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JPH04332262A - Color converter - Google Patents

Color converter

Info

Publication number
JPH04332262A
JPH04332262A JP3102402A JP10240291A JPH04332262A JP H04332262 A JPH04332262 A JP H04332262A JP 3102402 A JP3102402 A JP 3102402A JP 10240291 A JP10240291 A JP 10240291A JP H04332262 A JPH04332262 A JP H04332262A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
value
color conversion
color
unit
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3102402A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshiharu Kurosawa
俊晴 黒沢
Hideto Motomura
秀人 本村
Katsuhiro Kanamori
克洋 金森
Teruo Fumoto
麓 照夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP3102402A priority Critical patent/JPH04332262A/en
Publication of JPH04332262A publication Critical patent/JPH04332262A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Color Electrophotography (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Processing Of Color Television Signals (AREA)
  • Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
  • Color Image Communication Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、カラー画像、カラー信
号を入力して実時間内に任意の色変換をする用途、たと
えば、カラーハードコピー装置、カラー表示装置、カラ
ーテレビカメラ装置、カラー認識装置などに用いられる
色変換装置に関するものである。
[Industrial Application Field] The present invention is applicable to applications in which color images and color signals are input and arbitrary color conversion is performed in real time, such as color hard copy devices, color display devices, color television camera devices, and color recognition devices. The present invention relates to a color conversion device used in devices and the like.

【0002】0002

【従来の技術】従来、モノクロ画像の画像処理では、画
像の1画素がもつ情報は明度(濃度)という一次元情報
であり、明度変換はいわゆるガンマカーブ変換として、
種々の非線形カーブをLUT(ルックアップテーブル)
に書き込んでおけば実時間内に変換可能であった。扱う
画像がカラー画像になっても実時間内に色変換をする用
途ではR(レッド)プレーン、G(グリーン)プレーン
、B(ブルー)プレーン、という3枚のモノクロ画像と
して扱われ、各々独立なLUTによって変換されること
が多かった。しかし、この種の処理では、扱える色変換
は本質的に一次元処理の域をでず、 R’=hR(R),  G’=hG(G),  B’=
hB(B)という形態の色変換しかできない。
Conventionally, in image processing of monochrome images, the information held by one pixel of an image is one-dimensional information called brightness (density), and brightness conversion is performed as so-called gamma curve conversion.
LUT (lookup table) for various nonlinear curves
It was possible to convert it in real time by writing it in . Even if the image being handled is a color image, in applications where color conversion is performed in real time, it is treated as three monochrome images: an R (red) plane, a G (green) plane, and a B (blue) plane, each of which has an independent It was often converted using LUT. However, in this type of processing, the color conversion that can be handled is essentially one-dimensional processing, and R'=hR(R), G'=hG(G), B'=
Only color conversion in the form hB(B) is possible.

【0003】カラー画像処理では、1画素がもつ情報は
(R,G,B)という三次元情報であり、本来の意味で
の色変換とは、これらをまとめた3次元的変換R’=f
R(R,G,B)  G’=fG(R,G,B)  B
’=fB(R,G,B)という形態である。
[0003] In color image processing, the information held by one pixel is three-dimensional information (R, G, B), and color conversion in the original sense is a three-dimensional conversion R'=f that puts these together.
R(R,G,B) G'=fG(R,G,B) B
'=fB(R,G,B).

【0004】たとえば、近年カラー画像処理で重要にな
りつつある技術として、(R,G,B)で表現される色
を色相H、明度L,彩度Sに変換するHLS変換では、
H=H(R,G,B)のように、1出力が3入力の関数
になっており上記の3次元変換に属する。しかし、これ
らを汎用的なテーブルで変換しようとすると1色が8ビ
ット信号と仮定すると1色当りの変換に16(Mbyt
e)ものメモリ容量を必要とする。従って、従来的には
3次元的な色変換を任意の色変換について汎用的に、し
かも実時間に実行できるハードウエアが必要である。従
って、現在のところ、実時間のカラー画像処理装置では
その目的ごとに新しいハードウエアが設計されており、
汎用的な実時間色変換装置は実現していない。
For example, HLS conversion, which converts a color expressed as (R, G, B) into hue H, brightness L, and saturation S, is a technology that has become important in color image processing in recent years.
As in H=H (R, G, B), one output is a function of three inputs and belongs to the three-dimensional transformation described above. However, when trying to convert these using a general-purpose table, assuming that one color is an 8-bit signal, the conversion per color is 16 (Mbytes).
e) Requires additional memory capacity. Therefore, conventionally, there is a need for hardware that can perform three-dimensional color conversion for any arbitrary color conversion in a general-purpose manner and in real time. Therefore, at present, new hardware is designed for each purpose in real-time color image processing equipment.
A general-purpose real-time color conversion device has not been realized.

【0005】しかし、カラーハードコピー、カラースキ
ャナの色補正用に色空間を複数の色空間を分割してその
頂点に位置する色修正情報を複数個選択し、重み付け処
理して補間出力する色信号補間方法の例がある(特公昭
58ー16180号公報)。この例では補間処理に3次
元の色信号空間内での基本立体である単位立方体を設定
し、この単位立方体を複数の4面体に分割することによ
り補間計算を単純化している。
However, for color correction of color hard copies and color scanners, the color space is divided into a plurality of color spaces, a plurality of pieces of color correction information located at the vertices of the color space are selected, and a color signal is weighted and interpolated and output. There is an example of an interpolation method (Japanese Patent Publication No. 58-16180). In this example, a unit cube, which is a basic solid in a three-dimensional color signal space, is set for the interpolation process, and the unit cube is divided into a plurality of tetrahedra to simplify the interpolation calculation.

【0006】これを色変換装置として利用し、色空間内
の特定色の色替えを行うなど、非線形の自由な色変換を
高速でかつ画像の階調性を維持したままおこなうことが
できる。しかし、先の特許の例では補間に使用するメモ
リ装置には、入力値に対する出力値(前記特許では第二
信号系の値)が蓄積されているため、入力値に対する補
間値を求める際に、4つの係数と対応する4個の4面体
の頂点における既知の値を乗算し、それぞれを加算しな
くてはならず、またメモリ装置アドレスが立方体を形成
しているという制限があった。
By using this as a color conversion device, it is possible to perform free nonlinear color conversion at high speed while maintaining the gradation of an image, such as changing the color of a specific color in a color space. However, in the example of the previous patent, the memory device used for interpolation stores the output value for the input value (the value of the second signal system in the patent), so when finding the interpolated value for the input value, The four coefficients had to be multiplied by the known values at the corresponding four tetrahedron vertices and each had to be added, and there was a restriction that the memory device addresses formed a cube.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】第1に、高速の色変換
装置を構成するためには、色変換値の補間演算は高速に
行わねばならず補間に必要な乗算や、加算は並列に行う
必要がある。しかし、前記特許の補間方法では、並列に
行うべき乗算が4回あるがために乗算が4個必要である
。実際のハードウエアでは、簡単化のために乗算器の数
を3個に減らしたいという要求がある。
[Problems to be Solved by the Invention] First, in order to configure a high-speed color conversion device, interpolation calculations for color conversion values must be performed at high speed, and multiplication and addition necessary for interpolation must be performed in parallel. There is a need. However, in the interpolation method of the above patent, there are four multiplications to be performed in parallel, so four multiplications are required. In actual hardware, there is a desire to reduce the number of multipliers to three for simplicity.

【0008】第2に、前記特許においてはテーブルメモ
リには、入力値である第一信号系に対する求めるべき出
力値である第二信号系が記憶されているがために、第二
信号系のもつダイナミックレンジをそのままテーブルメ
モリの記憶ビット幅に割り当てる必要がある。例えば、
第二信号系の値が第一信号系に比べてあまり変動しない
場合にも第二信号系はその絶対値として非常に大きな数
値を記憶することを余儀なくされる。これは、メモリを
有効に活用していることにはならず、限られた記憶容量
においては、最善の方法とは言いがたい。
Second, in the above patent, since the table memory stores the second signal system, which is the output value to be obtained for the first signal system, which is the input value, the second signal system has It is necessary to allocate the dynamic range as is to the storage bit width of the table memory. for example,
Even when the value of the second signal system does not change much compared to the first signal system, the second signal system is forced to store a very large numerical value as its absolute value. This does not make effective use of memory, and cannot be said to be the best method given the limited storage capacity.

【0009】第3に、現実の色空間では各軸が人間の視
覚特性を均等に反映しているとは言い難く、通常のレッ
ド、グリーン、ブルーの色空間においては、グリーン軸
が視覚上特に重要であるという結果がある。従って、総
ビット数が一定であればグリーン軸にビットを多く割り
当てることにより補間精度を上げて、全体の補間精度を
上げることができる。この観点から見ると、色空間の単
位補間区分は直方体であることが望ましいが、前記特許
では立方体という制限があった。
Third, in an actual color space, it is difficult to say that each axis reflects human visual characteristics equally, and in a normal red, green, and blue color space, the green axis is particularly visually sensitive. There are results that are important. Therefore, if the total number of bits is constant, interpolation accuracy can be increased by allocating more bits to the green axis, thereby increasing the overall interpolation accuracy. From this point of view, it is desirable that the unit interpolation section of the color space be a rectangular parallelepiped, but in the above patent, the unit interpolation section was limited to a cube.

【0010】本発明は上記従来技術の課題を解決するも
ので、入出力が各々3次元あるいは任意次元以上である
任意の色変換を不連続性のない補間方式により実時間で
処理できる色変換装置を提供することを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, and provides a color conversion device that can process any color conversion in real time whose input and output are three-dimensional or more than arbitrary dimensions using an interpolation method without discontinuities. The purpose is to provide

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、3次元あるいは任意次元の色信号の組を入
力して、各入力信号ごとに異なるビット数配分、あるい
は等しいビット配分より上位信号と下位信号に分割し、
上位信号の組で選択される色変換値差分値記憶用テーブ
ルメモリと、前記上位信号の組で選択される色変換値基
準値記憶用のテーブルメモリと、前記下位信号の組で選
択される重み係数提供手段と、前記上位信号が選択する
色空間内の単位立方体または単位直方体を分割して得ら
れる複数個の単位4面体選択手段と、前記単位4面体の
複数個の頂点での色変換値差分値および色変換値基準値
と前記重み系数値とから色空間の3次元あるいは任意次
元の補間を行うための演算手段と、前記演算手段の演算
値を確認するための演算機能設定手段とを設けたもので
ある。メモリに蓄積する値を4面体の各頂点における第
二信号系の値から4面体の一つの基準頂点における第二
信号系差分値に替えることである。次に、補間方法を三
つの補間係数と上記3頂点での第二信号系差分値との3
回の乗算と第二信号系基準値との加算に変更する。この
手段によって、補間に必要な乗算器の数を3とすること
ができる。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention inputs a set of three-dimensional or arbitrary-dimensional color signals, and assigns a different number of bits to each input signal, or assigns the same number of bits to each input signal. Split into upper signal and lower signal,
A table memory for storing color conversion value difference values selected in the set of upper signals, a table memory for storing color conversion value reference values selected in the set of upper signals, and a weight selected in the set of lower signals. coefficient providing means; means for selecting a plurality of unit tetrahedrons obtained by dividing a unit cube or unit rectangular parallelepiped in a color space selected by the upper level signal; and color conversion values at a plurality of vertices of the unit tetrahedron. calculation means for performing three-dimensional or arbitrary dimension interpolation of a color space from the difference value and color conversion value reference value and the weighting system value; and calculation function setting means for checking the calculation value of the calculation means. It was established. The purpose is to change the value stored in the memory from the value of the second signal system at each vertex of the tetrahedron to the second signal system difference value at one reference vertex of the tetrahedron. Next, the interpolation method is calculated using three interpolation coefficients and the second signal system difference values at the three vertices.
The method is changed to multiplication of times and addition of the second signal system reference value. By this measure, the number of multipliers required for interpolation can be reduced to three.

【0012】同時に第二信号系差分値記憶用メモリには
、信号の差分値という絶対値の小さな値が記憶されるこ
とになり結果的にメモリを効率的に利用することができ
る。更に、入力色空間の各軸を各々異なるビット配分に
てその上位信号、下位信号に分割し、補間の基本単位を
色空間内の直方体とすることにより人間の視覚特性にあ
った補間を行う。
At the same time, the second signal system difference value storage memory stores signal difference values, which have small absolute values, and as a result, the memory can be used efficiently. Further, each axis of the input color space is divided into its upper and lower signals with different bit allocations, and the basic unit of interpolation is a rectangular parallelepiped in the color space, thereby performing interpolation that matches human visual characteristics.

【0013】[0013]

【作用】本発明は上記構成により、メモリに蓄積する値
を4面体の各頂点における第二信号系の値から4面体の
一つの基準頂点における第二信号系差分値に替えること
である。次に、補間方法を三つの補間係数と上記3頂点
での第二信号系差分値との3回の乗算と第二信号系基準
値との加算に変更する。この手段によって、補間に必要
な乗算器の数を3とすることができる。
[Operation] The present invention uses the above structure to change the value stored in the memory from the value of the second signal system at each vertex of the tetrahedron to the second signal system difference value at one reference vertex of the tetrahedron. Next, the interpolation method is changed to three multiplications of the three interpolation coefficients and the second signal system difference values at the three vertices, and addition to the second signal system reference value. By this measure, the number of multipliers required for interpolation can be reduced to three.

【0014】同時に第二信号系差分値記憶用メモリには
、信号の差分値という絶対値の小さな値が記憶されるこ
とになり結果的にメモリを効率的に利用することができ
る。更に、入力色空間の各軸を各々異なるビット配分に
てその上位信号、下位信号に分割し、補間の基本単位を
色空間内の直方体とすることにより人間の視覚特性にあ
った補間を行う。
At the same time, the second signal system difference value storage memory stores signal difference values, which have small absolute values, and as a result, the memory can be used efficiently. Further, each axis of the input color space is divided into its upper and lower signals with different bit allocations, and the basic unit of interpolation is a rectangular parallelepiped in the color space, thereby performing interpolation that matches human visual characteristics.

【0015】[0015]

【実施例】以下、本発明の概念について、説明する。[Example] The concept of the present invention will be explained below.

【0016】まず、上述の特公昭58ー16180号公
報に記載の信号補間方法について説明する。簡単のため
、入力空間が1次元の場合を示す。図2において、単位
補間区分AB内に含まれる任意の点Pでの出力値(P)
は、A,Bでの出力値(A),(B)と2個の係数a,
bを用いて (P)=a ×(A)+b×(B)      (式1
)ただし、 a+b=1                    
    (式2)となる。この場合には、乗算は2回必
要である。そこで、別の補間式、 (P)=(A)+b [ (B)−(A)] (式3)
を導入する。すなわち、入力点A、Bに出力値基準値(
A)と出力値差分値[(B)−(A)] を蓄積してお
けば、(B)についての係数bを用いて式3のように乗
算が1回の補間で行うことができる。
First, the signal interpolation method described in the above-mentioned Japanese Patent Publication No. 16180/1980 will be explained. For simplicity, a case where the input space is one-dimensional is shown. In Figure 2, the output value (P) at any point P included in the unit interpolation section AB
is the output value (A), (B) at A, B and two coefficients a,
Using b, (P) = a × (A) + b × (B) (Equation 1
) However, a+b=1
(Formula 2) is obtained. In this case, two multiplications are required. Therefore, another interpolation formula, (P) = (A) + b [ (B) - (A)] (Equation 3)
will be introduced. In other words, the output value reference value (
If A) and the output value difference value [(B)-(A)] are accumulated, multiplication can be performed in one interpolation using the coefficient b for (B) as shown in Equation 3.

【0017】同じことを3次元に拡張した場合を図3に
示す。3次元における基本補間区間は4面体ABCDで
あり、各頂点での出力値を各々(A)(B)(C)(D
)とする。前記特許の信号補間方法では、各頂点での出
力値をメモリに蓄積しておくことにより、係数a,b,
c,d,を用いて内部点(P)を、    (P)=a
×(A)+b×(B)+c×(C)+d×(D)  (
式4)としていたが、このままでは4回の乗算が必要に
なる。 そこで、4頂点の内基準頂点をAとし、Aには出力値基
準値(A)を蓄積し、B,C,Dには各々本来の出力値
と出力値基準値との差分値[ (B)−(A)] 、[
 (C)−(A)] 、[(D)−(A)] を蓄積し
、    (P)=(A)+b[ (B)−(A)] 
                  +c[ (C)
−(A)]                   +
d[ (D)−(A)]           (式5
)のように3回の乗算を用いて補間出来る。
FIG. 3 shows a case where the same thing is extended to three dimensions. The basic interpolation interval in three dimensions is a tetrahedron ABCD, and the output values at each vertex are (A) (B) (C) (D
). In the signal interpolation method of the patent, the coefficients a, b,
Using c, d, the interior point (P) is expressed as (P)=a
×(A)+b×(B)+c×(C)+d×(D) (
Equation 4) was used, but if left as is, four multiplications would be required. Therefore, the reference vertex among the four vertices is set to A, the output value reference value (A) is stored in A, and the difference value between the original output value and the output value reference value is stored in B, C, and D. )-(A)] , [
(C)-(A)], [(D)-(A)], (P)=(A)+b[(B)-(A)]
+c [ (C)
-(A)] +
d[(D)-(A)] (Formula 5
) can be interpolated using three multiplications.

【0018】本発明は上記式5のように、簡素な補間方
法を用いることにより自由な色変換を高速に行うことが
できる。
The present invention can perform free color conversion at high speed by using a simple interpolation method as shown in Equation 5 above.

【0019】次に、本発明における入力色空間の4面体
分割の方法について説明する。入力色を(x,y,z)
で表される8ビット数値として、その上位信号を(x1
,y1,z1)とし,下位信号を(x2,y2,z2)
と書き表す。上位信号として、各信号の3ビットをとる
ものとすると、この上位信号は(x,y,z)で作られ
る入力色空間で入力色が属する単位立体、この場合には
単位立方体を512(=8x8x8)個の中から1個選
択する役割をもち、下位信号は上位信号によりえらばれ
た単位立体内での存在1を示す役割を持っている。 図4は全色空間が単位立体、この場合には単位立方体に
分割される様子を示し、図5では1つの単位立体を6個
の単位4面体(ユニット0〜ユニット5)に分割する方
法について示した。与えられた色信号がこの単位4面体
のいずれに属するかは、(x2,y2,z2)no関係
式によって(表1)のように決定される。
Next, a method of dividing the input color space into tetrahedrons according to the present invention will be explained. input color (x, y, z)
As an 8-bit numerical value expressed as (x1
, y1, z1), and the lower signal is (x2, y2, z2)
It is expressed as Assuming that 3 bits of each signal are taken as the upper signal, this upper signal is the unit solid to which the input color belongs in the input color space created by (x, y, z), in this case the unit cube is 512 (= 8x8x8), and the lower signal has the role of indicating the existence 1 in the unit solid selected by the upper signal. Figure 4 shows how the entire color space is divided into unit solids, in this case unit cubes, and Figure 5 shows how to divide one unit solid into six unit tetrahedra (units 0 to 5). Indicated. Which of the unit tetrahedrons a given color signal belongs to is determined by the (x2, y2, z2) no relational expression as shown in Table 1.

【0020】[0020]

【表1】[Table 1]

【0021】さて、入力色が属する単位4面体が決定す
ると、補間式は(数1)となる。
Now, once the unit tetrahedron to which the input color belongs is determined, the interpolation formula becomes (Equation 1).

【0022】[0022]

【数1】[Math 1]

【0023】そこで、図6に示すようにΔは単位4面体
の体積、Δiは単位4面体の頂点P1,P2,P3,P
4のうちの3点と入力色点Pとを結んでできる新たな4
個の小4面体を作り、点Piを含んでいない小4面体の
体積を表し、Diは点Piにおける色変換値差分値を、
O1は基準頂点P1での色出力値を示す。
Therefore, as shown in FIG. 6, Δ is the volume of the unit tetrahedron, and Δi is the vertices P1, P2, P3, P of the unit tetrahedron.
A new 4 is created by connecting 3 of 4 and the input color point P.
Create small tetrahedrons, and represent the volume of the small tetrahedron that does not include point Pi, and Di is the color conversion value difference value at point Pi,
O1 indicates the color output value at the reference vertex P1.

【0024】なお、上記の上位信号、下位信号分割を各
色ごとに異なるビット配分にて行うと色空間を直方体の
集合に分割することができ、その後はほぼ同じ手順にて
補間できる。例えば、入力色信号を不均一精度の上位信
号(x1,y1,z1)to下位信号(x2,y2,z
2)に分割する。ここで、x1,y1,z1は3、4、
2ビット、x2,y2,z2は5、4、6ビットとする
。この場合には単位立方体は各軸方向に32、16、6
4の長さをもち、これが各軸方向に8個、16個、4個
並ぶことになる。このビット配分は1つの例であるが上
位信号は(x,y,z)で作られた色空間のなかで単位
立方体を512(=8×16×4)個の中から1個選択
する役割を持ち、下位信号は上位信号により選ばれた単
位立方体内での存在位置を示す。図7は全色空間が単位
立方体に分割される様子を示し、図8は1つの単位立方
体を6個の単位4面体(ユニット0〜ユニット5)に分
割する方法を示した。
[0024] If the above-mentioned upper signal and lower signal division is performed with different bit allocations for each color, the color space can be divided into a set of rectangular parallelepipeds, and then interpolation can be performed using almost the same procedure. For example, input color signals are converted into upper signals (x1, y1, z1) to lower signals (x2, y2, z) with non-uniform precision.
2) Divide into 2). Here, x1, y1, z1 are 3, 4,
2 bits, and x2, y2, and z2 are 5, 4, and 6 bits. In this case, the unit cube is 32, 16, 6 in each axis direction.
4, and 8, 16, and 4 of these are lined up in each axis direction. This bit allocation is just one example, but the upper signal has the role of selecting one unit cube out of 512 (=8 x 16 x 4) in the color space created by (x, y, z). The lower signal indicates the position within the unit cube selected by the upper signal. FIG. 7 shows how the entire color space is divided into unit cubes, and FIG. 8 shows how one unit cube is divided into six unit tetrahedra (units 0 to 5).

【0025】以下、本発明の具体的な実施例について、
図1を参照しながら説明する。図1は本発明の一実施例
における色変換装置のブロック結線図である。図1にお
いて、入力信号(R,G,B)から出力信号R’が生成
される部分のみを図示してある。入力信号(101〜1
03)はガンマ変換テーブルメモリ(104〜106)
によってガンマ変換される。このガンマ変換により、色
変換値を記憶している格子点をどの様な色空間内に設定
するか選択できる。例えば、ガンマ変換テーブルメモリ
に濃度変換用のlogカーブを設定すると、濃度変換の
特性から画像のシャドウ部で格子点間隔が密になること
により結果的にシャドウ部で補間特性が良好となる。ガ
ンマ変換された入力信号を(x,y,z)で表す。入力
信号(125〜127)は各々任意のビット精度を持つ
上位信号(x1,y1,z1)と、下位信号(x2,y
2,z2)とに分割される。これら3種の信号をまとめ
て第1図では各々(107)、(108)で表す。この
上位信号(107)、下位信号(108)は不均一なビ
ット分割を持つものでよい。下位信号群(108)は重
み係数提供手段(109〜111)に入力される。この
3個の重み係数提供手段で、下位信号(x2,y2,z
2)が入力したとき、それが単位立方体内で所属する単
位4面体(ユニット0ーユニット5)を1個判定し、そ
の4頂点を使用する際の重み係数W2〜W4が提供され
る。この重み係数は本来0〜1の数値であるが、これが
0〜255の数値として出力される信号(128〜13
0)となる。下位信号群(108)は同じく単位4面体
選択手段(132)にも入力され、所属する単位4面体
がユニット0ーユニット5の6個から1個選択され0〜
5までの3ビット数値のユニット選択信号(133)と
して出力する。
[0025] Specific examples of the present invention will be described below.
This will be explained with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram of a color conversion device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, only the portion where the output signal R' is generated from the input signals (R, G, B) is shown. Input signal (101~1
03) is gamma conversion table memory (104-106)
Gamma conversion is performed by Through this gamma conversion, it is possible to select in what color space the grid points storing the color conversion values are set. For example, when a log curve for density conversion is set in the gamma conversion table memory, the lattice point spacing becomes denser in the shadow part of the image due to the characteristics of the density conversion, resulting in better interpolation characteristics in the shadow part. The gamma-converted input signal is represented by (x, y, z). The input signals (125 to 127) are upper signals (x1, y1, z1) and lower signals (x2, y
2, z2). These three types of signals are collectively represented by (107) and (108) in FIG. 1, respectively. The upper signal (107) and lower signal (108) may have non-uniform bit division. The lower signal group (108) is input to weighting coefficient providing means (109-111). With these three weighting coefficient providing means, the lower order signals (x2, y2, z
When 2) is input, one unit tetrahedron (unit 0 to unit 5) to which it belongs within the unit cube is determined, and weighting coefficients W2 to W4 for using the four vertices are provided. This weighting coefficient is originally a number between 0 and 1, but this is the signal that is output as a number between 0 and 255 (128 to 13
0). The lower signal group (108) is also input to the unit tetrahedron selection means (132), and one of the unit tetrahedrons to which it belongs is selected from six units 0 to 5.
It is output as a unit selection signal (133) of 3-bit numerical value up to 5.

【0026】一方、上位信号群(107)とユニット選
択信号(133)はアドレスバスインタフェース(11
3)を経由して色変換値差分値記憶用テーブルメモリ(
115〜117)に入力される。同様に上位信号群(1
07)は色変換値基準値記憶用テーブルメモリ(118
)にも入力される。これは、第8図に示した単位4面体
への分割方式においては、6個の単位4面体の基準頂点
に単位立体の対角軸の1つの端点を設定しておくことに
より、6個のユニットで基準頂点を共有できるために(
118)へ入力えうるユニット選択信号(133)を省
略することができるからである。
On the other hand, the upper signal group (107) and the unit selection signal (133) are connected to the address bus interface (11).
3) via table memory for storing color conversion value difference values (
115 to 117). Similarly, the upper signal group (1
07) is a table memory (118) for storing color conversion value reference values.
) is also entered. This is achieved by setting one end point of the diagonal axis of the unit solid at the reference vertex of the six unit tetrahedra in the division method into the unit tetrahedron shown in Figure 8. Because units can share a reference vertex (
This is because the unit selection signal (133) that can be input to the input signal (118) can be omitted.

【0027】アドレスインタフェースは色変換値差分値
記憶用テーブルメモリ及び色変換値基準値記憶用テーブ
ルメモリにホストコンピュータからデータをダウンロー
ドするときと、色変換を実行するときとでアドレスバス
(114)と上位信号(107)とを切り換える。デー
タのダウンロード時には、色変換値差分値記憶用テーブ
ルメモリ、色変換値基準値記憶用テーブルメモリには、
上位信号(107)とユニット選択信号(133)の全
ての組合せがアドレスとして生成され、そのときに決定
される単位4面体基準頂点での色変換値基準値O1、色
変換値差分値D2−D4が計算され、データがロードさ
れてくる。次に、色変換の実行時には、上位信号(10
7)とユニット選択信号(133)信号から選択される
4個の頂点での色変換値基準値O1の信号(137)と
色変換値差分値D2〜D4の信号(134ー136)が
出力される。データバスインタフェース(119)は、
色変換値基準値記憶用テーブルメモリ、色変換値差分値
記憶用テーブルメモリへのデータのダウンロード時と色
変換実行時とでデータの流れ方向を変化させる。3個の
頂点に対する重み係数W2〜W4と色変換値基準値O1
と色変換値差分値D2−D4は乗算器(121)と加算
器(122)により、(数1)を実行する。ただし、重
み係数が本来の値から255倍されているため、最終的
には加算器出力を8ビット右シフトして1/255の計
算をおこなって8ビットの色信号を得る。得られた色変
換補間値(138)は、出力用LUT(123)を介し
て出力値R’(124)を生成する。出力用LUTには
、この色変換装置の使い方によって種々の非線形カーブ
をロードしておくことができる。
The address interface connects to the address bus (114) when downloading data from the host computer to the table memory for storing color conversion value difference values and the table memory for storing color conversion value reference values, and when executing color conversion. The upper signal (107) is switched. When downloading data, the table memory for storing color conversion value difference values and the table memory for storing color conversion value reference values are
All combinations of the upper signal (107) and unit selection signal (133) are generated as addresses, and the color conversion value reference value O1 and color conversion value difference value D2-D4 at the unit tetrahedron reference vertex determined at that time. is calculated and the data is loaded. Next, when executing color conversion, the upper signal (10
7) and the unit selection signal (133), the color conversion value reference value O1 signal (137) and the color conversion value difference value D2 to D4 signals (134-136) at the four vertices are output. Ru. The data bus interface (119) is
The direction of data flow is changed when downloading data to the table memory for storing color conversion value reference values and the table memory for storing color conversion value difference values and when executing color conversion. Weighting coefficients W2 to W4 and color conversion value reference value O1 for three vertices
and the color conversion value difference value D2-D4, the multiplier (121) and the adder (122) execute (Equation 1). However, since the weighting coefficient is multiplied by 255 from the original value, the adder output is finally shifted to the right by 8 bits and a calculation of 1/255 is performed to obtain an 8-bit color signal. The obtained color conversion interpolated value (138) generates an output value R' (124) via an output LUT (123). Various nonlinear curves can be loaded into the output LUT depending on how this color conversion device is used.

【0028】なお、ここで本実施例の中で、ビット精度
、ビット配分等は一つの例にすぎず他の数値でもかまわ
ない。また、本実施例においては、演算データが複雑で
あるため、各演算段階での色変換補間値をシュミレーシ
ョン期待値と照合出来るように、乗算器(121ー0〜
121ー2)、加算器(122ー0〜122ー2)の各
演算機能を各々任意に設定出来る演算機能設定手段(1
39)を備えている。
Note that in this embodiment, the bit precision, bit allocation, etc. are only one example, and other numerical values may be used. In addition, in this embodiment, since the calculation data is complex, multipliers (121-0 to 121-0 to
121-2) and adders (122-0 to 122-2).
39).

【0029】[0029]

【発明の効果】以上のように本発明は、入出力が各々3
次元あるいは任意次元以上である任意の色変換を不連続
性のない補間方法により実時間で処理できる。
[Effects of the Invention] As described above, the present invention has three inputs and three outputs.
It is possible to process any color conversion of any dimension or any dimension or more in real time using an interpolation method without discontinuities.

【0030】その際、従来の3次元色信号補間方式がメ
モリ内容に入力値に対する出力値を記憶していたため、
補間式に乗算が4回使われていたという課題があったが
、本発明ではメモリに出力色信号の基準信号と差分信号
を記憶しているために補間式の乗算を3回に減少させる
ことができるという大きな利点を持つ。
At this time, since the conventional three-dimensional color signal interpolation method stores the output value for the input value in the memory contents,
There was a problem that multiplication was used four times in the interpolation formula, but in the present invention, since the reference signal and the difference signal of the output color signal are stored in memory, the number of multiplications in the interpolation formula can be reduced to three. It has the great advantage of being able to

【0031】更に、出力値差分値メモリの記憶する数値
のダイナミックレンジが小さくなるため、記憶ビット幅
を減らす効果、あるいはビット幅を有効に活用する効果
が期待できる。更に、入力色空間を単位立方体に分割す
ることによりテーブルメモリを視覚特性に対して有効に
利用できるという利点を持つ。
Furthermore, since the dynamic range of the numerical values stored in the output value difference value memory becomes smaller, the effect of reducing the storage bit width or the effect of effectively utilizing the bit width can be expected. Furthermore, by dividing the input color space into unit cubes, there is an advantage that the table memory can be effectively used for visual characteristics.

【0032】色変換の計算式が変化した時でも、色変換
値記憶用テーブルが書き換え可能になっており、かつホ
ストコンピュータとのインターフェースが完備している
ために即座に対応が可能であるという従来にない汎用性
ももっておりカラー画像処理分野では、その効果は非常
に大である。
[0032] Even when the calculation formula for color conversion changes, the color conversion value storage table can be rewritten, and since the interface with the host computer is fully equipped, it is possible to respond immediately. It also has versatility that is not found elsewhere, and is extremely effective in the field of color image processing.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】本発明の一実施例における色変換装置のブロッ
ク結線図
FIG. 1 is a block diagram of a color conversion device according to an embodiment of the present invention.

【図2】従来の1次元における補間方法を示す概念図[Figure 2] Conceptual diagram showing the conventional one-dimensional interpolation method


図3】従来の3次元の補間において単位4面体の頂点で
の記憶内容を示す図
[
Figure 3: Diagram showing the memory contents at the vertices of a unit tetrahedron in conventional three-dimensional interpolation

【図4】従来の色空間全体を単位立体に分割する分割図
[Figure 4] Division diagram that divides the entire conventional color space into unit solids

【図5】単位立体を単位4面体(ユニット0〜5)に分
割する方法を示す分割図
[Figure 5] Division diagram showing how to divide a unit solid into unit tetrahedrons (units 0 to 5)

【図6】単位4面体を小面体に分割する分割図[Figure 6] Division diagram for dividing a unit tetrahedron into small facets

【図7】
色空間全体を単位立方体に分割する分割図
[Figure 7]
Partition diagram that divides the entire color space into unit cubes

【図8】単位
直方体を単位4面体(ユニット0〜5)に分割する方法
を示す分割図
[Figure 8] Division diagram showing how to divide a unit rectangular parallelepiped into unit tetrahedrons (units 0 to 5)

【符号の説明】[Explanation of symbols]

104  ガンマ変換テーブルメモリ(レッド)105
  ガンマ変換テーブルメモリ(グリーン)106  
ガンマ変換テーブルメモリ(ブルー)109  重み係
数W2提供手段 110  重み係数W3提供手段 111  重み係数W4提供手段 113  アドレスバスインタフェース115  色変
換値差分値D2記憶用テーブルメモリ(書き換え可能) 116  色変換値差分値D3記憶用テーブルメモリ(
書き換え可能) 117  色変換値差分値D4記憶用テーブルメモリ(
書き換え可能) 118  色変換値差分値O1記憶用テーブルメモリ(
書き換え可能) 119  データバスインターフェース121ー0  
乗算器 121ー1  乗算器 121ー2  乗算器 121ー3  乗算器 122ー0  加算器 122ー1  加算器 122ー2  加算器 123  出力値用LUT 132  単位4面体選択手段 139  演算機能設定手段
104 Gamma conversion table memory (red) 105
Gamma conversion table memory (green) 106
Gamma conversion table memory (blue) 109 Weighting coefficient W2 providing means 110 Weighting coefficient W3 providing means 111 Weighting coefficient W4 providing means 113 Address bus interface 115 Table memory for storing color conversion value difference value D2 (rewritable) 116 Color conversion value difference value D3 storage table memory (
(Rewritable) 117 Color conversion value difference value D4 storage table memory (
(Rewritable) 118 Table memory for storing color conversion value difference value O1 (
(Rewritable) 119 Data bus interface 121-0
Multiplier 121-1 Multiplier 121-2 Multiplier 121-3 Multiplier 122-0 Adder 122-1 Adder 122-2 Adder 123 LUT for output value 132 Unit tetrahedron selection means 139 Arithmetic function setting means

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】3次元あるいは任意次元の色信号の組を入
力して、各入力信号ごとに異なるビット数配分、あるい
は等しいビット配分より上位信号と下位信号に分割し、
上位信号の組で選択される色変換値差分値記憶用テーブ
ルメモリと、前記上位信号の組で選択される色変換値基
準値記憶用のテーブルメモリと、前記下位信号の組で選
択される重み係数提供手段と、前記上位信号が選択する
色空間内の単位立方体または単位直方体を分割して得ら
れる複数個の単位4面体選択手段と、前記単位4面体の
複数個の頂点での色変換値差分値および色変換値基準値
と前記重み系数値とから色空間の3次元あるいは任意次
元の補間を行うための演算手段と、前記演算手段の演算
値を確認するための演算機能設定手段とを備えることを
特徴とする色変換装置。
Claims: 1. A set of three-dimensional or arbitrary-dimensional color signals is input, and each input signal is divided into upper and lower signals with a different number of bits allocated or with equal bit allocation,
A table memory for storing color conversion value difference values selected in the set of upper signals, a table memory for storing color conversion value reference values selected in the set of upper signals, and a weight selected in the set of lower signals. coefficient providing means; means for selecting a plurality of unit tetrahedrons obtained by dividing a unit cube or unit rectangular parallelepiped in a color space selected by the upper level signal; and color conversion values at a plurality of vertices of the unit tetrahedron. calculation means for performing three-dimensional or arbitrary dimension interpolation of a color space from the difference value and color conversion value reference value and the weighting system value; and calculation function setting means for checking the calculation value of the calculation means. A color conversion device comprising:
【請求項2】入力信号が3次元の場合、前記上位信号が
指定する単位立体をその対角軸を共有する複数の単位4
面体に分割し、その対角軸を形成する一方の頂点位置に
色変換値差分値を記憶し、各4面体の残りの頂点位置に
は色変換値差分値を記憶していることを特徴とする請求
項1記載の色変換装置。
2. When the input signal is three-dimensional, the unit solid specified by the upper level signal is a plurality of units 4 that share the diagonal axis.
The tetrahedron is divided into tetrahedrons, and the color conversion value difference value is stored at one vertex position forming the diagonal axis, and the color conversion value difference value is stored at the remaining vertex positions of each tetrahedron. The color conversion device according to claim 1.
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