tb_companding_mu_law — 2D typed op

데이터 종류: signalsignal

호출: fullseye.apply(img, "tb_companding_mu_law", a=0.5, b=0.5)(2-D 는 이미지 1 장 + 스칼라 노브 2 개 a,b∈[0,1] 모델)

tb_companding_mu_law: input → output

*그림은 128×128 합성 입력에서 실제로 실행한 출력. 왼쪽이 입력, 오른쪽이 출력. 점군은 위에서 본 산점도(밝기 = z), 1-D 열은 꺾은선, 볼륨은 z 방향 최대값 투영, 동영상은 가운데 프레임, 복소 영상은 진폭이며, 그림이 되지 않는 반환값은 값 자체를 표시한다.*

노브 a 를 훑기(0.1 / 0.5 / 0.9, 다른 노브는 기본값):

tb_companding_mu_law: knob a sweep (docs site)

노브 b 를 훑기(0.1 / 0.5 / 0.9, 다른 노브는 기본값):

tb_companding_mu_law: knob b sweep (docs site)

단계(앞에 오는 op → 이 op, 왼쪽에서 오른쪽으로):

tb_companding_mu_law: stages (docs site)

다른 영상에서도(합성 장면 / 사진 / 동전. 윗줄이 입력, 아랫줄이 그 출력. 노브는 기본값):

tb_companding_mu_law: other inputs (docs site)

사용법

μ-법칙 압신 —— G.711 곡선을 임의의 1차원 신호에 적용.

> 아래 상세 설명은 원문입니다 —— 요약과 제목은 번역되어 있습니다.

Compress with `F(v) = sign(v) * ln(1 + mu|v|) / ln(1 + mu)` on the signal

scaled to `[-1, 1]`, quantise uniformly, expand back. The steps end up fine

near zero and coarse near full scale, which is the right allocation when the

interesting part of the signal is small compared with its peaks — speech,

vibration, anything with a large crest factor.

This is where mu-law comes from: the image operator

`companding_mu_law` is the same curve applied to intensity. Reporting both

keeps the family honest about which dimension the technique was designed for.

Applicability — it is the crest factor that decides. Measured on a sine

of amplitude *A* with one sample pinned at full scale, so the crest factor is

exactly `1/A` (mean square error relative to a uniform quantiser):

crest 50 4 bit 0.011 6 bit 0.014 (about 90x better)

crest 20 4 bit 0.122 6 bit 0.101

crest 6.7 4 bit 0.613 6 bit 0.616

crest 2.0 4 bit 4.22 6 bit 6.03 (several times WORSE)

So the rule is crest factor above roughly 7 — speech, vibration, impact.

Below that, a plain uniform quantiser wins and mu-law actively hurts.

★Note the peak is a single sample: on random signals of the same family

the advantage swung between 0.55 and 0.87 purely with the seed, because the

largest excursion sets the scale. Measure the crest factor of *your* signal,

do not assume it from the distribution.

Other limits: `mu` near 0 degenerates to uniform quantisation (that is how

you check the curve is doing anything), and the curve is fixed — unlike a

Lloyd-Max codebook fitted to the signal — which is the point when values must

stay comparable across recordings.

Typed bridge of the 1d op `companding_mu_law into the 2-D evolution registry: the same implementation, called under the op(v, a, b) convention. a drives mu (default 255) and b drives bits` (default 8).

참고(샘플 데이터·문헌)

• 샘플 데이터 카탈로그(DL URL / 라이선스) —— 2-D 는 skimage.data(BSD/public)+ 합성, 3-D 는 실데이터 소스(Stanford/PDS 등)의 DL URL.

• 연산자의 내력·참고문헌 —— 이 연산자 족의 바탕이 된 연구/기법의 출처.

Studio에서 시도하기

아래 프로그램은 실제로 실행됨을 확인했습니다(그림과 같은 입력). Studio 도움말에서는 이 블록이 버튼이 되어 즉시 불러와 실행할 수 있습니다.

img_to_signal 0.50 0.50
tb_companding_mu_law 0.50 0.50

▸ Load this pipeline  ·  Load & run

실행 가능한 예제(이 연산자를 실제로 호출하는 검증된 샘플)

아래 예제는 원래의 대장 op companding_mu_law를 호출한다. 이 브리지 op는 같은 구현을 fn(v, a, b) 규약에 맞춘 것뿐이므로 동작은 그대로 적용된다(호출 형식만 다름).

gallery2d_gray_arithpy -3.11 examples/gallery2d_gray_arith.py

타입이 이어지는 다음 연산자(signal 를 입력으로 받는 것)

identity · tb_create_funct_1d_array · tb_smooth_funct_1d_gauss · tb_smooth_funct_1d_mean · tb_derivate_funct_1d · tb_integrate_funct_1d · tb_zero_crossings_funct_1d · tb_abs_funct_1d

같은 카테고리(typed)

tb_points_to_voxel · tb_estimate_point_normals · tb_iss_keypoints · tb_project_points · tb_render_point_depth · tb_statistical_outlier_removal · tb_radius_outlier_removal · tb_voxel_grid_downsample


*Provenance: ops.py — 2D 연산자 레지스트리. 이 op 노트는 tools/opdocs.py md 가 자동 생성합니다(직접 편집하지 마세요).*

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