JP2000022975A - データ変換装置および方法 - Google Patents

データ変換装置および方法

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JP2000022975A
JP2000022975A JP10187742A JP18774298A JP2000022975A JP 2000022975 A JP2000022975 A JP 2000022975A JP 10187742 A JP10187742 A JP 10187742A JP 18774298 A JP18774298 A JP 18774298A JP 2000022975 A JP2000022975 A JP 2000022975A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 カラープリンタの記録密度は高解像度化する
とともに、その像形成色もYMCK四色から淡い色を加えた
六色あるいは七色などに数を増しているので、印刷用デ
ータを生成するため補間演算におけるLUTデータの参照
回数および演算回数が増大する傾向にある。 【解決手段】 入出力の関係を表す変換テーブルを用い
る補間演算により、入力RGBデータを出力CMYKデータに
変換する場合、補間演算に用いる単位立方体の八つの頂
点に対応する出力値がすべて同値の場合(S41)、演算を
行わずに、その出力値を補間結果として出力する(S51お
よびS6)。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はデータ変換装置およ
びその方法に関し、例えば、変換テーブルを用いる補間
演算によりデータ変換処理を行うデータ変換装置および
その方法に関するものである。
【０００２】
【従来技術】パーソナルコンピュータ上で合成される画
像をプリンタに出力する場合、その画像の色信号R
（赤）、G（緑）、B（青）をプリンタで用いる色信号Y
（イエロー）、M（マゼンタ）、C（シアン）、さらに必
要に応じてK（ブラック）に変換する必要がある。この
変換処理における入力信号の色空間と、出力信号の色空
間とは非線形な関係を有している。変換処理における入
出力の対応が非線形的な関係を有する場合、その変換を
厳密にモデル化して演算することは容易でなく、また、
ある程度モデル化が可能であってもその変換自体に要す
る演算量が膨大なものになることがある。変換処理にお
ける上記の問題を解消するために、入力データに対応す
る出力データをテーブル化することにより、データ変換
を簡便に行う方法がある。
【０００３】例えテーブルを用いる方法を採用しても、
例えば入力色空間であるRGB信号の色成分それぞれにつ
いて256のレベルがあり、そのすべてのレベルについて
出力色空間との対応をテーブル化する場合、テーブルの
データ量は膨大になり、テーブルデータを格納するメモ
リのコストなどを考慮すると実現的とはいえない。
【０００４】これに対処する方法として、入力色空間を
適度な間隔でサンプリングし、そのサンプリング点（格
子点ともいう）のみテーブル化することにより、テーブ
ルのデータ量を削減する方法が知られている。そして、
この方法によれば、入力色空間のサンプリング点以外の
位置に対応する出力は、サンプリング点のデータを用い
る線形補間演算により求める。
【０００５】例えば、RGB信号をYMCK信号に変換する場
合のように、入力と出力との関係が非線形である三次元
の変換においては、入力RGB信号に対応する三次元立体
格子（グリッド）の各格子点に対応する変換データ（グ
リッドデータともいう）が格納される三次元のルックア
ップテーブル(LUT)を用いる。さらに、各格子点以外の
位置に対応する入力については、その位置を含み格子点
を頂点とする所定の立体として表される補間格子を用い
て線形補間演算を行い、対応する出力（変換データ）を
得る。
【０００６】このような線形補間を用いる三次元のデー
タ補間手法は、入力に対応する位置周囲の幾つの格子点
を使用するかにより様々な方法があり、八つの格子点を
使う立方体補間（「ディスプレイアンドイメージング」
SCI, Volume 2, Number 1 (1993）, P17からP25)、六
つの格子点を使うプリズム補間、四つの格子点を使う四
面体補間（特公昭58-16180号公報）などがある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】補間演算処理は、グリ
ッドデータに関係なく複雑な演算処理を毎回毎回行う。
とくに、ソフトウェアによる補間演算において、グリッ
ドデータなどの参照回数および加減乗除演算の回数は膨
大である。
【０００８】さらに、カラープリンタの記録密度は高解
像度化するとともに、その像形成色もYMCK四色だけでな
く、YMCK四色により淡い色であるライトマゼンタmおよ
びライトシアンcを加えた六色、あるいは、ライトイエ
ローy、ライトマゼンタmおよびライトシアンcを加えた
七色など、数を増しているので必然的に印刷用のデータ
量が多くなり、補間演算を行うときのグリッドデータな
どの参照回数および加減乗除演算の回数が増大する傾向
にある。
【０００９】本発明は、上述の問題を解決するためのも
のであり、補間演算に関するデータ処理量を減少させる
ことができるデータ変換装置およびその方法を提供する
ことを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記の目的を
達成する一手段として、以下の構成を備える。
【００１１】本発明にかかるデータ処理装置は、入出力
の関係を表す変換テーブルが格納された格納手段と、前
記変換テーブルを用いる補間演算により、入力データを
出力データに変換する変換手段とを備え、前記補間演算
に必要な変換テーブルのデータがすべて同値の場合、そ
のデータが補間結果として出力されることを特徴とす
る。
【００１２】また、入出力の関係を表す変換テーブルが
格納された格納手段と、前記変換テーブルを用いる補間
演算により、入力データを出力データに変換する変換手
段とを備え、前記補間演算に必要な変換テーブルのデー
タがすべて零の場合、補間結果として零が出力されるこ
とを特徴とする。
【００１３】本発明にかかるデータ処理方法は、入出力
の関係を表す変換テーブルを用いる補間演算により、入
力データを出力データに変換するデータ変換方法であっ
て、前記補間演算に必要な変換テーブルのデータがすべ
て同値の場合、そのデータが補間結果として出力される
ことを特徴とする。
【００１４】また、入出力の関係を表す変換テーブルを
用いる補間演算により、入力データを出力データに変換
するデータ変換方法であって、前記補間演算に必要な変
換テーブルのデータがすべて零の場合、補間結果として
零が出力されることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる一実施形態
のデータ変換装置を図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
【第1実施形態】［構成］図1は本発明にかかる一実施形
態のデータ変換装置を含む画像処理システムの構成例を
示すブロック図である。
【００１７】出力装置205には、例えばカラープリンタ
を利用することができ、YMCK四色のインクまたはトナー
を用いて記録紙にカラープリントを行う装置である。な
お、像形成色は、CMYK四色に限らず、上述したより淡い
色のインクまたはトナーを加えた六色または七色で像形
成するカラープリンタでもよいが、以下ではCMYK四色の
場合を説明する。
【００１８】出力装置205で用いられるYMCKの各濃度デ
ータからなるプリントデータは、制御装置201が実行す
る画像処理によって得られる。その画像処理には、以下
で説明する色変換処理が含まれる。
【００１９】制御装置201は、CPUを有し、後述する色変
換およびそのための初期化処理など、本実施形態のデー
タ変換装置に関するデータ変換処理などのデータ処理
や、各部の機械的要素の動作を制御するなどの処理を実
行する。
【００２０】記憶装置203は、ROMやRAMなどの半導体メ
モリや、ハードディスク、MO、フロッピディスクなどの
磁気記憶メディアを用いる外部記憶装置からなり、本実
施形態のデータ変換処理に関するルックアップテーブル
(LUT)や計算区分などが格納されている。
【００２１】図1に示す画像処理システムのユーザは、
キーボードやマウスなどからなる入力装置202を操作す
ることにより、イメージスキャナやディジタルスチルカ
メラなどの画像入力デバイスから供給され記憶装置203
に格納された画像について、CRTやLCDなどからなる表示
装置204に表示させたり、所望の画像処理や加工を施し
たり、出力装置205によりプリントさせたりすることが
できる。記憶装置203に格納された画像は、一般に、RGB
の輝度情報を有する多値画像データであり、これを出力
装置205用のプリントデータにするためには色変換処理
が必要なる。この色変換処理は、LUTおよび補間演算を
用いて、例えばRGB各色8ビットの画像信号をCMYK各色8
ビットの画像信号に変換するものである。
【００２２】なお、本実施形態のデータ変換処理は、図
1に示す画像処理システムに限らず、LUTおよび補間演算
を利用してデータ変換処理を行う任意の装置またはシス
テムに適用することができる。例えばカラー複写機のよ
うな装置においても色変換処理が行われていることは周
知であり、本実施形態のデータ変換処理が、そのような
装置もしくはシステムに適用され得ることは明らかであ
る。
【００２３】［補間演算処理］以下では、補間方法とし
て、入力データ近傍の八つのグリッドデータを使う立方
体補間を利用する例を説明する。
【００２４】図2は立方体補間に用いるRGB各軸を八分割
した三次元テーブル210の概念図である。三次元テーブ
ル210の各格子点には、図3に示す出力値（グリッドデー
タ）が設定されている。従って、三次元テーブル210に
は9^3 = 729の格子点が存在し、LUTには729×3（RGB
分）×4（CMYK分）= 8748のデータが格納されることに
なる。
【００２５】三次元テーブル210に対応する三次元直交
座標上のO点に位置するRGB色信号が入力されたとする
と、O点を含み、格子点P0からP7を頂点とする単位立方
体211が存在する。また、単位立方体211を、O点を通りR
GB各軸に直交する平面で分割すると、八つの直方体がで
きる。この直方体の体積を頂点Piに対応させてViとする
と、図7に示す式(1)の補間演算により、O点の位置に相
当する補間結果である出力値Oout(Oout_C, Oout_M, Oou
t_Y, Oout_K)が求まる。
【００２６】図5は補間処理演算を実現するためのフロ
ーチャートで、制御装置201のCPUによって実行される処
理である。
【００２７】ステップS1で各色8ビットのRGBデータが入
力され、ステップS2で入力RGBデータが属する三次元テ
ーブルの単位立方体を決定する。次に、ステップS3で入
力RGBデータが属する単位立方体の八つの格子点（頂
点）P0からP7の出力値をLUTから取得する。そして、ス
テップS41で、取得された出力値のシアン成分P0_CからP
7_Cがすべて同値かどうかを判断し、同値の場合はステ
ップS51でOout_C = P0_Cとし、異なる値があればステッ
プS52で式(1)に従い補間演算を行いOout_Cを求める。同
様にして、ステップS42からS44およびS53からS58でOout
_M、Oout_YおよびOout_Kを求める。そして、ステップS6
で各色8ビットのCMYKデータとして出力値Oout(Oout_C,
Oout_M, Oout_Y, Oout_K)を出力する。なお、ステップS
1からS6の処理は、入力される画像データのすべての画
素が処理されるまで、画素ごとに繰り返し実行されるも
のである、
【００２８】例えば、P0_MからP7_Mが同値、P0_YからP7
_Yが同値、P0_KからP7_Kが同値であれば、M、YおよびK
については補間演算することなく、Oout_M = P0_M、Oou
t_Y =P0_YおよびOout_K = P0_Kであるから、Oout_Cだけ
を式(1)により計算すればよい。従って、参照する八つ
の格子点P0からP7の色成分がそれぞれ同値である場合
は、LUTを参照する回数や式(1)に含まれる加乗除算の回
数を大幅に減少させることができる。
【００２９】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、LUTを用いる補間演算処理において、格子点に対応
する出力値により補間演算を省略することができるの
で、データの参照回数や計算回数を減らして、補間演算
処理を含むデータ変換処理を高速に実行することができ
る。従って、一つの入力データに対する補間演算につい
て節約できる時間は例え僅かであるとしても、解像度の
高い画像を処理する場合のように、多数の画素について
補間演算を行う場合は、補間演算処理全体について多大
な時間を節約することが可能になる。
【００３０】
【第2実施形態】以下、本発明にかかる第2実施形態のデ
ータ変換装置を説明する。なお、本実施形態において、
第1実施形態と略同様の構成については、同一符号を付
して、その詳細説明を省略する。
【００３１】第2実施形態においては、例えば特公昭58-
16180号公報に開示された四面体補間を用いて補間演算
処理を行う。
【００３２】三次元テーブル210に対応する三次元直交
座標上のO点に位置するRGB色信号が入力されたとする
と、O点を含み、格子点P0からP7を頂点とする単位立方
体211が存在する。図4は単位立方体211を六つの四面体
に分割した状態を示す図である。本実施形態では、O点
が六つの四面体のどれに属するかを決定し、その四面体
の四つの頂点（格子点）に対応する出力値に基づき補間
演算を行い、O点の位置に相当する補間結果である出力
値Oout(Oout_C, Oout_M, Oout_Y, Oout_K)を求める。
【００３３】以下では、O点が図4に示すP0、P1、P2およ
びP5を頂点とする単位四面体212に属す場合を説明す
る。従って、補間演算は図8に示す式(2)により行われ
る。
【００３４】図6は補間処理演算を実現するためのフロ
ーチャートで、制御装置201のCPUによって実行される処
理である。
【００３５】ステップS101で各色8ビットのRGBデータが
入力され、ステップS102で入力RGBデータが属する三次
元テーブルの単位立方体を決定し、ステップS103で入力
RGBデータが属する単位四面体を決定する。次に、ステ
ップS104で入力RGBデータが属する単位四面体の四つの
格子点（頂点）P0、P1、P2およびP5の出力値をLUTから
取得する。そして、ステップS141で、取得された出力値
のシアン成分P0_C、P1_C、P2_CおよびP5_Cがすべて零か
どうかを判断し、すべて零の場合はステップS151でOout
_C = 0とし、零以外の値があればステップS152で式(2)
に従い補間演算を行いOout_Cを求める。同様にして、ス
テップS142からS144およびS153からS158でOout_M、Oout
_YおよびOout_Kを求める。そして、ステップS106で各色
8ビットのCMYKデータとして出力値Oout(Oout_C, Oout_
M, Oout_Y, Oout_K)を出力する。なお、ステップS101か
らS106の処理は、入力される画像データのすべての画素
が処理されるまで、画素ごとに繰り返し実行されるもの
である、
【００３６】従って、第1実施形態と同様に、参照する
四つの格子点の色成分それぞれがすべて零である場合
は、LUTを参照する回数や式(2)に含まれる加乗除算の回
数を大幅に減少させることができる。
【００３７】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、第1実施形態と同様に、LUTを用いる補間演算処理に
おいて、格子点に対応する出力値により補間演算を省略
することができるので、データの参照回数や計算回数を
減らして、補間演算処理を含むデータ変換処理を高速に
実行することができる。従って、一つの入力データに対
する補間演算について節約できる時間は例え僅かである
としても、解像度の高い画像を処理する場合のように、
多数の画素について補間演算を行う場合は、補間演算処
理全体について多大な時間を節約することが可能にな
る。
【００３８】なお、上述した各実施形態では、立方体補
間または四面体補間を用いる例を説明したが、他の補間
立体を使用したとしても、その補間立体に対応する計算
区分を使用することにより、それらの実施形態と同様の
効果が得られることは明らかである。
【００３９】また、上述した各実施形態においては、RG
BからCMYKへの色変換処理を説明したが、例えば、画像
入力デバイスのRGB色空間からモニタのRGB色空間への色
補正処理、CIE Lab、CIE Luv、CIE XYZなどの均等色空
間への色空間変換処理、さらに、色空間圧縮や色空間伸
長などの処理に上記のデータ変換処理を適用することが
できる。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
補間演算に関するデータ処理量を減少させることができ
るデータ変換装置およびその方法を提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる一実施形態のデータ変換装置を
含む画像処理システムの構成例を示すブロック図、
【図２】立方体補間に用いるRGB各軸を八分割した三次
元テーブル210の概念図、
【図３】図2に示す三次元テーブルの格子点のグリッド
データの一例を示す図、
【図４】第2実施形態の補間演算処理に用いる単位四面
体を説明する図、
【図５】第1実施形態の補間演算処理の一例を示すフロ
ーチャート、
【図６】第2実施形態の補間演算処理の一例を示すフロ
ーチャート、
【図７】第1実施形態における補間演算式を示す図、
【図８】第2実施形態における補間演算式の一例を示す
図である。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 入出力の関係を表す変換テーブルが格納
    された格納手段と、 前記変換テーブルを用いる補間演算により、入力データ
    を出力データに変換する変換手段とを備え、 前記補間演算に必要な変換テーブルのデータがすべて同
    値の場合、そのデータが補間結果として出力されること
    を特徴とするデータ変換装置。
  2. 【請求項２】 前記補間演算は前記出力データを構成す
    る複数の色成分ごとに実行され、前記色成分の補間演算
    に必要な変換テーブルのデータがすべて同値の場合、そ
    のデータがその色成分の補間結果として出力されること
    を特徴とする請求項1に記載されたデータ変換装置。
  3. 【請求項３】 前記データ変換は入力された画像データ
    の色空間を変換するものであることを特徴とする請求項
    1または請求項2に記載されたデータ変換装置。
  4. 【請求項４】 入出力の関係を表す変換テーブルが格納
    された格納手段と、 前記変換テーブルを用いる補間演算により、入力データ
    を出力データに変換する変換手段とを備え、 前記補間演算に必要な変換テーブルのデータがすべて零
    の場合、補間結果として零が出力されることを特徴とす
    るデータ変換装置。
  5. 【請求項５】 前記補間演算は前記出力データを構成す
    る複数の色成分ごとに実行され、前記色成分の補間演算
    に必要な変換テーブルのデータがすべて零の場合、その
    色成分の補間結果として零が出力されることを特徴とす
    る請求項4に記載されたデータ変換装置。
  6. 【請求項６】 前記データ変換は入力された画像データ
    の色空間を変換するものであることを特徴とする請求項
    4または請求項5に記載されたデータ変換装置。
  7. 【請求項７】 入出力の関係を表す変換テーブルを用い
    る補間演算により、入力データを出力データに変換する
    データ変換方法であって、 前記補間演算に必要な変換テーブルのデータがすべて同
    値の場合、そのデータが補間結果として出力されること
    を特徴とするデータ変換方法。
  8. 【請求項８】 入出力の関係を表す変換テーブルを用い
    る補間演算により、入力データを出力データに変換する
    データ変換方法であって、 前記補間演算に必要な変換テーブルのデータがすべて零
    の場合、補間結果として零が出力されることを特徴とす
    るデータ変換方法。
  9. 【請求項９】 入出力の関係を表す変換テーブルを用い
    る補間演算により、入力データを出力データに変換する
    データ変換処理のプログラムコードが記録された記録媒
    体であって、 前記データ変換処理は、前記補間演算に必要な変換テー
    ブルのデータがすべて同値の場合、そのデータを補間結
    果として出力することを特徴とするデータ変換方法。
  10. 【請求項１０】 入出力の関係を表す変換テーブルを用
    いる補間演算により、入力データを出力データに変換す
    るデータ変換処理のプログラムコードが記録された記録
    媒体であって、 前記データ変換処理は、前記補間演算に必要な変換テー
    ブルのデータがすべて零の場合、補間結果として零を出
    力することを特徴とする記録媒体。
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