JP2004038693A

JP2004038693A - データ変換方法および画像処理装置

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Publication number: JP2004038693A
Application number: JP2002196481A
Authority: JP
Inventors: Satoru Suzuki; 鈴木　覚
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-07-04
Filing date: 2002-07-04
Publication date: 2004-02-05

Abstract

【課題】ガンマ補正装置と色変換装置をそなえる画像処理装置において、メモリの容量増大を伴わずに、回路を簡略化する。
【解決手段】入力された画像データに応じて、γ補正データを出力するγ補正テーブル２５と、３次元空間の座標として表わされ、γ補正テーブル１５から出力されたγ補正データに応じて、格子点データを出力するルックアップテーブル１１と、格子点データとγ補正データから算出した係数データとを用いて補間演算を行い、色変換データを出力する８点補間演算部１３とを備えた。
【選択図】　　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、データ変換方法および画像処理装置に関し、より詳細には、特にカラー画像データに対して行われるγ変換や色変換等のデータ変換方法および画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラー画像データに対するγ変換や色変換は、例えば、パーソナルコンピュータで処理したカラー画像データに基づく画像を、ディスプレイで表示したり、プリンタで印刷する際の画像処理として行われる。このようなデジタル機器で扱われるカラー画像データは、例えば、ＲＧＢのそれぞれの色信号に対応したデジタル信号として表現される。
【０００３】
ＲＧＢデータによって表現される色は、スキャナなどの入力機器、ディスプレイなどの表示器に依存した特性を有している。従って、ＲＧＢデータは、一意に色を決定することができる表現方法ではない。ＲＧＢデータの全ての値が同じであっても、人間の視覚にとって異なる色を表現している可能性がある。そこで、デバイスには依存しないＣＩＥＸＹＺ系が標準として用いられている。ＲＧＢデータをＸＹＺ色空間に関係づけることにより、ＲＧＢデータが表す色を特定することができる。ＲＧＢデータは、次の式（１）および（２）によってＸＹＺ色空間に関係づけられる。
【０００４】
【数１】

【０００５】
【数２】

【０００６】
上述したように、表示器等のデバイスに応じてＲＧＢの特性が異なる場合には、式（１）および（２）におけるγおよびＸｒ，Ｙｒ，Ｚｒ，Ｘｇ，Ｙｇ，Ｚｇ，Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂの各値も異なる。特に、γの値は、デバイスに大きく依存しＲＧＢの特性に影響を受ける。
【０００７】
γの値は、ガンマ値と呼ばれ、人間の有する明度変化に対する知覚が、信号Ｙに対して線形ではなく、暗い方により敏感であることから用いられる補正係数である。デジタル信号でＲＧＢを表す場合、信号Ｙに対してリニアな量子化を行うと、暗部での階調が充分滑らかに表現できないため、γを１より大きな値にして、ＲＧＢの変化と人間に知覚される変化とを一致させている。なお、ガンマ値は、上述のようにＲＧＢの特性に応じて、概ね１．４〜２．２である。
【０００８】
ガンマ値には幅があるため、色変換処理において想定しているＲＧＢのガンマ値と、入力された画像データのＲＧＢのガンマ値とが異なる状況が発生する。ガンマ値の不一致が発生している場合に、何ら補正することなく色変換を行うと、正常な結果を得ることができない。
【０００９】
例えば、ガンマ値が一致しない場合には、明るさが変化し、変換された画像が本来より暗くなったり、逆に明るくなったりする。一方、変換マトリックスのパラメータであるＸｒ，Ｙｒ，Ｚｒなどが一致しない場合には、主として色相、彩度が変化する。色相、彩度などが多少ずれることは、明るさが変化することよりも画像の評価におよぼす影響は小さい。従って、ＲＧＢデータに対する色変換処理においては、ガンマ値の違いを補正することが重要となる。
【００１０】
ガンマ値の補正を含む色変換処理の方法として、ガンマ値の違いを補正する複数の１次元テーブル（以下、ガンマ変換テーブルという）を用意する。複数のガンマ変換テーブルを、入力画像データのガンマ値に応じて切り替えて適用し、補正された画像データに対して色変換を行なう。例えば、テーブルに設定されている標準の色変換において、ガンマ値が１．８を想定しているとする。ガンマ値が１．４と２．２の特性を有する画像データが入力された場合には、１．８／１．４と１．８／２．２のγ補正に相当する変換を行う１次元のテーブルを用意する。入力画像データのＲＧＢそれぞれの値を、１次元テーブルにより補正した後、色変換を行う。
【００１１】
例えば、ガンマ変換、ｌｏｇ変換等の画像信号の非線形変換は、ルックアップテーブル（以下、ＬＵＴという）を用いて行われることが多い。非線形変換を演算によって求めようとする場合、その演算が極めて複雑になり、演算回路の規模が大きくなるからである。これに対して、例えば、８ビットのビデオ信号に所定の非線形変換を行う処理を、ＬＵＴを用いて行えば、メモリ容量は２５６バイトで足り、演算も比較的簡易である。なお、ある種の画像信号を別の種類の画像信号に変換するためのＬＵＴは、一般に１次元ＬＵＴと呼ばれている。
【００１２】
一方、近年のデスクトップパブリッシング（以下、ＤＴＰという）環境の普及に伴い、カラー画像の扱いが容易となり、扱われる機会が増えた。ＤＴＰにおけるカラー画像の入力機器としては、スキャナ、ビデオカメラ等が知られている。また、出力機器としては、インクジェット方式，染料熱昇華方式または電子写真方式等の各種カラープリンタが知られている。これらカラー入出力機器は、それぞれ固有の色空間を有しているため、あるスキャナから得たカラー画像データを、そのまま他のカラープリンタに転送して画像をプリント出力する場合、プリンタから出力された画像の色が、スキャナの画像の色と一致することは少ない。カラープリンタにおいて、両者の色を一致させて良好な色再現を行なうには、入力機器の色空間を、出力機器の色空間に変換する処理が必要になる（以下、この処理を色変換処理という）。色変換処理は、具体的には、入力機器の色空間をなす３色（一般的には、Ｒ（赤）、Ｂ（青）、Ｇ（緑）の３色）の画像信号を参照して、出力機器の色空間をなすＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）の３色またはこれにＢｋ（ブラック）を加えた４色の画像信号に変換する。
【００１３】
ところで、このような入力機器の３色の画像信号を、出力機器の複数の色の１つに変換する処理を、上述したＬＵＴだけを用いて行う場合を考える。画像信号の１色を８ビットで表すと、入力２４ビット、出力８ビットのＬＵＴとなり１６Ｍｂｙｔｅの容量のメモリが必要となり、さらに、出力機器で用いられる色の数だけ上述のメモリが必要となる。この場合、総メモリ容量は、４８〜６４Ｍバイトとなって、比較的大容量のメモリを必要とする。
【００１４】
このような方法は、コストの点から実用的ではなく、色変換処理でＬＵＴを用いる場合には、ＬＵＴのメモリ容量を少なくすべく、ＬＵＴと補間処理を併用することが行われている。補間方法として、例えば、８点補間法がよく知られている。
【００１５】
色変換の対象である３つの色信号Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉ（各色ｎ＋ｍビット）を、Ｒｉ＝Ｒｈ・２^ｍ＋Ｒｆ、Ｇｉ＝Ｇｈ・２^ｍ＋Ｇｆ、Ｂｉ＝Ｂｈ・２^ｍ＋Ｂｆと表わすとき、それらの上位ｎビット信号Ｒｈ、Ｇｈ、Ｂｈと、下位ｍビット信号Ｒｆ、Ｇｆ、Ｂｆを用いて補間処理を行なう。ＬＵＴには上位ｎビット信号Ｒｈ、Ｇｈ、Ｂｈが入力され、これに基づく８つのアドレスによってそれぞれに対応する８つのテーブルデータが読み出される。この８つのテーブルデータに対して、下位ｍビット信号Ｒｆ、Ｇｆ、Ｂｆを係数とした補間演算を行ない、上記３つの色信号Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉに対する変換後のデータ、例えばＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの１つの色データがそれぞれ求められる。
【００１６】
ＬＵＴには、上位ｎビット信号Ｒｈ、Ｇｈ、Ｂｈについて、それぞれ２^ｎ個の値Ｒｈ＝０、１、２、…、２^ｎ−１、Ｇｈ＝０、１、２、…、２^ｎ−１、Ｂｈ＝０、１、２、…、２^ｎ−１のすべての組み合わせ（２^３ｎ通り）に対応して、読み出されるべき色データが格納されている。換言すれば、ＬＵＴの内容は、これらの組み合わせを３次元空間の座標として表すと、その座標によって特定される点（以下、格子点という）において読み出される色データ（以下、格子点データという）が対応づけられるものとして説明される。すなわち、格子点データは、上位ビット信号Ｒｈ、Ｇｈ、Ｂｈ信号を連結した３・ｎビットのデータをアドレスとして読み出される。
【００１７】
図１に、ＬＵＴの内容を３次元空間の座標として表した図を示す。８つの頂点（格子点）に対応した格子点データを、図１に示す。各格子点間を、２^ｍ個の点で分割した座標が、下位ビット信号（Ｒｆ、Ｇｆ、Ｂｆ）の値により求められる。補間処理は、上述したようにＬＵＴから読出される格子点データを、変換対象である３つの色信号Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉで表わされる点について、上記８つの格子点データに上記下位ビット信号（Ｒｆ、Ｇｆ、Ｂｆ）の値により求められる内分比を係数として乗じることにより変換データを求める。
【００１８】
具体的には、図１に示す立方体の各々の格子点における格子点データを、Ｄ（Ｒ座標、Ｇ座標、Ｂ座標）とし、８点補間処理によって求める変換データをＨｉ（Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉ）とするとき、変換データＨｉは、
Ｈｉ（Ｒｉ，Ｇｉ，Ｂｉ）＝２^−３ｍ・［（２^ｍ−Ｒｆ）・（２^ｍ−Ｇｆ）・（２^ｍ−Ｂｆ）・Ｄ（Ｒｈ，Ｇｈ，Ｂｈ）＋Ｒｆ・（２^ｍ−Ｇｆ）・（２^ｍ−Ｂｆ）・Ｄ（Ｒｈ＋１，Ｇｈ，Ｂｈ）＋（２^ｍ−Ｒｆ）・Ｇｆ・（２^ｍ−Ｂｆ）・Ｄ（Ｒｈ，Ｇｈ＋１，Ｂｈ）＋（２^ｍ−Ｒｆ）・（２^ｍ−Ｇｆ）・Ｂｆ・Ｄ（Ｒｈ，Ｇｈ，Ｂｈ＋１）＋Ｒｆ・Ｇｆ・（２^ｍ−Ｂｆ）・Ｄ（Ｒｈ＋１，Ｇｈ＋１，Ｂｈ）＋（２^ｍ−Ｒｆ）・Ｇｆ・Ｂｆ・Ｄ（Ｒｈ，Ｇｈ＋１，Ｂｈ＋１）＋Ｒｆ・（２^ｍ−Ｇｆ）・Ｂｆ・Ｄ（Ｒｈ＋１，Ｇｈ，Ｂｈ＋１）＋Ｒｆ・Ｇｆ・Ｂｆ・Ｄ（Ｒｈ＋１，Ｇｈ＋１，Ｂｈ＋１）］　　　（３）
によって求めることができる。
【００１９】
このような演算を行うために必要な８つの格子点データを、ＬＵＴから図１に示す立方体単位で読み出す場合には、一般的なアドレッシング方法として、（Ｒｈ、Ｇｈ、Ｂｈ）各ｎＢｉｔを結合したアドレス（３・ｎ）ビットを用いて、
Ｄ（Ｒｈ，Ｇｈ，Ｂｈ）、Ｄ（Ｒｈ＋１，Ｇｈ，Ｂｈ）、Ｄ（Ｒｈ，Ｇｈ＋１，Ｂｈ）、Ｄ（Ｒｈ，Ｇｈ，Ｂｈ＋１）、Ｄ（Ｒｈ＋１，Ｇｈ＋１，Ｂｈ）、Ｄ（Ｒｈ，Ｇｈ＋１，Ｂｈ＋１）、Ｄ（Ｒｈ＋１，Ｇｈ，Ｂｈ＋１）、Ｄ（Ｒｈ＋１，Ｇｈ＋１，Ｂｈ＋１）
の８つのデータを読み出している。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のＬＵＴとアドレッシング方法によると、例えば、ＬＵＴの各軸の空間分割数がｌ、すなわちＲ、Ｇ、Ｂ各軸が０〜ｌとすると、アドレス（Ｒｈ、Ｇｈ、Ｂｈ）が（ｌ、ｌ、ｌ）の場合には、
Ｄ（ｌ＋１，ｌ，ｌ）、Ｄ（ｌ，ｌ＋１，ｌ）、Ｄ（ｌ，ｌ，ｌ＋１）、Ｄ（ｌ＋１，ｌ＋１，ｌ）、Ｄ（ｌ，ｌ＋１，ｌ＋１）、Ｄ（ｌ＋１，ｌ，ｌ＋１）、Ｄ（ｌ＋１，ｌ＋１，ｌ＋１）
といったデータがＬＵＴに存在しないため、例外的に、
Ｄ（ｌ＋１，ｌ，ｌ）、Ｄ（ｌ，ｌ＋１，ｌ）、Ｄ（ｌ，ｌ，ｌ＋１）、Ｄ（ｌ＋１，ｌ＋１，ｌ）、Ｄ（ｌ，ｌ＋１，ｌ＋１）、Ｄ（ｌ＋１，ｌ，ｌ＋１）、Ｄ（ｌ＋１，ｌ＋１，ｌ＋１）
をあらかじめ格納しておき、これら８つのデータを用いて式（３）の演算を行っていた。同様に、アドレス（Ｒｈ、Ｇｈ、Ｂｈ）が、
（Ｒｘ，Ｇｙ，ｌ）、（Ｒｘ，ｌ，Ｂｚ）、（ｌ，Ｇｙ，Ｂｙ）、（Ｒｘ，ｌ，ｌ）、（ｌ，Ｇｙ，ｌ）、（ｌ，ｌ，Ｂｚ）
（ただし、Ｒｘ、Ｇｙ、Ｂｚは各々０〜（ｌ−１）の値）として表されるアドレスについても、ＬＵＴに存在しないデータがあり、例外的にデータを別に用意して式（３）の演算を行っていた。従って、従来のデータ変換装置は、例外的な処理が多くなり、回路が複雑になるだけでなく、ＬＵＴの容量も大きくなるという問題があった。
【００２１】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、ガンマ補正装置と色変換装置をそなえる画像処理装置において、メモリの容量増大を伴わずに、回路を簡略化することができるデータ変換方法および画像処理装置を提供することにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、入力された画像データに応じて、γ補正テーブルよりγ補正データを読み出して、出力するγ補正ステップと、該γ補正ステップから出力された前記γ補正データに応じて、３次元空間の座標として表わされたルックアップテーブルより読み出した格子点データと、前記γ補正データから算出した係数データとを用いて補間演算を行い、色変換データを出力する色変換処理ステップとを備えたことを特徴とする。
【００２３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の前記γ補正データは、前記入力された画像データのγ特性を線形特性に補正し、前記ルックアップテーブルの前記座標における各軸の分割数より１小さい格子点をアクセスするようにスケーリングしたデータであることを特徴とする。
【００２４】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の前記色変換処理ステップは、前記γ補正ステップから出力された前記γ補正データを、前記座標における各軸ごとに分割する分割ステップと、該分割ステップで分割された前記γ補正データの上位ビットを用いて、前記ルックアップテーブルより８つの格子点データを読み出し、補間空間となる立方体を特定する特定ステップと、前記分割ステップで分割された前記γ補正データの下位ビットに係数を乗算し、前記補間空間における格子点の内分比となる係数データを出力する係数演算ステップと、前記特定ステップで読み出された前記格子点データと、前記係数演算ステップで出力された係数データとを積和演算して、色変換データを出力する補間演算ステップとを含むことを特徴とする。
【００２５】
請求項４に記載の発明は、入力された画像データに応じて、γ補正データを出力するγ補正テーブルと、３次元空間の座標として表わされ、前記γ補正テーブルから出力された前記γ補正データに応じて、格子点データを出力するルックアップテーブルと、前記格子点データと前記γ補正データから算出した係数データとを用いて補間演算を行い、色変換データを出力する色変換処理手段とを備えたことを特徴とする。
【００２６】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の前記γ補正データは、前記入力された画像データのγ特性を線形特性に補正し、前記ルックアップテーブルの前記座標における各軸の分割数より１小さい格子点をアクセスするようにスケーリングしたデータであることを特徴とする。
【００２７】
請求項６に記載の発明は、請求項４に記載の前記色変換処理手段は、前記γ補正テーブルから出力された前記γ補正データを、前記座標における各軸ごとに分割する分割手段と、該分割手段で分割された前記γ補正データの上位ビットを用いて、前記ルックアップテーブルより８つの格子点データを読み出し、補間空間となる立方体を特定する特定手段と、前記分割手段で分割された前記γ補正データの下位ビットに係数を乗算し、前記補間空間における格子点の内分比となる係数データを出力する係数演算手段と、前記特定手段で読み出された前記格子点データと、前記係数演算手段で出力された係数データとを積和演算して、色変換データを出力する補間演算手段とを含むことを特徴とする。
【００２８】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の前記ルックアップテーブルは、前記格子点データのバイト長と同じバーストレングスを有するＳＤＲＡＭで構成され、１つの格子点を指定することにより、前記８つの格子点データを１度に読み出せるように構成されていることを特徴とする。
【００２９】
請求項８に記載の発明は、コンピュータに、請求項１、２または３に記載の各ステップを実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であることを特徴とする。
【００３０】
請求項９に記載の発明は、コンピュータに、請求項１、２または３記載の各ステップを実行させるためのプログラムであることを特徴とする。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。
図２は、本発明の一実施形態にかかる画像処理装置を示したブロック図である。画像処理装置は、γ補正装置１６と色変換装置１０とから構成されている。γ補正装置１６は、γ特性を持ったＲＧＢデータを線形特性に補正するための装置である。γ補正装置１６のγ―ＬＵＴ１５には、色変換装置１０に最適な入力データにγ補正データをスケーリングしたデータが格納されている。γ補正装置１６は、入力されたＲＧＢ画像データに対応して、補正後のスケーリングデータを出力する装置である。
【００３２】
色変換装置１０は、各軸の空間分割数が１５（２進数で各軸０〜１１１１と表される）である３次元ルックアップテーブルと、このテーブルから読み出された８つの格子点データを用いた８点補間演算を行う。このようにして、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色１２ビットの画像データを、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ各色８ビットのプリントデータに変換する。より具体的には、プリンタで用いるプリントデータを作成する画像処理の一環として実行される色変換処理に適用したものである。
【００３３】
色変換装置１０は、上述した画像処理装置、具体的にはパーソナルコンピュータのハードウエアと、ハードウェア上で動作するプリンタドライバ等のソフトウエアとの協働によって実現される。なお、本発明は、このようなパーソナルコンピュータとプリンタとの組合せにのみ適用されるものでなく、複写機など広くプリント装置で用いるプリントデータを作成する画像処理に適用できる。従って、プリンタや複写機などのプリント装置自体が、以下に示す色変換処理を行なう構成も本発明の範囲に含まれることはもちろんである。
【００３４】
色変換装置１０の上位下位分割部１４は、γ補正装置１６より出力された（Ｒｓ、Ｇｓ、Ｂｓ）を、それぞれ上位４ビット（Ｒｈ、Ｇｈ、Ｂｈ）と下位８ビット（Ｒｆ、Ｇｆ、Ｂｆ）とに分割する。各々の上位４ビット（Ｒｈ，Ｇｈ，Ｂｈ）は、３次元ルックアップテーブル（３Ｄ−ＬＵＴ）１１の参照アドレスとして用いられる。下位８ビットデータ（Ｒｆ，Ｇｆ，Ｂｆ）は、係数演算部１２で係数演算される。色変換処理手段に相当する８点補間演算部１３は、３Ｄ−ＬＵＴ１１の格子点データと係数演算部１２の係数データとを用いて、補間演算を行い、色変換データを出力する。
【００３５】
３Ｄ−ＬＵＴ１１は、図５および図６で後述するように、１つの参照アドレス（Ｒｈ、Ｇｈ、Ｂｈ）によって８つの格子点データを出力する。すなわち、３つの上位４ビットデータ（Ｒｈ、Ｇｈ、Ｂｈ）は、図１に示したような１つの立方体における１つの頂点の座標に対応することによって、その立方体を補間空間として特定する。具体的には、３Ｄ−ＬＵＴ１１は、上記１つの頂点を含む立方体の８つの頂点（格子点）に対応したデータとして、
Ｄ（Ｒｈ，Ｇｈ，Ｂｈ）、Ｄ（Ｒｈ＋１，Ｇｈ，Ｂｈ）、Ｄ（Ｒｈ＋１，Ｇｈ，Ｂｈ＋１）、Ｄ（Ｒｈ，Ｇｈ，Ｂｈ＋１）、Ｄ（Ｒｈ，Ｇｈ＋１，Ｂｈ）、Ｄ（Ｒｈ＋１，Ｇｈ＋１，Ｂｈ）、Ｄ（Ｒｈ＋１，Ｇｈ＋１，Ｂｈ＋１）Ｄ（Ｒｈ，Ｇｈ＋１，Ｂｈ＋１）
という８つの格子点データを出力する。
【００３６】
係数演算部１２は、３つの下位８ビットデータ（Ｒｆ、Ｇｆ、Ｂｆ）に基づき、上述した式（３）における（２^ｍ−Ｒｆ）・（２^ｍ−Ｇｆ）・（２^ｍ−Ｂｆ）など、格子点データの係数を演算する。この係数は、図１から明らかなように、補間対象点（Ｒｉ、Ｇｉ、Ｂｉ）が属する補間空間において、補間対象点の格子点間の内分比に係わる。
【００３７】
８点補間演算部１３は、上述のように３Ｄ−ＬＵＴ１１から出力される８つの格子点データと、係数演算部１２によって得られる係数とを用いて、演算式（３）に従い、積和演算を行なう。その結果、色変換データ、すなわち本実施形態においてはＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの１つのデータであるＨｉを出力する。以上説明した補間演算を、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋのそれぞれについて行ない、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの色変換データを得ることができる。
【００３８】
γ補正装置１６が、γ＝２の特性を持った入力ＲＧＢデータＤｉｎを、線形特性に変換し、スケーリングする場合について詳細に説明する。図３に、γ補正装置のγ―ＬＵＴ１５の一例を示す。γ補正テーブル３０に示めされたγ補正データＤγは、γ＝２の特性を持った入力ＲＧＢデータＤｉｎを、線形特性に補正した１２ビットデータである。γ補正データＤγは、γ＝２の特性を持った入力ＲＧＢデータＤｉｎに対して、Ｄγ＝（（Ｄｉｎ／２５５））^１／２×４０９５で与えられる。従来のγ補正装置においては、γ補正データＤγを、入力ＲＧＢデータに対応して出力するのが一般的である。スケーリングデータＤｓは、γ補正データＤγを、さらに（３８３９／４０９５）倍にスケーリングした１２ビットデータである。ここでは、入力ＲＧＢデータＤｉｎに対応したスケーリングデータＤｓを出力する。
【００３９】
図４を用いて、色変換装置におけるスケーリングの方法について詳細に説明する。γ―ＬＵＴ１５から出力された（ｈ＋ｆ）＝１２ビットのγ補正データＤγ４０は、色変換装置１０の上位下位分割部１４において、上位ｈ＝４ビットのＲｈと下位ｆ＝８ビットのＲｆとからなるデータ４１に分割される。ここで、各軸の分割数をｎ、ｎの２進表示の桁数をｈとする。さらに、色変換装置１０の３Ｄ−ＬＵＴ１１より、各軸の分割数ｎ＝１５を代入した場合にスケーリングされるスケーリングデータＤｓの最大値４２が出力される。
【００４０】
色変換装置１０におけるスケーリングでは、最大値４２に示すように、Ｒｈには（ｎ−１）、すなわち１４が与えられ、スケーリングデータＤｓの最大値は、Ｓ＝（ｎ−１）×２^ｆ＋２^ｆ−１として与えられる。従って、スケーリングデータＤｓは、Ｄｓ＝Ｄγ×（Ｓ／（２^{（ｈ＋ｆ）}−１））となり、γ補正テーブル３０には、入力ＲＧＢデータに対するスケーリングデータＤｓが格納される。
【００４１】
以上説明したように、色変換装置１０の３Ｄ−ＬＵＴ１１に対するアドレス（Ｒｈ、Ｇｈ、Ｂｈ）の最大値は（１１１０、１１１０、１１１０）となり、従来のようにアドレス（Ｒｈ、Ｇｈ、Ｂｈ）が（１１１１、１１１１、１１１１）を始めとする３Ｄ−ＬＵＴ１１の端部をアクセスすることがなくなり、例外的に３Ｄ−ＬＵＴ１１の端部を処理する必要がなくなる。
【００４２】
本実施形態における３Ｄ−ＬＵＴ１１にはＳＤＲＡＭ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ　Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）を用いて、バーストモードにより読出すことにより、１回のアドレッシングで８つの格子点データを読み出すことができる。上述した補間空間における８つの格子点データを単位として、３Ｄ−ＬＵＴ１１を構成するＳＤＲＡＭに格納するとともに、この１単位のデータを１回のアドレッシングによって出力するようにする。以下、本実施形態における３Ｄ−ＬＵＴ１１における格子点データの格納およびその読出しの構成を説明する。
【００４３】
図５は、本実施形態にかかる３Ｄ−ＬＵＴを構成するＳＤＲＡＭのメモリ構造を示す図である。ＳＤＲＡＭのメモリ構造は、４つのバンク０〜３から構成されている。それぞれのバンクは、ローアドレスとコラムアドレスによって特定されるアドレスに１単位のデータが格納される。この１単位のデータは、３２ビットの奥行きを有したセルアレイに格納され、セルアレイのデータを、ＤＱＭ（データマスク）信号によってバイト単位で制御することができる。
【００４４】
このようなメモリ構造において、アドレッシングは、ＢＳ（バンクセレクト）信号がデコードされて１つのバンクが選択される。選択されたバンクのローアドレスが確定（バンクアクティブ）し、次にコラムアドレスが確定して格納されたデータが読み出される。この読出しの際、上述したようにＤＱＭ信号によってその読出し量がバイト単位で制御される。
【００４５】
ＳＤＲＡＭにおけるバーストモードは、ローアドレスが確定（バンクがアクティブ）した後、次のローアドレスに変化するまで、すなわち、バンクアクティブの間、ＣＬＫ（クロック）信号の１クロック毎にコラムアドレスが変化して所定のコラムアドレス分（バーストレングス）のデータを読み出すモードである。この所定のコラムアドレス分のデータをすべて読み出した後、プリチャージが行われる。
【００４６】
図６に、ＳＤＲＡＭによって構成される３Ｄ−ＬＵＴおける読出しのタイミングを示す。図６に示すタイミング▲１▼〜○１４は、クロック信号の１クロックごとのタイミングを示している。３Ｄ−ＬＵＴ１１を構成するＳＤＲＡＭは、バーストレングスが８（コラムアドレス分）のバーストモードに設定されており、最初に、上述した上位４ビットデータ（Ｒｈ、Ｇｈ、Ｂｈ）に基づいて生成されるＢＳ信号（不図示）を、デコードすることによって１つのバンクが選択される。
【００４７】
次に、タイミング▲１▼で、同様に上位４ビットデータ（Ｒｈ、Ｇｈ、Ｂｈ）に基づいて生成されるローアドレスが確定する。タイミング▲３▼では、コラムアドレスが確定し、同時にリードコマンドが発行される。このような、バンクの選択から最終的に１つのコラムアドレスを確定する１回のアドレッシングは、８つの格子点からなる図１に示した補間空間における１つの格子点（Ｒｈ，Ｇｈ，Ｂｈ）のアドレスを確定する。
【００４８】
タイミング▲５▼〜○１２で、上記８つの格子点に対応した８つのコラムアドレスにより、設定したバーストレングスの８個の格子点データＤ０〜Ｄ７、
Ｄ（Ｒｈ，Ｇｈ，Ｂｈ）、Ｄ（Ｒｈ＋１，Ｇｈ，Ｂｈ）、Ｄ（Ｒｈ，Ｇｈ＋１，Ｂｈ）、Ｄ（Ｒｈ，Ｇｈ，Ｂｈ＋１）、Ｄ（Ｒｈ＋１，Ｇｈ＋１，Ｂｈ）、Ｄ（Ｒｈ＋１，Ｇｈ，Ｂｈ＋１）、Ｄ（Ｒｈ，Ｇｈ＋１，Ｂｈ＋１）、Ｄ（Ｒｈ＋１，Ｇｈ＋１，Ｂｈ＋１）
が、ＣＬＫ信号に同期して読み出される。この際、ＤＱＭ信号（不図示）によって、１個の読出しデータは１バイトに制御される。換言すれば、それぞれ１バイトで表される格子点データは、各バンクのセルアレイにおける最初の８ビット（１バイト）に格納されたものである。以上の読出しの後、タイミング○１３で、選択されたバンクのプリチャージを行う。
【００４９】
このようにして、８バイト分（１バイト×８格子点）の格子点データを一括して読み出すバーストリードモードでは、１回のアドレッシングを含む１４クロックで、８バイトのデータを読み出すことができる。
【００５０】
図７は、１バイト単位でデータを読み出した場合のタイミングチャートである。タイミング▲１▼で、ローアドレスが確定し、タイミング▲３▼でコラムアドレスの確定およびリードコマンドの発行がされる。しかし、１バイトごとの読出しでは、タイミング▲５▼で、１バイトの格子点データが読み出された後、タイミング▲６▼で、バンクのプリチャージを行ない、以下、同様の処理を８回繰り返す。このため、１バイト単位のメモリアクセスで８バイトのデータを読み出すには、５６クロック（７クロック×８回繰り返し）必要となる。
【００５１】
ＳＤＲＡＭは、ローアドレスおよびコラムアドレスが確定した後、バーストレングスの分だけ、ＣＬＫ信号のクロックに同期して自動的にコラムアドレスをインクリメントしデータを読み出す。従って、３Ｄ−ＬＵＴ１１に対するアドレッシングは１回で済む。すなわち、３次元ルックアップテーブルを構成する立方体の１つの格子点を指定すれば、立方体の８つの格子点データを１度に読み出すことができる。
【００５２】
図８は、本実施形態にかかる３Ｄ−ＬＵＴの格子点データの格納状態を模式的に示す図である。３Ｄ−ＬＵＴ１１のメモリの容量について、さらに詳しく説明する。図８は、図１に示した１つの補間空間（補間立体）が３次元的に複数連続したものとして示したものである。
【００５３】
Ｒ、Ｇ、Ｂデータのそれぞれ上位４ビットを３Ｄ−ＬＵＴ１１の参照アドレスとしていることから、それぞれの格子点は、Ｒ、Ｇ、Ｂ各軸について１６分割して得られる座標００００〜１１１１によって特定することができる。ここで、上述したように、１回のアドレッシングで立方体を指定するためのアドレスを同図に示す座標で（Ｒｈ，Ｇｈ，Ｂｈ）とすると、読み出される立方体の格子点データは、
Ｄ（Ｒｈ，Ｇｈ，Ｂｈ）、Ｄ（Ｒｈ＋１，Ｇｈ，Ｂｈ）、Ｄ（Ｒｈ，Ｇｈ＋１，Ｂｈ）、Ｄ（Ｒｈ，Ｇｈ，Ｂｈ＋１）、Ｄ（Ｒｈ＋１，Ｇｈ＋１，Ｂｈ）、Ｄ（Ｒｈ＋１，Ｇｈ，Ｂｈ＋１）、Ｄ（Ｒｈ，Ｇｈ＋１，Ｂｈ＋１）、Ｄ（Ｒｈ＋１，Ｇｈ＋１，Ｂｈ＋１）
で表される８つの格子点データである。
【００５４】
本実施形態では、変換される色信号の上位ビット数は４ビットであり、かつ３Ｄ−ＬＵＴ１１の出力データ幅が８ビットであるから、メモリに必要な容量は、補間空間を構成する図１に示した［立方体の総数（１５×１５×１５＝３３７５個）］×［１度に読み出される格子点数（８個）］×［１つの格子データの量（８ビット）］×［４色］となり、約１０８Ｋバイトになる。
【００５５】
図９に、各軸の空間分割数が１５の３Ｄ−ＬＵＴに必要な拡張データを示す。３Ｄ−ＬＵＴ１１のＲ、Ｇ、Ｂ各軸に、さらに１加えた各軸の空間分割数が１６のＬＵＴとして表される。すなわち、変換される色信号の上位ビット数は、４ビットであり、かつ３Ｄ−ＬＵＴ１１の出力データ幅が８ビットであるから、メモリに必要な容量は、補間空間を構成する図１に示した［立方体の総数（１６×１６×１６＝４０９６個）］×［１度に読み出される格子点数（８個）］×［１つの格子データの量（８ビット）］×［４色］となり、約１３１Ｋバイトになる。従って、上述した本実施形態の３Ｄ−ＬＵＴ１１は、２３Ｋバイト容量が少なくて済むことになる。
【００５６】
本発明は上述のように、複数の機器（たとえばホストコンピュータ、インタフェース機器、リーダ、プリンタ等）から構成されるシステムに適用しても一つの機器（たとえば複写機、ファクシミリ装置）からなる装置に適用してもよい。
【００５７】
また、上述した実施形態の機能を実現するように各種のデバイスを動作させるように、各種デバイスと接続された装置あるいはシステム内のコンピュータに、実施形態に記載された機能を実現するためのソフトウェアのプログラムコードを供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（ＣＰＵあるいはＭＰＵ）を格納されたプログラムに従って各種デバイスを動作させることによって実施したものも本発明の範疇に含まれる。
【００５８】
この場合、ソフトウェアのプログラムコード自体が上述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード自体、およびそのプログラムコードをコンピュータに供給するための手段、例えばかかるプログラムコードを格納した記憶媒体は本発明を構成する。
【００５９】
かかるプログラムコードを格納する記憶媒体としては例えばフロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。
【００６０】
コンピュータが供給されたプログラムコードを実行することにより、上述の実施形態の機能が実現されるだけではなく、そのプログラムコードがコンピュータにおいて稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）、あるいは他のアプリケーションソフト等と協働して上述の実施形態の機能が実現される場合にもかかるプログラムコードは本発明の実施形態に含まれることは言うまでもない。
【００６１】
さらに供給されたプログラムコードが、コンピュータの機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに格納された後そのプログラムコードの指示に基づいてその機能拡張ボードや機能格張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上述した実施形態の機能が実現される場合も本発明に含まれることは言うまでもない。
【００６２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ルックアップテーブルが補間演算の補間空間を構成する複数の格子点それぞれの格子点データを、補間空間ごとに格納する。ルックアップテーブルからデータを読み出す際に、例外的な処理を必要としないので、回路が簡略化され、ルックアップテーブルに必要なメモリ容量を、従来のアドレッシング方法に比べて少なくすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＬＵＴの内容を３次元空間の座標として表した図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる画像処理装置を示したブロック図である。
【図３】γ補正装置のγ―ＬＵＴの一例を示す図である。
【図４】色変換装置におけるスケーリングの方法を説明するための図である。
【図５】本実施形態にかかる３Ｄ−ＬＵＴを構成するＳＤＲＡＭのメモリ構造を示す図である。
【図６】ＳＤＲＡＭによって構成される３Ｄ−ＬＵＴおける読出しのタイミングを示すタイミングチャートである。
【図７】１バイト単位でデータを読み出した場合のタイミングチャートである。
【図８】本実施形態にかかる３Ｄ−ＬＵＴの格子点データの格納状態を模式的に示す図である。
【図９】各軸の空間分割数が１５の３Ｄ−ＬＵＴに必要な拡張データを示す図である。
【符号の説明】
１０　　色変換装置
１１　　３次元ルックアップテーブル（３Ｄ−ＬＵＴ）
１２　　係数演算部
１３　　８点補間演算部
１４　　上位下位分割部
１５　　γ―ＬＵＴ
１６　　γ補正装置

Claims

入力された画像データに応じて、γ補正テーブルよりγ補正データを読み出して、出力するγ補正ステップと、
該γ補正ステップから出力された前記γ補正データに応じて、３次元空間の座標として表わされたルックアップテーブルより読み出した格子点データと、前記γ補正データから算出した係数データとを用いて補間演算を行い、色変換データを出力する色変換処理ステップと
を備えたことを特徴とするデータ変換方法。
前記γ補正データは、
前記入力された画像データのγ特性を線形特性に補正し、
前記ルックアップテーブルの前記座標における各軸の分割数より１小さい格子点をアクセスするようにスケーリングしたデータであることを特徴とする請求項１に記載のデータ変換方法。
前記色変換処理ステップは、
前記γ補正ステップから出力された前記γ補正データを、前記座標における各軸ごとに分割する分割ステップと、
該分割ステップで分割された前記γ補正データの上位ビットを用いて、前記ルックアップテーブルより８つの格子点データを読み出し、補間空間となる立方体を特定する特定ステップと、
前記分割ステップで分割された前記γ補正データの下位ビットに係数を乗算し、前記補間空間における格子点の内分比となる係数データを出力する係数演算ステップと、
前記特定ステップで読み出された前記格子点データと、前記係数演算ステップで出力された係数データとを積和演算して、色変換データを出力する補間演算ステップと
を含むことを特徴とする請求項１に記載のデータ変換方法。
入力された画像データに応じて、γ補正データを出力するγ補正テーブルと、
３次元空間の座標として表わされ、前記γ補正テーブルから出力された前記γ補正データに応じて、格子点データを出力するルックアップテーブルと、
前記格子点データと前記γ補正データから算出した係数データとを用いて補間演算を行い、色変換データを出力する色変換処理手段と
を備えたことを特徴とする画像処理装置。
前記γ補正データは、
前記入力された画像データのγ特性を線形特性に補正し、
前記ルックアップテーブルの前記座標における各軸の分割数より１小さい格子点をアクセスするようにスケーリングしたデータであることを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
前記色変換処理手段は、
前記γ補正テーブルから出力された前記γ補正データを、前記座標における各軸ごとに分割する分割手段と、
該分割手段で分割された前記γ補正データの上位ビットを用いて、前記ルックアップテーブルより８つの格子点データを読み出し、補間空間となる立方体を特定する特定手段と、
前記分割手段で分割された前記γ補正データの下位ビットに係数を乗算し、前記補間空間における格子点の内分比となる係数データを出力する係数演算手段と、
前記特定手段で読み出された前記格子点データと、前記係数演算手段で出力された係数データとを積和演算して、色変換データを出力する補間演算手段と
を含むことを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
前記ルックアップテーブルは、前記格子点データのバイト長と同じバーストレングスを有するＳＤＲＡＭで構成され、１つの格子点を指定することにより、前記８つの格子点データを１度に読み出せるように構成されていることを特徴とする請求項６に記載の画像処理装置。
コンピュータに、請求項１、２または３に記載の各ステップを実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
コンピュータに、請求項１、２または３記載の各ステップを実行させるためのプログラム。