JP2004213100A - Color conversion processor and color conversion processing method - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a color conversion processor and a color conversion processing method, which can correspond to various color spaces and can perform a processing at high speed by performing an optimum color conversion processing on respective color conversion matrixes. <P>SOLUTION: A matrix deciding part 5 decides whether the given color conversion matrix is an affine transformation-type or not or whether a clip processing is required or not. When it is not the affine transformation type, a matrix color conversion part with clip processing 1 is selected when the clip processing is required. When the clip processing is not required, a matrix color conversion part 2 where the clip processing is not performed is selected and speed is improved. When the color conversion matrix is the affine transformation type, an offset value is added and a matrix color conversion part with clip processing 3 is selected when the clip processing is required. When the clip processing is not required, the offset value is added or a matrix color conversion part 4 where the clip processing is not performed is selected, and higher speed is attained. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００５】
図７は、デバイスＲＧＢ色空間とＣＩＥＸＹＺ色空間の相互変換の概念図である。上述のＣＩＥＸＹＺのような基準的な色空間の特徴として、種々の入出力装置色空間（以下、デバイス色空間とする）の色域を十分に表現できるように、色域が大きくとられている点が挙げられる。例えばデバイスＲＧＢ色空間における色域が図７（Ａ）に示す領域であるとすると、ＣＩＥＸＹＺ色空間における色域は図７（Ｂ）に示すように大きな色域を有している。
【０００６】
色域が大きい基準色空間から、色域がそれよりも小さいデバイス色空間への変換は、これを幾何学的な変換と考えると、拡大変換となる。つまり、色変換行列の行列式の絶対値が１よりも大きくなることを意味している。逆に、色域が小さいデバイス色空間から色域が大きい基準色空間への変換は、縮小変換となり、行列式の絶対値が１よりも小さくなる。例えば上述の式１．１に示したＣＩＥＸＹＺからＲＧＢへの変換における行列式の絶対値は約８．７、式１．２に示した逆変換の場合は約０．２２となっている。
【０００７】
図８は、色クリップ処理の必要の有無を示す概念図である。図８では、説明を簡単にするため、２次元色空間の変換前後の領域、および、その変換行列を示している。荒いハッチングを施した部分が変換前の領域を示し、細かいハッチングを施した部分が変換後の領域を表している。なお、ここでは変換後も変換前の領域に収めるものとする。図８（Ａ）、（Ｂ）に示した２つの例とも、行列式の絶対値が０．６２となる。しかし、図８（Ａ）に示す例では変換後の領域が元の領域内に内包されていないのに対し、図８（Ｂ）に示す例では内包されている。つまり、行列式の絶対値が１以下の縮小変換でも内包されない場合がある。
【０００８】
上述の式１．１に示した変換の場合、図８（Ａ）に示す例と同様に、色変換された結果が出力信号の信号域、例えば出力信号が８ビットで表現されている場合は０から２５５までの範囲からはみ出してしまう場合がある。そのため、はみ出た出力信号を出力信号域に収めなければならない。このようにはみ出した出力信号を出力信号域に収めるため、一般的には最終段にクリップ処理手段を設け、各出力信号毎に、はみ出た信号が負値であれば０に、２５５を越えていれば２５５にクリップするという処理を行っている。
【０００９】
このようなクリップ処理は、色空間によっては不要な場合もある。すなわち図８（Ｂ）に示す例のように、変換後の領域が範囲内に収まっていればよい。しかしながら、種々の色空間が入出力となっても対応できるようにするために、クリップ処理が不要な場合でもクリップ処理手段によって出力信号の範囲内であるか否かの判定を行っており、処理速度が低下する要因となっていた。
【００１０】
例えば特許文献１に記載されているように、行列色変換の乗算部分を予め変換テーブルとして構成しておき、変換テーブルの参照と加算によって行列演算を行うことが考えられている。これによって、乗算に要する時間を変換テーブルの参照のみとして、変換処理を高速化することができる。しかし、変換テーブルにより乗算を代替しても、その後の加算において出力信号域をはみだしてしまう可能性は残る。そのため、種々の色空間を入出力とするためには、やはり加算の後にクリップ処理を行う必要があった。また、変換テーブルを用いているため、乗数が０未満あるいは１を越えている場合には変換結果を０あるいは２５５にクリップするしかなく、色変換精度が低下する可能性がある。式１．１に示したように、特に標準色空間からデバイス色空間への変換の場合には、乗数が０未満あるいは１を越える場合が多く、種々の色空間を入出力とすることが困難であった。
【００１１】
【特許文献１】
特開平１−１０８８６７号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、種々の色空間に対応でき、しかもそれぞれの色変換行列に最適な色変換処理を行うことによって高速に処理が可能な色変換処理装置及び色変換処理方法を提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、色変換行列を用いて色変換処理を行う色変換処理装置及び色変換処理方法において、複数の行列型の各々に対応した複数の行列色変換手段を設けておき、色変換行列の特徴に基づいて色変換行列を複数の行列型に分類し、分類した行列型に対応した行列色変換処理を選択して、色変換行列に従った色変換処理を行うことを特徴とするものである。例えば、出力色信号を出力域内にクリップする色クリップ処理が必要な行列型か否かを判定し、色クリップ処理が不要な行列型であると判定された場合には色クリップ処理を行わない行列色変換手段を選択して色変換処理を行うように構成することができる。これによって、クリップ処理が不要な行列型であれば処理速度を向上させることができる。また、色クリップ処理が必要な行列型であると判定された場合には色クリップ処理を行う行列色変換手段を選択して色変換処理及び色クリップ処理を行うように構成することによって、汎用性を損なわずに構成することができる。
【００１４】
クリップ処理の要不要は、色変換行列がオフセット値無しの行列であるとき、色変換行列の全ての要素が各々０以上１以下で、かつ、各行の要素の総和も０以上１以下であるか否かを検査し、この条件を満たしていれば色変換行列は色クリップ処理が不要な行列型であると判定することができる。また、色変換行列がオフセット値付きの行列であるときには、色変換行列の全てのオフセット要素が各々０以上１以下で、かつ、各行のオフセット要素と当該行におけるオフセット以外の各要素との和も全て０以上１以下で、かつ、各行のオフセット以外の要素の総和と当該行におけるオフセット要素との和も０以上１以下であるか否かを検査し、この条件を満たしていれば、色変換行列は前記色クリップ処理が不要な行列型であると判定することができる。なお、色変換行列がオフセット値付きである場合でも、行列の全てのオフセット要素が０であればオフセット値を取り除いたオフセット値無しの行列として、色クリップ処理の要否を判定することができる。また、色変換行列がｍ行ｎ列の行列であるとき、この行列をｍ個の１行ｎ列の行列に分割して扱って、行列型の判定を行うように構成することもできる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の一形態を示すブロック図である。図中、１〜４は行列色変換部、５は行列決定部、６，７はセレクタである。行列色変換部１〜４は、それぞれが異なる行列型に対応した色変換処理を行うものである。ここでは行列色変換部１はオフセット値が無く、クリップ処理が必要な行列型の色変換行列を用いて色変換処理を行うものであり、内部に色クリップ処理部を有している。行列色変換部２はオフセット値が無く、クリップ処理も必要ない行列型の色変換行列を用いて色変換処理を行うものである。行列色変換部３はオフセット値を有し、クリップ処理が必要な行列型の色変換行列を用いて色変換処理を行うものであり、内部に色クリップ処理部を有している。行列色変換部４はオフセット値を有し、クリップ処理の必要がない行列型の色変換行列を用いて色変換処理を行うものである。この例では、上述のような４つの行列色変換部を設けた例を示しているが、本発明ではこれに限らず、行列型に応じて複数設けられていればよい。
【００１６】
行列決定部５は、与えられた色変換行列のデータをもとに、色変換行列の特徴を判断して、色変換行列を複数の行列型に分類する。そして分類結果に従ってセレクタ６，７及び行列色変換部１〜４を制御し、分類された行列型に対応する行列色変換部に色変換処理（及び必要に応じてクリップ処理）を行わせる。ここではオフセット値の有無とクリップ処理の要否を判断して、４つの行列型のいずれかに分類する。この時、オフセット値があっても要素がすべて０であれば、オフセット値無しの行列型として分類することができる。そして、それぞれの行列型に対応した行列色変換部１〜４のいずれかによって色変換処理を行わせるように制御する。なお、この動作の一例については後述する。
【００１７】
セレクタ６は、行列決定部５の制御に従い、入力色信号を入力する行列色変換部を選択する。またセレクタ７は、行列決定部５の制御に従い、行列色変換部のいずれかで色変換処理が施された出力色信号を選択して出力する。
【００１８】
図２は、行列色変換部１の一例を示す構成図である。図中、１１〜１９は乗算部、２１〜２３は加算部、３１〜３３はクリップ部、４１〜４３は信号複写部、５１は行列係数保持部である。ここではＣＩＥＸＹＺ色空間からＲＧＢ色空間への色空間変換処理を行うものとして図示している。上述のように、行列色変換部１はオフセット値が無く、クリップ処理が必要な行列型の色変換行列を用いて色変換処理を行うものである。この場合の変換式は
【数２】

であるものとする。
【００１９】
行列決定部５から渡される色変換行列の要素は、行列係数保持部５１に保持される。一方、セレクタ６を介して入力されるＸ、Ｙ、Ｚ信号は、それぞれ、信号複写部４１〜４３で３つに分岐される。信号複写部４１で分岐されたＸ信号は乗算部１１，１４，１７へ、信号複写部４２で分岐されたＹ信号は乗算部１２，１５，１８へ、信号複写部４３で分岐されたＺ信号は乗算部１３，１６，１９へ、それぞれ入力される。
【００２０】
乗算部１１〜１９は、信号複写部４１〜４３から入力された信号と、行列係数保持部５１に保持されている該当する要素との乗算を行い、加算部２１〜２３に対して出力する。具体的には乗算部１１はａ₁₁×Ｘの演算を、乗算部１２はａ₁₂×Ｙの演算を、乗算部１３はａ₁₃×Ｚの演算を、乗算部１４はａ₂₁×Ｘの演算を、乗算部１５はａ₂₂×Ｙの演算を、乗算部１６はａ₂₃×Ｚの演算を、乗算部１７はａ₃₁×Ｘの演算を、乗算部１８はａ₃₂×Ｙの演算を、乗算部１９はａ₃₃×Ｚの演算を、それぞれ行う。
【００２１】
加算部２１〜２３は、乗算部１１〜１９から出力された乗算結果をそれぞれ３個ずつ加算する。具体的には、加算部２１は乗算部１１〜１３からの出力を加算し、ａ₁₁×Ｘ＋ａ₁₂×Ｙ＋ａ₁₃×Ｚを演算する。加算部２２は乗算部１４〜１６からの出力を加算し、ａ₂₁×Ｘ＋ａ₂₂×Ｙ＋ａ₂₃×Ｚを演算する。加算部２３は乗算部１７〜１９からの出力を加算し、ａ₃₁×Ｘ＋ａ₃₂×Ｙ＋ａ₃₃×Ｚを演算する。
【００２２】
クリップ部３１〜３３は、加算部２１〜２３から出力された行列演算結果に対して、出力域内にクリップする処理を行い、最終的な出力値とするものである。例えば図８（Ａ）に示したようにはみ出る部分が存在する場合、加算部２１〜２３から出力された値が出力域内の値であるか否かを判定し、出力域からはみ出している場合には出力域内の値となるようにクリップ処理を行う。
【００２３】
図３は、行列色変換部２の一例を示す構成図である。図中、図２と同様の部分には同じ符号を付してある。上述のように、行列色変換部２はオフセット値が無く、クリップ処理も必要ない行列型の色変換行列を用いて色変換処理を行うものである。この図３に示した行列色変換部２の構成例は、図２に示した行列色変換部１の構成のうち、クリップ部３１〜３３を除いたものである。
【００２４】
上述の図２に示した行列色変換部１の構成例は、従来よりオフセット値がない場合の色変換処理に用いられている構成である。この構成のみで色変換処理を行う場合、必ずクリップ部３１〜３３による処理が行われる。そのため、クリップ処理が不要であってもクリップ部３１〜３３による処理のための遅延が発生する。これに対して図３に示した構成では、クリップ部３１〜３３が設けられていないため、クリップ処理が不要な場合に行列色変換部２を選択すれば、高速に処理を行うことが可能である。
【００２５】
図４は、行列色変換部３の一例を示す構成図である。図中、図２と同様の部分には同じ符号を付して説明を省略する。２４〜２６は加算部である。上述のように、行列色変換部３はオフセット値があり、クリップ処理が必要な行列型の色変換行列を用いて色変換処理を行うものである。この場合の変換式は
【数３】

であるものとする。このようなオフセット値が存在する場合の変換は、一般にアフィン変換と呼ばれている。
【００２６】
加算部２４〜２６は、行列係数保持部５１から渡されるオフセット値を、加算部２１〜２３の出力と加算するものである。具体的には、加算部２４は加算部２１の出力とオフセット値ｂ₁ を加算し、ａ₁₁×Ｘ＋ａ₁₂×Ｙ＋ａ₁₃×Ｚ＋ｂ₁ を演算する。加算部２５は加算部２２の出力とオフセット値ｂ₂ を加算し、ａ₂₁×Ｘ＋ａ₂₂×Ｙ＋ａ₂₃×Ｚ＋ｂ₂ を演算する。加算部２６は加算部２３の出力とオフセット値ｂ₃ を加算し、ａ₃₁×Ｘ＋ａ₃₂×Ｙ＋ａ₃₃×Ｚ＋ｂ₃ を演算する。そして、オフセット値の加算結果をそれぞれクリップ部３１〜３３に渡し、出力域からはみ出した値を出力域内の値に修正して出力する。
【００２７】
この行列色変換部３の構成では、行列色変換部１の構成に加えてオフセット値を加算する加算部２４〜２６を設けているので、オフセット値が存在するアフィン変換に対して広く適用できる構成である。ただし、オフセット値が０である場合にも加算部２４〜２６が０の加算動作を行うため、オフセット値が０であれば図２に示した行列色変換部１により色変換処理を行った方が加算部２４〜２６の演算時間の分だけ高速に処理を行うことが可能である。
【００２８】
図５は、行列色変換部４の一例を示す構成図である。図中、図４と同様の部分には同じ符号を付してある。上述のように、行列色変換部４はオフセット値があるが、クリップ処理の必要がない行列型の色変換行列を用いて色変換処理を行うものである。この図５に示した行列色変換部４の構成例は、図４に示した行列色変換部３の構成のうち、クリップ部３１〜３３を除いたものである。
【００２９】
上述の図４に示した行列色変換部３の構成例では、必ずクリップ部３１〜３３による処理が行われる。そのため、クリップ処理が不要であってもクリップ部３１〜３３による処理のための遅延が発生する。これに対して図５に示した構成では、クリップ部３１〜３３が設けられていないため、クリップ処理が不要な場合に行列色変換部４を選択すれば、高速に処理を行うことが可能である。ただし、オフセット値が０である場合にも加算部２４〜２６が０の加算動作を行うため、オフセット値が０であれば図３に示した行列色変換部２により色変換処理を行った方が加算部２４〜２６の演算時間の分だけ高速に処理を行うことが可能である。
【００３０】
なお、図２〜図５においては、いずれの例もＣＩＥＸＹＺ色空間とＲＧＢ色空間を用いて説明したが、当然のことながら、入出力色空間としては任意のものを用いることができる。また、入出力色空間の次元数も任意であり、次元数に応じた構成を取ることができる。もちろん、図２〜図５に示した構成も一例であって、例えばテーブルを用いて演算を行うなど、他の構成を取ることも可能である。
【００３１】
図６は、本発明の実施の一形態における行列型の決定処理の一例を示すフローチャートである。図６に示す処理の開始前に、例えば色変換を制御する図示しない色変換制御手段等から、行列決定部５に対して色変換行列のデータが渡され、色変換行列の決定が指示される。
【００３２】
Ｓ６１において、行列決定部５は、色変換行列がオフセット値付きのアフィン型であるか否かを検査する。これには、例えば色変換行列データ中にアフィン型を示すフラグを用意しておいて、このフラグを検査することによって行うことができる。あるいは、行列データとは別に色変換制御手段等から明示的に指示されるなど、他の種々の実現方法でも構わない。もし、アフィン型でなければＳ６２へ進み、アフィン型であればＳ６３に進み、それぞれ行列の各要素を検査する。
【００３３】
アフィン型ではない場合、Ｓ６２において、行列の全ての要素ａ_ijが各々０以上１以下で、かつ、各行の要素の総和も０以上１以下であるか否かを検査する。もし、この条件に合致しなければＳ６４に進み、合致すればＳ６５に進む。
【００３４】
Ｓ６２の条件に合致しない場合には、クリップ処理が必要な行列型の場合である。Ｓ６４において、図２に示した通常のクリップ処理付きの行列色変換部１を選択して行列色変換部１に色変換行列のデータを設定し、またセレクタ６，７を行列色変換部１に切り替えて、行列色変換部１に色変換処理を行わせる。
【００３５】
またＳ６２の条件に合致している場合には、色変換行列はクリップ処理を必要としない場合である。この場合には、クリップ処理を省くことが出来るため、Ｓ６５において、図３に示したクリップ処理無しの行列色変換部２を選択して行列色変換部２に色変換行列のデータを設定し、またセレクタ６，７を行列色変換部２に切り替えて、行列色変換部２に色変換処理を行わせる。この場合、上述のようにクリップ部によるクリップ処理を行わないため、高速な処理を実現することができる。
【００３６】
Ｓ６１で色変換行列がアフィン型であると判断された場合には、Ｓ６３において、行列の全てのオフセット要素ｂ_i が各々０以上１以下で、かつ、各行のオフセット要素ｂ_i とその行におけるオフセット以外の各要素ａ_ijとの和も全て０以上１以下で、かつ、各行のオフセット以外の要素ａ_ijの総和とその行におけるオフセット要素ｂ_i との和も０以上１以下になるか否かを検査する。もし、この条件に合致しなければＳ６６に進み、合致すればＳ６７に進む。
【００３７】
Ｓ６３の条件に合致しない場合には、クリップ処理が必要な行列型の場合である。Ｓ６６において、図４に示したクリップ処理付きのアフィン変換型の行列色変換部３を選択して行列色変換部３に色変換行列のデータを設定し、またセレクタ６，７を行列色変換部３に切り替えて、行列色変換部３に色変換処理を行わせる。
【００３８】
またＳ６３の条件に合致している場合には、色変換行列はクリップ処理を必要としない場合である。この場合には、クリップ処理を省くことが出来るため、Ｓ６７において、図５に示したクリップ処理無しのアフィン変換型の行列色変換部４を選択して行列色変換部４に色変換行列のデータを設定し、またセレクタ６，７を行列色変換部４に切り替えて、行列色変換部４に色変換処理を行わせる。この場合、上述のようにクリップ部によるクリップ処理を行わないため、高速な処理を実現することができる。
【００３９】
なお、Ｓ６１において色変換行列がアフィン変換型であるか否かを判定する際に、色変換行列がアフィン変換型の行列であっても、全てのオフセット要素ｂ_i が０であれば、オフセット値を取り除いたオフセット値無しの行列としてＳ６２に進み、クリップ処理の要否を判定するように構成してもよい。
【００４０】
さらに、ｍ行ｎ列の行列を各出力毎にｍ個の１行ｎ列の行列に分割してから行列型の判定を行うこともできる。これによって、色変換処理をより高速にすることも可能である。
【００４１】
もちろん、オフセット値が付加されないことが予め分かっている場合にはＳ６１，Ｓ６３，Ｓ６６，Ｓ６７の処理は不要であり、また構成として行列色変換部３，４を設けずに構成することができる。また逆に、オフセット値が付加されていない場合には０のオフセット値を加えて行列色変換部３，４のみで構成してもよい。この場合にはＳ６２，Ｓ６４，Ｓ６５の処理及び行列色変換部１，２は不要である。
【００４２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、色変換行列を行列型に分類し、それぞれの行列型において最適な行列色変換手段を用いて色変換処理を行うので、種々の色空間にも対応できる汎用性を有したまま、無駄な演算を減らし、高速な色変換を実現することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態を示すブロック図である。
【図２】行列色変換部１の一例を示す構成図である。
【図３】行列色変換部２の一例を示す構成図である。
【図４】行列色変換部３の一例を示す構成図である。
【図５】行列色変換部４の一例を示す構成図である。
【図６】本発明の実施の一形態における行列型の決定処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】デバイスＲＧＢ色空間とＣＩＥＸＹＺ色空間の相互変換の概念図である。
【図８】色クリップ処理の必要の有無を示す概念図である。
【符号の説明】
１〜４…行列色変換部、５…行列決定部、６，７…セレクタ、１１〜１９…乗算部、２１〜２６…加算部、３１〜３３…クリップ部、４１〜４３…信号複写部、５１…行列係数保持部。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a technique for performing a color conversion process using a color conversion matrix.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, with the spread of ICC (International Color Consortium) profiles and the like, a color image processing apparatus or a personal computer system that performs reading, generation, display, printing, communication, and the like of a color image can cope with various color spaces. It has become mandatory. For example, the display profile of the ICC profile describes the characteristics of the display device and the like, and also describes the relative CIEXYZ chromaticity of the three primary colors and the relative CIEXYZ chromaticity of the white point of the display device. A matrix of 3 rows and 3 columns is generated from these chromaticities, and the matrix is used to convert the RGB intensity signal of the display device into a CIEXYZ signal. Further, it is also possible to inversely convert the CIEXYZ signal into the RGB intensity signal of the display device by using an inverse matrix of the above matrix. Generally, in color space conversion, not only conversion in one direction from one color space to another color space, but also conversion in the opposite direction is often performed. Interconversion with a standard color space such as CIEXYZ is particularly common.
[0003]
As described above, the color space conversion must be performed for various color spaces. For example, in order to support various displays, the above-described matrix is obtained for various three primary colors, and the color is calculated using the matrix. It must be possible to perform spatial transformation. Therefore, usually, the three primary colors relative CIEXYZ chromaticity of the display profile and the relative CIEXYZ chromaticity of the white point are read, a matrix is obtained using these chromaticities, and an input color signal such as a color image is color-converted using the matrix. are doing.
[0004]
As an example, Equations 1.1 and 1.2 show a mutual conversion equation between the CIEXYZ color space and the RGB color space defined in “Xerox Color Encoding Standard”.
(Equation 1)

[0005]
FIG. 7 is a conceptual diagram of the mutual conversion between the device RGB color space and the CIEXYZ color space. As a feature of the standard color space such as CIEXYZ described above, the color gamut is set large so that the color gamut of various input / output device color spaces (hereinafter, referred to as device color space) can be sufficiently expressed. Points. For example, if the color gamut in the device RGB color space is the area shown in FIG. 7A, the color gamut in the CIEXYZ color space has a large color gamut as shown in FIG. 7B.
[0006]
Conversion from a reference color space with a large color gamut to a device color space with a smaller color gamut is an enlargement conversion, considering this as a geometric conversion. In other words, it means that the absolute value of the determinant of the color conversion matrix is larger than 1. Conversely, conversion from a device color space with a small color gamut to a reference color space with a large color gamut is a reduction conversion, and the absolute value of the determinant is smaller than 1. For example, the absolute value of the determinant in the conversion from CIEXYZ to RGB shown in Equation 1.1 above is about 8.7, and the inverse transformation shown in Equation 1.2 is about 0.22.
[0007]
FIG. 8 is a conceptual diagram showing whether color clip processing is necessary. FIG. 8 shows regions before and after the conversion in the two-dimensional color space and the conversion matrix thereof for the sake of simplicity. A portion with rough hatching indicates a region before conversion, and a portion with fine hatching indicates a region after conversion. Here, it is assumed that the data after conversion is also stored in the area before conversion. In both of the examples shown in FIGS. 8A and 8B, the absolute value of the determinant is 0.62. However, in the example shown in FIG. 8A, the converted area is not included in the original area, whereas in the example shown in FIG. 8B, it is included. That is, there is a case where the absolute value of the determinant is not included even in the reduced conversion of 1 or less.
[0008]
In the case of the conversion shown in the above equation 1.1, as in the example shown in FIG. 8A, when the result of the color conversion is a signal area of the output signal, for example, when the output signal is represented by 8 bits There is a case where it goes out of the range of 0 to 255. Therefore, the protruding output signal must be included in the output signal area. In general, a clip processing means is provided at the last stage in order to store the output signal that has protruded into the output signal area. For each output signal, if the protruded signal is a negative value, the output signal exceeds 0 and exceeds 255. If it is, a process of clipping to 255 is performed.
[0009]
Such clip processing may not be necessary depending on the color space. That is, as in the example shown in FIG. 8B, the converted area only needs to be within the range. However, in order to be able to cope with input / output of various color spaces, even if clip processing is unnecessary, the clip processing means determines whether or not the output signal is within the range of the output signal. This was a factor in reducing speed.
[0010]
For example, as described in Patent Literature 1, it has been considered that a multiplication part of matrix color conversion is configured in advance as a conversion table, and a matrix operation is performed by referring to and adding the conversion table. This makes it possible to speed up the conversion process by using the time required for multiplication only as a reference to the conversion table. However, even if the multiplication is replaced by the conversion table, there is a possibility that the output signal area will be protruded in the subsequent addition. Therefore, in order to input and output various color spaces, it is necessary to perform clip processing after addition. Further, since the conversion table is used, if the multiplier is less than 0 or exceeds 1, the conversion result must be clipped to 0 or 255, and the color conversion accuracy may be reduced. As shown in Equation 1.1, especially in the case of conversion from the standard color space to the device color space, the multiplier is often less than 0 or more than 1, and it is difficult to input and output various color spaces. Met.
[0011]
[Patent Document 1]
JP-A-1-108877
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has a color conversion processing apparatus that can support various color spaces and that can perform high-speed processing by performing optimal color conversion processing for each color conversion matrix. It is an object to provide a color conversion processing method.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides a color conversion processing device and a color conversion processing method for performing a color conversion process using a color conversion matrix, wherein a plurality of matrix color conversion means corresponding to each of a plurality of matrix types are provided, and The color conversion matrix is classified into a plurality of matrix types based on the feature, a matrix color conversion process corresponding to the classified matrix type is selected, and the color conversion process is performed according to the color conversion matrix. is there. For example, it is determined whether or not the matrix type requires the color clipping process of clipping the output color signal into the output area, and if it is determined that the matrix type does not require the color clipping process, the matrix that does not perform the color clipping process The color conversion means can be selected to perform the color conversion processing. This makes it possible to improve the processing speed if the matrix type does not require clip processing. In addition, when it is determined that the matrix type requires the color clipping process, a matrix color conversion unit that performs the color clipping process is selected to perform the color conversion process and the color clipping process. Can be configured without deteriorating.
[0014]
The necessity of clip processing is that when the color conversion matrix is a matrix having no offset value, whether all the elements of the color conversion matrix are 0 or more and 1 or less, and whether the sum of the elements in each row is 0 or more and 1 or less. Whether the color conversion matrix is of a matrix type that does not require color clipping can be determined if this condition is satisfied. When the color conversion matrix is a matrix with an offset value, all the offset elements of the color conversion matrix are each 0 or more and 1 or less, and the sum of the offset element of each row and each element other than the offset in the row is also obtained. It is checked whether all the values are 0 or more and 1 or less, and the sum of the sum of the elements other than the offset of each row and the offset element in the row is also 0 or more and 1 or less. If this condition is satisfied, the color conversion is performed. The matrix can be determined to be of a matrix type that does not require the color clipping process. Even when the color conversion matrix has an offset value, if all the offset elements of the matrix are 0, the necessity of the color clipping process can be determined as a matrix having no offset value by removing the offset value. When the color conversion matrix is a matrix of m rows and n columns, the matrix may be divided into m 1-row and n-column matrices, and the matrix type may be determined.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention. In the figure, reference numerals 1 to 4 denote matrix color conversion units, 5 denotes a matrix determination unit, and 6 and 7 denote selectors. The matrix color conversion units 1 to 4 perform color conversion processing corresponding to different matrix types. Here, the matrix color conversion unit 1 performs a color conversion process using a matrix type color conversion matrix that does not have an offset value and requires clip processing, and has a color clip processing unit inside. The matrix color conversion unit 2 performs a color conversion process using a matrix type color conversion matrix that has no offset value and does not require clip processing. The matrix color conversion section 3 has an offset value, performs color conversion processing using a matrix type color conversion matrix that requires clip processing, and has a color clip processing section inside. The matrix color conversion unit 4 has an offset value and performs a color conversion process using a matrix type color conversion matrix that does not require clip processing. In this example, an example in which four matrix color conversion units as described above are provided is shown. However, the present invention is not limited to this, and a plurality of color conversion units may be provided according to the matrix type.
[0016]
The matrix determination unit 5 determines the characteristics of the color conversion matrix based on the data of the given color conversion matrix, and classifies the color conversion matrix into a plurality of matrix types. Then, the selectors 6 and 7 and the matrix color converters 1 to 4 are controlled according to the classification result, and the matrix color converter corresponding to the classified matrix type performs the color conversion processing (and clip processing as necessary). Here, the presence or absence of an offset value and the necessity of clip processing are determined, and the data is classified into one of four matrix types. At this time, if all the elements are 0 even if there is an offset value, it can be classified as a matrix type without an offset value. Then, control is performed such that any one of the matrix color conversion units 1 to 4 corresponding to each matrix type performs color conversion processing. An example of this operation will be described later.
[0017]
The selector 6 selects a matrix color conversion unit for inputting an input color signal under the control of the matrix determination unit 5. The selector 7 selects and outputs an output color signal that has been subjected to color conversion processing by one of the matrix color conversion units under the control of the matrix determination unit 5.
[0018]
FIG. 2 is a configuration diagram illustrating an example of the matrix color conversion unit 1. In the figure, 11 to 19 are multiplication units, 21 to 23 are addition units, 31 to 33 are clip units, 41 to 43 are signal copying units, and 51 is a matrix coefficient holding unit. Here, the color space conversion processing from the CIEXYZ color space to the RGB color space is performed. As described above, the matrix color conversion unit 1 performs a color conversion process using a matrix type color conversion matrix that has no offset value and requires clip processing. The conversion formula in this case is

It is assumed that
[0019]
The elements of the color conversion matrix passed from the matrix determination unit 5 are stored in the matrix coefficient storage unit 51. On the other hand, the X, Y, and Z signals input via the selector 6 are branched into three by the signal copying units 41 to 43, respectively. The X signal branched by the signal copying unit 41 is sent to multipliers 11, 14, and 17, the Y signal branched by the signal copying unit 42 is sent to multipliers 12, 15, and 18 and the Z signal branched by the signal copying unit 43. Are input to the multipliers 13, 16, and 19, respectively.
[0020]
The multiplication units 11 to 19 multiply the signals input from the signal copying units 41 to 43 by the corresponding elements held in the matrix coefficient holding unit 51, and output the resulting signals to the addition units 21 to 23. Specifically, the multiplier 11 performs an operation of a ₁₁ × X, the multiplier 12 performs an operation of a ₁₂ × Y, the multiplier 13 performs an operation of a ₁₃ × Z, and the multiplier 14 performs an operation of a ₂₁ × X. The multiplier 15 performs an operation of a ₂₂ × Y, the multiplier 16 performs an operation of a ₂₃ × Z, the multiplier 17 performs an operation of a ₃₁ × X, the multiplier 18 performs an operation of a ₃₂ × Y, The multiplication unit 19 performs an operation of a ₃₃ × Z.
[0021]
Each of the adders 21 to 23 adds three multiplication results output from the multipliers 11 to 19 respectively. Specifically, the adding unit 21 adds outputs from the multiplying units 11 to 13 and calculates a ₁₁ × X + a ₁₂ × Y + a ₁₃ × Z. The adder 22 adds the outputs from the multipliers 14 to 16 to calculate a ₂₁ × X + a ₂₂ × Y + a ₂₃ × Z. The adder 23 adds the outputs from the multipliers 17 to 19 and calculates a ₃₁ × X + a ₃₂ × Y + a ₃₃ × Z.
[0022]
The clipping units 31 to 33 perform a process of clipping the matrix operation results output from the adding units 21 to 23 into an output area to obtain final output values. For example, when there is a portion that protrudes as shown in FIG. 8A, it is determined whether or not the values output from the adders 21 to 23 are values in the output range. Performs clip processing so as to be a value within the output area.
[0023]
FIG. 3 is a configuration diagram illustrating an example of the matrix color conversion unit 2. In the figure, the same parts as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals. As described above, the matrix color conversion unit 2 performs a color conversion process using a matrix type color conversion matrix that has no offset value and does not require clip processing. The configuration example of the matrix color conversion unit 2 shown in FIG. 3 is obtained by removing the clip units 31 to 33 from the configuration of the matrix color conversion unit 1 shown in FIG.
[0024]
The above-described configuration example of the matrix color conversion unit 1 shown in FIG. 2 is a configuration used for color conversion processing when there is no offset value conventionally. When the color conversion processing is performed only with this configuration, the processing by the clip units 31 to 33 is always performed. Therefore, even if the clip processing is unnecessary, a delay occurs for the processing by the clip units 31 to 33. On the other hand, in the configuration shown in FIG. 3, since the clip units 31 to 33 are not provided, the processing can be performed at high speed by selecting the matrix color conversion unit 2 when clip processing is unnecessary. is there.
[0025]
FIG. 4 is a configuration diagram illustrating an example of the matrix color conversion unit 3. In the figure, the same parts as those in FIG. 24 to 26 are adders. As described above, the matrix color conversion unit 3 has an offset value and performs a color conversion process using a matrix-type color conversion matrix requiring clip processing. The conversion formula in this case is

It is assumed that Transformation in the presence of such an offset value is generally called affine transformation.
[0026]
The adders 24 to 26 add the offset values passed from the matrix coefficient holding unit 51 to the outputs of the adders 21 to 23. Specifically, the adder 24 adds the output of the adder 21 and the offset value b ₁ to calculate a ₁₁ × X + a ₁₂ × Y + a ₁₃ × Z + b ₁ . Adding section 25 adds the outputs and the offset value b ₂ of the adder 22, calculates the _{a 21 × X + a 22 ×} Y + a 23 × Z + b 2. The adder 26 adds the output of the adder 23 and the offset value b ₃ to calculate a ₃₁ × X + a ₃₂ × Y + a ₃₃ × Z + b ₃ . Then, the result of the addition of the offset value is passed to each of the clip units 31 to 33, and the value outside the output area is corrected to a value in the output area and output.
[0027]
In the configuration of the matrix color conversion unit 3, since the addition units 24 to 26 for adding the offset value are provided in addition to the configuration of the matrix color conversion unit 1, a configuration that can be widely applied to affine transformation in which an offset value exists. It is. However, even when the offset value is 0, the addition units 24 to 26 perform the addition operation of 0. Therefore, if the offset value is 0, the color conversion processing performed by the matrix color conversion unit 1 shown in FIG. Can perform processing at a high speed by the calculation time of the adders 24 to 26.
[0028]
FIG. 5 is a configuration diagram illustrating an example of the matrix color conversion unit 4. In the figure, the same parts as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals. As described above, the matrix color conversion unit 4 performs a color conversion process using a matrix type color conversion matrix that has an offset value but does not require clipping. The configuration example of the matrix color conversion unit 4 illustrated in FIG. 5 is obtained by removing the clip units 31 to 33 from the configuration of the matrix color conversion unit 3 illustrated in FIG.
[0029]
In the configuration example of the matrix color conversion unit 3 shown in FIG. 4 described above, the processing by the clip units 31 to 33 is always performed. Therefore, even if the clip processing is unnecessary, a delay occurs for the processing by the clip units 31 to 33. On the other hand, in the configuration shown in FIG. 5, since the clip units 31 to 33 are not provided, the processing can be performed at high speed by selecting the matrix color conversion unit 4 when clip processing is unnecessary. is there. However, even when the offset value is 0, the addition units 24 to 26 perform the addition operation of 0. Therefore, if the offset value is 0, the color conversion processing performed by the matrix color conversion unit 2 shown in FIG. Can perform processing at a high speed by the calculation time of the adders 24 to 26.
[0030]
In FIGS. 2 to 5, all of the examples have been described using the CIEXYZ color space and the RGB color space. However, as a matter of course, any input / output color space can be used. Also, the number of dimensions of the input / output color space is arbitrary, and a configuration corresponding to the number of dimensions can be taken. Of course, the configuration shown in FIGS. 2 to 5 is also an example, and other configurations such as performing an operation using a table are possible.
[0031]
FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of a matrix type determination process according to an embodiment of the present invention. Prior to the start of the processing shown in FIG. 6, data of a color conversion matrix is passed to the matrix determination unit 5 from, for example, a color conversion control unit (not shown) that controls color conversion, and an instruction to determine the color conversion matrix is issued. .
[0032]
In S61, the matrix determination unit 5 checks whether the color conversion matrix is an affine type with an offset value. This can be performed, for example, by preparing a flag indicating the affine type in the color conversion matrix data and checking this flag. Alternatively, other various realizing methods may be used, such as explicitly instructed by the color conversion control unit or the like separately from the matrix data. If it is not the affine type, the process proceeds to S62, and if it is the affine type, the process proceeds to S63, and each element of the matrix is inspected.
[0033]
If it is not the affine type, it is checked in S62 whether all the elements a _ij of the matrix are each 0 or more and 1 or less, and whether the sum of the elements in each row is 0 or more and 1 or less. If the condition is not met, the process proceeds to S64, and if the condition is met, the process proceeds to S65.
[0034]
If the condition of S62 is not met, this is the case of a matrix type that requires clip processing. In S64, the matrix color conversion unit 1 with normal clip processing shown in FIG. 2 is selected to set the data of the color conversion matrix in the matrix color conversion unit 1, and the selectors 6 and 7 are set in the matrix color conversion unit 1. By switching, the matrix color conversion unit 1 performs color conversion processing.
[0035]
If the condition of S62 is met, the color conversion matrix does not require clip processing. In this case, since clip processing can be omitted, in S65, the matrix color conversion unit 2 without clip processing shown in FIG. 3 is selected, and data of a color conversion matrix is set in the matrix color conversion unit 2, Further, the selectors 6 and 7 are switched to the matrix color conversion unit 2 to cause the matrix color conversion unit 2 to perform color conversion processing. In this case, since the clip processing by the clip unit is not performed as described above, high-speed processing can be realized.
[0036]
When the color conversion matrix is determined to be affine type in S61, in S63, all offsets element b _i of the matrix are each 0 or 1 or less, and the offset in the offset component b _i and the row of each row other sum in all 0 to 1 inclusive and each element a _ij, and, whether the sum of the offset component b _i in the sum and the row of elements a _ij other than row offset also becomes 0 or more and 1 or less Inspect If the condition is not met, the process proceeds to S66, and if the condition is met, the process proceeds to S67.
[0037]
If the condition of S63 is not met, this is the case of a matrix type requiring clip processing. In S66, the affine transformation type matrix color conversion unit 3 with clip processing shown in FIG. 4 is selected to set the color conversion matrix data in the matrix color conversion unit 3, and the selectors 6 and 7 are set to the matrix color conversion unit. 3 to make the matrix color conversion unit 3 perform color conversion processing.
[0038]
When the condition of S63 is satisfied, the color conversion matrix does not require clip processing. In this case, since the clipping process can be omitted, in S67, the affine transformation type matrix color conversion unit 4 without clip processing shown in FIG. Is set, and the selectors 6 and 7 are switched to the matrix color conversion unit 4 to cause the matrix color conversion unit 4 to perform color conversion processing. In this case, since the clip processing by the clip unit is not performed as described above, high-speed processing can be realized.
[0039]
Note that in determining whether an affine transformation color conversion matrix in S61, also the color conversion matrix is a matrix of affine transformation type, if all of the offset component b _i is 0, the offset value The process may proceed to S62 as a matrix with no offset value from which is removed, and may be configured to determine whether clip processing is necessary.
[0040]
Further, it is also possible to divide the matrix of m rows and n columns into m matrices of 1 row and n columns for each output and then determine the matrix type. As a result, the color conversion processing can be performed at a higher speed.
[0041]
Of course, if it is known in advance that the offset value is not added, the processing of S61, S63, S66, and S67 is unnecessary, and the configuration can be made without the matrix color conversion units 3 and 4. Conversely, when an offset value is not added, an offset value of 0 may be added and only the matrix color conversion units 3 and 4 may be used. In this case, the processing of S62, S64, and S65 and the matrix color conversion units 1 and 2 are not required.
[0042]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention, the color conversion matrix is classified into a matrix type, and the color conversion process is performed using the optimal matrix color conversion means in each matrix type. There is an effect that wasteful operations can be reduced and high-speed color conversion can be realized while having versatility that can cope with the above.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram illustrating an example of a matrix color conversion unit 1.
FIG. 3 is a configuration diagram illustrating an example of a matrix color conversion unit 2.
FIG. 4 is a configuration diagram illustrating an example of a matrix color conversion unit 3.
FIG. 5 is a configuration diagram illustrating an example of a matrix color conversion unit 4.
FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of a matrix type determination process according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a conceptual diagram of mutual conversion between a device RGB color space and a CIEXYZ color space.
FIG. 8 is a conceptual diagram showing whether color clip processing is necessary.
[Explanation of symbols]
1 to 4 matrix color conversion unit, 5 matrix determination unit, 6, 7 selector, 11 to 19 multiplication unit, 21 to 26 addition unit, 31 to 33 clip unit, 41 to 43 signal copy unit, 51: Matrix coefficient holding unit.

Claims (14)

In a color conversion processing device that performs a color conversion process using a color conversion matrix, a matrix determination unit that classifies the color conversion matrix into a plurality of matrix types based on characteristics of the color conversion matrix, and each of the plurality of matrix types. And a plurality of matrix color conversion means for performing a color conversion process in accordance with the color conversion matrix and a matrix color conversion means corresponding to the matrix type determined by the matrix determination means, and performing a color conversion process. A color conversion processing device comprising a selection unit. The plurality of matrix color conversion means includes a first matrix color conversion means having a color clipping means for clipping an output color signal into an output area, and a second matrix color conversion means omitting the color clipping means. The matrix determining means determines whether or not the matrix type requires color clipping processing, and the selecting means determines whether the matrix determining means determines that the matrix type requires color clipping processing. 2. The method according to claim 1, wherein the first matrix color conversion unit selects the second matrix color conversion unit when it is determined that the matrix type does not require the color clipping process. 3. Color conversion processor. When the color conversion matrix is a matrix having no offset value, all the elements of the color conversion matrix are each 0 or more and 1 or less, and the sum of the elements of each row is 0 or more and 1 or less. The color conversion processing device according to claim 2, wherein whether the color conversion matrix is of a matrix type that does not require the color clipping process is determined if the condition is satisfied. When the color conversion matrix is a matrix with an offset value, all the offset elements of the color conversion matrix are each not less than 0 and not more than 1, and the matrix determination unit is configured to determine the offset element of each row and the offset element other than the offset in the row. It is checked whether the sum with each element is also 0 or more and 1 or less, and whether the sum of the sum of the elements other than the offset of each row and the offset element in the row is also 0 or more and 1 or less, and satisfies the condition. 3. The color conversion processing device according to claim 2, wherein the color conversion matrix is determined to be a matrix type that does not require the color clipping process. The matrix determination means determines the presence or absence of an offset value of the color conversion matrix, and when there is no offset value, all the elements of the color conversion matrix are each 0 or more and 1 or less, and the sum of the elements of each row. If the color conversion matrix also satisfies the condition of 0 or more and 1 or less, the color conversion matrix determines that the color clip is an unnecessary matrix type, and if an offset value is included, all the offset elements of the color conversion matrix are The sum of the offset element of each row and each element other than the offset in the row is 0 or more and 1 or less, and the total sum of the elements other than the offset in each row and the offset element in the row is 3. The color conversion processing device according to claim 2, wherein the color conversion matrix determines that the color clip is of an unnecessary matrix type if the sum of 0 and 1 also satisfies the condition. When the color conversion matrix has an offset value, the matrix determination unit checks whether all offset elements of the matrix are 0, and if the condition is satisfied, the offset value is removed and there is no offset value. The color conversion processing device according to claim 5, wherein it is determined whether or not the color clipping process is unnecessary as a matrix. 7. The color conversion process according to claim 3, wherein the matrix determination unit divides the matrix of m rows and n columns into m matrices of 1 row and n columns. apparatus. In a color conversion processing method for performing a color conversion process using a color conversion matrix, a plurality of matrix color conversion units corresponding to a plurality of matrix types are provided, and the color conversion is performed based on characteristics of the color conversion matrix. A color conversion processing method comprising: classifying a matrix into a plurality of matrix types; selecting a matrix color conversion process corresponding to the classified matrix type; and performing a color conversion process according to the color conversion matrix. The classification of the matrix type is to determine whether or not the matrix type requires the color clipping process of clipping the output color signal into the output area.If it is determined that the matrix type requires the color clipping process, Selects a matrix color conversion means for performing the color clipping process, performs a color conversion process and the color clipping process, and if it is determined that the color clipping process is unnecessary matrix type, the color clipping process is performed. 9. The color conversion processing method according to claim 8, wherein a color conversion process is performed by selecting a matrix color conversion unit that is not to be performed. When the color conversion matrix is a matrix having no offset value, it is checked whether all elements of the color conversion matrix are each 0 or more and 1 or less, and whether the sum of elements in each row is 0 or more and 1 or less. 10. The color conversion processing method according to claim 9, wherein if the condition is satisfied, the color conversion matrix is determined to be a matrix type that does not require the color clipping process. When the color conversion matrix is a matrix with an offset value, all the offset elements of the color conversion matrix are each 0 or more and 1 or less, and the sum of the offset element of each row and each element other than the offset in the row is also obtained. It is checked whether all the values are 0 or more and 1 or less, and the sum of the offset element in the row and the sum of elements other than the offset in each row is also 0 or more and 1 or less. The color conversion processing method according to claim 9, wherein the matrix is determined to be of a matrix type that does not require the color clipping process. The presence or absence of an offset value of the color conversion matrix is determined. If there is no offset value, all elements of the color conversion matrix are each 0 or more and 1 or less, and the sum of elements in each row is also 0 or more and 1 or less. If the condition is satisfied, the color conversion matrix determines that the color clip is an unnecessary matrix type. If the color conversion matrix has an offset value, all the offset elements of the color conversion matrix are 0 or more and 1 or less. Also, the sum of the offset element of each row and each element other than the offset in the row is all 0 or more and 1 or less, and the sum of the element other than the offset of each row and the offset element in the row is also 0 or more and 1 10. The color conversion processing method according to claim 9, wherein the color conversion matrix determines that the color clip is of an unnecessary matrix type if the following conditions are satisfied. If the color conversion matrix has an offset value, it is checked whether all offset elements of the matrix are 0, and if the above condition is satisfied, the color clipping process is performed as a matrix without an offset value by removing the offset value. The color conversion processing method according to claim 12, wherein it is determined whether or not the color conversion is unnecessary. 14. The color according to any one of claims 10 to 13, wherein the matrix type is determined by treating a matrix of m rows and n columns by dividing the matrix into m matrices of 1 row and n columns. Conversion processing method.

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