專利名稱：圖像信號處理方法和圖像信號處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于輸出彩色圖像的圖像信號處理方法和圖像信號處理裝置。
背景技術(shù)：
近來，在處理彩色圖像的器件中降低成本和提高處理速度迅速地發(fā)展，并且與其同步地，多種處理彩色圖像的系統(tǒng)迅速地得到廣泛地使用，所述系統(tǒng)諸如通過網(wǎng)絡(luò)交換彩色圖像數(shù)據(jù)的系統(tǒng)或用于借助于計算機執(zhí)行包括彩色圖像數(shù)據(jù)的編輯操作的臺式印刷系統(tǒng)，所述網(wǎng)絡(luò)諸如因特網(wǎng)。
處理彩色圖像的器件依賴于器件的種類而在可表達的色彩或灰度的輸入/輸出特性上不同，使得如果在不同種類的器件之間簡單地交換彩色圖像數(shù)據(jù)，則所再現(xiàn)的色彩從一個器件到另一個變得不同。例如，如果當(dāng)在監(jiān)控器上顯示的圖像作為在打印機上的硬拷貝被輸出時，可以在監(jiān)控器上表示的色域與可以在打印機上表示的色域不同，則這可能發(fā)生在監(jiān)控器上表示的圖像的色彩與由打印機作為硬拷貝輸出的圖像的色彩不同。
由于大量種類的處理彩色圖像的系統(tǒng)已經(jīng)投入實際使用，因此，所謂的與器件無關(guān)的色彩的思想已經(jīng)變得重要，在這種思想中，可以在系統(tǒng)上的不同種類的器件之間再現(xiàn)相同色彩的彩色圖像。實現(xiàn)與器件無關(guān)的色彩的系統(tǒng)一般被稱為色彩管理系統(tǒng)，其代表性的示例是MacOS的Colorsync或Windows的ICM。
在所述色彩管理系統(tǒng)中，通過匹配輸入/輸出器件的色彩信號的物理色度值來實現(xiàn)與器件無關(guān)的色彩。具體上，根據(jù)器件簡檔，來自諸如攝像機61、掃描器62和監(jiān)控器63的輸入器件的輸入圖像的色彩信號被轉(zhuǎn)換為在與器件無關(guān)的色彩空間(例如，CIE/XYZ、CIE/L*a*b*)中的色彩信號，如圖1所示，其中所述器件簡檔的色域轉(zhuǎn)換方程或色域轉(zhuǎn)換表已經(jīng)對于逐個器件被定義。當(dāng)從諸如監(jiān)控器63或打印機64的輸出器件輸出色彩信號時，這些色彩信號根據(jù)器件簡檔被轉(zhuǎn)換為在與所述器件相關(guān)聯(lián)的色彩空間中的彩色圖像信號，所述器件簡檔具有對于逐個器件定義的色域改變方程或色域轉(zhuǎn)換表。
因此，如果對于色彩管理系統(tǒng)，色彩信號被從輸入系統(tǒng)的輸入圖像色彩信號轉(zhuǎn)換為輸出系統(tǒng)的輸出彩色圖像信號，則根據(jù)器件簡檔，輸入的圖像色彩信號被一次轉(zhuǎn)換為在與器件無關(guān)的色彩空間中的色彩信號，以用于實現(xiàn)與器件無關(guān)的色彩，如圖2所示。同時，所述器件簡檔是這樣的文件，其中已經(jīng)定義了色域改變方程或色域轉(zhuǎn)換表。換句話說，所述器件簡檔是這樣的器件，其中存儲了根據(jù)所述器件的色彩信號值(例如RGB或CMYK)和由例如色度計(例如XYZ或L*a:b*)測量的色值之間的關(guān)系而計算的一組參數(shù)。
如果在一個器件的色彩信號值和通過這些色彩信號值獲得的圖像的色值之間的關(guān)系是非線性的，就像在打印機中那樣，則常規(guī)的做法是使用查找表(LUT)作為器件簡檔。
通過控制著色劑青色(c)、品紅(m)和黃色(y)以及黑色(k)的沉積數(shù)量來實現(xiàn)在彩色打印機中的彩色打印。但是，在用于每個指定的打印機類型的控制接口中，尤其是通過一般使用的機器類型或應(yīng)用而接收的用于打印的色彩信號大多不是cmy(k)，而是RGB信號。因為諸如數(shù)字照相機的圖像輸入設(shè)備、諸如顯示監(jiān)控器的輸出設(shè)備或應(yīng)用軟件通常處理以RGB表示的色彩，因此使用RGB命令來用于打印也自然方便。應(yīng)當(dāng)注意，所述控制接口指的是工作在與打印機分離的、諸如個人計算機的計算器件上的所謂的打印機驅(qū)動軟件、工作在被安裝在打印機的主體單元內(nèi)的計算器件上的固件或在打印機的主體單元內(nèi)的電子電路，并且表示用于將輸入的用于打印的色彩信號轉(zhuǎn)換為用于指定的打印機的控制信號的處理器。RGB固有地是器件信號，諸如監(jiān)控器或攝像機的信號。近來，隨著在sRGB色彩空間中的標準編碼[IEC61966-2.1]得到廣泛地使用，接收這些數(shù)據(jù)的不同類型的打印機的控制接口現(xiàn)在能夠進行大體相同的翻譯。但是，可以以打印機再現(xiàn)的色域在局部比以sRGB色彩空間的編碼限定的色域要寬，因此如果打印機接收以sRGB編碼的信號，則不能充分利用打印機的色彩再現(xiàn)能力。
另一方面，在日本廣泛使用的DCF版本1.0[JEIDA-49-2-1998]中，示出了用于以與sRGB色彩空間唯一地相關(guān)聯(lián)的YCC(亮度色度分離色彩空間)來編碼圖像數(shù)據(jù)的指南。如果在未限定到sRGB的色域的YCC中照相機也記錄了在sRGB色域之外的數(shù)據(jù)，并且如果在進行所記錄的YCC的色彩轉(zhuǎn)換以用于打印機輸出中色彩數(shù)據(jù)在sRGB色彩空間中被一次編碼，則不能充分地利用通過照相機記錄的數(shù)據(jù)。因此，在具有用于從照相機或記錄介質(zhì)直接讀取由例如數(shù)字照相機拍攝的圖像數(shù)據(jù)的接口的打印機中，試圖根據(jù)唯一的翻譯來對以YCC記錄的數(shù)據(jù)進行色彩轉(zhuǎn)換，所述唯一的翻譯例如通過在打印機內(nèi)的處理中允許在sRGB色彩空間中負值而擴展色域。但是，當(dāng)照相機的拍攝圖像數(shù)據(jù)經(jīng)由例如應(yīng)用軟件被發(fā)送到在個人計算機中的打印機驅(qū)動器上時，應(yīng)用軟件和打印機驅(qū)動器必須對于色域的擴展進行共同的翻譯。因此，使用標準色彩空間是有效的，所述標準色彩空間擴展sRGB色彩空間的色域以便使能該編碼，例如sYCC，所述標準色彩空間例如IEC61966-2.1 AnnexG，對于它的標準化當(dāng)前正在IEC中進行，就像在(用于數(shù)字照相機的)Exit2.2標準圖像文件格式標準版本2.2中一樣。
但是，如果可以編碼的色域被擴展以加上在色域之外的信息，則在色域內(nèi)的信息量相對減少。如果使用同一數(shù)據(jù)量來通過sRGB和sYCC編碼三個信道的信號，則在接近在自然圖像中以較大數(shù)量包含的非彩色的、感覺相同的色彩空間的部分中，sYCC的視覺信息的密度較低。為了示出這個示例，圖3描繪了在CIELAB色彩空間的色度圖上以用于sRGB/sYCC兩者的信息量編碼的值的L*＝50±5的色域。這導(dǎo)致了灰色平衡的破壞、偽輪廓和灰度的毀壞，因此使得圖像質(zhì)量變差。注意，當(dāng)根據(jù)sRGB/sYCC均勻地抽取以8[比特/信道]編碼的值時，形成4[比特/信道]的信息。
同時，在色彩管理系統(tǒng)中，用于匹配在不同器件中的色度值的器件簡檔以在器件信號值(例如RGB或cymk)和色值(例如XYZ或L*a*b*)之間的關(guān)系說明器件色彩再現(xiàn)特性。在諸如打印機的器件的情況下，這個關(guān)系通常以查找表的形式來表達。
另一方面，如果打印機控制接口將輸入信號(例如RGB或cymk)的用于打印的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為在例如工作在例如個人計算機上的打印機驅(qū)動軟件中的打印機控制信號(例如cymk)，則考慮到目標打印機的色彩再現(xiàn)能力而從開始準備的適當(dāng)?shù)腖UT被引用以執(zhí)行色彩空間轉(zhuǎn)換計算。因為LUT影響色彩的再現(xiàn)能力，因此最好使用具有大量格點并且因此具有較高密度的LUT，以便獲得高精度的色彩再現(xiàn)結(jié)果。如果考慮到記錄介質(zhì)的存儲容量，則需要以有限數(shù)量的格點來準備LUT。在用于準備LUT的上述方法中，即使在諸如a*或b*的色度方向上進入器件色域的LUT的格點的數(shù)量小，也要通過等分來計算格網(wǎng)位置，因此將器件信號和在色域中的色彩信號相關(guān)聯(lián)的信息的數(shù)量小，結(jié)果導(dǎo)致色彩再現(xiàn)能力不太好。
為了克服這種不足，本受讓人在日本專利申請2000-340456的說明書和附圖中已經(jīng)提出了一種色彩校正處理方法，其中LUT的網(wǎng)格不是均勻的間隔，并且使用通過應(yīng)用適當(dāng)?shù)腟函數(shù)而獲得的非線性位置來降低在灰色區(qū)域附近的網(wǎng)格密度。
本發(fā)明的一個目的是提供一種圖像信號處理方法和圖像信號處理裝置，其中用于增進效率的這個技術(shù)不是被應(yīng)用為了該打印數(shù)據(jù)而由轉(zhuǎn)換處理系統(tǒng)所引用的LUT，而是被應(yīng)用到打印數(shù)據(jù)本身以使得有可能在寬色域中局部控制編碼密度，以便改善色彩再現(xiàn)質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
按照本發(fā)明，輸出到打印機和在YCC色彩空間(亮度色度分離色彩空間)中發(fā)送的色彩信號被轉(zhuǎn)換為非線性形式，并且被編碼以使得有可能在寬色域中局部控制編碼密度，以便改善色彩再現(xiàn)質(zhì)量。
即，按照本發(fā)明，當(dāng)被編碼的色彩信號被從信號形成單元接收，并且被發(fā)送到信號翻譯單元時，在被轉(zhuǎn)換為非線性形式的YCC色彩空間中執(zhí)行編碼，其中所述被配置信號形成單元來編碼用于打印的色彩信號，所述信號翻譯單元被配置來將所述信號轉(zhuǎn)換為用于打印機的打印控制命令。
在一種圖像信號處理方法中，按照本發(fā)明，當(dāng)亮度色度分離空間YCbCr的輸入圖像數(shù)據(jù)被編碼為用于打印的圖像數(shù)據(jù)時，通過非線性函數(shù)f(c)非線性轉(zhuǎn)換處理色度Cb、Cr，以便產(chǎn)生用于打印的圖像數(shù)據(jù)YCb’Cr’。
在一種圖像信號處理方法中，按照本發(fā)明，通過非線性函數(shù)f(c)的反函數(shù)f’(c)來非線性轉(zhuǎn)換處理打印圖像數(shù)據(jù)YCb′Cr′，所述圖像數(shù)據(jù)YCb′Cr′是通過亮度色度分離空間YCbCr的圖像數(shù)據(jù)的色度Cb、Cr的非線性函數(shù)f(c)的非線性轉(zhuǎn)換處理而被獲得的，所述非線性函數(shù)f(c)的反函數(shù)f’(c)的非線性處理用于應(yīng)用色彩空間轉(zhuǎn)換處理，以匹配輸出器件的色彩空間，以便將用于打印的圖像數(shù)據(jù)YCb’Cr’轉(zhuǎn)換為用于打印輸出的圖像數(shù)據(jù)。
在一種圖像信號處理方法中，其中當(dāng)亮度色度分離空間YCbCr的輸入圖像數(shù)據(jù)被編碼為用于打印的輸入圖像數(shù)據(jù)時，通過非線性函數(shù)f(c)非線性轉(zhuǎn)換處理色度Cb、Cr，以產(chǎn)生用于打印的圖像數(shù)據(jù)YCb’Cr’。這些用于打印的圖像數(shù)據(jù)YCb’Cr’被非線性函數(shù)f(c)的反函數(shù)f’(c)非線性轉(zhuǎn)換處理，以執(zhí)行與輸出器件的色彩空間匹配的色彩空間轉(zhuǎn)換，于是將用于打印的圖像數(shù)據(jù)YCb’Cr’轉(zhuǎn)換為用于打印輸出的圖像數(shù)據(jù)。
按照本發(fā)明的一種圖像信號處理裝置包括非線性轉(zhuǎn)換處理部件，用于在將在亮度色度分離空間YCbCr中的輸入圖像數(shù)據(jù)編碼為用于打印的圖像數(shù)據(jù)的過程中，通過非線性函數(shù)f(c)來對色度Cb、Cr進行非線性轉(zhuǎn)換處理，其中輸入的圖像數(shù)據(jù)YCbCr被非線性轉(zhuǎn)換處理部件轉(zhuǎn)換為用于打印的圖像數(shù)據(jù)YCb’Cr’。
按照本發(fā)明的一種圖像從處理裝置包括非線性轉(zhuǎn)換處理部件，用于通過非線性函數(shù)f(c)的反函數(shù)f’(c)向用于打印的圖像數(shù)據(jù)YCb’Cr’應(yīng)用非線性轉(zhuǎn)換，所述用于打印的圖像數(shù)據(jù)YCb’Cr’是通過經(jīng)由非線性函數(shù)f(c)對亮度色度分離空間YCbCr的圖像數(shù)據(jù)的色度Cb、Cr進行非線性轉(zhuǎn)換而被獲得的；以及色彩空間轉(zhuǎn)換處理部件，用于應(yīng)用色彩空間轉(zhuǎn)換處理以匹配輸出器件的色彩空間，據(jù)此用于打印的圖像數(shù)據(jù)YCb’Cr’被轉(zhuǎn)換為用于打印輸出的圖像數(shù)據(jù)。
按照本發(fā)明的圖像信號處理裝置包括用于產(chǎn)生用以打印的圖像數(shù)據(jù)的部件，該用于產(chǎn)生用于打印的圖像數(shù)據(jù)的部件在將在亮度色度分離空間YCbCr中的輸入圖像數(shù)據(jù)編碼為用于打印的圖像數(shù)據(jù)的過程中，通過非線性函數(shù)f(c)來對色度Cb、Cr進行非線性轉(zhuǎn)換處理以產(chǎn)生用于打印的圖像數(shù)據(jù)YCb’Cr’；以及轉(zhuǎn)換處理部件，用于通過非線性函數(shù)f(c)的反函數(shù)f’(c)向由用于產(chǎn)生用以打印的圖像數(shù)據(jù)的部件所產(chǎn)生的、用于打印的圖像數(shù)據(jù)YCb’Cr’應(yīng)用非線性轉(zhuǎn)換，并且該轉(zhuǎn)換處理部件用于向用于打印的圖像數(shù)據(jù)應(yīng)用與輸出器件的色彩空間匹配的色彩空間轉(zhuǎn)換處理，以將用于打印的圖像數(shù)據(jù)YCb’Cr’轉(zhuǎn)換為用于輸出打印的圖像數(shù)據(jù)。
通過下面參照附圖詳細說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例，本發(fā)明的其他目的和具體優(yōu)點將會變得更加清楚。


圖1示出了色彩管理系統(tǒng)的概念。
圖2示出了用于實現(xiàn)與器件無關(guān)的色彩的處理的流程。
圖3示出了色彩壓縮的技術(shù)。
圖4是示出實現(xiàn)本發(fā)明的圖像信號處理裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖5示意性地示出了在實現(xiàn)本發(fā)明的圖像處理裝置中的圖像形成單元和cmyk轉(zhuǎn)換器中執(zhí)行的處理的內(nèi)容。
圖6示出了在非線性處理中使用的非線性函數(shù)，它被應(yīng)用來在實現(xiàn)本發(fā)明的圖像信號處理裝置中提高在非彩色附近相對于色度Cb和Cr的灰度分辨率。
圖7示出了當(dāng)在應(yīng)用如圖3所示的非線性函數(shù)f(c)的情況下改變密度時、在實現(xiàn)本發(fā)明的圖像信號處理裝置中編碼色度Cb和Cr的結(jié)果。
具體實施例方式
現(xiàn)在，參照附圖來詳細說明本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例。
本發(fā)明被應(yīng)用到例如圖4所示的圖像處理裝置100。這個圖像處理裝置100包括圖像處理應(yīng)用程序11和打印機驅(qū)動器12，它們都工作在個人計算機10上。
圖像處理應(yīng)用程序11包括YCC圖像數(shù)據(jù)讀出單元1和YCC圖像形成單元2。YCC圖像數(shù)據(jù)讀出單元1通過USB接口21從數(shù)字照相機30或存儲卡40讀取符合(例如)DCF版本1.0[JEIDA-49-2-1998]的圖像數(shù)據(jù)文件，并且按YCbCr 4:2:2或YCbCr 4:2:0內(nèi)插采樣像素，用于從一個像素到下一個像素獲得YCbCr的色彩數(shù)據(jù)(8比特/信道)。另一方面，YCC圖像形成單元2將通過這個YCC圖像數(shù)據(jù)讀出單元1獲得的YCbCr(8比特/信道)的色彩數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為用于打印的YCC(8比特/信道)，以便向打印機驅(qū)動器12傳送該信息。
YCC色彩空間在此符合sYCC(諸如當(dāng)前在IEC中正在被標準化的IEC61966-2.1 Annex G)。
打印機驅(qū)動器12包括cmyk轉(zhuǎn)換器3、半色調(diào)單元4和控制命令翻譯單元5。cmyk轉(zhuǎn)換器3接收由YCC圖像形成單元2準備的用于打印的YCC信息，以便將所接收的信息轉(zhuǎn)換為cmyk(8比特/信道)圖像數(shù)據(jù)，而半色調(diào)單元4向通過cmyk轉(zhuǎn)換器3的轉(zhuǎn)換獲得的cmyk圖像數(shù)據(jù)應(yīng)用半色調(diào)處理(轉(zhuǎn)換為每個像素每個CMYK兩個比特的處理)?？刂泼罘g單元5向由半色調(diào)單元4處理的cmyk圖像數(shù)據(jù)應(yīng)用控制命令翻譯處理以產(chǎn)生用于命令圖像數(shù)據(jù)打印的打印機控制命令?？刂泼罘g單元5經(jīng)由USB接口22向打印機50發(fā)送所產(chǎn)生的打印機控制命令。
打印機50按照所述打印機控制命令來執(zhí)行打印。
在當(dāng)前圖像處理裝置100中，YCC圖像形成單元2和cmyk轉(zhuǎn)換器3執(zhí)行圖5所示的處理。
即，在圖像數(shù)據(jù)處理期間，YCC圖像形成單元2將所接收的圖像數(shù)據(jù)的YCbCr(8比特/信道)信號轉(zhuǎn)換為用于打印的YCC信號。雖然此時Y保持不變，但是色度Cb、Cr通過非線性函數(shù)f(c)被轉(zhuǎn)換，如圖6所示，用于提高在非彩色附近的灰度分辨率，并且所產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)YCb′Cr′的每個以8比特被編碼，然后被發(fā)送到cmyk轉(zhuǎn)換器3。
所使用的非線性函數(shù)f(c)可以是在下面方程(1)中所示的非線性函數(shù)f(x)0≤x＜128f(x)=-128×log(1+k×(128-x))log(1+k×128)+128]]>128≤x＜255f(x)=127×log(1+k×(x-128))log(1+k×127)+128]]>(1)其中k是系數(shù)log是自然對數(shù)。
非線性函數(shù)f(x)可以通過下面的一般公式(2)來表達0≤x＜2n-1f(x)=-2n-1×log(1+k×(2n-1-x))log(1+k×2n-1)+2n-1]]>2n-1≤x＜2n-1f(x)=2n-1-2n-1×log(1+k×(x-2n-1))log(1+k×(2n-1-2n-1))+2n-1]]>(2)其中n是用于編碼x的比特的數(shù)量。
在開始圖像數(shù)據(jù)處理之前執(zhí)行的初始化處理期間，YCC圖像形成單元2將上述方程確定為非線性函數(shù)f(c)，并且通過其反函數(shù)f’(c)形成數(shù)值表，并且向cmyk轉(zhuǎn)換器3發(fā)送所述數(shù)值表。所述表列表以8比特顯示0-256的256級的轉(zhuǎn)換結(jié)果。
在初始化處理期間，cmyk轉(zhuǎn)換器3形成三維LUT(查找表)，其中布置了從YCC圖像形成單元2接收的、與用于打印的YCC信號對應(yīng)的打印機50的cmyk信號。cmyk轉(zhuǎn)換器3參照從YCC圖像形成單元2接收的表格以便將通過對YCC軸(0-255)的每個進行(N-1)等分而獲得的N×N×N個格點上的Cb和Cr分別轉(zhuǎn)換為Cb`和Cr`。在預(yù)先記錄的三維LUT中，與sYCC對應(yīng)的打印機50的cmyk信號(8比特/信道)被布置在N×N×N個格點中。在三維LUT的同一Y平面上的格點被作為二維LUT參照，以便通過內(nèi)插計算來計算與Y、Cb`和Cr`對應(yīng)的c、m、y和k的值，并且記錄所計算的值。在圖像數(shù)據(jù)的處理期間，從YCC圖像形成單元2接收的用于打印的YCC信通過諸如線性內(nèi)插的內(nèi)插計算逐個像素地被轉(zhuǎn)換為打印機50的cmyk信號(8比特/信道)，同時參照在初始化時準備的三維LUT。
圖像處理應(yīng)用程序11和打印機驅(qū)動器12不在個人計算機10上而在其他設(shè)備中或打印機50中的計算單元或電子電路中執(zhí)行類似的操作是足夠的。
在其中打印機驅(qū)動器12不一定與YCC輸入符合的配置中，期望區(qū)別打印機驅(qū)動器12是否與圖像處理應(yīng)用程序11中的YCC輸入符合，并且當(dāng)打印機驅(qū)動器只與RGB符合時省略上述處理，在這種情況下，YVV被轉(zhuǎn)換為RGB并且被輸出。如果打印機驅(qū)動器12與YCC輸入符合但是不一定與上述的非線性碼符合，則查看打印機驅(qū)動器12是否與圖像處理應(yīng)用程序11中的非線性碼符合，并且如果查看結(jié)果是否定的，則期望省略對應(yīng)于非線性轉(zhuǎn)換的上述處理部分。
對于在圖像形成單元2中的非線性轉(zhuǎn)換，可以使用提前準備的表格而不是所述方程。
從圖像處理應(yīng)用程序11向打印機驅(qū)動器12發(fā)送的非線性函數(shù)f(c)的參數(shù)不必是上述數(shù)值表，并且如果確定所述非線性特性通過YCC圖像形成單元2和cmyk轉(zhuǎn)換器3由共同的預(yù)定數(shù)值方程表達，則可以使用所述數(shù)值方程的參數(shù)。如果對于YCC圖像形成單元2和cmyk轉(zhuǎn)換器3預(yù)先假定了多個共同的固定非線性函數(shù)f(c)，則可以使用表示所述選擇的指數(shù)。如果cmyk轉(zhuǎn)換器3具有指定的內(nèi)在非線性函數(shù)，則可以由圖像形成單元2通過從cmyk轉(zhuǎn)換器3裝入來獲取表示非線性特性的數(shù)值表、數(shù)字參數(shù)或指數(shù)。如果預(yù)先假定了對于YCC圖像形成單元2和cmyk轉(zhuǎn)換器3共同的固定唯一非線性函數(shù)f(c)，則不必發(fā)送所述參數(shù)。
對于從圖像處理應(yīng)用程序11向打印機驅(qū)動器發(fā)送的非線性函數(shù)f(c)的信息，如果YCC圖像形成單元2產(chǎn)生和發(fā)送要應(yīng)用到圖像數(shù)據(jù)的非線性函數(shù)f(c)的參數(shù)，并且cmyk轉(zhuǎn)換器3計算對應(yīng)于反函數(shù)f’(c)的轉(zhuǎn)換則是足夠的，而不需要YCC圖像形成單元2產(chǎn)生和發(fā)送由YCC圖像形成單元2應(yīng)用到圖像數(shù)據(jù)的非線性函數(shù)f(c)的反函數(shù)f’(c)的參數(shù)。
由圖像處理應(yīng)用程序11向打印機驅(qū)動器12發(fā)送的非線性函數(shù)f(c)的參數(shù)不必是如上所述由YCC圖像形成單元2唯一地從非線性函數(shù)f(c)的反函數(shù)f’(c)確定的，而可以被調(diào)整來有意地作用于打印結(jié)果。
同樣可能的是，獨立地發(fā)送參數(shù)和應(yīng)用所發(fā)送的參數(shù)而不應(yīng)用對Cb和Cr共同的非線性特性。
在色度軸上非線性的函數(shù)f(c)不必與作為邊界的非彩色點(Cb＝Cr＝128)垂直對稱，如圖3所示，而是可以是不連續(xù)的，如圖6中的點劃線所示。
非線性編碼可以被應(yīng)用到不僅Cb、Cr而且可以應(yīng)用到Y(jié)。
cmyk轉(zhuǎn)換器3不必在初始化時根據(jù)非線性YCC格點來形成LUT，而可以在處理圖像數(shù)據(jù)時使用sYCC的偶數(shù)格點的預(yù)先記錄的LUT作為基準，對所接收的圖像數(shù)據(jù)的YCC的非線性特征進行逆轉(zhuǎn)換，并且通過內(nèi)插計算來轉(zhuǎn)換所述結(jié)果。
由圖像處理應(yīng)用程序11向打印機驅(qū)動器12發(fā)送的圖像數(shù)據(jù)不必是通過YCC編碼的三個像素信道的值，而也可以是可以引用YCC色彩空間的指數(shù)值。
存在這樣的情況其中在圖像處理應(yīng)用程序11的YCC圖像形成單元2的預(yù)先級中執(zhí)行用于調(diào)整在YCC色彩空間中的色彩或亮度的處理。YCC圖像數(shù)據(jù)讀出單元1可以從未示出的設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)讀取圖像數(shù)據(jù)，或者YCC圖像數(shù)據(jù)讀出單元1可以被省略，其中這種情況下，在圖像處理應(yīng)用程序11中產(chǎn)生YCC圖像。
以這種方式，可以通過將YCC圖像數(shù)據(jù)的色度分量轉(zhuǎn)換為非線性分量和以適當(dāng)改變的編碼密度發(fā)送所述分量來在色彩空間中局部改善色彩再現(xiàn)能力。圖7描繪了以與圖3相同的方式在作為均勻的色差空間的CIELAB色彩空間的色度圖上以YCC4[比特/信道]的信息量編碼的值的L*＝50±5的范圍。具體上，圖7示出了通過將非線性函數(shù)f(c)應(yīng)用到Cb和Cr的每一個以改變密度而獲得的編碼結(jié)果?？梢钥闯?，在非彩色點附近的密度變高。通過特別提高非彩色點或皮膚色彩附近的密度，有可能改善自然圖像的色彩再現(xiàn)能力。
產(chǎn)業(yè)上的應(yīng)用性按照本發(fā)明，如上所述，可以通過轉(zhuǎn)換YCC圖像數(shù)據(jù)的色度分量和發(fā)送所述分量以用于適當(dāng)改變編碼密度來局部改善在色彩空間中的色彩再現(xiàn)能力。
權(quán)利要求
1.一種圖像信號處理方法，其中，當(dāng)亮度色度分離空間YCbCr的輸入圖像數(shù)據(jù)被編碼為用于打印的圖像數(shù)據(jù)時，色度Cb、Cr被非線性函數(shù)f(c)非線性轉(zhuǎn)換處理，以便產(chǎn)生用于打印的圖像數(shù)據(jù)YCb’Cr’。
2.按照權(quán)利要求1的圖像信號處理方法，其中在對于視覺重要或期望被再現(xiàn)到高分辨率的部分中通過所述非線性處理來提高灰度分辨率。
3.一種圖像信號處理方法，包括向用于打印的圖像數(shù)據(jù)YCb’Cr’應(yīng)用非線性函數(shù)f(c)的反函數(shù)f’(c)的非線性轉(zhuǎn)換，所述用于打印的圖像數(shù)據(jù)YCb’Cr’是通過對亮度色度分離空間YCbCr的圖像信號的色度Cb、Cr應(yīng)用所述非線性函數(shù)f(c)的非線性轉(zhuǎn)換而獲得的；應(yīng)用色彩空間轉(zhuǎn)換處理以匹配輸出器件的色彩空間；將所述用于打印的圖像數(shù)據(jù)YCb’Cr’轉(zhuǎn)換為用于打印輸出的圖像數(shù)據(jù)。
4.按照權(quán)利要求3的圖像信號處理方法，其中通過使用方程的處理來執(zhí)行非線性轉(zhuǎn)換處理和色彩空間轉(zhuǎn)換處理中的至少一個，以便將用于打印的圖像數(shù)據(jù)YCb’Cr’轉(zhuǎn)換為用于打印輸出的圖像數(shù)據(jù)。
5.按照權(quán)利要求3的圖像信號處理方法，其中通過引用預(yù)先編制的查找表來執(zhí)行非線性轉(zhuǎn)換處理和色彩空間轉(zhuǎn)換處理中的至少一個，以便將用于打印的圖像數(shù)據(jù)YCb’Cr’轉(zhuǎn)換為用于打印輸出的圖像數(shù)據(jù)。
6.按照權(quán)利要求3的圖像信號處理方法，其中查找表通過下列方式形成使用所述非線性函數(shù)f(c)的反函數(shù)f’(c)向由所述非線性函數(shù)f(c)的非線性轉(zhuǎn)換來處理的用于打印的圖像數(shù)據(jù)YCb’Cr’的色彩空間中的均勻網(wǎng)格應(yīng)用非線性轉(zhuǎn)換處理，并且計算與通過所述反函數(shù)f’(c)的所述非線性處理而獲得的非均勻網(wǎng)格中的輸出器件的色彩空間相匹配的輸出值；并且其中所述查找表被引用來將所述用于打印的圖像數(shù)據(jù)YCb’Cr’轉(zhuǎn)換為用于打印輸出的圖像數(shù)據(jù)。
7.一種圖像信號處理方法，其中當(dāng)亮度色度分離空間YCbCr的輸入圖像數(shù)據(jù)被編碼為用于打印的輸入圖像數(shù)據(jù)時，色度Cb、Cr被非線性函數(shù)f(c)非線性轉(zhuǎn)換處理，以便產(chǎn)生用于打印的圖像數(shù)據(jù)YCb’Cr’；并且其中所述用于打印的圖像數(shù)據(jù)YCb’Cr’被所述非線性函數(shù)f(c)的反函數(shù)f’(c)非線性轉(zhuǎn)換處理，以執(zhí)行與輸出器件的色彩空間匹配的色彩空間轉(zhuǎn)換，據(jù)此將所述用于打印的圖像數(shù)據(jù)YCb’Cr’轉(zhuǎn)換為用于打印輸出的圖像數(shù)據(jù)。
8.一種圖像信號處理裝置，包括非線性轉(zhuǎn)換處理部件，用于在將在亮度色度分離空間YCbCr中的輸入圖像數(shù)據(jù)編碼為用于打印的圖像數(shù)據(jù)的過程中，通過非線性函數(shù)f(c)來對色度Cb、Cr進行非線性轉(zhuǎn)換處理，其中輸入的圖像數(shù)據(jù)YCbCr被所述非線性轉(zhuǎn)換處理部件轉(zhuǎn)換為用于打印的圖像數(shù)據(jù)YCb’Cr’。
9.按照權(quán)利要求8的圖像信號處理裝置，其中所述非線性轉(zhuǎn)換處理部件在對于視覺重要或期望被再現(xiàn)到高分辨率的部分中提高灰度分辨率。
10.一種圖像從處理裝置，包括非線性轉(zhuǎn)換處理部件，用于通過非線性函數(shù)f(c)的反函數(shù)f’(c)向用于打印的圖像數(shù)據(jù)YCb’Cr’應(yīng)用非線性轉(zhuǎn)換，所述用于打印的圖像數(shù)據(jù)YCb’Cr’是通過經(jīng)由所述非線性函數(shù)f(c)對亮度色度分離空間YCbCr的圖像信號的色度Cb、Cr進行非線性轉(zhuǎn)換而被獲得的；色彩空間轉(zhuǎn)換處理部件，用于應(yīng)用色彩空間轉(zhuǎn)換處理以匹配輸出器件的色彩空間；據(jù)此用于打印的圖像數(shù)據(jù)YCb’Cr’被轉(zhuǎn)換為用于打印輸出的圖像數(shù)據(jù)。
11.按照權(quán)利要求10的圖像從處理裝置，其中通過方程處理部件來形成所述非線性轉(zhuǎn)換處理部件和色彩空間轉(zhuǎn)換處理部件之中的至少一個。
12.按照權(quán)利要求10的圖像信號處理裝置，其中用于執(zhí)行非線性轉(zhuǎn)換處理和色彩空間轉(zhuǎn)換處理之中的至少一個的查找表被提供來分別作為所述非線性轉(zhuǎn)換處理部件和色彩空間轉(zhuǎn)換處理部件，并且其中通過引用所述查找表來執(zhí)行所述非線性轉(zhuǎn)換處理和色彩空間轉(zhuǎn)換處理之中的至少一個。
13.按照權(quán)利要求10的圖像信號處理裝置，還包括查找表形成部件，用于通過下列方式來形成查找表使用所述非線性函數(shù)f(c)的反函數(shù)f’(c)向由所述非線性函數(shù)f(c)的非線性轉(zhuǎn)換來處理的用于打印的圖像數(shù)據(jù)YCb’Cr’的色彩空間中的均勻網(wǎng)格應(yīng)用非線性轉(zhuǎn)換處理，并且計算與通過所述反函數(shù)f’(c)的所述非線性處理而獲得的非均勻網(wǎng)格中的輸出器件的色彩空間相匹配的輸出值；轉(zhuǎn)換處理部件，用于引用由所述查找表形成部件形成的查找表，以將所述用于打印的圖像數(shù)據(jù)YCb’Cr’轉(zhuǎn)換為用于打印輸出的圖像數(shù)據(jù)。
14.一種圖像信號處理裝置，包括用于產(chǎn)生用以打印的圖像數(shù)據(jù)的部件，所述用于產(chǎn)生用于打印的圖像數(shù)據(jù)的部件，在將在亮度色度分離空間YCbCr中的輸入圖像數(shù)據(jù)編碼為用于打印的圖像數(shù)據(jù)的過程中，通過非線性函數(shù)f(c)來對色度Cb、Cr進行非線性轉(zhuǎn)換處理以產(chǎn)生用于打印的圖像數(shù)據(jù)YCb’Cr’；轉(zhuǎn)換處理部件，用于所述通過非線性函數(shù)f(c)的反函數(shù)f’(c)向由所述用于產(chǎn)生用以打印的圖像數(shù)據(jù)的部件產(chǎn)生的、用于打印的圖像數(shù)據(jù)YCb’Cr’應(yīng)用非線性轉(zhuǎn)換，并且所述處理部件用于應(yīng)用與輸出器件的色彩空間匹配的色彩空間轉(zhuǎn)換處理，以將用于打印的圖像數(shù)據(jù)YCb’Cr’轉(zhuǎn)換為用于輸出打印的圖像數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于輸出彩色圖下的圖像信號處理方法。在一個YCC圖像形成單元(2)中將輸入的圖像數(shù)據(jù)YCbCr編碼為用于打印的圖像數(shù)據(jù)的過程中，通過非線性函數(shù)f(c)來非線性轉(zhuǎn)換處理色度Cb、Cr，并且亮度Y保持不受影響，以便產(chǎn)生用于打印的圖像數(shù)據(jù)YCb′Cr′。cmyk轉(zhuǎn)換器通過使用非線性函數(shù)f(c)的反函數(shù)f′(c)，對由YCC圖像形成單元(2)產(chǎn)生的打印圖像數(shù)據(jù)YCb′Cr′進行非線性轉(zhuǎn)換。對應(yīng)于輸出器件的色彩空間，進行色彩空間轉(zhuǎn)換，以便將打印圖像數(shù)據(jù)YCb′Cr′轉(zhuǎn)換為打印輸出圖像數(shù)據(jù)cmyk。由此，在寬色域內(nèi)局部控制編碼密度，從而改善色彩再現(xiàn)能力。
文檔編號H04N1/46GK1647498SQ0281604
公開日2005年7月27日 申請日期2002年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月17日
發(fā)明者石神光一朗 申請人:索尼株式會社