(57)【要約】【課題】ＬＵＴに補間演算を併用した色変換処理において、優れた色変換処理方法及び装置を提供すること。【解決手段】入力データ（Ｙｉ，Ｕｉ，Ｖｉ）をそれぞれ上位ｎビットと下位ｍビットに分割するビットデータ分割部１０１、入力データの下位ビット信号（Ｙｆ，Ｕｆ，Ｖｆ）のうち、Ｕｆ，Ｖｆのみを用いてＵｆ，Ｖｆの大小判別を行うＵＶ大小判別部１０２、Ｕｆ，Ｖｆの大小判別結果とＹｆを用いてＹｆ，Ｕｆ，Ｖｆの大小判別を行うＹＵＶ大小判別部１０３、入力データの上位ビット信号（Ｙｈ，Ｕｈ，Ｖｈ）のうち、Ｕｈ，Ｖｈのみを用いて格子点のアドレス計算の途中まで行うアドレス生成関数部１０４、アドレス生成関数部１０４で途中まで計算されたもの（アドレス生成関数）に上位ビット信号Ｙｈを用いて格子点のアドレスを計算するアドレス生成部１０５、ＬＵＴ参照及び補間演算部１０６から構成される。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ルックアップテーブルに補間演算を併用することによって色変換を行う色変換方法であって、入力データは輝度成分Ｙと色差成分Ｕ，Ｖに分離され、かつ色差成分Ｕ，Ｖがダウンサンプリングされており、
色差成分Ｕ，Ｖを用いて中間結果を求める中間結果算出ステップと、
輝度成分Ｙと中間結果を用いて出力データを求める色変換ステップと、
を備えることを特徴とする色変換処理方法。
【請求項２】
入力データはＪＰＥＧフォーマットで圧縮された画像であることを特徴とする請求項１記載の色変換処理方法。
【請求項３】
出力データはＣＭＹ（シアン、マゼンタ、イエロー）データ、またはＣＭＹＫ（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）データであることを特徴とする請求項１記載の色変換処理方法。
【請求項４】
ルックアップテーブルに補間演算を併用することによって色変換を行う色変換装置であって、入力データは輝度成分Ｙと色差成分Ｕ，Ｖに分離され、かつ色差成分Ｕ，Ｖがダウンサンプリングされており、
色差成分Ｕ，Ｖを用いて中間結果を求める中間結果算出手段と、
輝度成分Ｙと中間結果を用いて出力データを求める色変換手段と、
を備えることを特徴とする色変換処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はルックアップテーブル（以下ＬＵＴとよぶ）に補間演算処理を併用して多次元の色信号を別の色信号に変換する色変換処理方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディジタル化された画像信号の補正や色空間の変換といった非線形変換処理には、演算処理が複雑になることからＬＵＴを用いることが多い。また、色変換処理をＬＵＴだけを用いて行うと、膨大な容量のメモリを必要とするため実用的ではない。従って、ＬＵＴを用いた色変換処理では、特開２０００−１９６９０３公報のように補間処理を併用して行うのが一般的である。
【０００３】
一般的には、次のようにＪＰＥＧ圧縮カラー画像をプリンタ等の出力機器で出力する。（図３）。
【０００４】
まず復号化部２０１で符号化圧縮画像を復号化し、量子化されたＤＣＴ係数に戻す。これを逆量子化部２０２で量子化し、ＩＤＣＴ部２０３でＩＤＣＴ（逆離散コサイン変換）関数を適用して、ｎ×ｎ画素ブロックの画像データに復元する。
【０００５】
次に、アップサンプリング部２０４で色差成分Ｕ，Ｖのアップサンプリングを行う。これは、ＪＰＥＧの圧縮処理側で、カラー画像のデータ圧縮率を高めるために、色信号を輝度成分Ｙと色差成分Ｕ，Ｖに分離し、色差成分Ｕ，Ｖの画素数を２分の１または４分の１にダウンサンプリングしている場合があるからである。２倍または４倍にアップサンプリングすることで、色差成分を輝度成分と同じ画素数に戻す。従来方式では、アップサンプリングには画素をコピーするだけの方式を用いるのが一般的である。
【０００６】
次に、色変換部２０５で色変換を行う。ＹＵＶ色空間を、ＣＭＹ色空間またはＣＭＹＫ色空間に色変換する。
【０００７】
ここで、色変換部２０５のＬＵＴを用いた補間処理を併用した色変換処理の従来例を、図４を参照しながら以下に説明する（図４はアップサンプリング部２０４も含む。）。
【０００８】
まず、入力データであるＹＵＶ色空間のＹｉ，Ｕｉ，Ｖｉ色信号（各色ｎ＋ｍビット）を、ビットデータ分割部３０１でそれぞれ、Ｙｉ＝Ｙｈ・２ｍ＋Ｙｆ、Ｕｉ＝Ｕｈ・２ｍ＋Ｕｆ、Ｖｉ＝Ｖｈ・２ｍ＋Ｖｆのように分割する。
【０００９】
ここで、Ｙｈ，Ｕｈ，ＶｈはＹｉ，Ｕｉ，Ｖｉデータのそれぞれ上位ｎビットを表し、Ｙｆ，Ｕｆ，ＶｆはＹｉ，Ｕｉ，Ｖｉデータのそれぞれ下位ｍビットを表す。
【００１０】
次に、大小判別部３０２で、Ｙｆ，Ｕｆ，Ｖｆデータの大小関係を計算し、計算結果をアドレス生成部３０３に伝える。ここで行う演算は最大３回の比較演算である。
【００１１】
このとき同時に、アドレス生成部３０３で、Ｙｉ，Ｕｉ，Ｖｉデータを用いて、変換後の色データをＬＵＴから読み出すためのアドレスＡを生成する。ＬＵＴには、Ｙｈ＝０，１，２，…，２ｎ−１，Ｕｈ＝０，１，２，…，２ｎ−１，Ｖｈ＝０，１，２，…，２ｎ−１の全ての組み合わせ（２３ｎ通り）のそれぞれに対して、変換後の色データが格子点データとして格納されている。この格子点データはＹｈ，Ｕｈ，Ｖｈを連結した３ｎビットのアドレスＡ（例えば、Ａ＝Ｖｈ・ｇ２＋Ｕｈ・ｇ＋Ｙｈ…（１）（ｇ：格子点の間隔））によって読み出される。
【００１２】
Ｙｆ，Ｕｆ，Ｖｆデータが、全て“０”の場合は、上記のアドレス信号ＡによってＬＵＴから読み出される格子点データが、そのまま変換後の色データとなる。そうでない場合には、アドレス生成部３０３とＬＵＴ参照及び補間演算部３０４で、Ｙｉ，Ｕｉ，Ｖｉデータの値に応じて補間処理が行われる。
【００１３】
この補間演算処理には、格子点データの数と、格子点データの関係とによっていくつかの方法がある。補間精度をそれほど低下させずに比較的簡易な演算処理が可能な補間方法としては、４面体補間が知られている。以下にその概略を説明する。
【００１４】
まず、アドレス生成部３０３で以下を行う。
【００１５】
下位ビット信号Ｙｆ，Ｕｆ，Ｖｆが０でない場合、すなわちＹｆ≠０，Ｕｆ≠０，Ｖｆ≠０の場合、変換前の色データは、図５に示すように、８つの格子点で形成される立方体の中に位置する。この立方体は、上位ビット信号（Ｙｈ，Ｕｈ，Ｖｈ）で指定される部分補間空間をなすものである。また、格子点の間隔は２ｍであって、下位ビット信号Ｙｆ，Ｕｆ，Ｖｆによって、この立方体の各格子点間を２ｍ個に分割した１つ（Ｙｉ，Ｕｉ，Ｖｉ）が規定される。図５に示す立方体を３つの平面（Ｙｆ＝Ｕｆで規定される平面、Ｕｆ＝Ｖｆで規定される平面、Ｖｆ＝Ｙｆで規定される平面）で分割すると、６つの４面体が定義され、各４面体は、例えば図６に示すように４つの格子点を持つ。入力データにより定義される部分補間空間上の点（Ｙｉ，Ｕｉ，Ｖｉ）は、この６つの４面体のどれか１つに含まれることになる（境界面はその境界を共有する四面体のいずれかに含まれるものとする）。入力データ（Ｙｉ，Ｕｉ，Ｖｉ）がいずれの４面体に属するかは、大小判別部３０２で判定したＹｆ，Ｕｆ，Ｖｆの大小関係で決まる。例えば入力データにＹｆ＞Ｕｆ＞Ｖｆの関係がある場合、入力データは図６に示す４面体内に位置し、補間処理に用いる格子点の座標は（Ｙｈ，Ｕｈ，Ｖｈ）、（Ｙｈ＋１，Ｕｈ，Ｖｈ）、（Ｙｈ＋１，Ｕｈ＋１，Ｖｈ）、（Ｙｈ＋１，Ｕｈ＋１，Ｖｈ）の４点となる。
【００１６】
次に、ＬＵＴ参照及び補間演算部３０４で以下を行う。
【００１７】
アドレス生成部３０３で算出した４つの格子点についてＬＵＴにより対応づけられるデータ、すなわち格子点データをＡ，Ｂ，Ｄ，Ｈとし、入力データ（Ｙｉ，Ｕｉ，Ｖｉ）に対してＬＵＴに補間演算処理を併用して算出した補間後のデータをＰ（Ｙｉ，Ｕｉ，Ｖｉ）と表すとき、補間後のデータＰは、
Ｐ（Ｙｉ，Ｕｉ，Ｖｉ）＝２−ｍ｛Ａ・（２−ｍ−Ｙｆ）＋Ｂ・（Ｙｆ−Ｕｆ）＋Ｄ・（Ｕｆ−Ｖｆ）＋Ｈ・Ｖｆ｝…（２）
となる。上記補間色は、前述した６つの４面体ごとに異なる。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来方式ではＪＰＥＧカラー画像の色差成分Ｕ，Ｖがダウンサンプリングされている場合には、アップサンプリングして２画素分（または４画素分）の色変換をするために、色差成分Ｕ，Ｖをそれぞれ１回（または３回）コピーしていたので、コピーするという無駄な処理があった。
【００１９】
また、格子点のアドレスを求めるために、上式（１）による２回の乗算、３回の加算と、大小比較を行うための３回の比較演算を実行しなければならなかった。
【００２０】
本発明は、このような問題を解消するためのものであり、その目的は、ＬＵＴに補間演算を併用した色変換処理において、優れた色変換処理方法及び装置を提供することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は以下（１）〜（４）の構成を備える。
【００２２】
（１）ルックアップテーブルに補間演算を併用することによって色変換を行う色変換方法であって、入力データは輝度成分Ｙと色差成分Ｕ，Ｖに分離され、かつ色差成分Ｕ，Ｖがダウンサンプリングされており、
色差成分Ｕ，Ｖを用いて中間結果を求める中間結果算出ステップと、
輝度成分Ｙと中間結果を用いて出力データを求める色変換ステップと、
を備える色変換処理方法。
【００２３】
（２）入力データはＪＰＥＧフォーマットで圧縮された画像である上記（１）記載の色変換処理方法。
【００２４】
（３）出力データはＣＭＹ（シアン、マゼンタ、イエロー）データ、またはＣＭＹＫ（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）データである上記（１）記載の色変換処理方法。
【００２５】
（４）ルックアップテーブルに補間演算を併用することによって色変換を行う色変換装置であって、入力データは輝度成分Ｙと色差成分Ｕ，Ｖに分離され、かつ色差成分Ｕ，Ｖがダウンサンプリングされており、
色差成分Ｕ，Ｖを用いて中間結果を求める中間結果算出手段と、
輝度成分Ｙと中間結果を用いて出力データを求める色変換手段と、
を備える色変換処理装置。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２７】
図１は本発明の特徴を最もよくあらわす図面であり、同図において１０１は、入力データ（Ｙｉ，Ｕｉ，Ｖｉ）をそれぞれ上位ｎビットと下位ｍビットに分割するビットデータ分割部、１０２は、入力データの下位ビット信号（Ｙｆ，Ｕｆ，Ｖｆ）のうち、Ｕｆ，Ｖｆのみを用いてＵｆ，Ｖｆの大小判別を行うＵＶ大小判別部、１０３は、Ｕｆ，Ｖｆの大小判別結果とＹｆを用いてＹｆ，Ｕｆ，Ｖｆの大小判別を行うＹＵＶ大小判別部、１０４は、入力データの上位ビット信号（Ｙｈ，Ｕｈ，Ｖｈ）のうち、Ｕｈ，Ｖｈのみを用いて格子点のアドレス計算の途中まで行うアドレス生成関数部、１０５は、アドレス生成関数部１０４で途中まで計算されたもの（アドレス生成関数）に上位ビット信号Ｙｈを用いて格子点のアドレスを計算するアドレス生成部、１０６はＬＵＴ参照及び補間演算部である。
【００２８】
【実施例】
図１の構成において、入力データを、ＹＵＶ色空間において色差成分Ｕ，Ｖが輝度成分Ｙに対して水平方向および垂直方向に２分の１ずつ、計４分の１にダウンサンプリングされた（すなわちサンプリングファクタＳＦ＝４）ＪＰＥＧフォーマットの圧縮画像をＣＭＹＫ画像に伸張する場合を例にして説明する。また、図２には、ＹＵＶデータをＣＭＹＫデータに変換する場合のフローチャートを示しており、この図の流れに沿って説明する。
【００２９】
まず、入力データであるＹＵＶ色空間のＹｉ，Ｕｉ，Ｖｉ色信号（各色ｎ＋ｍビット）を、ビットデータ分割部１０１（ステップＳ６０１）でそれぞれ、Ｙｉ＝Ｙｈ・２ｍ＋Ｙｆ、Ｕｉ＝Ｕｈ・２ｍ＋Ｕｆ、Ｖｉ＝Ｖｈ・２ｍ＋Ｖｆのように分割し、色差成分ＵＶ（Ｕｈ，Ｕｆ，Ｖｈ，Ｖｆ）を取り出す（ステップＳ６０２）。
【００３０】
次に、ＵＶ大小判別部１０２で、Ｕｆ，Ｖｆデータの大小関係を計算し（ステップＳ６０３）、計算結果をＹＵＶ大小判別部１０３に伝える（ステップＳ６０４）。ここで行う演算は１回の比較演算である。
【００３１】
このとき同時に、アドレス生成関数部１０４で、アドレスＡ（上述）の定数部分Ｃを生成する（ステップＳ６０５）。例えば、上式（１）で、色差成分ＵＶによって一意に定まる部分はＣ＝Ｖｈ・ｇ２＋Ｕｈ・ｇであるので、Ａ＝Ｃ＋Ｙｈ…（１’）となる（ステップＳ６０６）。そして、変数ｉの値を０にセットする（ステップＳ６０７）。
【００３２】
次に、ビットデータ分割部１０１で分割された輝度成分Ｙ（Ｙｈ，Ｙｆ）を取り出す（ステップＳ６０８）。そして、ＹＵＶ大小判別部１０３でＹｆ，Ｕｆ，Ｖｆデータ（Ｕｆ，Ｖｆの大小関係は既知）の大小関係を計算し（ステップＳ６０９）、計算結果をアドレス生成部１０５に伝える。
【００３３】
次に、アドレス生成部１０５で上式（１’）とＹｆ，Ｕｆ，Ｖｆの大小関係の結果から、補間処理に用いる４つの格子点座標を決定する（ステップＳ６１０）。
【００３４】
次に、ＬＵＴ参照及び補間演算部１０６で、４つの格子点データを読み出し（Ｓ６１１）、上式（２）を用いて補間演算処理を行い（Ｓ６１２）、補間後のデータ（ＣＭＹＫデータ）Ｐを得る（Ｓ６１３）。そして、変数ｉとＳＦの値を比較し、ｉ＜ＳＦならばステップＳ６０８に戻り、そうでないならば、次の画素ブロックの処理を行う（Ｓ６１４）。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、入力データが輝度成分Ｙと色差成分Ｕ，Ｖに分離され、かつ色差成分Ｕ，Ｖがダウンサンプリングされている場合に、ルックアップテーブルに補間演算を併用することによって色変換を行う際、アップサンプリングによるコピーをなくし、比較演算と積和演算の回数を減らすことで処理の高速化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像変換装置の全体を表す図
【図２】本実施例における画像変換方法のフローチャート
【図３】ＪＰＥＧ圧縮カラー画像を印刷する場合の手順を示す図
【図４】色変換処理の従来例を示す図
【図５】色変換処理で用いるＬＵＴにおける入力データと格子点データとの関係を示す模式図
【図６】上記ＬＵＴのうち補間演算に用いる４面体（４つの格子点）の一例を示す模式図
【符号の説明】
１０１　ビットデータ分割部
１０２　ＵＶ大小判別部
１０３　ＹＵＶ大小判別部
１０４　アドレス生成関数部
１０５　アドレス生成部
１０６　ＬＵＴ参照及び補間演算部
２０１　復号化部
２０２　逆量子化部
２０３　ＩＤＣＴ部
２０４　アップサンプリング部
２０５　色変換部
３０１　ビットデータ分割部
３０２　大小判別部
３０３　アドレス生成部
３０４　ＬＵＴ参照及び補間演算部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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