(57)【要約】【課題】  各成分８ビットのＲＧＢ色空間より多ビットのＲＧＢ色空間の画像処理の負荷を軽減する。【解決手段】  入力画像データは、入力色空間での画像処理部１０２で処理された後、色域判定部１０３で８ビットＲＧＢ色空間に含まれるかどうか判定され、含まれる場合は、８ビットＲＧＢ変換部１０４で８ビットＲＧＢ色空間に変換された後、８ビットＲＧＢ色空間での画像処理部１０５で処理される。含まれない場合は、１６ビットＲＧＢ色空間での画像処理部１０６で処理され、いずれの場合も、最後は、出力色空間での画像処理部１０７で処理されて出力データとなる。【選択図】  図１
2005117220.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各色要素が８ビットより大きなビット数で表される色空間の画像データを処理する画像処理装置であって、入力された画像データが各色要素が８ビットで表される色空間の範囲に含まれるか否かを判定する色域判定手段と、前記色域判定手段により画像データが各色要素が８ビットで表される色空間の範囲に含まれると判定された場合に画像データを各色要素が８ビットで表される色空間のデータに変換するための色空間変換手段と、前記８ビット色空間変換手段により各色要素が８ビットで表される色空間に変換された画像データに対し各色要素が８ビットで表される色空間用の画像処理を行うための画像処理手段と、前記色域判定手段により画像データが各色要素が８ビットで表される色空間の範囲外と判定された場合に当該画像データを各色要素が８ビットより大きなビット数で表される色空間用の画像処理を行う画像処理手段をもつことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
請求項１の画像処理装置で、各色要素が８ビットより大きなビット数で表される色空間の、各色要素のビット数が１６ビットであることを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】
請求項１の画像処理装置で、各色要素が８ビットより大きなビット数で表される色空間が、ｓｃＲＧＢ色空間であることを特徴とする画像処理装置。
【請求項４】
請求項３の画像処理装置で、各色要素が８ビットで表される色空間が、ｓＲＧＢ色空間であることを特徴とする画像処理装置。
【請求項５】
各色要素が８ビットより大きなビット数で表される色空間の画像データを処理する画像処理方法であって、入力された画像データが各色要素が８ビットで表される色空間の範囲に含まれるか否かを判定する色域判定工程と、前記色域判定手段により画像データが各色要素が８ビットで表される色空間の範囲に含まれると判定された場合に画像データを各色要素が８ビットで表される色空間のデータに変換するための色空間変換工程と、前記８ビット色空間変換手段により各色要素が８ビットで表される色空間に変換された画像データに対し各色要素が８ビットで表される色空間用の画像処理を行うための画像処理工程と、前記色域判定手段により画像データが各色要素が８ビットで表される色空間の範囲外と判定された場合に当該画像データを各色要素が８ビットより大きなビット数で表される色空間用の画像処理を行う画像処理工程をもつことを特徴とする画像処理方法。
【請求項６】
請求項５の画像処理方法で、各色要素が８ビットより大きなビット数で表される色空間の、各色要素のビット数が１６ビットであることを特徴とする画像処理方法。
【請求項７】
請求項５の画像処理方法で、各色要素が８ビットより大きなビット数で表される色空間が、ｓｃＲＧＢ色空間であることを特徴とする画像処理方法。
【請求項８】
請求項７の画像処理方法で、各色要素が８ビットで表される色空間が、ｓＲＧＢ色空間であることを特徴とする画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像データのデータ処理に関わるものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、Ｒ、  Ｇ、  Ｂ各色をそれぞれ８ビットで表現するＲＧＢ色空間は多くの画像処理装置において、広く使用されている。特に、規格化されたｓＲＧＢ色空間は代表的であるが、それ以外に、デバイス固有のＲＧＢ値を表現する８ビットの色空間も一般的に使用されている。なお、以下説明の都合上、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色をそれぞれ８ビットで表現するＲＧＢ色空間を、「８ビットＲＧＢ色空間」と呼ぶこととする。
【０００３】
ｓＲＧＢ色空間が広く使用される一方、ｓＲＧＢで表現できる範囲外の色を扱う要求や、８ビット以上の階調（ビット）精度を求める要求もあり、これらの要求を満たすために、ｓＲＧＢ色空間の色域を広げ、ビット精度を高めた拡張色空間として、ｓｃＲＧＢ色空間等の新たな色空間がいくつか提案されている。図２は、ｓｃＲＧＢ色空間のような拡張色空間を表した概念図で、図中、８ビットＲＧＢ色空間２０２（例えばｓＲＧＢ）を含む形で、色域を広げた拡張色空間２０１（例えばｓｃＲＧＢ）が定義される。ｓｃＲＧＢ色空間の場合、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色はそれぞれ１６ビットで表現され、ｓＲＧＢに対するビット数の増加分を、色域の拡大と、階調（ビット）精度の向上の双方に利用している。なお、以下では、説明の都合上、このように、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色をそれぞれ１６ビットで表現するＲＧＢ色空間を「１６ビットＲＧＢ色空間」と呼ぶこととする。
【０００４】
ここでは、画像処理装置の一例として、ダイレクト印刷機能つきのプリンタをとりあげ、その構成について、図３を用いて説明する。プリンタ３０３は、ディジタルカメラ等の画像入力装置３０１と、有線あるいは無線の通信路を経由して、プリンタの通信部３０４と接続され、プリンタで印刷する入力画像は、画像入力装置３０１からプリンタの通信部３０４に送られる。あるいは、画像の記録された不揮発性メモリ等の記録媒体３０２を、プリンタの記録媒体読取部３０５に接続することで、記録媒体３０２に記録されている入力画像を記録媒体読取部３０５で読取る。いずれかの方法でプリンタ３０３に入力された入力画像は、プリンタ画像処理部３０６で、プリンタエンジン３０７で印刷を行うのに適したデータに変換処理され、処理後の印刷データはプリンタエンジン３０７に送られる。プリンタエンジン３０７は入力された印刷データに従って、実際に紙３０８に印刷を行い、最終的なプリンタの出力が得られる。次に、プリンタ画像処理部３０６の内部について説明する。
【０００５】
図４は、現在、一般的に用いられているプリンタ画像処理部の概要を示した図であり、入力された画像は、最初に入力画像の色空間（入力色空間）での画像処理部４０２で処理された後、８ビットＲＧＢ色空間（例えばｓＲＧＢ）に変換されてから、８ビットＲＧＢ色空間での画像処理部４０３に渡される。８ビットＲＧＢ色空間で画像処理された画像は、出力用の色空間（プリンタの場合、ＣＭＹＫ等）に変換された後、次の出力色空間での画像処理部４０４に渡され、プリンタエンジンに送るためのデータに変換処理される。各処理部の具体的な内容は、入力画像の種類や、印刷モード等の要因によって変わりうるが、代表的な例をあげると、入力画像がＪＰＥＧで入力色空間がＹＣｂＣｒの場合、入力色空間での画像処理部４０２では、ＪＰＥＧ圧縮の展開、ＹＣｂＣｒ色空間での色補正、画像サイズの変倍、８ビットＲＧＢ色空間への変換等の処理が行われる。次に、８ビットＲＧＢ色空間での画像処理部４０３では、ＲＧＢ空間での色補正・色変換、画像サイズの変倍、出力色空間への変換等の処理が行われ、最後に、出力色空間での画像処理部４０４では、階調補正、ハーフトーン処理等の処理が行われる。
【０００６】
図５は、入力画像が拡張色空間に対応した場合の、プリンタ画像処理部の概要を示した図であり、図４の８ビットＲＧＢ色空間での画像処理４０３に代わって、１６ビットＲＧＢ色空間での画像処理５０３が行われる。
【０００７】
また、図６は、従来の色変換方式を利用した場合の概要を示した図であり、入力色空間での画像処理部６０２の出力である１６ビットＲＧＢ色空間データは、部分色空間マッピング部６０３により、１６ビットＲＧＢ色空間よりも狭い（８ビットＲＧＢ色空間よりは広い）部分色空間にマッピングされる。部分色空間にマッピングされたデータは、次に、部分色空間・出力色空間変換部６０４において、テーブル参照と補間演算により出力色空間に変換されて、その後の、出力色空間での画像処理部６０５に送られる。
【特許文献１】特開２００２−２２３３６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図５のように、拡張色空間の画像に対して、１６ビットＲＧＢ色空間での画像処理を行う場合、現在一般的な８ビットＲＧＢ色空間での処理と比較して、処理負荷が大きく増大してしまう。ビット精度・色域の拡大のため、データサイズが増大し、計算精度を増やさねばならない。また、テーブル参照を用いた処理の場合、色域の拡大によって、保持すべきテーブルのサイズが大きくなり、処理リソース・処理速度の両面で処理負荷が増大する。
【０００９】
一方、図６の方式の場合、１６ビットＲＧＢ色空間よりも小さな部分色空間へのマッピングを行うことで、色域を制限し、図５の場合と比べて処理負荷を軽くすることが可能となる。しかし、部分色空間は８ビットＲＧＢ色空間より大きく、また、部分色空間へのマッピングのオーバーヘッドと部分色空間・出力色空間変換部のオーバーヘッドもあるため、図４に比べると、依然として処理負荷は重くなる。
【００１０】
そこで、本発明は、ディジタルカメラ等実際に画像入力装置から入力される入力データの大部分は８ビットＲＧＢ色空間の範囲に収まり、８ビットＲＧＢ色空間の外の範囲のデータの発生頻度は低いという傾向を利用することで、図４の８ビットＲＧＢ色空間での処理に対してはオーバーヘッドがあるものの、図５あるいは図６の方式よりは処理負荷の軽い画像処理装置を実現するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の画像処理装置は、前記課題を解決するため、次のような構成をとる。
【００１２】
各色要素が８ビットより大きなビット数で表される色空間の画像データを処理する画像処理装置であって、入力された画像データが各色要素が８ビットで表される色空間の範囲に含まれるか否かを判定する色域判定手段と、前記色域判定手段により画像データが各色要素が８ビットで表される色空間の範囲に含まれると判定された場合に画像データを各色要素が８ビットで表される色空間のデータに変換するための色空間変換手段と、前記８ビット色空間変換手段により各色要素が８ビットで表される色空間に変換された画像データに対し各色要素が８ビットで表される色空間用の画像処理を行うための画像処理手段と、前記色域判定手段により画像データが各色要素が８ビットで表される色空間の範囲外と判定された場合に当該画像データを各色要素が８ビットより大きなビット数で表される色空間用の画像処理を行う画像処理手段をもつことを特徴とする。
【００１３】
あるいは、各色要素が８ビットより大きなビット数で表される色空間の画像データを処理する画像処理方法であって、入力された画像データが各色要素が８ビットで表される色空間の範囲に含まれるか否かを判定する色域判定工程と、前記色域判定手段により画像データが各色要素が８ビットで表される色空間の範囲に含まれると判定された場合に画像データを各色要素が８ビットで表される色空間のデータに変換するための色空間変換工程と、前記８ビット色空間変換手段により各色要素が８ビットで表される色空間に変換された画像データに対し各色要素が８ビットで表される色空間用の画像処理を行うための画像処理工程と、前記色域判定手段により画像データが各色要素が８ビットで表される色空間の範囲外と判定された場合に当該画像データを各色要素が８ビットより大きなビット数で表される色空間用の画像処理を行う画像処理工程をもつことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明により、１６ビットＲＧＢ色空間の画像処理を、８ビットＲＧＢ色空間の画像処理を行う場合と比較して、小さな処理負荷の増加で実行できる画像処理装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の画像処理装置の実施の形態を、図１、図７、図８を用いて説明する。
【００１６】
図１は、本発明の画像処理装置の一例として、ダイレクト印刷機能をもったプリンタのプリンタ画像処理部１０１の構成を説明する図である。図において、入力画像データは、まず、入力色空間での画像処理部１０２に入力され、入力色空間上で行われる画像処理が行われた後、１６ビットＲＧＢ色空間（例えばｓｃＲＧＢ）に変換されて出力される。なお、入力色空間が１６ビットＲＧＢ色空間である場合は、入力色空間での画像処理部では特に処理を行う必要が無い場合もありうる。１６ビットＲＧＢ色空間に変換された画像データは、次に色域判定部１０３に入力され、ここで、その画像データが８ビットＲＧＢ色空間（例えばｓＲＧＢ）の範囲にあるか否か判定される。判定結果に応じて、画像データが８ビットＲＧＢ色空間に含まれる場合、画像データは８ビットＲＧＢ変換部１０４に入力され、含まれない場合、画像データは１６ビットＲＧＢ色空間での画像処理部１０６に入力される。画像データが８ビットＲＧＢ変換部１０４に入力されると、１６ビットＲＧＢ色空間の画像データは簡単な変換によって８ビットＲＧＢ色空間での画像データに変換され、次に８ビットＲＧＢ色空間での画像処理部１０５に入力される。８ビットＲＧＢ色空間での画像処理部１０５は、現在一般的な８ビットＲＧＢ色空間用画像処理の実装（ハードウェア、ソフトウェア、あるいはハードウェア・ソフトウェアの協調動作）を活用できるため、効率的で高速な画像処理を実現できる。
【００１７】
一方、画像データが１６ビットＲＧＢ色空間での画像処理部１０６に入力された場合、８ビットＲＧＢ色空間での画像処理に比べて負荷の重い実装になってしまう。しかし、ディジタルカメラ等一般的な画像入力装置から入力されてくる画像データについては、画像データが８ビットＲＧＢ色空間に含まれない頻度は低いため、１６ビットＲＧＢ色空間での画像処理部１０６での処理が重く遅かったとしても、多くの画像データの処理は８ビットＲＧＢ色空間での画像処理部１０５で行われるため、全体としての処理負荷は、８ビットＲＧＢ色空間での処理に対して、小さなオーバーヘッドとなる。図６の場合と比較すると、図６では、全ての入力画像データが８ビットＲＧＢ色空間の処理より重い部分色空間・出力色空間変換部を通らねばならないが、本発明では、多くの画像データについて、従来どおりの８ビットＲＧＢ色空間での画像処理を適用できるため、相対的な処理負荷は軽くなる。なお、１６ビットＲＧＢ色空間での画像処理部１０６に入力される画像データは、８ビットＲＧＢ色空間の範囲外であることが予めわかっているため、その事実を利用して、８ビットＲＧＢ色空間に対応するテーブルデータを除外したり、処理を簡略化する等、１６ビットＲＧＢ色空間での画像処理の負荷を軽減することも可能である。
【００１８】
最後に、８ビットＲＧＢ色空間での画像処理部１０５、１６ビットＲＧＢ色空間での画像処理部１０６のいずれの場合も、出力は出力色空間（プリンタの場合、例えばＣＭＹＫ）での画像データに変換され、出力色空間での画像処理部１０７で処理されて、最終的な出力データになる。
【００１９】
なお、これらの各処理部の実装は、専用ハードウェア、ソフトウェア、あるいはハードウェアとソフトウェアの組み合わせ等、種々の実装がありうる。
【００２０】
次に、色域判定部１０３の処理について、図７を用いて説明する。図７において、Ｒ、  Ｇ、  Ｂは入力される１６ビットＲＧＢ色空間の画像データのＲ、  Ｇ、  Ｂ各成分の値を示す。また、Ｒｗ、  Ｇｗ、  Ｂｗは、８ビットＲＧＢ色空間の白に対応する１６ビットＲＧＢ色空間におけるＲ、Ｇ、Ｂ各成分の値であり、Ｒｋ、  Ｇｋ、  Ｂｋは、８ビットＲＧＢ色空間の黒に対応する１６ビットＲＧＢ色空間におけるＲ、  Ｇ、  Ｂ各成分の値である。入力データは、まず、ステップ７０１において、Ｒの値を、Ｒｗ、  Ｒｋの値と比較し、Ｒの値がＲｗとＲｋの間の範囲にある場合は、次のステップ７０２に進む。ない場合は、８ビットＲＧＢ色空間に含まれないことが判明するため、判定処理を終了し、１６ビットＲＧＢ色空間での画像処理に進む。ステップ７０２に進んだ場合、Ｇの値を、Ｇｗ、  Ｇｋの値と比較し、Ｇの値がＧｗとＧｋの間の範囲にある場合は、次のステップ７０３に進む。ない場合は、８ビットＲＧＢ色空間に含まれないことが判明するため、判定処理を終了し、１６ビットＲＧＢ色空間での画像処理に進む。ステップ７０３に進んだ場合、Ｂの値を、Ｂｗ、  Ｂｋの値と比較し、Ｂの値がＢｗとＢｋの間の範囲にある場合は、画像データが８ビットＲＧＢ色空間に含まれることが判明する。ない場合は、８ビットＲＧＢ色空間に含まれないことが判明し、１６ビットＲＧＢ色空間での画像処理に進む。なお、ステップ７０１、７０２、７０３の順序は重要でなく、異なる順序でも、また、実装によっては同時に行うことも可能である。
【００２１】
さらに、８ビットＲＧＢ変換部１０４の処理について、図８を用いて説明する。図８において、入力される１６ビットＲＧＢ色空間の画像データは、先に色域判定部１０３において８ビットＲＧＢ色空間に含まれると判定された画像データであるため、Ｒ、  Ｇ、  Ｂの値の範囲がある範囲内にあることがわかっている。そこで、その範囲内の値を取り出すのが、色域制限部８０２である。次に、１６ビットＲＧＢ色空間用に拡張されているビット精度を８ビットＲＧＢ色空間にあわせるため、ビットの切り出し（切り捨て）あるいは丸め等の手法により、ビット精度変換部８０３で、ビット精度を落とす。ここで、ビット精度を８ビットＲＧＢ色空間と完全に揃えてしまうと、次の非線形特性変換部８０４の演算精度が落ちてしまうため、一旦、１６ビットＲＧＢ色空間と８ビットＲＧＢ色空間の中間のビット精度に落として処理することも可能である。最後に、非線形特性変換部８０４において、１６ビットＲＧＢ色空間と８ビットＲＧＢ色空間の非線形特性の違いを変換し、最終的に、８ビットＲＧＢ色空間の画像データを出力する。
【００２２】
一例として、１６ビットＲＧＢ色空間がｓＲＧＢ６４、８ビットＲＧＢ色空間がｓＲＧＢの場合の変換のアルゴリズムは、特開２００１−２９２３３１の発明の実施の形態・変形例７に示されており、図８の構成によってこのようなアルゴリズムを実装できる。
【００２３】
以上、ここでは説明を具体的に行うため、プリンタ画像処理を取り上げたが、画像処理の内容がプリンタ画像処理に限定されるわけではない。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明を適用したプリンタ画像処理部の構成図。
【図２】８ビットＲＧＢ色空間と拡張されたＲＧＢ色空間を説明する図。
【図３】ダイレクト印刷をサポートするプリンタの構成図。
【図４】８ビットＲＧＢ色空間で画像処理を行う従来のプリンタ画像処理部。
【図５】１６ビットＲＧＢ色空間で画像処理を行うプリンタ画像処理部。
【図６】部分色空間を使用するプリンタ画像処理部。
【図７】色域判定処理の処理フローを示す図。
【図８】８ビットＲＧＢ変換部の構成例。
【符号の説明】
【００２５】
１０１  プリンタ画像処理部
１０２  入力色空間での画像処理部
１０３  色域判定部
１０４  ８ビットＲＧＢ変換部
１０５  ８ビットＲＧＢ色空間での画像処理部
１０６  １６ビットＲＧＢ色空間での画像処理部
１０７  出力色空間での画像処理部
２０１  拡張されたＲＧＢ色空間の範囲
２０２  ８ビットＲＧＢ色空間の範囲
３０１  画像入力装置
３０２  記録媒体
３０３  プリンタ
３０４  通信部
３０５  記録媒体読取部
３０６  プリンタ画像処理部
３０７  プリンタエンジン
３０８  紙
４０１  プリンタ画像処理部
４０２  入力色空間での画像処理部
４０３  ８ビットＲＧＢ色空間での画像処理部
４０４  出力色空間での画像処理部
５０１  プリンタ画像処理部
５０２  入力色空間での画像処理部
５０３  １６ビットＲＧＢ色空間での画像処理部
５０４  出力色空間での画像処理部
６０１  プリンタ画像処理部
６０２  入力色空間での画像処理部
６０３  部分色空間マッピング部
６０４  部分色空間・出力色空間変換部
６０５  出力色空間での画像処理部
７０１  Ｒに関する判定処理
７０２  Ｇに関する判定処理
７０３  Ｂに関する判定処理
８０１  ８ビットＲＧＢ変換部
８０２  色域制限部
８０３  ビット精度変換部
８０４  非線形特性変換部
【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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【図７】
2005117220.tif 000009
【図８】
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