tb_quantize — 2D typed op

データ種: signalsignal

呼び出し: fullseye.apply(img, "tb_quantize", a=0.5, b=0.5) (2-D は 1 画像 + 2 スカラつまみ a,b∈[0,1] のモデル)

tb_quantize: input → output

*図は合成の入力 128×128 で実際に走らせた出力。左が入力、右が出力。点群は上から見た散布(明るさ = z)、1-D 列は折れ線、体積は z 方向の最大値投影、動画は中央フレーム、複素画像は振幅、絵にならない返り値は値そのもの。*

つまみ a を振る(0.1 / 0.5 / 0.9、もう一方は既定):

tb_quantize: knob a sweep (docs site)

*つまみ b は出力を変えない(実測: 0.1 / 0.5 / 0.9 で同一)。*

段階(前置きの op → この op。左から順):

tb_quantize: stages (docs site)

別の画像でも(合成シーン / 写真 / 硬貨。上段が入力、下段がその出力。つまみは既定):

tb_quantize: other inputs (docs site)

使い方

誤差モデルを明示したスカラー量子化器(ディザも選べる)。

> 以下の詳細説明は原文のままです —— 要約と見出しは訳出済み。

*bits* sets the number of levels `L = 2**bits` over the signal's own

min..max range. *mode* is `"round" (mid-tread, unbiased) or "truncate"`

(floor, the convention PIL's posterize and most fixed-point casts use).

The two differ by more than a rounding convention. With step

`Delta = range/(L-1) both have error variance Delta**2/12`, but

truncation also carries a mean of `-Delta/2`, so its mean square error is

truncate: Delta2/12 + (Delta/2)2 = Delta**2/3

round: Delta**2/12

— a factor of 4. Anything that measures a level (not just displays it)

must round.

*dither* adds noise before quantising so the error stops being a function

of the signal: `"tpdf"` (triangular, the audio standard — two uniform draws

summed, so the error's variance no longer depends on the sample value) or

`"rpdf"` (one uniform draw). Dither raises the total error power but removes

the correlation that makes quantisation audible as distortion rather than as

hiss. `seed` fixes the draw so the op stays deterministic.

Applicability. (1) The range is taken from *this* signal, so two signals

quantised separately do not share a scale. (2) `bits=1` with no dither is a

comparator, not a quantiser — the error model does not apply. (3) The error

model assumes the signal moves by more than a step between samples; on a flat

stretch the error is a constant offset, not noise.

Typed bridge of the 1d op `quantize into the 2-D evolution registry: the same implementation, called under the op(v, a, b) convention. a drives bits (default 8); b` is unused.

参考(サンプルデータ・文献)

• サンプルデータ カタログ(DL URL / ライセンス) — 2-D は skimage.data(BSD/public)+ 合成、3-D は実データ源(Stanford/PDS 等)の DL URL。

• 演算子の来歴・参考文献 — この op 族の元になった研究/手法の出典。

Studio で試す

下のプログラムは実際に走ることを確かめてある(図と同じ入力)。Studio のヘルプではこのブロックがボタンになり、その場で読み込んで実行できる。

img_to_signal 0.50 0.50
tb_quantize 0.50 0.50

▸ Load this pipeline  ·  Load & run

実行できる例(この op を実際に呼ぶ検証済みサンプル)

次の例は元の台帳 op quantize を呼ぶもの。この橋渡し op は同じ実装を fn(v, a, b) 規約に合わせただけなので、挙動はそのまま当てはまる(呼び出し形だけ違う)。

poc_cold_chain_excursionpy -3.11 examples/poc_cold_chain_excursion.py

型が繋がる次の op(signal を入力に取れる)

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

同カテゴリ(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 operator registry. この per-op ノートは tools/opdocs.py md が自動生成(手編集しない)。*

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