JPH021894A

JPH021894A - 物体の色特性を発生する方法と装置

Info

Publication number: JPH021894A
Application number: JP63307082A
Authority: JP
Inventors: Richard Economy; リチャード・エコノミイ; Walter R Steiner; ウォルター・ロバート・ステイナー
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1987-12-18
Filing date: 1988-12-06
Publication date: 1990-01-08
Anticipated expiration: 2014-07-26
Also published as: EP0321290A3; US4965745A; IL88030A; IL88030A0; EP0321290A2; DE3853664T2; JP2923648B2; DE3853664D1; EP0321290B1

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。

Description

【発明の詳細な説明】発明の背景この発明は計算機画像発生（ＣＩＧ）に用いるカラー・
セル生地、更に具体的に云えば、表示の為の適切な色情
報を求める予備的な処理が、他のＣＩＧ方式で使われて
いた極く普通の赤、緑、青（ＲＧＢ）　、又は赤、緑、
青、半透明度（ＲＧＢＴ）の色空間ではなく、ＹＩＱ色
空間で行なわれる様な実時間ＣＩＧ装置に対するカラー
・セル生地に関する。

例えば１９８６年１２月１９日に出願された係属中の米
［１特許出願通し番号第９４３，６９０号では、ＣＩＧ
装置に役立つ金色セル生地発生器は、ＣＩＧ装置の解像
度の高い表示チャンネルにあるＲＧＢＴ成分の各々に対
し、生地を計算する１６個の並列通路を必要とする。並
列計算動作を行なう前に、セル・マツプ・データを圧縮
しても、解像度の高い１チヤンネル当たり、６４個の並
列論理通路が未だ残っている。それに伴う！−−ドウエ
アとそれに関連する寸法及びコストは、ＣＩＧ装置でこ
のカラー・セル生地方式を利用することが出来ない程の
ものであり、その為、白黒生地しか利用することが出来
ない。

一般的に人間の目は、輝度の変化よりも、色の変化に対
して感度が低い。目が輝度に対して比較的感度が高いと
共に、色の変化に対して比較的感度が鈍いことを活用し
て、像のカラー・セル生地を呈示するＣＩＧ装置の計算
負荷並びに必要な）−ドウエアを減少しながらも、観察
者が適切な色情報並びに訓練の為の手掛かりが得られる
様に、像の適切な演色を保つことが望ましい。

典型的には、ＣＩＧ装置は、航空機を操縦すると云う様
な課題を行なう為に、オペレータ／観察者を訓練する為
に利用することが出来る。表示される像は必ずしも、カ
メラによって作られた場面の映像から予想される程に、
現実感を持たなくてもよいが、彼訓練員が模擬した場面
に対する反作用として条件反射有し、模擬するものと同
様な現実の外部の環境に応答して、同じ反作用を行なう
と予想される様にする為に、十分な現実感がなければな
らない。

この発明では、上に述べた問題を解決する実際的な解決
策としての将来性のある１つの可能性が、カラー・セル
生地処理にＹＩＱ方式を使うことである。ＹＩＱ方式で
は、Ｙが輝度又は明るさを表わし、夫々同相及び直角位
相の！及びＱがクロマを表わす。

カラー・テレビ装置は、ＭＩＱビデオを用い、Ｍが輝度
を表わし、■及びＱが表示すべき像のクロマを表イ〕す
が、−船釣に処理はアナログ信号又は連続的な信号を用
いて行なわれ、倍率及び負の信号の値に対する特別の考
慮をしなくてもよい。

これと対照的に、計算機画像発生装置では、処理はディ
ジタル領域又は離散的な領域で行なうのが典型的であり
、精度が予定のビット数に制限されており、負の値を持
つ関数を能率よく処理する為に、データの修正を利用す
ることがある。

従って、この発明の目的は、計算機画像発生装置でカラ
ー・セル生地情報を処理するのに必要なハードウェア及
び論理回路を少なくすることである。

別のに１的は、計算機画像発生装置でＹＩＱカラー・セ
ル生地処理を用いる装置と方法を提供することである。

発明の要約この発明では、赤、緑及び青（ＲＧＢ）の原像の記述子
が対応する輝度（明るさ）、同相成分及び直角位を目成
分（Ｙ　Ｉ　Ｑ）形式に変換される。この発明の一面で
は、データベース又はセル生地マツブから利用し得る様
なＲＧＢデータがＹＩＱデータに変換され、この後ＹＩ
Ｑデータが別のデータベース又はセル生地マツプに記憶
され、このマツプが像を処理する為のデータベースとし
て使われる。ＲＧＢデータからＹＩＱデータへの変換は
、物体のカラー・セル生地の属性を定義する用法の変更
に過ぎず、従って変換は能率よく行なうことが出来る。

勿論、対応するＲＧＢデータを発生したり或いは呼出し
たすせずに、データベース又はカラー・セル生地情報は
直接的にＹＩＱ形式で限定することが出来る。

この発明の別の利点を達成する為、フルスケール単位で
表わされたＹＩＱデータは、処理の前に倍率をかけて選
定し直しく即ち、■及び／又はＱの負の値に対して正の
値を改めて割当て）、こうしてＹ、　　Ｉ及びＱの値が
、−層少ない数のビットによって表わされ、従って処理
の為に必要な並列ビット伝送通路が一層少なくて済む様
にすることが出来る。更に、人間の目は、明るさの変化
よりも、色の変化に対する感度が低いから、明るさを表
わすＹの値は普通のセル生地の解像度で、即ち、ある細
度レベルで計算し、これに対して（クロマ又は色を表わ
す）■及びＱの値は、普通のセル生地の解像度の１／４
又は１／１６と云う様な低下したセル生地の解像度又は
−層粗い細度レベルで計算して、更にハードウェアを節
約することが出来る。

ＲＧＢデータを処理する装置では、Ｒ，Ｇ及びＢ成分の
各々に対し、典型的には１６ビツトの解像度及び対応す
る１６個の並列データ通路を用いて、通路の合計は４８
個になるが、■及びＱをＹの解像度の１／４で処理する
様な、この発明に従って倍率をかけ、選定し直したＹＩ
Ｑデータを処理する装置では、Ｙに対して１６個の並列
データ通路が必要であるが、■及びＱの各々に対しては
、４個の並列データ通路しか必要としない。この発明で
ＹＩＱ処理を行なう時の並列データ通路の合計が２４個
になる結果、ＲＧＢ方式に比べて２：１の節約になる。

最終的に表示される物体の色は、ＹＩＱ処理を使う時、
ＲＧＢ処理によって得られるものに比べて、若干低下す
ることが予想されるが、この発明によるＹＩＱ処理を使
う時のハードウェアの節約並びにそれに関連した経費の
節約は、特に実際の物体との密接な色の対応関係が重要
とは見なされない様な装置では、この低下を補って余り
ある。更に、主観試験によると、従来のＲＧＢＴ処理と
この発明のＹＩＱＴ処理との間には、知覚し得る様な差
異が殆んどないことが判った。

処理の後、この結果得られた、倍率をかけ、選定し直し
た単（立で表わされるＹ、ｌ及びＱの値を、テーブル・
ルツアップ等の助けを借りて、もとのフルスケールのＹ
、Ｉ及びＱ　’Ｉｔ位に倍率を戻す。

典型的にはディジタル形式のフルスケ−ノドのＹ。

■及びＱの値は、ＲＧＢの値に変換することが出来る。

こうして得られたＲＧＢの値を、表示回路で最終的に使
う前に、更に処理して条件づける回路に供給することが
出来る。

半透明度データはＲＧＢＴデータベース又はカラー舎セ
ル生地マツプの一部分である。この発明の１実施例では
、ＲＧＢＴデータベースからの半透明度データを、ＲＧ
ＢＴデータベースから取出したＹＩＱデータのＹデータ
成分と同様に処理することが出来る。別の実施例では、
ＹＩＱデータが前に述べた様に処理され、Ｙデータの値
は、もとのフルスケールの７７１１位に倍率を戻した後
、それを使ってテーブル・ルックアップのアクセスを行
なう。これによって、フルスケール単位の半透明度の値
を持つ信号が得られる。半透明度を表わすこの信号は、
典型的にはディジタル形式であるが、半透明度Ｙデータ
と同様に、表示回路で最終的に使う前に、更に処理して
条件づける回路に供給することが出来る。

この発明の新規と考えられる特徴は特許請求の範囲に具
体的に記載しであるが、この発明自体の構成、作用及び
その他の目的並びに利点は、以下図面について詳しく説
明する所から、最もよく理解されよう。

詳しい説明１９８６年１２月１９０に出願された係属中の米国特π
′１出願通し番号第９４３，６９０号に例示されている
様なあるカラー生地発生方式では、色空間を限定する為
に、互いに直交する赤、緑及び青（ＲＧＢ）のカラー軸
が使われている。物体に於ける光の透過の程度を表わす
半透明度（Ｔ）と呼ぶ別の特性（これはなしく不透明）
から全部（透明）まで変り得る）をＲＧＢデータと一緒
に、それと同様に処理することが出来る。

この発明をどう使うかを説明する例として、この発明を
１９８６年５月２１日に出願された係属中の米国特許出
願通し番号第８６５，５９１号に例示される様なＣＩＧ
装置に使った場合について説明する。この米国特許出願
に示される様なセルの混合及びセルの平滑化に必要な情
報が得られる様にする為、フルカラーのセル生地は、Ｃ
ＩＧ装置の高解像度のチャンネルで、４つのＲＧＢＴ成
分の各々に対し、生地を計算する１６個の並列通路を用
いる。

図面全体にわたり、同様な部分には同じ参照数字を用い
ているが、第１図には、ＲＧＢ直交系及びこの発明のＹ
ＩＱ直文系の間の関係が示されている。この明細書で云
うＹ成分は明るさ（輝度）を表わし、■及びＱ成分は色
信号のクロマを表わす、Ｉ及びＱ部分は同相成分及び直
角位相成分と呼ぶこともある。後で詳しく説明するが、
Ｙ成分を、対応するＲＧＢ系での処理で使われるのと同
じ画素の解像度で表わし、これに対してＩ及びＱ成分を
夫々それより低い画素の解像度で表わす時、この発明の
利点が得られる。

図示の様に、ＲＧＢ系１０は、夫々Ｒ，Ｇ、　　Ｂと記
した互いに直交する３つの軸によって表わすことが出来
る。直交３軸系１０の各々の軸が、系の原点からの対応
するＲＧＢ色の単調に変化する色強度を表わす。１つの
軸の色の純粋な演色でない色には、３輔系内で、赤、緑
及び青の原色の夫々の強度の組合せを表わす位置が割当
てられる。

典型的には、各軸は２５６個、即ち、２８個の離散的な
強度に分割され、原点（０，０，Ｏ）が黒を表わし、点
（２５５，２５５，２５５）が白を表イフす。

同様に、ＹＩＱ系２０は夫々Ｙ、　　Ｉ及びＱと記した
互いに直交する３軸で表わすことが出来る。

Ｙ軸が単調に変化する明るさ又は輝度特性を表わし、Ｉ
及びＱ軸が夫々単調に変化するクロマ情報を表わす。Ｙ
ＩＱ系の向き、特にデータベースを構成する為に使われ
る様な現存のＲＧＢ系からの向きを決定する１つの方法
は、Ｙ軸をＲＧＢ系の原点（０，０，０）から点（２５
５，２５５，２５５）又は、ＲＧＢ系の同じＲ，Ｇ及び
Ｂ座標を持つこの他の任意の点までのベクトルと一致す
る様に指定し、Ｙ、　　Ｉ及びＱ軸の直交性及び相対的
な位置を保つことである。この様な変換を行なうと、Ｒ
ＧＢ系の１点の座標は、次の式に従って、ＹＩＱ系内の
対応する点に写像することが出来る。

Ｙ−０，２９９Ｒ＋０．５８７Ｇ＋０．１（４Ｂ　　　
　　　　（Ｉ）１−０．５９６Ｒ−０，２７４Ｇ−０，
３２２Ｂ　　　　　　　（２）Ｑ−０，２１１Ｒ−０，
５２３Ｇ＋０．３１２Ｂ　　　　　　　（３）こ＼でＹ
、　　Ｉ及びＱは、ＲＧＢ系内の座標Ｒ，Ｇ及びＢを持
つ点に対応する、ＹＩＱ系内の点の座標を表わす。ＲＧ
Ｂ系内の各々の軸に沿った値が０乃至２５５の範囲内（
即ち、２５６ビツト）であれば、ＹはＯ乃至２５５の範
囲、■は約−１５１乃至＋１５１の範囲、Ｑは約−１３
３乃至＋１３３の範囲である。ＲＧＢデータベース内の
各点をＹＩＱ系内の対応する点に変換して、ＹＩＱデー
タベースを作ることが出来る。勿論、対応するＲ、　Ｇ
及びＢ座標を決定しなくても、ＲＧＢデータベースを作
成するのと同様に、Ｙ、　　Ｉ及びＱ座標を直接的に指
定して、データベースに記憶することが出来る。更に、
ＲＧＢ系もＹＩＱ系もデータ点を定める用法を表わすも
のであるから、一方の系から他方の系への変換には大が
＼りな計算を必要としない。式（Ｉ）、（２）及び（３
）から得られたＹ、　　！及びＱ座標を直接的に操作す
ることが可能であるが、この結果得られたＹ、Ｉ及びＱ
座標に倍率をかけ、そのＩ及びＱの値を必要であれば正
の数に変換する方が更に便利であることが判った。

第２図には、この発明に従ってＲＧＢデータをＹＩＱ情
報に変換するのに役立つ装置が示されている。ＲＧＢＴ
データベース又はセル生地マップ３０が、磁気ディスク
又はテープの様なバルク記憶媒質に記憶された場面記述
子を持っている。関連した制御作用と共にＲＧＢＴデー
タベースを使う装置が、前に引用した係属中の米国特許
出願通し番号節９４３．６９０号に記載されている。図
面に示す装置が、半透明度に関係する成分を必要としな
い様な、ＲＧＢデータベースを用いる操作にも同じ様に
使えることを承知されたい。

表示装置（図面に示してない）に表示すべき画素の特性
を決定する等の為に、データベース３０のＲＧＢＴデー
タを必要とする時、Ｒ，Ｇ及びＢデータ点の記述子はデ
ータベース３０の夫々の出力から利用出来る様にし、こ
れに対して関連するＴデータ点の記述子は、データベー
ス３０の別の出力から利用し得る様にする。公知の様に
、ＣＩＧ装置からのタイミング及び同期信号（図面に示
してない）に応答して、データベース３０からＲＧＢＴ
データを要請する。Ｒ，Ｇ及びＢデータを受取る為に入
力がデータベース３０の出力に結合されている変換回路
３５が、供給されたＲ、Ｇ及びＢデータに応答して、式
（Ｉ）、（２）及び（３）に従って、対応するＹ、　　
Ｉ及びＱ座標を発生する。この結果変換回路３５の出力
に利用出来るＹ、　　！及びＱ座標情報が、倍率回路３
８の入力に供給される。半透明度情報Ｔは、変換回路３
５の内部遅延を埋合せる様に遅延させることが出来るが
、それがデータベース３０の別の出力から、倍率回路３
８の別の入力に結合され、この為、倍率回路３８が受取
るＹＩＱＴデータが、データベース３０から供給された
ＲＧＢＴデータと対応する。倍率回路３８が供給された
Ｙ、Ｉ、Ｑ及びＴ情報に夫々倍率をかけ、ｌ及び／又は
Ｑの値が、もし最初に負であれば、それを正の値として
選定し直す。この結果得られた倍率をかけ、選定し直及
びＴ’　）が夫々倍率回路３８の出力に利用出来る様に
なる。タイミング及び同期信号（図面に示してない）が
ＹＩＱデータの変換及びｙ’ｉ’Ｑ’　Ｔ’　データの
記憶の調整をする為に、同期源（図面に示してない）か
ら、データベース３０、変換回路３５及び倍率回路３８
に供給される。変換回路３５及び倍率回路３８は、公知
の様に、計算機プログラムの一部分として構成するのが
便利である。

現在好ましいと考えられる実施例では、変換回路３５及
び倍率回路３８は、倍率回路３８の夫々の出力に利用し
得る倍率をかけたＹ’、Ｉ’Ｑ′及びＴ′データを発生
する為にオフラインで動作させる。これらのデータがＹ
′　ビＱ’　Ｔ’データベース又はセル生地マツプ４０
に供給され、その中に記憶される。データベース４０は
　Ｙ　／Ｉ’、Ｑ’及びＴ′データに対する夫々の出力
を持っているが、後で説明する様に、処理回路にＹ’、
Ｉ’、Ｑ’及びＴ′データを供給する様に接続すること
が出来る。

倍率回路３８が、セル生地マツプ全体にわたって、変換
回路３５から受取ったＹ、　　Ｉ及びＱセル生地信号の
各々に対する最大値及び最小値を決定する。Ｙ′　ビＱ
’　Ｔ’セル生地マツプ４０にあるＹ’、Ｉ’及びＱ′
生地セルの各々には、圧縮された生地セルの値を表わす
好ましくは４ビツトの圧縮された値が割当てられる。Ｙ
　／、ビ及びＱ′に対して割当てられる値は、対応する
Ｙ、　　１及びＱの圧縮前のセル生地の値の最小値及び
最大値の間の、夫々圧縮前の生地信号の相対的な位置に
基づいて決定される。生地セルの値を圧縮する為に４ビ
ツトを使うと、割当てし直した最小値はＯで表わすこと
が出来、割当てし直した最大値は１５で表わすことが出
来る。最初にＹ、　　Ｉ及びＱセル生地の値全体にわた
って、もとの値を標本化して、最小値及び最大値を決定
し、その後圧縮されたＹ’、Ｉ’及びＱ′の値を割当て
ることにより、圧縮された値の利用し得る範囲全体を使
うから、利用し得る圧縮された値の効率のよい割当てが
保証される。

回路部品の間の接続を１本の線で全体的に示しであるが
、装置全体のスルーブツトを増加する為に、希望する場
合、並列データ転送を用いてもよいことは云うまでもな
い。更に、Ｒ，Ｇ、Ｂ及びＴ成分と、Ｙ、Ｉ、Ｑ及びＴ
成分のデータの各々に対し、別々の接続及び回路を希望
によって用いてもよい。

データベース４０が、表示すべき場面の内、処理すべき
部分に関係する信号指令（図面に示してない）に応答し
て、適切な細度レベル又は解像度で、Ｙ’　　　Ｉ’、
Ｑ’及びＴ′データを夫々の出力に供給する。例えば、
Ｒ，Ｇ、Ｂ及びＴ成分の各々と、変換されたＹＩＱデー
タのＹ、　　Ｉ及びＱ成分の各々とが、１６ビツトの解
像度で表わされるＲＧＢＴデータを利用することが出来
るが、これに対応する倍率をかけたＹ’、Ｉ’、Ｑ’及
びＴ′データの各々は４ビツトの解像度で表わすことが
出来る。

更に、ＲＧＢＴ情報はＩ１１異なる細度レベル（ＬＯＤ
）で記憶することが出来る。あるＬＯＤの解像度が、視
点から表示すべき場面への予定の距離区間に対応する。

予定の区域、即ち最も小さい単位のセル又は画素を物体
の定義の為に持っていて、従って解像度が最も細かい様
な、最も細度の高いＬＯＤは、視点に最も接近しており
、この後の各々の一層ＦｉｌいＬＯＤは、セルが一層大
きく、それに対応して細度が一層低く、解像度が一層粗
くなる。予定のＬＯＤの物体に対するＲＧＢＴ情報は、
−船釣にデータベース３０内のその予定のＬＯＤの所に
全て記憶されている。然し、この発明の利点を達成する
為には、ＲＧＢＴデータに対応するＹ′データは、デー
タベース４０内で、データベース３０のＲＧＢＴデータ
のＬＯＤの所に記憶することが出来るが、関連する工′
及びＱ′データは、データベース４０内で、それより粗
いＬＯＤ。

典型的には次に粗いＬＯＤの所に記憶される。Ｙ１■及
びＱの記憶の詳細は、後で第５図及び第６図について説
明する。更に、希望する場合、Ｙ′１’、Ｑ’及びＴ′
の各々を記憶する為に、別々のデータベース（図面に示
してない）を用いてもよい。

第３図には、ＹＩＱＴ色情報を処理する装置が示されて
いる。平滑及び混合動作の詳しい説明は、前に引用した
係属中の米国特許出願第８６５．５９１号を参照された
い。こ＼では、この発明を理解するのに必要な範囲の処
理を説明する。データベース４０（第２図）からの２種
類の細度レベル（ＬＯＤ）又は解像度に於ける倍率をか
けた値Ｙ′が、ＬＯＤ　（Ｎ）Ｙ’平滑回路５０及びＬ
ＯＤ　（Ｎ４Ｍ）Ｙ’平滑回路５２の夫々の入力に供給
される。同様に、データベース４０（第２図）からの夫
々２種類のＬＯＤに於ける倍率をかけ並びに／又は選定
し直した値ビ及びＱ′と倍率をかけた値Ｔ′が、ＬＯＤ
　（Ｎ）及びＬＯＤ　（Ｎ４Ｍ）Ｉ’平滑回路５４、Ｌ
ＯＤ　（Ｎ）及びＬＯＤ（Ｎ４Ｍ）Ｑ’平滑回路５６及
びＬＯＤ　（Ｎ）及びＬＯＤ　（Ｎ十Ｍ）Ｔ’平滑回路
５８の夫々の人力に供給される。不要の繰返しを避け−
る為、ｌ′Ｑ′及びＴ′チャンネルについては、１つの
平滑回路だけを示しである。Ｉ’、Ｑ’及びＴ′チャン
ネルに対する回路は、Ｙ′チャンネルに対する回路と同
様に構成することが出来ることを承知されたい。添字Ｎ
及びＮ十Ｍは夫々の細度レベルを表わす。

Ｙ′平滑回路５０及びＹ′平滑回路５２の出力には、夫
々ＬＯＤ　（Ｎ）及びＬＯＤ　（Ｎ４Ｍ）の平滑された
値”’ＳＮ及びＹ’　Ｓ（Ｎ４Ｍ）を利用し得るが、そ
れがＹ′混合回路６０の夫々の入力に結合される。混合
回路６０がＹ′８Ｎ信号及びＹ′　　　信号の値を比例
的に混合する。Ｙ’５ＮＳ（Ｎ４Ｍ）信号及びＹ′　　　信号の混合した値を表わすＳ　（Ｎ
４Ｍ）Ｙ’Ｂ信号がＹ′混合回路６０の出力に出る。

Ｙ’Ｕ合回路６０の出力が倍率手段７０の入力に接続さ
れる。倍率手段７０が供給されて来た混合ＹＢ倍信号作
用する。これは倍率をかけた単位で表わされており、こ
うしてＹ８信号の値を式（Ｉ）から得られたのと同じＹ
信号の単位に倍率を変える様′に又は変換する様にする
。倍率手段７０の出力には、倍率をかけ直したＹ信号が
出る。

同様に、１′平滑回路５４の出力が１′混合回路６２の
入力に接続され、１′混合回路６２の出力が倍率回路７
２の人力に接続される。同様に、Ｑ′平滑回路５６の出
力がＱ′混合回路６４の入力に接続され、Ｑ′混合回路
６４の出力が倍率回路７４の人力に接続される。倍率回
路７２．７４の出力には、倍率をかけ直したＩ及びＱ信
号が出る。供給されて来たｒｓ及びＱＢ倍信号値に倍率
をかけ直す他に、倍率回路７２及び７４は夫々、適切な
場合、倍率をかけ直した値に負め値を割当てる。

別個の半透明度信号を処理する時、倍率をかけた半透明
度信号Ｔ′が、ＬＯＤ　（Ｎ）及びＬＯＤ（Ｎ＋Ｍ）に
対するＴ′平滑回路５８の入力に供給される。平滑回路
５８、Ｔ′混合回路６６及び倍率回路７６による半透明
度データの処理は、倍率をかけたＹ′データに対するＹ
′平滑回路５０、Ｙ′平滑回路５２、Ｙ′混合回路６０
及び倍率回路７０によって行なわれる処理と同様である
。倍率回路７６の出力から出る倍率をかけ直した半透明
度Ｔ信号は、ＲＧＢＴデータベース３０の半透明度信号
と同じ単位でディジタル形式（即ち離散的な形）で表わ
され、倍率回路７６の出力に出る。

倍率回路７０．７２．７４からのＹ、　　Ｉ及びＱ信号
が変換器８０に供給される。変換器８０が、式（Ｉ）、
（２）及び（３）から導き出した下記の式％式％（４）に従って、供給されて来たＹ、Ｉ、Ｑ情報から、Ｒ，Ｇ
及びＢの値を決定する。合成ＲＧＢデータの値が変換器
８０の人々の出力に所要の形式で発生され、倍率回路７
６．７８からの適切な半透明度信号Ｔと共にこの後処理
及び条件づけが行なわれてから、前に引用した２つの米
国特許出願に詳しく記載されている様に、最終的な表示
が行なわれる。

半透明度情報をＹ信号成分と共に符号化する時、Ｔ倍率
回路７８を使う。この人力がＹ′混合回路６０の出力に
接続され、ｙ／８信号を受取る。Ｔ倍率回路７８がその
出力に倍率をかけ直したＴ信号を発生する。半透明度情
報をこの様に符号化する時、半透明度チャンネルの部品
、即ち、Ｔ′平滑回路５８、Ｔ′混合回路６６及び倍率
回路７６は必要としない。Ｙ倍率回路７０，１倍率回路
７２、Ｑ倍率回路７４及びＴ倍率回路７６．７８は、何
れもテーブル・ルックアップになっていて、入力がそれ
に対して供給されて来た夫々の混合信号を受取る様にす
ることが出来る。夫々の入力信号を使って、ルックアッ
プ・テーブルをアドレスし、それに応答して、ディジタ
ル信号の夫々の信号が得られる。

この発明の１例では、Ｙ′、ビ、Ｑ′及びＴ′は何れも
４ビツトの圧縮データの値によって表わすことが出来る
。対応する平滑及び混合回路での処理により、更に端数
データの４ビツトが、この結果書られる各々の混合され
たＹ′、ビＱ′及びＴ′信号の値に付加えられ、それが
夫々の倍率回路に供給される。この結果、全体として８
ビツトの圧縮データの値を使って、対応する倍率回路７
０，７２，７４，７６．７８のルックアップ・テーブル
をアドレスすることが出来る。ルックアップ・テーブル
の出力は、倍率回路の出力であるが、これはルックアッ
プ・テーブルをアドレスするのに使われた圧縮されたデ
ータの値に対応する圧縮されていないＹ、Ｉ、Ｑ及びＴ
データの値に基づいて予定の形で割当てられる。

第４図には、この発明による予定の区域９０及び予定の
ＬＯＤに対するＹデータ記憶装置が略図で示されている
。各々のセル又は画素位置に記憶される値は、Ｙ　の様
な２つの添字を持っＹによｆｌｎって表わされる。ｍは行を表わし、ｎは列を表わす。輝
度Ｙデータの中に符号化されていない時の半透明度デー
タＴが、輝度Ｙデータと同じ解像度で５己憶される。

第５図には、同じ予定の区域９０に対し、第４図のＹデ
ータと対応するＩデータの記憶装置が略図で示されてい
る。各々のセル又は画素位置に記ｔαされる値は、Ｉ　
の様な２つの添字を持っＩにｙよって表わされる。こ＼でＸは行を表わし、ｙは列を表
わす。第５図に示すのと同様なデータ記憶方式を、第４
図のＹデータに対応するＱデータを記憶するのに使うこ
とが出来る。

第５図のＩデータ（従って、Ｑデータも）の１つのセル
９４が、第４図のＹデータの１個のセル９１の４倍の区
域をカバーすることに注意されたい。云い換えれば、Ｙ
ＩＱデータでは、Ｙデータ点が予定のＬＯＤの所に記憶
され、対応するＩ及びＱデータ点は夫々次に粗いＬＯＤ
の所に記憶される。従って、Ｙデータ（第５図）の４つ
のセル９１．９３．９５．９７を限定するデータは、夫
′座標”Ｉｆ　ｌ１ｌＱｌｌ・Ｙ１２１１１Ｑ１１・Ｙ
２１１１１Ｑ１１及びＹ２２１１１Ｑ１１を持つセルか
らのデータによって表わされる。即ち、４つのＹ座標の
各々が、同じ１対のＩ及びＱ座標と関連している。希望
により、対応する輝度Ｙに対し、■及びＱデータは他の
一層粗いＬＯＤの所に記憶することが出来る。

この発明の一面では、倍率回路３８（第２図）が、典型
的にはディジタル形式で表わされていて、夫々１６ビツ
トの解像度を持つＹ、Ｉ、Ｑ及びＴデータを受取り、夫
々の出力に倍率をかけたデータＹ’、Ｉ’、Ｑ’及びＴ
′が利用出来る様にする。倍率回路３８に供給されるＹ
、Ｉ、Ｑ及びＴデータが倍率をかけられ、又は０乃至１
５（即ち、４ビツトの解像度で表わすことが出来る）の
範囲に写像され、必要な場合、■及び／又はＱデータは
正の値に選定し直される。半透明度データＴは輝度デー
タＹと同様な論理に従って倍率がかけられる。Ｙ、Ｉ、
Ｑ及びＴデータの中間の値（即ち、最小値と最大値の間
）は、最小値及び最大値の間が−様な間隔であると仮定
すると（即ち、１次変換）、０乃至１５の範囲に写像さ
れる。

Ｒ，Ｇ、　Ｂ及びＴデータの各々に対して１６ビツトの
解像度を使う時、並列処理には合計６４本の線が必要で
ある。対応するＹ、Ｉ、Ｑ及びＴブタに倍率をかけ、倍
率をかけた各々の値Ｙ′Ｆ、Ｑ′及びＴ′を４ビツトの
解像度で表わすことにより、並列処理には２４本の線し
か必要としなくなる。半透明度Ｔデータを独立に処理せ
ず、前に第３図について述べた様に、輝度データＹから
導き出す時、更にハードウェアを節約することが可能で
ある。

Ｙ、Ｉ及びＱ色成分の各々に対して上に述べた４ビツト
の解像度を使う時、倍率をかけた単位で完全に色を定義
する為には、各々のＹＩＱセルは平均６ビツト、即ち輝
度Ｙデータに対する４ビツトと、■及びＱクロマ・デー
タに必要な合計の８ビツトの１／４とを必要とする。

もう−魔笛３図に戻って、サンプル処理動作の一例を説
明する。動作が、表示すべき像の内、スパンと呼ぶ区域
に対して行なわれる。１形式のスパンは１行又は１本の
線に８個の画素を含み、８本の線の長さを持つ。画素は
、表示装置（図面に示してない）のアドレス可能な最も
小さい要素である。

前に引用した係属中の米国特許出願通し番号第８６５．
５９１号に詳しく説明されているが、処理される各々の
画素に対し、その中心が、画素の像の中心を含む多角形
を限定する様なＹ′データ（４ビツト）の隣接するセル
が、２種類の隣接するＬＯＤの各々に対して選ばれ、選
択されたＹ′データがＬＯＤ　（Ｎ）Ｙ’平滑回路５ｏ
及ヒＬ。

Ｄ　（Ｎ＋Ｍ）平滑回路５２に供給される。平滑回路５
０及び５２が、夫々ＬＯＤ（Ｎ）及びＬｏＤ（Ｎ＋Ｍ）
で平滑データＹｓ（８ビット−４個が整数、４個が端数
）に対する値（８ビット−４個が整数、４個が端数）を
決定する。Ｙ′混合回路６０がＬＯＤ　（Ｎ）　、ＬＯ
Ｄ　（Ｎ＋Ｍ）の平滑データＹ′ｓを受取り、予定の手
順に従ってＹ’　Ｓデータを比例的に組合せ、混合Ｙ’
　Ｂデータ（８ビット−４個が整数、４個が端数）を決
定する。

（７４率回路７０が混合Ｙ’　Ｂデータを受取り、それ
に応答してＹデータ（Ｉ６ビツト）を決定する。

Ｙ′データの処理が、スパンの各々の画素に対して行な
われる。Ｔ′及びＱ′データ（夫々４ビツト）がＹ′デ
ータと同様に処理される。然し、１′データ及びＱ′デ
ータは、１行又は１本の線当たり等間隔の４個の画素を
持つ格子に対して処理され、等間隔の４本の線の長さを
持つ。Ｔ′及びＱ′の格子が何れも、Ｙ′スパンと同じ
区域をカバーする。処理された工′及びＱ′データの各
々の領域が、Ｙ′データを決定するのに使われた４個の
隣合う画素の区域をカバーする。４個の隣合う画素の１
つに対応するＹＢデータの各々の混合された値は、前に
説明した様に同じＴ′及びＱ′データと関連している。

以上、カラー・セル生地情報を処理するのに必要なハー
ドウェア及び論理回路を縮小する計算機画像発生装置η
を図面に示して説明した。更に、ＹＩＱ色処理を使うこ
とが出来る様な計算機画像発生装置を図面に示して説明
した。

この発明のある好ましい特徴を例によって示したが、当
業者にはいろいろな変更が考えられよう。

特許請求の範囲は、この発明の範囲内に属するこの様な
全ての変更を包括するものであることを承知されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図は普通のＲＧＢ座標系とこの発明の対応するＹＩ
Ｑ系を示す略図、第２図はこの発明に従ってＲＧＢデータからＹＩＱデー
タを求める２置のブロック図、第３図はこの発明に従っ
てＹＩＱデータを処理する装置のブロック図、第４図はこの発明による予定の区域に対するＹデータ記
憶装置の略図、第５図はこの発明による、第４図に示したのと同じ区域
に対するｌ及び／又はＱデータ記憶装置の略図である。主な符号の説明３０：ＲＧＢＴデータベース３５：変換器３８：倍率回路

Claims

【特許請求の範囲】１、計算機画像発生装置に用いられ、表示すべき場面の
物体の色特性を発生する方法に於て、前記場面内の色を
輝度成分（Ｙ）、同相クロマ成分（Ｉ）及び直角位相ク
ロマ成分（Ｑ）によって表わし、予定の第１の細度レベルでＹ成分を処理して、合成Ｙ成
分を決定し、予定の第２の細度レベルでＩ及びＱ成分の各々を処理し
て、夫々合成Ｉ及びＱ成分を決定し、該第２の細度レベ
ルは前記第１の細度レベルよりも粗く、合成Ｙ、Ｉ及び
Ｑ成分が表示すべき場面の物体色を表わす様にする工程
を含む方法。２、合成Ｙ、Ｉ及びＱ成分を対応する赤（Ｒ）、緑（Ｇ
）及び青（Ｂ）成分に変換する工程を含む請求項１記載
の方法。３、合成Ｙ成分に応答して、表示すべき物体を表わす半
透明度（Ｔ）データを求める工程を含む請求項１記載の
方法。４、第２の細度レベルが第１の細度レベルの１／４であ
る請求項１記載の方法。５、色を表わす工程が、第１のビット解像度でＹ、Ｉ及
びＱ成分を選定することを含み、更に、Ｙ、Ｉ及びＱ成
分が、前記第１のビット解像度より低い第２のビット解
像度で表わされる様にＹ、Ｉ及びＱ成分に夫々倍率をか
け、第２のビット解像度のＹ、Ｉ及びＱ成分を処理して、第
２のビット解像度の合成Ｙ、Ｉ及びＱ成分を決定し、第２のビット解像度の合成Ｙ、Ｉ及びＱ成分にもう一度
倍率をかけて、第１のビット解像度の合成Ｙ、Ｉ及びＱ
成分を形成し、該第１のビット解像度の合成Ｙ、Ｉ及び
Ｑ成分が表示すべき場面の物体の色を表わす様にする工
程を含む請求項２記載の方法。６、場面内の半透明度を第２のビット解像度の半透明度
（Ｔ）成分によって表わし、該Ｔ成分を第１の細度レベルで処理して、第２のビット
解像度に於ける合成Ｔ成分を決定し、該第２のビット解
像度の合成Ｔ成分に倍率をかけて、第１のビット解像度
の合成Ｔ成分を形成する工程を含む請求項５記載の方法
。７、計算機画像発生装置で、表示すべき場面の物体の色
特性を発生する方法に於て、表示すべき物体を表わす赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ
）色情報を対応する輝度（Ｙ）、同相（Ｉ）クロマ及び
直角位相（Ｑ）クロマ・データに変換し、Ｙ、Ｉ及びＱデータを処理して、合成Ｙ、Ｉ及びＱデー
タを決定し、合成Ｙ、Ｉ及びＱデータを対応するＲ、Ｇ及びＢ情報に
再び変換し、対応するＲ、Ｇ及びＢ情報が表示すべき物
体の色を表わす様にする工程を含む方法。８、Ｙ、Ｉ及びＱデータが第１のビット解像度で表わさ
れ、更に処理する工程が、Ｙ、Ｉ及びＱデータが第１のビット解像度より低い第２
のビット解像度で表わされる様に、Ｙ、Ｉ及びＱデータ
に倍率をかけ、第２のビット解像度のＹ、Ｉ及びＱデータを処理して、
第２のビット解像度の合成Ｙ、Ｉ及びＱデータを決定し
、第２のビット解像度の合成Ｙ、Ｉ及びＱデータに再び倍
率をかけて、第１のビット解像度の合成Ｙ、Ｉ及びＱデ
ータを求める工程を含む請求項７記載の方法。９、第２のビット解像度で処理する工程が、Ｉ及びＱデ
ータを、負である時に、正の値として選定することを含
み、再び変換する工程が、合成Ｉ及びＱデータを、適切
である時に、負の値として再び選定することを含む請求
項８記載の方法。１０、合成Ｙデータに応答して、表示すべき物体を表わ
す半透明度（Ｔ）情報を求める工程を含む請求項７記載
の方法。１１、処理する工程が、Ｙデータを予定の第１の細度レベルで処理し、Ｉ及びＱ
データの各々を、前記第１の細度レベルより粗い予定の
第２の細度レベルで処理することを含む請求項７記載の
方法。１２、第２の細度レベルが第１の細度レベルの１／４で
ある請求項１１記載の方法。１３、計算機画像発生装置で、表示すべき場面の物体の
色特性を発生する装置に於て、第１の予定のビット解像度で表わされた物体の第１の色
情報に倍率をかけて、前記第１の予定のビット解像度よ
り低い第２の予定のビット解像度で表わした物体の第２
の色情報を発生する第１の倍率手段と、入力が前記第１の倍率手段に結合されていて、第２の色
情報を受取り、第２のビット解像度で表わされた物体の
第３の色情報を決定する処理手段と、該処理手段に結合されていて、第３の色情報を受取り、
第３の色情報に応答して、第１のビット解像度で表わさ
れた物体の第４の色情報を発生する第２の倍率手段とを
有し、第４の色情報が表示すべき物体の色を表わす装置
。１４、第４の色情報が輝度（Ｙ）、同相（Ｉ）クロマ及
び直角位相（Ｑ）クロマ成分によって表わされ、更に装
置が、第４の色情報を受取る入力を持っていて、当該変
換手段に供給された第４の色情報に対応する赤（Ｒ）、
緑（Ｇ）及び青（Ｂ）色成分を決定する変換手段を含む
請求項１３記載の装置。１５、第３の色情報が輝度（Ｙ）、同相（Ｉ）クロマ及
び直角位相（Ｑ）クロマ成分によって表わされ、更に、
前記処理手段に結合されていて、第３の色情報のＹ成分
から、表示すべき物体を表わす半透明度（Ｔ）情報を求
める第３の倍率手段を有する請求項１４記載の装置。１６、第２の色情報が輝度（Ｙ）、同相（Ｉ）及び直角
位相（Ｑ）クロマ成分によって表わされ、前記処理手段
が、第１の解像度でＹ成分を処理するＹ処理手段と、第２の
解像度でＩ成分を処理するＩ処理手段と、前記第２の解
像度でＱ成分を処理するＱ処理手段とを有し、第１の解像度が第２の解像度より高い請求項１３記載の
装置。１７、第１の色情報が輝度（Ｙ）、同相（Ｉ）クロマ及
び直角位相（Ｑ）クロマ成分によって表わされ、更に装
置が、前記第１の倍率手段に結合された出力を持ってい
て、前記第１の倍率手段に対して第１の色情報を供給す
る記憶手段を有し、該記憶手段は第１の細度レベルでＹ
成分を記憶すると共に、対応するＩ及びＱ成分の各々を
第２の細度レベルで記憶し、第１の細度レベルが第２の
細度レベルより高い請求項１３記載の装置。