bits A7 und A6 der Adresse A7 bis A0 zu "01" des Grün- Identifikationscodes oder zu "11" des Luminanz- Identifikationscodes wurden, das höchstwertigste Bit D8 der Daten D8 bis D0 zu "1" umgewandelt wird, und daß ebenso die Daten des Grün-Komponentenpegels der anzuzeigenden Farbe als geringerwertige Bits D7 bis D0 (Grün-Daten G') ausgegeben werden. Das heißt, daß im Speicher 12G "1" (D8) und die Grün- Daten G' (D7 bis D0) in der Adresse 40H bis 7FH und der Adresse COH bis FFH gespeichert werden. Weiter werden im Speicher 12B vorbestimmten Daten vorher in einer Weise gespeichert, daß, wenn zwei höherwertige Bits A7 und A6 der Adresse A7 bis A0 zu "10" des Blau-Identifikationscodes oder zu "11" des Luminanz-Identifikationscodes wurden, das höchstwertigste Bit D8 der Daten D8 bis D0 zu "1" umgewandelt wird, und daß ebenso die Daten des Blau-Komponentenpegels der anzuzeigenden Farbe als geringerwertige Bits D7 bis D0 (Blau-Daten B') ausgegeben werden. Das heißt, daß im Speicher 12B eine "1" (D8) und die Blau-Daten B' (D7 bis D0) in der Adresse 80H bis BFH und der Adresse COH bis FFH gespeichert werden.
Wenn die beiden höherwertigen Bits der Daten dd "11" sind, werden die Adressen COH bis FFH der Speicher 12R bis 12B simultan bestimmt, so daß die Daten R' bis B' simultan aus den Speichern 12R bis 12B ausgegeben werden. Die Werte solcher Ausgabedaten, die in diesem Zustand erhalten werden, werden im folgenden Verhältnis gesetzt:
R' : G' : B' = 0,3 : 0,59 : 0,11 ... (1)
Die absoluten Werte der Daten R', G' und B' entsprechen dennoch den sechs geringerwertigen Bits der Daten dd.
Die Arbeitsweise der Signalspeicherschaltungen 13R bis 13B ist grundsätzlich die gleiche wie bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform. Wenn die Daten dd aus dem Speicher 11 die Luminanzdaten dd (y) sind, werden die Daten R' bis B' simultan in den Signalspeicherschaltungen 13R bis 13B gespeichert. Da die Daten R' bis B' im Verhältnis gemäß Gleichung (1) gesetzt wurden, werden in diesem Stadium die Pegel der Signale R bis B, die von den D/A-Konvertern 14R bis 14B erhalten wurden, auch das gleiche Verhältnis erreichen:
R : G : B = 0,3 : 0,59 : 0,11
Und die Signale R bis B dienen als Luminanzsignale (Helligkeitsinformation).
Bezüglich irgendeiner Farbe, die eine große Sättigungsänderung hat, wird ihre Anzeige nach der Änderung mit Priorität ausgeführt. Zusätzlich wird eine Vorstellung der Luminanz so angenommen, daß, wenn eine große Luminanzänderung in den Ursprungsdaten existiert, die Signale R bis B simultan entsprechend den 18 Bits gemäß dem Identifikationscode "11" geändert werden, um die Luminanz des Anzeigebildes zu ändern, wodurch sich eine bemerkenswert hohe Auflösung ergibt.
Aufgrund der Annahme einer derartigen Luminanzvorstellung kommt das Phänomen nicht vor, daß beispielsweise die Grenze zwischen schwarzen und weißen Teilen gefärbt ist. Das heißt, daß an der Grenze zwischen schwarzen und weißen Teilen die Rot- bis Blau-Daten (Ri bis Bi) simultan sich zu einem großen Bereich ändern, wie in Fig. 9 gezeigt ist. Und wenn keines der Signale Yi und ΔY verwendet wird, wird das Maximum der Werte ΔR, ΔG und ΔB im Schritt 5203 diskriminiert. Beispielsweise wird aufgrund der Bedingungen von ΔG > ΔR und ΔG > ΔB der Wert ΔG als maximal beurteilt, und im Schritt S205 werden die Daten dd (g) als die Daten dd des i-ten Pixels angesehen. Folglich werden im Zeitpunkt der Anzeige die Rot- und Blau-Daten des i-ten Pixels angesehen, daß sie die Sättigung des (i-1)ten Pixels repräsentieren, das unmittelbar vor dem i-ten Pixel ist, während die Grün-Daten angesehen werden, die Sättigung nach der Änderung zu repräsentieren. Daher wird beim i-ten Pixel die Grünsättigung größer als die Rot- und Blausättigung, so daß das Pixel grün gefärbt wird. Das gleiche Phänomen tritt ebenfalls bezüglich des nächsten (i+1)ten Pixels auf.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden jedoch, wo die Signale Yi und ΔY aufgrund der Annahme der Luminanzvorstellung gebildet werden, die Sättigungen der individuellen Farben beim i-ten Pixel simultan geändert, um folgerichtig eine unerwünschte Farbgebung abzuwenden.
Es wird nun eine dritte Ausführungsform zur Ausführung des Verfahrens der Farbdatenkomprimierung unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm von Fig. 10 beschrieben. Die 8- Bit-Anzeigedaten dd, die durch dieses Verfahren komprimiert werden, haben das in Fig. 8 gezeigte Format.
Zunächst werden in einem Schritt S301 folgende Anfangswerte eingestellt:
Rx = 0,3 Ri + 0,59 Gi + 0,11 Bi
Gx = Rx, Bx = Rx, i = 1
Die obigen Werte Rx, Gx und Bx sind durch die Werte Ri, Gi und Bi jeweils ersetzbar, wie es ergänzend in Verbindung mit der zweiten Ausführungsform beschrieben wurde, wenn die Daten Ri, Gi und Bi den untenangegebenen vorgegebenen Bedingungen genügen.
In einem nächsten Schritt S302 werden die Luminanzdaten Yi des i-ten Pixels aus den Daten Ri bis Bi wie folgt berechnet:
Yi = 0,3 Ri + 0,59 Gi + 0,11 Bi
Es werden weiterhin die absoluten Werte ΔR bis ΔB der Differenzen zwischen den Daten Ri bis Bi und den Daten Rx bis Bx und die absoluten Werte ΔYr bis ΔYb der Differenzen zwischen den Daten Yi und den Daten Ri bis Bi berechnet:
ΔR = Ri - Rx
ΔG = Gi - Gx
ΔB = Bi - Bx
ΔYr= Yi - Ri
ΔYg= i - Gi
ΔYb= Yi - Bi
Danach wird in einem Schritt S303 die größere aus den Differenzen ΔG und ΔB als Differenz ΔS ausgewählt; die größere aus den Differenzen ΔR und ΔB wird als Differenz ΔT ausgewählt; die größere aus den Differenzen ΔR und ΔG wird als Differenz ΔU ausgewählt; und die größte aus den Differenzen ΔYr bis ΔYb wird als Differenz ΔV ausgewählt. In einem nächsten Schritt S304 werden die Differenzen ΔS bis ΔV miteinander verglichen, so daß das Minimum unter diesen Differenzen diskriminiert wird.
Wenn der Wert ΔS beurteilt wird, daß er das Minimum ΔS < ΔT, ΔS < ΔU, ΔS < ΔV ) unter diesen Differenzen ΔS bis ΔV ist, bedeutet dies, daß, wenn die Rot-Daten R zu Ri erneuert werden, der größere der verbleibenden Fehler ΔG und ΔB, die in den Grün- und Blau-Daten verursacht werden, kleiner ist als der verbleibende Fehler der Rot-Daten, der mit der Erneuerung der anderen Farbdaten verursacht wird. Daher können die Daten Gi und Bi in diesem Stadium durch die Daten Gx und Bx des vorherigen Pixels ersetzt werden, wodurch die Notwendigkeit zur vorbereitenden Speicherung der Grün- und Blau-Daten Gi und Bi des i-ten Pixels im Speicher entfällt. Dieses Verfahren ermöglicht eine vorbereitende Speicherung der Rot- Daten Ri des i-ten Pixels im Speicher, und das Erfordernis besteht nur in der Erneuerung der Daten Rx in die Daten Ri.
Die gleiche obige Verarbeitung kann ausgeübt werden, wenn eine der Differenzen ΔT bis ΔV ein Minimum ist.
Wenn die Differenz ΔS beurteilt wird, daß sie minimal ist, schreitet die Verarbeitung zu einem Schritt S305, wo Rx durch Ri ersetzt wird, und die 8-Bit-Ursprungsdaten Ri werden in komprimierte 6-Bit-Daten r konvertiert. Darüberhinaus werden zwei Bits "00" des Rot-Identifikationscodes zur linksbündigen Seite (MSB-Seite) der komprimierten Daten r hinzugefügt, wie in Fig. 8 gezeigt ist, wodurch 8-Bit-Anzeigedaten dd (r) als Einheit gebildet werden.
Wenn die Differenz ΔT im Schritt S304 beurteilt wird, daß sie minimal ist, schreitet die Verarbeitung zu einem Schritt S306, wo Gx durch Gi ersetzt wird, und die 8-Bit-Ursprungsdaten Gi werden in komprimierte 6-Bit-Daten g konvertiert. Dann werden zwei Bits "01" des Grün-Identifikationscodes "01" zur MSB-Seite der komprimierten Daten hinzugefügt, wie in Fig. 8 gezeigt, wodurch 8-Bit-Anzeigedaten dd (g) gebildet werden.
Wenn die Differenz ΔU im Schritt S304 beurteilt wurde, daß sie ein Minimum ist, schreitet die Verarbeitung weiter zu einem Schritt 5307, wo Bx durch Bi ersetzt wird, und die 8-Bit-Ursprungsdaten Bi werden in komprimierte 6-Bit- Daten b konvertiert. Weiterhin werden zwei Bits "10" des Blau-Identifikationscodes zur MSB-Seite dieser komprimierten Daten wie in Fig. 8 gezeigt hinzugefügt, wodurch 8-Bit-Anzeigedaten dd (b) als Einheit gebildet werden.
Wenn die Differenz ΔV im Schritt S304 beurteilt wird, daß sie ein Minimum ist, schreitet die Verarbeitung weiter zu einem Schritt 308, wo Rx, Gx und Bx jeweils durch Ri, Gi und Bi ersetzt werden, und die 8-Bit-Ursprungsdaten Yi werden in komprimierte 6-Bit-Daten y konvertiert. Dann werden zwei Bits "11" des Luminanzidentifikationscodes zur MSB-Seite der komprimierten Daten wie in Fig. 8 gezeigt hinzugefügt, wodurch 8-Bit-Anzeigedaten dd (y) als Einheit gebildet werden.
Dann werden in einem nächsten Schritt S309 die Daten dd (r), dd (g) oder dd (y), die in einem der vorherigen Schritte S305 bis S308 gebildet wurden, als i-te Pixelanzeigedaten in der i-ten Adresse des Speichers gespeichert, der als Speichereinrichtung dient.
Anschließend wird in einem Schritt S310 der Zählparameter i um eine 1 inkrementiert, um so das nächste Pixel zu verarbeiten. In einem Schritt S311 wird entschieden, ob die obige Verarbeitung vollständig in Bezug auf alle Pixel ausgeführt wurde, und, wenn irgendein Pixel nicht verarbeitet wurde, wird die vorherige Prozedur vom Schritt S302 an nochmals ausgeführt.
Somit wird im Speicher die Abstufungsinformation als Daten dd bezüglich der Farbe oder Luminanz gespeichert, die die maximale Pegeländerung im Vergleich zum vorherigen Pixel hat.
Die Farbanzeigeschaltung 10 zur Anzeige eines Farbbildes mit den Farbanzeigedaten, die nach dem Verfahren der dritten Ausführungsform komprimiert wurden, kann grundsätzlich die gleiche wie die oben angegebene in Fig. 6 gezeigte Schaltung sein, und ihre Arbeitsweise ist die gleiche wie die bei der zweiten Ausführungsform.
Unter den Adressen COH bis FFH der Speicher 12R bis 12B werden demnach die gleichen Daten in jedem der Speicher 12R, 12G und 12B gespeichert.
Wenn die Daten dd vom Speicher 11 die Luminanzdaten dd (y) sind, da ihre zwei höherwertigen Bits "11" sind, werden einander gleiche Daten R', G' und B' von allen Speichern 12R bis 12B ausgegeben, und die entsprechenden höchstwertigsten Bits D8 bis D0 werden zu "1" umgewandelt. Daher werden die Daten R', G' und B' simultan in den Signalspeicherschaltungen 13R, 13G und 13B gespeichert, und Signale R bis B, die eine Luminanzinformation (Helligkeitsinformation) haben, werden von den A/D-Konvertern 14R bis 14B erhalten.
Folglich wird in Bezug auf irgendeine Farbe, die eine große Abstufungsänderung hat, ihre Anzeige nach der Änderung mit Priorität ausgeführt. Darüberhinaus wird eine Vorstellung der Luminanz angenommen, so daß, wenn eine große Luminanzänderung in den Ursprungsdaten existiert, die Signale R bis B simultan entsprechend der 18 Bits gemäß dem Identifikationscode "11" geändert werden, um die Luminanz des Anzeigebildes zu ändern, wodurch eine bemerkenswert hohe Auslösung erzielt wird.
Wenn keines der Signale Yr bis ΔYb und ΔV verwendet wird, wird das Minimum der Werte ΔR, ΔG und ΔB im Schritt S304 diskriminiert. Beispielsweise unter der Bedingung, daß A S < ΔT und ΔS < ΔU ist, wird der Wert ΔS als minimal beurteilt. Dann werden im Schritt S305 die Daten dd (r) als die Daten des i-ten Pixels angesehen. Folglich werden im Anzeigezeitpunkt die Grün- und Blau-Daten des i-ten Pixels so berücksichtigt, als ob sie den Pegel des vorhergehenden Pixels wie des (i-1)ten Pixels haben, während die Rot-Daten berücksichtigt werden, als ob sie den Pegel nach der Änderung haben. Demnach wird der Rot-Pegel beim i-ten Pixel höher als der Grün- und Blau-Pegel, so daß das Pixel rot gefärbt wird.
Nach der vorliegenden Erfindung werden jedoch, wo die Signale ΔYr bis ΔYb und ΔV mit einer Annahme der Luminanzvorstellung gebildet werden, die Pegel der individuellen Signale R bis B beim i-ten Pixel simultan geändert, um folglich ein unerwünschtes Phänomen abzuwenden, daß die Grenze zwischen schwarzen und weißen Teilen gefärbt wird. Es ist klar, daß, um den Schaltungsaufbau zu vereinfachen, die oben beschriebene Verarbeitung in Bezug auf die Luminanz genausogut weggelassen werden kann.
Es wird nun eine vierte Ausführungsform zur Ausübung des Verfahrens einer Farbdatenkomprimierung unter Bezugnahme auf Fig. 11 beschrieben. Das Datenformat in diesem Beispiel ist in Fig. 12A gezeigt, wo 8 Bits von Anzeigedaten dd einem Pixel wie bei der oben beschriebenen ersten bis dritten Ausführungsform zugeteilt werden. Grundsätzlich besteht ein Steuercode aus 3 linksbündigen Bits, und die Farbsättigungsdaten bestehen aus 5 geringerwertigen Bits. Wenn die 3 linksbündigen Bits jeder der Anzeigedaten dd (r), dd (g) und dd (b) "000" sind, sind die 5 geringerwertigen Bits der 8-Bit- Rot-Daten Ri in Sättigungsdaten r komprimiert. Ähnlich werden, wenn die drei linksbündigen Bits "001" und "010" sind, die 5 geringerwertigen Bits der 8-Bit-Grün-Daten Gi und diejenigen der 8-Bit-Blau-Daten Bi in Sättigungsdaten g und b jeweils komprimiert.
Wenn die 3 linksbündigen Bits "001" bis "111" sind, repräsentieren die 5 geringerwertigen Bits spezielle Anzeigedaten dd (j), wobei j = 1 bis 5 ist, wie später beschrieben wird. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, ist ein Bereich 30, der eine Signalverteilung R bis B hat, in Scheiben aufgeteilt, um 32 Lagen G'1 bis G'32 beispielsweise von 5 Bits (mg = 5) parallel zur R-B-Ebene oder in der Richtung G zu bilden, und weiter ist jedes Gk dieser Lagen G'1 bis G'32 in 32 x 32 Subbereiche 31 von beispielsweise 5 Bits (mr = 5, mb =5) in Bezug auf das Rotsignal R und das Blausignal B unterteilt. Daraus folgt, daß die Rot-, Grün- und Blau-Abstufungsdaten r, g und b zu irgendeinem der Subbereiche 31 gehören.
Die Erscheinungshäufigkeitsverteilung der Subbereiche 31 wird durch Verwendung aller Pixel des Bildes erhalten. In diesem Fall bezeichnet jeder Subbereich einer hohen Häufigkeit die Farbe, die häufig im Bild sichtbar ist.
Es werden fünf höchste Erscheinungshäufigkeitssubbereiche 31 aus jeder Lage G'k der grünen Lagen G'1 bis G'32 ausgewählt, und die Farben dieser fünf Subbereiche 31 werden als repräsentative Farben Pj gewählt (wobei j = 1 bis 5 ist). Die Daten der repräsentativen Farben Pj in jeder Lage Gk werden als Anzeigedaten dd (j) zusammen mit den 5-Bit-Farbsättigungsdaten registriert, die durch Komprimierung der Grün-Daten dieser Lage entsprechend des Steuercodes "011" bis "111" erhalten wurden. Da es eine Gesamtsumme von 32 Grünlagen G'1 bis G'32 gibt, die jeweils 5 repräsentative Farben Pj haben, folgt daraus, daß 160 repräsentative Farben insgesamt existieren. Die Rot-, Grün- und Blau-Abstufungen in den repräsentativen Farben Pj werden beispielsweise als die Zentralwerte der Subbereiche angesehen.
Beim Färben eines Pixels wird eine Berechnung ausgeführt, um zu entscheiden, welche Daten der roten, grünen, blauen und repräsentativen Farben (während die Daten der verbleibenden Farben nicht erneuert werden) zwischen solch einem Pixel und dem vorhergehenden Pixel erneuert werden müssen, um die am meisten ansprechende Färbung für das Ursprungsbild zu erzielen, und die Farbdaten, die ausgewählt wurden, um die meisten ansprechende Farbgebung zu erhalten, werden als Anzeigedaten dd für das Pixel gespeichert.
Wie in Fig. 11 gezeigt ist, werden die Pixeldaten am Anfang jeder horizontalen Zeile in den Schritten S401 bis S405 initialisiert. Um diese Arbeit durchzuführen, werden im ersten Schritt S401 die Pixeldaten Ro bis Bo am Anfang einer horizontalen Zeile aus den Speichern 3R bis 3B ausgelesen. Im nächsten Schritt S402 werden die Daten Go aus allen Daten Ro bis Bo, die im Schritt S401 ausgelesen wurden, mit 5 Bits auf der Basis des dynamischen Bereichs des in Fig. 4 gezeigten Bereichs requantisiert, wodurch Daten g gebildet werden.
Danach werden im Schritt 403 die Daten Rj*, G*, Bj* (wobei j = 1 bis 5 ist) der repräsentativen Farben Pj in der Lage einschließlich der Daten g aus den Lagen G'1 bis G'32 im Bereich 30 ausgelesen. Und die Farbinnenblockentfernung Lj zwischen diesen Daten Rj*, G* Bj* und den Daten Ro, Go, Bo, die im Schritt S401 ausgelesen wurde, wird im Schritt S404 nach der folgenden Gleichung berechnet:
Lj = [(Ro - Rj*)² + (Go - Gj*)² + (Bo - Bj*)²]
wo j = 1 bis 5 ist. Demzufolge wird der Minimalwert jmin der Entfernung Lj im Schritt S405 erhalten, und der Steuercode und die Abstufungsdaten werden im Schritt S406 wie folgt gesetzt:
Steuercode b7 bis b5 = jmin + 2
Abstufungsdaten b4 bis bo = g
Beim Steuercode basiert die Addition von 2 als jmin + 2 auf der Tatsache, daß die 0 bis 2 des Steuercodes einem Rot und Blau zugewiesen werden, und die 3 bis 7 den repräsentativen Farben Pj zugewiesen werden. In einem Schritt S407 werden die Ersatzwerte Rx, Gx, Bx erhalten als
Rx = Rj*, Gx = G*, Bx = Bj*
Die Daten eines jeden Pixels werden in den Schritten S408 bis S419 auf folgende Weise erzeugt. Zunächst werden im Schritt S408 die nächsten Pixeldaten Ri bis Bi aus den Speichern 3R bis 3B ausgelesen, und die Differenzen ΔR, ΔG, ΔB zwischen diesen nächsten Pixeldaten Ti bis Bi und den Ersatzwerten Rx bis Bx (im vorliegenden Beispiel die im Schritt S407 erhaltenen Werte) werden folgendermaßen berechnet:
ΔR = Ri - Rx
ΔG = Gi - Gx
ΔB = Bi - Bx
In einem nächsten Schritt S409 wird der Maximalwert der Differenzen ΔR bis ΔB diskriminiert.
Wenn die Differenz ΔR als maximal beurteilt wird, schreitet die Verarbeitung weiter zu einem Schritt S410, wo die Daten Ri aus allen Daten Ri bis Bi, die im Schritt S408 ausgelesen wurden, mit 5 Bits auf der Basis des dynamischen Bereichs des Bereichs 30 wie beim Schritt S402 quantisiert werden, wodurch Daten r wie folgt gebildet werden:
Und der Steuercode und die Abstufungsdaten werden so gesetzt:
Steuercode = "000"
Abstufungsdaten = r
Weiter wird der Ersatzwert Rx so berechnet:
Rx = (r + 1/2) (Rmax - Rmin + 1) /2&sup5; + Rmin
Wenn die Differenz ΔG oder ΔB als maximal im Schritt S405 beurteilt wird, wird die obige Verarbeitung des Schritts S410 ähnlich einem Schritt S411 oder S412 ausgeführt:
Steuercode = "001"
Abstufungsdaten = g
Gx = (g + 1/2) (Gmax - Gmin + 1)/2&sup5; + Gmin oder
Steuercode = "010"
Abstufungsdaten = b
Bx = (b + 1/2) (Bmax -Bmin + 1)/2&sup5; + Bmin
Danach wird im Schritt S410, S411 oder S412 die Quadratzahl des verbleibenden Fehlers o in einem Schritt S413 so berechnet:
&sub0;2 = (Ri - Rx)² + (Gi - Gx)² + (Bi - Bx)²
Und in einem Schritt S414 werden die Daten Gi aus den vorhandenen Pixeldaten Ri bis Bi mit 5 Bits auf der Basis des dynamischen Ranges des Bereichs 30 ähnlich wie bei der oben erwähnten Verarbeitung im Schritt S402 quantisiert, wodurch die Daten g gebildet werden:
In einem nächsten Schritt S415 wird die Quadratzahl des verbleibenden Fehlers j berechnet, der verursacht wird, wenn 5 repräsentative Farben Pj (wobei j = 1 bis 5 ist) in der Lage einschließlich der Daten g aus den Schichten G'1 bis G'32 im Bereich 30 verwendet werden.
j² = (Ri - Rj*)² + (Gi - G*)² + (Bi - Bj*)²
wobei j = 1 bis 5 ist. Dann werden in einem Schritt S416 die Werte &sub0;², die im Schritt 413 erhalten wurden, mit den Werten j² verglichen, die im Schritt S415 erhalten wurden, und es wird eine Prüfung durchgeführt, ob einer der Werte &sub0;² minimal ist.
Wenn keiner der Werte &sub0;² ein Minimum ist d.h., wenn einer der Werte j² ein Minimum ist, schreitet die Verarbeitung weiter zu einem Schritt S417, wo der Steuercode und die Abstufungsdaten wie folgt bezüglich der jmin -ten repräsentativen Farbe Pj gesetzt werden, die den Minimalwert j² hat:
Steuercode = jmin + 2
Abstufungsdaten = g
Danach werden in einem Schritt S418 die Ersatzwerte Rx bis Bx für das nächste Pixel so erhalten:
Rx = Rj, Gx = G*, Bx = Bj*
Dann schreitet die Verarbeitung weiter zu einem Schritt S419.
Wenn der Wert &sub0;² als Minimum im Schritt S416 beurteilt wird, schreitet die Verarbeitung weiter zu einem Schritt S419, wobei die Schritte S417 und S418 übersprungen werden.
Im Schritt S419 werden die Daten dd, die in einem der Schritte S410 bis S412 oder im Schritt S417 erhalten wurden, als vorhandene Pixeldaten im Speicher eingeschrieben.
Danach wird der Zählparameter i um eine 1 in einem Schritt S420 inkrementiert, und es wird dann eine Prüfung in einem Schritt S421 durchgeführt, ob die oben beschriebene Datenverarbeitungsprozedur bezüglich aller Pixel der vorhandenen horizontalen Zeile beendet wurde oder nicht. Wenn das Ergebnis dieser Prüfung "Nein" ist, kehrt die Verarbeitung zum Schritt S408 zurück, und die gleiche Prozedur wird für das nächste Pixel wie erwähnt wiederholt.
Nach Beendigung der Datenverarbeitungsprozedur für alle Pixel der vorhandenen horizontalen Zeile schreitet die Verarbeitung weiter vom Schritt S421 zu einem nächsten Schritt S422, wo eine Prüfung vorgenommen wird, ob die oben erwähnte Datenverarbeitungsprozedur bezüglich aller horizontalen Zeilen beendet wurde oder nicht. Wenn das Ergebnis "Nein" ist, kehrt die Verarbeitung zum Schritt S401 zurück und danach wird die vorhergehende Prozedur wiederholt, wie sie für das Pixel der nächsten horizontalen Zeile angegeben wurde.
Dieses Programm wird nach Beendigung der Datenverarbeitungsprozedur für die Pixel aller horizontalen Zeilen beendet, wodurch die Daten dd, die zu 8 Bits komprimiert wurden, auf einer Floppydisk 8 oder dgl. gespeichert werden. Die Videoanzeigeschaltung 10 zur Anzeige der Daten, die in der obigen vierten Ausführungsform komprimiert wurden, ist wie folgt aufgebaut. In Fig. 6 werden vorbestimmte Daten vorher im Speicher 12R in einer Weise gespeichert, daß, wenn die drei linksbündigen oder höherwertigen Bits A7 bis A5 der Adresse A7 bis A0 zu "000" des Rot-Steuercodes oder zu "011" bis "111" des repräsentativen Farbsteuercodes wurden, das höchstwertigste Bit D8 der Daten D6 bis D0 zu "1" umgewandelt wird, und weiter, daß die Daten des Rot-Komponentenpegels der anzuzeigenden Farbe als geringerwertige oder weniger signifikante Bits D7 bis D0 (Rot-Daten R') ausgegeben werden.
In der Zwischenzeit werden im Speicher 12G vorbestimmte Daten vorher in einer Weise gespeichert, daß, wenn die drei höherwertigen Bits A7 bis A5 der Adresse A7 bis A0 zu "001" des Grün-Steuercodes oder zu "011" bis "111" des repräsentativen Farbsteuercodes werden, das höchstwertigste Bit D8 der Daten D8 bis D0 zu "1" umgewandelt wird, und weiter, daß die Daten des Grün-Komponentenpegels der abzuzeigenden Farbe als geringerwertige Bits D7 bis D0 (Grün-Daten G') ausgegeben werden.
Weiter werden im Speicher 12B vorbestimmte Daten vorher in einer Weise gespeichert, daß, wenn die drei höherwertigen Bits A7 bis A0 der Adresse A7 bis A0 zu "010" des Blau- Steuercodes oder zu "011" bis "111" des repräsentativen Farbsteuercodes werden, das höchstwertigste Bit D8 der Daten D8 bis D0 zu "1" umgewandelt wird, und weiter, daß die Daten des Blau-Komponentensignals der anzuzeigenden Farbe als geringerwertige Bits D7 bis D0 (Blau-Daten B') ausgegeben werden.
Demnach wird eine Diskriminierung pro Pixel ausgeführt, ob die Daten dd die Rot-, Grün-, Blau- oder repräsentativen Farbdaten aufgrund des Steuercodes sind, so daß die Farbdaten eines jeden Pixels, die die maximale Abstufungsänderung im Vergleich mit dem vorhergehenden Pixel haben, diskriminiert werden. Dann werden die Daten in einer der Signalspeicherschaltungen 13R bis 13R gemäß der Farbe, die die maximale Abstufungsänderung hat, erneuert, und das Signal R bis B wird entnommen.
Somit können die drei Primärfarbsignale R bis B erhalten werden. Bei der vorliegenden Erfindung werden, wo 5 Bits jeweils den Rot-, Grün- und Blau-Daten zugeteilt werden, ebenfalls eine Gesamtsumme von 160 repräsentativen Farben vorgesehen. Daraus folgt, daß eine Farbe durch 15 Bits ausgedrückt wird, um folgerichtig eine simultane Produktion von 2¹&sup5; = 32 768 Farben zu realisieren. Aus diesem Grund kann sogar ein natürliches Bild mit ausreichenden Abstufungen angezeigt werden, wobei dessen Natürlichkeit und farbenfrohe Farben beibehalten werden.
Weiter tritt aufgrund der adaptiven Verarbeitung mit repräsentativen Farben kein Farbschleier auf, um somit eine eventuelle Verschlechterung der Auflösung abzuwenden. Da darüberhinaus die Daten in den Speichen 12R bis 12B, die die Farbnachschlagetabelle bilden, in Hinblick auf statistische Kenndaten gebildet sind, ist eine hohe Wirksamkeit bei der Farbkomprimierung erreichbar. Und eine gewunschte Farbkomprimierung kann nur durch das Auflistungsverfahren ohne die Notwendigkeit einer besonderen zusätzlichen Schaltung erzielt werden.
Fig. 12B zeigt einen anderen exemplarischen Aufbau von Videoanzeigedaten dd. In diesem Beispiel sind 6 Bits jeweils den Rot-, Grün- und Blau-Daten zugeteilt, so daß eine Gesamtsumme von 2¹&sup8; = 262 144 Farben erzeugt werden und in Verbindung mit einer Gesamtsumme von 24 Lagen x 4 = 64 repräsentativen Farben verwendet werden kann.
Beim Bestimmen der repräsentativen Farben durch das oben erwähnte Verfahren entsteht ein Problem eines Farbschleiers in Bildteilen wie den Rändern, wenn die Erscheinungshäufigkeiten der Farben im Bild nicht gleich sind.
Es sei nun angenommen, daß die Erscheinungshäufigkeitsverteilung von Rot bis Blau in einer Lage G'k aus den grünen Lagen T'1 bis G'32 so ist, wie in Fig. 13A angedeutet, indem die Kurven wie Konturlinien in einer Karte gezeichnet sind, wobei die Punkte (Farben) der gleichen Erscheinigungshäufigkeit im R-B-Koordinationssystem verbunden sind. Damit wird angedeutet, daß ein Punkt PA (d.h. eine Farbe am Punkt am häufigsten erscheint.
Im Hinblick auf einen solchen Zustand, wo die Erscheinungshäufigkeit auf den Punkt PA konzentriert ist, wenn fünf Punkte von höheren Erscheinungshäufigkeiten als repräsentative Punkte ausgewählt werden und die Farben bei solchen ausgewählten Punkten bestimmt werden, repräsentative Farben Pj (wobei j = 1 bis 5 ist) in der Lage G'k zu sein, dann werden die fünf repräsentativen Punkte, die diese repräsentativen Farben Pj vorsehen, in der Nähe des Punktes PA konzentriert, so daß eine Vorbereitung der fünf repräsentativen Punkte oder Farben Pj uneffektiv ist, was eventuell eine Verschlechterung der Effektivität mit sich bringt.
Deshalb wird bei der vorliegenden Erfindung die folgende Verarbeitung in Hinblick auf jede Grün-Lage G'k ausgeführt. Relativ zur höchsten Erscheinungshäufigkeit Nmax am Punkt PA, wo die Farberscheinung am häufigsten ist, wird ein Wert Nx so berechnet:
Nx = Nmax/M
wobei M eine ganze Zahl größer als 1 ist, beispielsweise 100. Dann werden die Erscheinungshäufigkeiten unterhalb des Wertes Nx abgetrennt, so daß eine Verteilung der Erscheinungshäufigkeiten größer als der Wert Nx erhalten wird, wie in Fig. 13B gezeigt. In diesem Fall sind die so abgetrennten Erscheinungshäufigkeiten kleiner als 1/M der höchsten Erscheinungshäufigkeit Nmax, d.h. kleiner als 1%, wenn M gleich 100 ist, wodurch der Einfluß eines derartigen Abtrennens vernachlässigbar ist.
Bei einer solchen Abtrennerscheinungshäufigkeitsverteilung wird der Punkt PA als erster repräsentativer Punkt gesetzt, und dann wird ein Punkt PB, der am weitesten vom Punkt PA entfernt ist, als zweiter repräsentativer Punkt ausgewählt. Danach wird ein Punkt PC, der am weitesten von beiden Punkten PA und PB entfernt ist, als dritter repräsentativer Punkt ausgewählt, und danach werden Punkte PD und PE, die am weitesten von allen schon gesetzten repräsentativen Punkten entfernt sind, als vierte und fünfte repräsentative Punkte ausgewählt.
Dann werden Daten der ersten bis fünften repräsentativen Farben P1 bis PS aus den so ausgewählten ersten bis fünften repräsentativen Punkten erhalten.
Die ersten bis fünften repräsentativen Punkte werden an passenden Positionen gesetzt, bei denen Erscheinungshäufigkeiten höher als ein gewisses Maß sind und die ausreichend im Raum verteilt sind.
Das in Fig. 14 gezeigte Programm wird durch eine CPUS ausgeführt, um die repräsentativen Farben Pj in den grünen Lagen G'1 bis G'35 zu bestimmen.
Wenn das Programm beginnt, werden in einem Schritt S501 die minimalen Werte Rmin bis Bmin und die maximalen Werte Rmax bis Bmax aus den Einteilbilddaten der Speicher 3R bis 3B ermittelt. In einem nächsten Schritt S502 werden die Daten R bis B mit 5 Bits requantisiert auf der Grundlage des dynamischen Bereichs des Bereichs 30:
wobei der Zählparameter k gleich 1 ist. Danach wird in einem Schritt S503 die Häufigkeitsverteilung der Daten r bis b pro Farbe berechnet, d.h. die Erscheinungshäufigkeit nk jeder Farbe (im r-b-Koordinatensystem) in den grünen Lagen G'k (wobei k = 1 bis 32 ist).
In einem nächsten Schritt S504 werden die höchste Erscheinungshäufigkeit Nk in jeder der grünen Lagen G'k und auch die Koordinaten (r1, b1 entsprechend dem Punkt PA) gefunden, womit der Wert Nk erhalten wird. In einem Schritt S505 werden alle Erscheinungshäufigkeiten unterhalb des Wertes nk abgetrennt. Wenn beispielsweise M = 100 ist, wird die Erscheinungshäufigkeit nk, die als nk < Nk/100 definiert ist, als nk = 0 betrachtet.
Danach wird in einem Schritt S506 die Entfernung D2 vom Punkt (r1, b1) mit der höchsten Erscheinungshäufigkeit im Vergleich mit jedem Erscheinungshäufigkeitspunkt (rn, bn) berechnet, wo nk ≠ 0 ist.
D2 = [(rn-r1)² + (bn-b1)²]
In einem Schritt S507 werden die längste Entfernung D2 und die Koordinaten (r2, b2) gefunden, die einem Punkt PB entsprechen, wo die Entfernung D2 maximal ist.
In einem Schritt S508 wird der Wert j für einen Punkt PC als 3 gesetzt. Dann wird in einem Schritt S509 jede Entfernung Dj von den Punkten (r1, b1) - (rj-1, bj-1) im Vergleich mit den Punkten (rn, bn) berechnet, wo die Erscheinungshäufigkeit nk = 0 ist. In einem nächsten Schritt S510 werden die größte Entfernung Dj und die Koordinaten (rj, bj) gefunden, die einem j-ten Punkt entsprechen, wo die Entfernung Dj maximal ist.
Danach wird in einem Schritt S511 der Wert j um eine "1" inkrementiert und im Schritt S513 eine Prüfung durchgeführt, ob j ≤ 5 ist oder nicht. Wenn j ≤ 5 ist, kehrt die Verarbeitung zu Schritt S509 zurück. Entsprechend werden in den Schritten S509 bis S511 der vierte und fünfte Punkt (r4, b4), (r5, b5) und die Entfernungen D4, D5 davon berechnet.
Wenn in einem nächsten Schritt S512 j ≥ 6 ist, schreitet die Verarbeitung weiter zu einem Schritt S513, wo die Farbpegel Rj*, G*, Bj* den repräsentativen Punkten (rj, bj) (wobei j = 1 bis 5 ist) in den grünen Lagen G'k zugeteilt werden:
Rj*= (rj + 1/2) x (Rmax -Rmin +1) / 2&sup5; + Rmin
Gx = (g +1/2) x (Gmax -Gmin +1) / 2&sup5; + Gmin
Bj* = (bj + 1/2) x (Bmax -Bmin +1) / 2&sup5; + Bmin
Der Zählparameter k wird in einem Schritt S514 inkrementiert. Dann wird die obige Verarbeitung mit dem Parameter k wiederholt, dessen Folge geändert wurde, bis das Programm vollständig ausgeführt ist.
Die repräsentativen Punkte (rj, bj) in jeder grünen Lage G'k werden erfindungsgemäß so bestimmt. Insbesondere sind diese repräsentativen Punkte ausreichend voneinander innerhalb jeder grünen Lage G'k beabstandet und so ausgewählt, daß dort die Farberscheinungshäufigkeiten größer sind als ein gewisses Maß in jeder Lage G'k, wodurch eine Auswahl der repräsentativen Punkte und Farben mit hoher Wirkung erzielt werden kann. Es ist sogar bei einem Bild, wo die Farberscheinungshäufigkeiten lokal konzentriert sind, noch möglich, eine angemessene Auswahl der repräsentativen Farben auszuführen, die räumlich verteilt sind.
Da weiterhin die für eine solche Auswahl erforderliche Verarbeitung bloß durch Wiederholen der Routinen realisierbar ist, kann ein schneller Arbeitsablauf durchgeführt werden, und eine Ausführung durch eine Hardware wird einfach und schnell erledigt.
Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen werden die repräsentativen Punkte und Farben gemäß der Erscheinungshäufigkeitsverteilung innerhalb jeder der grünen Lagen G'k bestimmt. Es ist jedoch klar, daß die dreidimensionale Bestimmung der repräsentativen Punkte und Farben unter Bezugnahme auf die Erscheinungshäufigkeitsverteilungen in den anderen beiden grünen Lagen oberhalb und unterhalb der zu verarbeitenden gewünschten Lage erhalten werden kann.
Bei einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine adaptive Auflistung der repräsentativen Farben zunächst durch Auffinden eines Pixels eines Randteils oder dgl. ausgeführt, wo die Differenz zwischen einem solchen Pixel und dem benachbarten Pixel größer wird als ein vorgegebener Schwellenwert, dann werden die Erscheinungshäufigkeiten der Farben berechnet, die den einander benachbarten Pixeln entsprechen und die bei jeder Unterteilung des Farbraums erscheinen, wobei die ausgewählten Farben mit größeren Erscheinungshäufigkeiten mit Priorität verwendet werden.
Es wird nun ein Verfahren zur Auswahl dieser repräsentativen Farben unter Bezugnahme auf Fig. 15 beschrieben.
Zunächst werden in einem Schritt S601 bezüglich der in einem Teilbild eines Farbbildes verwendeten Farben, die in den R, G, B- Farbräumen, wie in Fig. 4 gezeigt, zu verarbeiten und herauszuarbeiten sind, die maximalen und minimalen Werte (Rmax, Rmin, Gmax, Gmin, Bmax, Bmin) entlang der entsprechenden Achsen der primärfarbendaten berechnet.
In einem nächsten Schritt S602 wird entschieden, ob das vorhandene Pixel am Anfang einer horizontalen Zeile ist. Wenn das Ergebnis dieser Entscheidung "Ja" ist, schreitet die Verarbeitung zu einem Schritt S607; wenn das Ergebnis "Nein" ist, kann die Verarbeitung weiter zu einem Schritt S605 in Fig. 15 schreiten. Um jedoch den Rechnungsaufwand bei dieser Ausführungsform zu reduzieren, schreitet die Verarbeitung weiter zu den Schritten S603 und S604, um den Pixelrand zu beschränken.
Im Schritt S603 werden die absoluten Werte der entsprechenden Differenzen zwischen den digitalen Primärfarbendaten Ri, Gi, Bi des vorhandenen Pixels (im allgemeinen des i-ten Pixels) und den Primärfarbendaten Ri-1, Gi-1, Bi-1 des vorhergehenden (1-i)ten Pixels, das dem i-ten Pixel benachbart ist, erhalten, und danach wird die Summe Δi' dieser absoluten Werte so berechnet:
Δi' = Ri - Ri-1 + Gi - Gi-1 + Bi - Bi-1
Im nächsten Schritt S604 wird entschieden, ob die Summe Δi' größer ist als ein spezieller Schwellenwert Eth' (d.h. Δi' ≥ Eth'), der vorgegeben ist, um den Rand zu diskriminieren. Die Verarbeitung schreitet weiter zu einem Schritt S605, wenn das Ergebnis dieser Entscheidung "Ja" ist, oder zu einem Schritt S609, wenn die Entscheidung "Nein" ist. In den Schritten S603 und S604 wird in einem Teilbild eines Farbbildes ein Pixel eines Rand- oder Konturteils ermittelt, das eine große Signaländerung im Vergleich zum benachbarten Pixel hat. Das in diesem Schritt ermittelte Pixel repräsentiert eine Signaländerung entlang der Abtastrichtung in einer Anzeige des Bildes, d.h. ein Randpixel in der horizontalen Richtung.
Anschließend wird in einem Schritt S605 der Mittelwert (oder zweite Werte) Ai aus den absoluten Werten der jeweiligen Differenzen zwischen den digitalen Primärfarbendaten Ri, Gi, Bi des vorhandenen i-ten Pixels und den Primärfarbendaten Ri-1, Gi-1, Bi-1 des vorhergehenden (i-1)ten Pixels, das dem i-ten Pixel benachbart ist, berechnet:
Δi = Mittelwert { Ri -Ri-1 , Gi - Gi-1 , Bi - Bi-1 }
Dann wird in einem nächsten Schritt S606 entschieden, ob der Mittelwert Δi größer ist als ein spezieller Schwellenwert Eth (d.h. Δi ≥ Eth), der vorgegeben ist, den Rand zu diskriminieren. Dann schreitet die Verarbeitung weiter zu einem Schritt S607, wenn das Ergebnis dieser Entscheidung "Ja" ist, oder zu einem Schritt S609 bei "Nein".
In den Schritten S605 und S606 wird bezüglich der komprimierten Farbanzeigedaten, wobei der Farbidentifikationscode zu den komprimierten Sättigungsdaten der Farbe hinzugefügt wurde, die die maximale Sättigungsänderung zwischen einander benachbarten Pixeln wie beim oben beschriebenen adaptiven Auflisten hat, die maximale Differenz zwischen den Farbdaten, die durch Wiederherstellen der komprimierten Farbanzeigedaten und der Farbdaten des ursprünglichen Farbbildes erhalten wurden, ermittelt. Da das Maximum der absoluten Werte der jeweiligen Differenzen zwischen den oben beschriebenen Primärfarbendaten als die Sättigungsdaten aus den komprimierten Daten in der adaptiven Auflistung verwendet werden, leistet im wesentlichen die Differenz zwischen den wiederhergestellten Daten und den ursprünglichen Farbdaten keinen Beitrag. Wenn man diese Tatsache betrachtet, so wird der zweite Wert Ai mit dem vorgegebenen Schwellenwert Eth verglichen, um die Pixel zu ermitteln, wo die Differenz zwischen den wiederhergestellten Daten und den ursprünglichen Farbdaten groß ist. Die so ermittelten Pixel repräsentieren den verschlechterten Teil in der adaptiven Auflistung exakter als die Pixel, die in den Schritten S603 und S604 ermittelt wurden; eine Diskriminierung zwischen den großen und kleinen Differenzwerten wird jedoch benötigt, um konsequenterweise eine arithmetische Berechnung ähnlich der adaptiven Auflistung notwendig zu machen. In den Schritten S603 und S604 besteht die Verarbeitung bloß in der Auffindung der Summe der absoluten Werte der jeweiligen Differenzen zwischen den einander benachbarten Pixeln in Bezug auf die digitalen Primärfarbendaten R, G, B der ursprünglichen Farbbilder, und die Diskriminierung zwischen den großen und kleinen Differenzwerten wird nicht benötigt, um somit die Berechnung zu vereinfachen. Demnach kann die gesamte Verarbeitungsgeschwindigkeit in den Schritten S603 und S604 durch das vorherige Annähern der Pixel für die arithmetische Berechnung in den Schritten S605 und S606 gesteigert werden, wodurch der Aufwand der erforderlichen Berechnung in den Schritten S605 und S606 reduziert wird. Es kommt natürlich darauf an, daß die Entscheidungspegel in den Schritten S606 und S604 durch genaue Einstellung der speziellen Schwellenwerte Eth und Eth' gesteuert werden können. Einer der Schritte S603 und S604 oder einer der Schritte S605 und S606 können genausogut weggelassen werden.
Im Schritt S607 wird jeder Bereich zwischen den maximalen und minimalen Werten des Farbraums pro Primärfarbenachse mit 5 Bits requantisiert, und die digitalen Primärfarbendaten Ri, Gi, Bi des i-ten Pixels werden zu Farbsättigungsdaten ri, gi, bi komprimiert, die jeweils aus 5 Bits bestehen. Insbesondere werden die Berechnungen für diese Requantisierung so ausgeführt:
ri = (Ri - Rmin) x 2&sup5; / (Rmax - Rmin +1)
gi = (Gi - Gmin) x 2&sup5; / (Gmax - Gmin +1)
Bi = (Bi - Bmin) x 2&sup5; / (Bmax - Bmin +1)
Danach werden in einem Schritt S608 die Farberscheinungshäufigkeiten f (r, g, b) im Farbraum gezählt, die entlang jeder Achse der requantisierten Farbsättigungsdaten r, g, b komprimiert wurden. In diesem Schritt wird der Bereich zwischen dem maximalen Wert Gmax und dem minimalen Wert Gmin auf der G- Achse im Farbraum, der in Fig. 4 gezeigt ist, requantisiert, um 32 Unterteilungen jeweils aus 5 Bits bestehend zu erhalten, wodurch 32 äquivalente g-Ebenen in dem individuellen Quantisierungsschritt gebildet werden. Jeder der Bereiche Rmax-Rmin und Bmax-Bmin wird mit 5 Bits für solche 32 g-Ebenen requantisiert, dann wird jede der g-Ebenen in 32 x 32 = 1024 Subbereiche unterteilt, und die Farberscheinungshäufigkeiten f (r, g, b) in allen Pixeln eines Teilbildes werden pro Subbereich gezählt.
In einem Schritt S609, wo das nächste, (i+1)te Pixel, das dem vorhandenen Pixel benachbart ist, bearbeitet wird, wird der Zählparameter i um eine 1 inkrementiert (i=i+1).
Daraufhin wird in einem Schritt S610 entschieden, ob die obige Prozedur in Bezug auf alle Pixel in einem Teilbild des Farbbildes abgeschlossen ist oder nicht. Die Verarbeitung schreitet dann weiter zu einem Schritt S601, wenn das Ergebnis dieser Entscheidung "Ja" ist, oder sie kehrt zum schritt S602 bei "Nein" zurück.
In einem Schritt S5611 werden der Maximalwert der Erscheinungshäufigkeiten f (r, g, b) pro g-Ebene, die in Fig. 4 gezeigt ist, und ebenso die Werte r und b (Koordinaten auf der r-Achse und der b-Achse in dem komprimierten Raum) erhalten. Auf der g-Ebene, die einer Adresse k (k= 0 bis 31) auf der g-Achse im komprimierten Farbraum entspricht, kann die Farberscheinungshäufigkeit f (r, g, b) als Funktion f (r, k, b) oder fg=k(r,b) ausgedrückt werden, wo der Wert g auf den obigen k-Wert festgesetzt ist. Wenn die Funktion mit solchen Parametern r und b mittels der Konturlinien (Erscheinungshäufigkeitslinien) wie in Fig. 13A gezeigt geplant wird, entspricht die Berechnung der maximalen Erscheinungshäufigkeit der Berechnung der Koordinaten (rA, bA)g=k des höchsten Punktes PA in der Konturliniendarstellung, und der Punkt PA bezeichnet eine erste repräsentative Farbe in jeder der g-Ebenen. Diese Verarbeitung wird bezüglich aller g-Ebenen ausgeführt, d.h. bis zu jedem Wert k, der von 0 bis 31 reicht.
In einem nächsten Schritt 612 werden kleinere Erscheinungshäufigkeiten der oben beschriebenen Häufigkeiten f (r, g, b) in Bezug auf jede g-Ebene abgetrennt Beispielsweise werden auf der g-Ebene, wo die g-Achse einen Wert k (k=0 bis 31) hat, die Erscheinungshäufigkeiten von weniger als 1% der maximalen Häufigkeit beim Punkt PA aus der oben erwähnten f (r, k, b) oder fg=k (r, b) so abgetrennt:
fg=k (r, b) < 0,01 x max (fg=k (r, b))
Im obigen Fall ist die oben erwähnte Funktion so gesetzt:
fg=k (r, b) =0
Wie in Fig. 13B gezeigt ist, entspricht diese Verarbeitung der Entfernung der Teile mit einem niedrigen Pegel aus allen in Fig. 13A gezeigten Konturlinien, und eine solche Verarbeitung kann bezüglich aller Pixel auf jeder g-Ebene durchgeführt werden. Eine solche Entfernung oder Abtrennung der geringeren Erscheinungshäufigkeiten ist notwendig, um eine falsche Kontur oder Rand im Farbbild zu vermeiden.
Danach wird in einem Schritt S613 ein Punkt, der am weitesten von dem vorhergenannten Punkt (d.h. PA in Fig. 13B) der ersten repräsentativen Farbe entfernt ist, als zweiter repräsentativer Punkt auf jeder g-Ebene ausgewählt. Bezüglich des signifikanten Bereichs (d.h. des in Fig. 13B verbleibenden Inselbereichs) nach dem Abtrennverfahren, das im Schritt S612 ausgeführt wurde, wird die Entfernung LB (r, b)g gefunden, d.h. die Subbereichskoordinaten (rB, bB)g, wo dieser Maximalwert erhalten wird. In Fig. 13B wird der Punkt, der die weiteste Entfernung vom Punkt PA hat, als Punkt PB ausgewählt, der dazu bestimmt wird, daß er der zweite repräsentative Punkt auf der g-Ebene ist.
Im signifikanten Bereich (Inselbereich in Fig. 13B) hinter dem Abtrennen der Farberscheinungshäufigkeitsverteilung bei einer vorgegebenen Häufigkeit in Bezug auf die Pixel, die einen Rand, eine Kontur oder dgl. betreffen, wo die oben erwähnte Verschlechterung eintreten könnte, basiert eine Auswahl irgendwelcher anderer repräsentativen Punkte als maximaler Häufigkeitspunkt PA auf der Bedingung, daß keine der Anzeigefarben auffallend verschieden von der ursprünglichen Farbe wird und weiter, daß keiner der Punkte extrem weit von der repräsentativen Farbe im signifikanten Bereich entfernt ist. Aus diesem Grund wird der Punkt PB, der am weitesten vom ersten repräsentativen Punkt PA entfernt ist, als ein zweiter repräsentativer Punkt ausgewählt, und danach wird ein Punkt, der am weitesten entfernt von diesen zwei repräsentativen Punkten entfernt ist, als nächster repräsentativer Punkt ausgewählt.
In einem nächsten Schritt S614 wird der Zählparameter j auf drei gesetzt. Dieser numerische Wert 3 entspricht der Auswahl eines dritten repräsentativen Punktes nach der des ersten repräsentativen Punktes PA der maximalen Erscheinungshäufigkeit und der des zweiten repräsentativen Punktes PB, der am weitesten von Punkt PA entfernt ist.
In einem Schritt 615 wird ein Punkt, der am weitesten von den vorhergehenden repräsentativen Punkten PA, PB usw. entfernt ist, als ein nächster repräsentativer Punkt ausgewählt; weiter wird in einem Schritt S616 der Zählparameter j um eine 1 inkrementiert (j=j+1). Die Routinen von den Schritten S615 und S616 werden immer wieder ausgeführt, bis der Zählparameter j auf 6 in einem nächsten Schritt S617 gesetzt wird (oder während der Zeitperiode, in der die Bedingung j ≤ 5 befriedigt wird).
Zuerst werden im Schritt S615 alle Entfernungen von den Punkten PA, PB usw. in jedem Subbereich des signifikanten Bereichs pro g-Ebene nach der Häufigkeitsabtrennverarbeitung gefunden, und der subbereich, der die maximale Entfernung hat, wird als nächster repräsentativer Punkt ausgewählt. In diesem Fall wird der repräsentative Punkt, der mit j=3 erhalten wurde, als ein Punkt PC in Fig. 13B ausgewählt, der Punkt mit j=4 wird als ein Punkt PD ausgewählt, und der Punkt mit j=5 wird als ein Punkt PE jeweils ausgewählt.
Bei der Auswahl der fünf repräsentativen Punkte werden die geringeren Erscheinungshäufigkeiten vorher entfernt, und der signifikante Bereich nach einer solchen Abtrennverarbeitung wird gleichmäßig geteilt ohne Rücksicht auf die Erscheinungshäufigkeiten. Bei dieser Ausführungsform werden fünf repräsentative Punkte auf jeder der 32 g-Ebenen ausgewählt, so daß eine Gesamtsumme von 160 Punkten (repräsentativen Farben) im Farbraum erhalten werden kann.
Im Schritt S617 wird entschieden, ob der Zählparameter k gleich oder größer als 6 ist (j ≥ 6), und wenn das Ergebnis "Ja" ist, schreitet die Verarbeitung weiter zu einem nächsten Schritt S618.
Im Schritt S618 werden repräsentative Farben der primären Rot-, Grün-, Blau-Daten R*, G*, B* den fünf repräsentativen Punkten auf jeder der g-Ebenen zugeteilt. Wenn man annimmt, daß der erste bis fünfte repräsentative Punkt bei den Koordinaten (rj, bj) (wo j=1 bis 5 ist) auf der g-Ebene ist, können die jeweiligen Primärfarbendaten R*j, G*, B*j bei den repräsentativen Punkten wie folgt erhalten werden;
R*j = (rj + 1/2) x (Rmax - Rmin + 1) / 2&sup5; + Rmin
G* = (g + 1/2) x (Gmax - Gmin + 1) / 2&sup5; + Gmin
B*j = (bj + 1/2) x (Bmax - Bmin + 1) / 2&sup5; + Bmin
Diese Berechnungen werden in Bezug auf alle 32 g-Ebenen ausgeführt, um folglich 260 repräsentative Farben zu erhalten, die einer Gesamtsumme von 260 Einstellungen der drei primären Farbdaten (R*, G*, B*) entsprechen.
Wie oben beschrieben werden die fünf repräsentativen Punkte auf jeder g-Ebene aus den Farben der Pixel ausgewählt, wo eine Verschlechterung des Farbbildes auftreten könnte. Da die Farben der geringeren Erscheinungshäufigkeiten vorher abgetrennt wurden, wird der signifikante Bereich nach einer solchen Abtrennverarbeitung ohne Rücksicht auf die Erscheinungshäufigkeiten gleichmäßig geteilt, so daß es möglich wird, jeglichen nachteiligen Einfluß eines körnigen Rauschens oder einer früher bekannten falschen Kontur zu eliminieren, die Schwierigkeiten bei dem konventionellen Teilungsverfahren verursachen können. Eine schnelle Verarbeitung ist in Kombination mit dem oben beschriebenen adaptiven Auflisten durch eine Farberneuerung möglich.
Die derart 160 ausgewählten repräsentativen Farben werden durch das oben erwähnte Verfahren aufgelistet, um die in Fig. 12A gezeigten Anzeigedaten dd zu bilden. Im Hinblick auf ein Pixel, wo eine Bildverschlechterung auftreten könnte oder auf das Pixel am Anfang jeder horizontalen Zeile wird eine andere Auflistung durch die Verwendung derartiger 160 repräsentativer Farben durchgeführt. Die zu verarbeitenden Pixel mit der repräsentativen Farbauflistung schließen beispielsweise solche an den Anfängen der individuellen horizontalen Zeilen und die Pixel ein, wo die Summe der absoluten Werte der Primärfarbendatenunterschiede zwischen einander benachbarten Pixeln größer wird als ein spezieller Schwellenwert, wie in den Schritten S605 und S606 von Fig. 15 gezeigt ist. Weiterhin kann auch ein modifiziertes Verfahren ausgeführt werden, und zwar im Farbraum zuerst durch Ermittlung der Entfernung oder eines Fehlers zwischen den drei wiederhergestellten Primärfarbendaten, die durch die adaptive Auflistung dd (r), dd (g), dd (b) und der drei primärfarbendaten des ursprünglichen Farbbildes erhalten wurden; dann durch Vergleichen dieser ermittelten Entfernung oder des Fehlers im Farbraum mit der zwischen den drei Primärfarbendaten, die durch die repräsentative Farbauflistung und die drei Primärfarbendaten des ursprünglichen Farbbildes erhalten wurden; und dann durch Annehmen als Farbanzeigedaten entweder der Primärfarbendaten, um die Entfernung zu reduzieren, oder des Fehlers.
Gemäß dem Farbdatenkomprimierungsverfahren dieser Erfindung, so wie dieses in der obigen Beschreibung offenbart ist, wird eine adaptive Auflistung hinsichtlich eines jeden Teils des Farbbildes durchgeführt, das einen großen Bereich mit einem Auftreten einer weichen Farbänderung hat, um so die vorhandenen Farbanzeigedaten auf der Grundlage des Unterschieds zwischen den einander benachbarten Pixeln vorzusehen, wodurch eine weiche Anzeige mit einer zufriedenstellenden Farbreproduzierbarkeit erzielt wird. Darüberhinaus wird vorher ein Randteil des Bildes oder der Anfang jeder horizontalen Zeile in einem Teilbild ermittelt, wo der Unterschied zwischen den wiederhergestellten Daten und den ursprünglichen Farbdaten vor der Komprimierung beim adaptiven Auflisten groß ist, und repräsentative Farben werden auf der Grundlage der Pixelfarben solcher Bildteile ausgewählt. Dann wird eine andere Auflistung durch die Verwendung solch ausgewählter repräsentativer Farben durchgeführt, wodurch eine adäquate Farbdarstellung sogar in einem Bildteil erzielt werden kann, wo die Farbdatendifferenz bei der oben erwähnten adaptiven Auflistung groß wird, wodurch erhebliche Verbesserungen bei der Gesamtbildqualität erzielbar sind.
Es ist klar, daß die vorliegende Erfindung nicht nur auf die oben beschriebenen Ausführungsformen begrenzt ist. Bei der verwendeten Vorrichtung oder System können geeignete Modifikationen beispielsweise bezüglich der Anzahl der Bits der digitalen Primärfarbendaten oder der komprimierten Daten pro Pixel oder bei der Anzahl der Bits des Steuercodes oder der Farbsättigungsdaten ersonnen werden, die bei allen Ausführungsformen erwähnt wurden.

Claims

1. Vorrichtung (10) zur Verarbeitung eines verschlüsselten Farbvideosignals, bei dessen Verschlüsselungsverarbeitung aktualisierte Werte von Farbkomponenten eines zu verschlüsselnden Videosignals erzeugt werden, und wobei die Verschlüsselungsverarbeitung die Bildung einer Serie von verschlüsselten Datenmustern, die jeweils eine komprimierte Darstellung des aktualisierten Wertes einer der Komponenten umfassen, und einen Identifikationscode, der anzeigt, auf welche der Farbkomponenten der komprimierte aktualisierte Wert sich bezieht, umfaßt.

wobei die Vorrichtung umfaßt:

Mittel (11, 12R, 12G, 13B) zum Empfang der verschlüsselten Datenmuster, die das Farbvideosignal darstellen;

Mittel (12R, 12G, 12B) zur Erzeugung von Farbkomponentendaten von jedem der empfangenen verschlüsselten Datenmuster, wobei der Identifikationscode von diesem Muster verwendet wird, um anzuzeigen, auf welche der Farbkomponenten sich das Muster bezieht, und wobei die komprimierte Darstellung des aktualisierten Wertes verwendet wird, um den Wert dieser Farbkomponente anzuzeigen; und

Mittel zur Beibehaltung des Wertes jeder der Farbkomponenten, bis er aktualisiert ist, wenn die Identifikationsdaten, die mit der gleichen Farbkomponente assoziiert sind, danach erhalten werden und ein entsprechender aktualisierter Wert dieser Farbkomponente durch die Mittel zur Erzeugung von Farbkomponentendaten angezeigt wird.

2. Verfahren zur Verarbeitung eines verschlüsselten Farbvideosignals, bei dessen Verschlüsselungsverarbeitung aktualisierte Werte von Farbkomponenten eines zu verschlüsselnden Videosignals erzeugt werden, und wobei die Verschlüsselungsverarbeitung die Bildung einer Serie von verschlüsselten Datenmustern, die jeweils eine komprimierte Darstellung des aktualisierten Wertes einer der Komponenten umfassen, und einen Identifikationscode, der anzeigt, auf welche der Farbkomponenten sich der komprimierte Wert bezieht, umfaßt,

wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:

Empfang der verschlüsselten Datenmuster, die das Farbvideosignal darstellen;

Erzeugen von Farbkomponentendaten aus jedem empfangenen verschlüsselten Datenmuster, wobei der Identifikationscode aus diesem Muster verwendet wird, um anzuzeigen, auf welche der Farbkomponenten sich das Muster bezieht, und Verwendung der komprimierten Darstellung des aktualisierten Wertes, um den Wert dieser Farbkomponente anzuzeigen; und

Beibehalten des Wertes jeder der Farbkomponenten, bis er aktualisiert wird, wenn die Identifikationsdaten, die mit den gleichen Farbkomponenten assoziiert sind, danach empfangen werden, und ein entsprechender aktualisierter Wert dieser Farbkomponente angezeigt wird.

3. Verfahren zur Verarbeitung eines Farbvideosignals nach Anspruch 2, das weiter folgende Schritte umfaßt:

Empfang einer Serie von Pixeldaten; und für individuelle Pixel:

Vergleichen (S102, S202, S302, S408) von wenigstens zwei Werten von jedem Wert einer Vielzahl von Farbkomponenten der jeweiligen Farbpixeldaten mit entsprechenden benachbarten vorhergehenden Pixeldaten;

Auswählen (S103, S203, S303, S409) einer Farbkomponente aus der Vielzahl von Farbkomponenten, die von den vorhandenen Farbpixeldaten umfaßt werden, die den maximalen Differenzwert im Vergleich mit den vorhergehenden Farbpixeldaten hat;

Erzeugen (S104-S106, S204-207, S305-308, S410-S412) der Identifikationsdaten, um die ausgewählte Komponente aus der Vielzahl von Farbkomponenten zu identifizieren; und

Verbinden der Identifikationsdaten und einer komprimierten Darstellung des Wertes des ausgewählten Wertes, um so ein verschlüsseltes Datenmuster zu erzeugen.

4. Verfahren zur Verarbeitung eines Farbvideosignals nach Anspruch 2, das weiter folgende Schritte umfaßt:

Empfangen einer Serie von Farbpixeldaten; und für individuelle Pixel:

Erhalten (S401) eines Wertes (Gi) einer vorbestimmten Farbkomponente (G) der vorhandenen Farbpixeldaten;

Vorsehen (S402, S414) von repräsentativen Farbdaten (g) entsprechend dem Wert (Gi) der vorgegebenen Farbkomponente (G);

Erzeugen (S413, S415) von entsprechenden verbleibenden Fehlerwerten ( &sub0;², j²) zwischen vorhandenen Farbpixeldaten (Ri, Gi, Bi) und vorherigen Farbpixeldaten (Rx, Gx, Bx) und zwischen vorhandenen Farbpixeldaten und vorhergesagten Farbpixeldaten (Rj*, G*, Bj*);

Vergleichen (S416) der entsprechenden verbleibenden Fehlerwerte;

Auswählen (S416) eines Satzes einer Vielzahl von Farbkomponenten, die die minimalen verbleibenden Fehlerwerte vorsehen, die den vorhandenen Farbpixeldaten entsprechen;

Erzeugen (S410-S412, S417) der Identifikationsdaten, um den ausgewählten Satz einer Vielzahl von Farbkomponenten zu identifizieren; und

Verbinden (S410-S412, S417) der Identifikationsdaten und einer komprimierten Darstellung eines Wertes aus dem ausgewählten Satz, um ein verschlüsseltes Datenmuster zu erzeugen.

5. Verfahren zur Verarbeitung eines Farbvideosignals nach Anspruch 2, das weiter folgende Schritte umfaßt:

Empfangen einer Serie von Farbpixeldaten; und für individuelle Pixel:

Erzeugen (S413, S415) entsprechender verbleibender Fehlerwerte ( &sub0;², j²) zwischen vorhandenen Farbpixeldaten (Ri, Gi, Bi) und vorherigen Farbpixeldaten (Rx, Gx, Bx) und zwischen vorhandenen Farbpixeldaten und vorhersagten Farbpixeldaten (Rj*, G*, Bj*);

Vergleichen (S416) der entsprechenden verbleibenden Fehlerwerte;

Auswählen (S416) einer aus einer Vielzahl von Farbkomponenten, die die minimalen verbleibenden Fehlerwerte vorsieht, die den vorhandenen Farbpixeldaten entsprechen;

Erzeugen (S410-S412, S417) der Identifikationsdaten, um die ausgewählte aus der Vielzahl von Farbkomponenten zu identifizieren; und

Verbinden (S410-S412, S417) der Identifikationsdaten und einer komprimierten Darstellung des Werts des ausgewählten Wertes, um so ein verschlüsseltes Datenmuster zu erzeugen.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, das weiter den Schritt zur Erzeugung der vorhergesagten Daten umfaßt, wobei der Schritt umfaßt:

Erhalten (S503) einer Verteilung von Erscheinungshäufigkeiten von Farben in einem Raum (G'1-G'31), die einer Verarbeitung zu unterwerfen ist;

Auswählen (S504) einer ersten Farbe, die die maximale Erscheinungshäufigkeit innerhalb des Raums hat, als erste repräsentative Farbe; und

Auswählen (S507) einer zweiten Farbe als eine zweite repräsentative Farbe, die die weiteste Farbentfernung von der ersten repräsentative Farbe in einem vorbestimmten Bereich der Erscheinungshäufigkeiten innerhalb des Raums hat.

7. Verfahren nach einen der Ansprüche 2 bis 6, wobei die Farbkomponenten Primärfarben umfassen.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei die Farbkomponenten Luminanzdaten umfassen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Farbkomponenten Primärfarben umfassen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 9, wobei die Farbkomponenten Luminanzdaten umfassen.