Дизеринг - Dither

Для использования в других целях см. Дизеринг (значения).

А оттенки серого изображение представлено в 1-битном формате черное и белое пространство с дизерингом

Дизеринг это намеренно применяемая форма шум используется для рандомизации ошибка квантования, предотвращая крупномасштабные модели, такие как цветная полоса в изображениях. Дизеринг обычно используется при обработке обоих цифровой звук и видео данных, и часто является одним из последних этапов освоение аудио в CD.

Обычное использование дизеринга - преобразование оттенки серого изображение в черно-белое, так что плотность черных точек в новом изображении приблизительно равна среднему уровню серого в исходном.

Этимология

… [О] одно из первых [применений] дизеринга пришло во время Второй мировой войны. Б / у самолеты-бомбардировщики механические компьютеры производить навигационные и бомбовые расчеты траектории полета. Любопытно, что эти компьютеры (коробки, заполненные сотнями шестеренок и шестеренок) работали более точно при полете на борту самолета и хуже - на земле. Инженеры поняли, что вибрация от самолета уменьшила ошибку из-за липких движущихся частей. Вместо того чтобы двигаться короткими рывками, они двигались более непрерывно. В компьютеры были встроены небольшие вибрационные двигатели, и их вибрация была названа dither от среднеанглийского глагола «didderen», что означает «дрожать». Сегодня, когда вы касаетесь механического измерителя, чтобы повысить его точность, вы применяете дизеринг, а современные словари определяют дизеринг как очень нервное, растерянное или возбужденное состояние. В незначительных количествах дизеринг успешно делает систему оцифровки немного более аналоговой в хорошем смысле этого слова.

— Кен Польманн, Принципы цифрового звука[1]

Период, термин дрожать был опубликован в книгах по аналоговым вычислениям и пистолетам с гидравлическим управлением вскоре после Вторая Мировая Война.[2][3] Хотя он не использовал термин дрожать, концепция дизеринга для уменьшения шаблонов квантования была впервые применена Лоуренс Дж. Робертс[4] в его 1961 Массачусетский технологический институт дипломная работа[5] и статья 1962 года.[6] К 1964 году дизеринг использовался в современном смысле, описанном в этой статье.[7]

В цифровой обработке и анализе сигналов

Дизеринг используется во многих различных областях, где используются цифровая обработка и анализ. Эти виды использования включают системы, использующие цифровая обработка сигналов, Такие как цифровой звук, цифровое видео, цифровая фотография, сейсмология, радар и прогноз погоды системы.

Квантование дает ошибку. Если эта ошибка коррелированный к сигналу результат потенциально цикличен или предсказуем. В некоторых областях, особенно там, где рецептор чувствителен к таким артефактам, циклические ошибки приводят к нежелательным артефактам. В этих полях введение дизеринга преобразует ошибку в случайный шум. Область аудио является основным примером этого. Человек ухо функционирует как преобразование Фурье, при этом слышит отдельные частоты.[8][9] Поэтому ухо очень чувствительно к искажение, или дополнительный частотный контент, но он гораздо менее чувствителен к дополнительному случайному шуму на всех частотах, например, в сглаженном сигнале.[10][неудачная проверка ]

Цифровое аудио

В аналоговой системе сигнал непрерывный, но в PCM цифровая система, амплитуда сигнала вне цифровой системы ограничена одним из набора фиксированных значений или чисел. Этот процесс называется квантование. Каждое кодированное значение представляет собой дискретный шаг ... если сигнал квантован без использования дизеринга, возникнет искажение квантования, связанное с исходным входным сигналом ... Чтобы предотвратить это, сигнал "смешивается", процесс, который математически полностью удаляет гармоники или другие крайне нежелательные искажения, заменяя их постоянным фиксированным уровнем шума.[11]

Финальная версия аудио, которая идет на компакт-диск содержит только 16 бит на выборку, но на протяжении всего производственного процесса для представления выборки обычно используется большее количество битов. В конце концов, цифровые данные должны быть сокращены до 16 бит для записи на компакт-диск и распространения.

Есть несколько способов сделать это. Можно, например, просто отбросить лишние биты, называемые усечение. Можно также круглый лишние биты до ближайшего значения. Однако каждый из этих методов приводит к предсказуемым и определяемым ошибкам в результате. Использование дизеринга заменяет эти ошибки постоянным фиксированным уровнем шума.

Примеры

Уменьшение разрешения по амплитуде plot.png

Возьмем, например, форма волны который состоит из следующих значений:

 1 2 3 4 5 6 7 8

Если форма волны уменьшается на 20%, то следующие новые значения:

 0.8 1.6 2.4 3.2 4.0 4.8 5.6 6.4

Если эти значения усечены, получатся следующие данные:

 0 1 2 3 4 4 5 6

Если вместо этого округлить эти значения, получатся следующие данные:

 1 2 2 3 4 5 6 6

Для любой исходной формы сигнала процесс уменьшения амплитуды сигнала на 20% приводит к регулярным ошибкам. Возьмем, например, синусоидальную волну, которая для некоторой части соответствует значениям выше. Каждый раз, когда значение синусоидальной волны достигает 3,2, усеченный результат будет отличаться на 0,2, как в примере данных выше. Каждый раз, когда значение синусоидальной волны достигает 4,0, ошибки не возникает, поскольку усеченный результат будет отличаться на 0,0, что также показано выше. Величина этой ошибки регулярно и многократно меняется на протяжении цикла синусоидальной волны. Именно эта ошибка проявляется как искажение. То, что ухо воспринимает как искажение, - это дополнительный контент на дискретных частотах, созданный регулярной и повторяющейся ошибкой квантования.

Правдоподобным решением было бы взять двузначное число (скажем, 4,8) и округлить его в одну или другую сторону. Например, его можно округлить до 5 один раз, а затем до 4 в следующий раз. Это сделает долгосрочное среднее значение 4,5 вместо 4, так что в долгосрочной перспективе значение будет ближе к его фактическому значению. Это, с другой стороны, по-прежнему приводит к определяемой (хотя и более сложной) ошибке. Каждый раз, когда появляется значение 4,8, результатом будет ошибка 0,2, а в остальных случаях - -0,8. Это по-прежнему приводит к повторяющейся, поддающейся количественной оценке ошибке.

Другое правдоподобное решение - взять 4,8 и округлить его так, чтобы в первые четыре раза из пяти оно округлялось до 5, а в пятый раз округлялось до 4. В долгосрочной перспективе среднее значение будет равно 4,8. К сожалению, это по-прежнему приводит к повторяемым и определяемым ошибкам, и эти ошибки по-прежнему проявляются как искажение для уха.

Это приводит к дрожать решение. Вместо того, чтобы предсказуемо округлять в большую или меньшую сторону в повторяющемся шаблоне, можно округлять в большую или меньшую сторону в случайном порядке. Если серия случайных чисел от 0,0 до 0,9 (например: 0,6, 0,1, 0,3, 0,6, 0,9 и т. Д.) Вычисляется и добавляется к результатам уравнения, два раза из десяти результат будет снова усечен до 4 ( если 0,0 или 0,1 добавляются к 4,8) и восемь раз из десяти он будет усечен до 5. Каждая данная ситуация имеет случайную 20% вероятность округления до 4 или 80% вероятность округления до 5. В долгосрочной перспективе эти результаты будут в среднем до 4,8, и их ошибка квантования будет случайным шумом. Этот шум менее неприятен для уха, чем определяемое искажение, которое могут вызвать другие решения.

использование

Дизеринг добавляется перед любым процессом квантования или повторного квантования, чтобы декоррелировать шум квантования от входного сигнала и предотвратить нелинейное поведение (искажение). Квантование с меньшей битовой глубиной требует большего количества дизеринга. Результат процесса по-прежнему дает искажение, но искажение носит случайный характер, поэтому результирующий шум эффективно декоррелируется с заданным сигналом.

В основополагающих статьях, опубликованных в Журнал AES, Липшиц и Вандеркой указали, что разные типы шума с разными функции плотности вероятности (PDF) ведут себя иначе при использовании в качестве сигналов дизеринга,[12] и предложили оптимальные уровни сигнала дизеринга для звука. Гауссов шум требует более высокого уровня добавленного шума для полного устранения искажений, чем шум с прямоугольный или же треугольное распределение. Треугольный распределенный шум также минимизирует шумовая модуляция - слышимые изменения уровня громкости остаточного шума за тихой музыкой, привлекающие внимание к шуму.[13]

Дизеринг может быть полезен для прерывания периодических предельные циклы, которые являются распространенной проблемой в цифровых фильтрах. Случайный шум обычно менее опасен, чем гармонические тона, создаваемые предельными циклами.

Различные виды

Шум дизеринга с прямоугольной функцией плотности вероятности (RPDF) имеет равномерное распределение; любое значение в указанном диапазоне имеет то же самое вероятность возникновения.

Шум дизеринга с треугольной функцией плотности вероятности (TPDF) имеет треугольное распределение; значения в центре диапазона имеют более высокую вероятность появления. Треугольное распределение может быть достигнуто путем добавления двух независимых источников RPDF.

Гауссов PDF имеет нормальное распределение. Отношение вероятностей результатов имеет форму колокола, или Кривая Гаусса, типичный для дизеринга, генерируемого аналоговыми источниками, например микрофонными предусилителями. Если битовая глубина записи достаточно велика, то предусилитель шума будет достаточно для дизеринга записи.

Формирование шума представляет собой процесс фильтрации, который формирует спектральную энергию ошибки квантования, обычно либо для уменьшения выделения частот, к которым ухо наиболее чувствительно, либо для полного разделения полос сигнала и шума. Если используется дизеринг, его окончательный спектр зависит от того, добавлен ли он внутри или вне контура обратной связи формирователя шума. Если внутри, дизеринг рассматривается как часть сигнала ошибки и формируется вместе с фактической ошибкой квантования. Если снаружи, дизеринг обрабатывается как часть исходного сигнала и линеаризует квантование, не изменяя самого себя. В этом случае окончательный минимальный уровень шума представляет собой сумму плоского спектра дизеринга и сформированного шума квантования. В то время как формирование шума в реальном мире обычно включает внутриконтурное дизеринг, его также можно использовать без добавления дизеринга, и в этом случае ошибка квантования очевидна при низких уровнях сигнала.

Цветной дизеринг иногда упоминается как дизеринг, который был отфильтрован, чтобы отличаться от белый шум. Формирование шума - одно из таких приложений.

Какие типы использовать

Если сглаживаемый сигнал должен пройти дальнейшую обработку, то он должен быть обработан с помощью дизеринга треугольного типа, который имеет амплитуду двух шагов квантования, чтобы вычисленные значения сглаживания варьировались, например, от -1 до +1 или 0 к 2.[12] Это идеальный дизеринг с наименьшей мощностью, поскольку он не вносит шумовой модуляции (которая проявляется как постоянный минимальный уровень шума) и полностью устраняет гармонические искажения при квантовании. Если цветной вместо этого используется дизеринг на этих промежуточных этапах обработки, тогда частотный контент может "кровоточить "в другие частотные диапазоны, которые более заметны и становятся отвлекающе слышимыми.

Если сглаживаемый сигнал не должен подвергаться дальнейшей обработке - если он сглаживается до конечного результата для распространения - тогда подходит «цветной» дизеринг или формирование шума. Это может эффективно снизить уровень слышимого шума, поместив большую часть этого шума в частотный диапазон, где он менее критичен.

Цифровая фотография и обработка изображений

Иллюстрация дизеринга. Красный и синий - единственные используемые цвета, но, поскольку красные и синие квадраты уменьшаются, патч становится фиолетовым.
256 цветов сглаживание с IrfanView

Дизеринг используется в компьютерная графика создать иллюзию глубина цвета в изображениях в системах с ограниченным цветовая палитра. В изображении с размытием цвета, недоступные в палитре, аппроксимируются диффузией цветных пиксели из доступной палитры. Человеческий глаз воспринимает диффузию как смесь цветов внутри него (см. цветовое зрение ). Изображения с размытием, особенно те, которые используют палитры с относительно небольшим количеством цветов, часто можно отличить по характерной зернистости или пятнистости.

Дизеринг вносит шум или узор в изображение, и часто узор виден. В этих обстоятельствах было показано, что дизеринг генерируется из синий шум наименее неприглядный и отвлекающий.[14] Методы диффузии ошибок были одними из первых методов генерации шаблонов сглаживания синего шума. Однако другие методы, такие как заказанный дизеринг может также генерировать дизеринг синего шума без тенденции к вырождению в области с артефактами.

Примеры

Смешение цвета на полотенце

Уменьшение глубины цвета изображения может иметь значительные визуальные побочные эффекты. Если исходное изображение является фотографией, оно, вероятно, содержит тысячи или даже миллионы различных цветов. Процесс ограничения доступных цветов конкретным цветовая палитра эффективно отбрасывает определенное количество информации о цвете.

На качество изображения с уменьшенной цветопередачей может повлиять ряд факторов. Возможно, наиболее важным является цветовая палитра, которая будет использоваться в уменьшенном изображении. Например, исходное изображение (Рисунок 1) может быть уменьшен до 216-цветного веб-палитра. Если исходные цвета пикселей просто переводятся в ближайший доступный цвет из палитры, дизеринг не происходит (фигура 2). Однако обычно такой подход приводит к появлению плоских участков (контуров) и потере деталей, а также к появлению цветовых пятен, которые значительно отличаются от оригинала. Затененные или градиентные области могут давать цветная полоса что может отвлекать. Применение дизеринга может помочь свести к минимуму такие визуальные артефакты и обычно приводит к лучшему представлению оригинала (Рисунок 3). Дизеринг помогает уменьшить цветовые полосы и однородность.

Одна из проблем, связанных с использованием фиксированной цветовой палитры, заключается в том, что многие из необходимых цветов могут быть недоступны в палитре, и многие из доступных цветов могут не понадобиться; фиксированная палитра, содержащая в основном оттенки зеленого, не подходит для изображения пустыня, например. В таких случаях может оказаться полезным использование оптимизированной цветовой палитры. Оптимизированная цветовая палитра - это такая, в которой доступные цвета выбираются в зависимости от того, как часто они используются в исходном исходном изображении. Если изображение уменьшается на основе оптимизированной палитры, результат часто намного ближе к исходному (Рисунок 4).

Количество цветов, доступных в палитре, также является важным фактором. Если, например, палитра ограничена только 16 цветами, то результирующее изображение может пострадать от дополнительной потери деталей, что приведет к еще более выраженным проблемам с плоскостностью и цветовыми полосами (Рисунок 5). Еще раз, дизеринг может помочь минимизировать такие артефакты (Рисунок 6).

  • Рисунок 1. Исходное фото; обратите внимание на плавность деталей.

  • Рисунок 2. Исходное изображение с использованием веб-палитра цветов без дизеринга. Обратите внимание на большие плоские участки и потерю деталей.

  • Рисунок 3. Исходное изображение с использованием безопасной цветовой палитры с Дизеринг Флойда – Стейнберга. Обратите внимание, что даже если используется та же палитра, применение дизеринга дает лучшее представление оригинала.

  • Рис. 4. Здесь оригинал был уменьшен до 256-цветовой оптимизированной палитры с Дизеринг Флойда – Стейнберга применяемый. Использование оптимизированной палитры, а не фиксированной палитры позволяет результату лучше представить цвета в исходном изображении.

  • Рис. 5. На этом изображении глубина уменьшена до оптимизированной палитры с 16 цветами без размытия. Цвета выглядят приглушенными, а цветовые полосы явно выражены.

  • Рисунок 6. В этом изображении также используется оптимизированная палитра с 16 цветами, но использование дизеринга помогает уменьшить полосатость.

Приложения

Одним из распространенных применений дизеринга является более точное отображение графики, содержащей больший диапазон цветов, чем может отображать аппаратное обеспечение дисплея. Например, дизеринг может использоваться для отображения фотографического изображения, содержащего миллионы цветов на видеооборудовании, которое может отображать только 256 цветов за раз. 256 доступных цветов будут использоваться для создания нечеткого приближения к исходному изображению. Без сглаживания цвета в исходном изображении будут квантованы до ближайшего доступного цвета, что приведет к отображению изображения, которое является плохим представлением оригинала.

Некоторые ЖК-дисплеи могут использовать временное сглаживание для достижения аналогичного эффекта. Быстро меняя значение цвета каждого пикселя между двумя приблизительными цветами в цветовом пространстве панели (также известном как Контроль частоты кадров ), панель дисплея, которая изначально поддерживает только 18-битный цвет (6 бит на канал), может представлять 24-битное «истинное» цветное изображение (8 бит на канал).[15]

Дизеринг, подобный этому, при котором оборудование дисплея компьютера является основным ограничением на глубина цвета, обычно используется в таком программном обеспечении, как веб-браузеры. Поскольку веб-браузер может извлекать графические элементы из внешнего источника, ему может потребоваться выполнить дизеринг для изображений со слишком большим количеством цветов для доступного отображения. Из-за проблем с дизерингом цветовая палитра, известная как "веб-палитра цветов "был определен для использования при выборе цветов, которые не будут размываться на дисплеях с доступными только 256 цветами.

Но даже если общее количество доступных цветов в аппаратном обеспечении дисплея достаточно велико для «правильной» визуализации полноцветных цифровых фотографий (например, тех, которые используют 15- и 16-битный RGB Hicolor 32 768/65 536 цветовых режимов), полосы все еще могут быть очевидны для глаза, особенно на больших участках с плавными переходами оттенков (хотя исходный файл изображения не имеет полос вообще). Дизеринг 32 или 64 уровней RGB приведет к довольно хорошему "псевдо истинный цвет "отображение приближения, которое глаз не распознает как зернистый. Кроме того, изображения, отображаемые на 24-битном оборудовании RGB (8 бит на первичный RGB), могут быть сглажены, чтобы имитировать несколько более высокую битовую глубину и / или минимизировать потерю оттенков, доступных после гамма-коррекция. Программное обеспечение для обработки неподвижных изображений высокого класса обычно использует эти методы для улучшения отображения.

Еще одно полезное применение дизеринга - для ситуаций, в которых формат графического файла является ограничивающим фактором. В частности, обычно используемые Гифка формат ограничен использованием 256 или меньше цветов во многих программах редактирования графики. Изображения в других форматах файлов, например PNG, могут также иметь такое ограничение, наложенное на них ради уменьшения размера файла. Такие изображения имеют фиксированную цветовую палитру, определяющую все цвета, которые может использовать изображение. Для таких ситуаций программное обеспечение для графического редактирования может отвечать за дизеринг изображений перед их сохранением в таких ограничительных форматах.

Дизеринг аналогичен полутон техника, используемая в печать. Недавнее широкое распространение струйные принтеры а их способность печатать отдельные точки увеличила использование дизеринга в печати. По этой причине термин дизеринг иногда используется взаимозаменяемо с термином полутоновое изображение, особенно в связи с цифровая печать.

Типичный настольный струйный принтер может печатать всего 16 цветов (комбинация точек или отсутствие точек на голубых, пурпурных, желтых и черных печатающих головках). Однако некоторые из этих комбинаций чернил бесполезны, потому что, когда используются черные чернила, они обычно закрывают любой из других цветов. Для воспроизведения большого диапазона цветов используется дизеринг. В областях с плотной печатью, где цвет темный, размытость не всегда видна, потому что точки чернил сливаются, создавая более однородную печать. Тем не менее, внимательный осмотр светлых участков отпечатка, на которых сглаживание расположило точки намного дальше друг от друга, обнаруживает контрольные точки сглаживания.

Алгоритмы

Есть несколько алгоритмы предназначен для дизеринга. Один из первых и до сих пор один из самых популярных - это Дизеринг Флойда – Стейнберга алгоритм, который был разработан в 1975 году. Одна из сильных сторон этого алгоритма заключается в том, что он минимизирует визуальные артефакты за счет распространение ошибок процесс; Алгоритмы диффузии ошибок обычно создают изображения, которые более точно представляют оригинал, чем более простые алгоритмы дизеринга.[16]

Методы дизеринга включают:

  • Пороговое значение (также средний дизеринг[17]): значение каждого пикселя сравнивается с фиксированным порогом. Это может быть самый простой алгоритм дизеринга, но он приводит к огромной потере деталей и контуров.[16]
  • Случайное дизеринг была первой попыткой (по крайней мере, еще в 1951 г.) исправить недостатки пороговой обработки. Значение каждого пикселя сравнивается со случайным порогом, в результате чего получается статичное изображение. Хотя этот метод не создает узорчатых артефактов, шум имеет тенденцию заглушать детали изображения. Это аналогично практике мезотинтинг.[16]
  • Узор дизеринг с использованием фиксированного шаблона. Для каждого из входных значений в выходном изображении помещается фиксированный шаблон. Самым большим недостатком этого метода является то, что выходное изображение больше (в разы фиксированного размера шаблона), чем входное изображение.[16]
  • Заказное дизеринг дизеринг с использованием «матрицы дизеринга». Для каждого пикселя изображения значение шаблона в соответствующем месте используется в качестве порогового значения. Соседние пиксели не влияют друг на друга, что делает эту форму дизеринга подходящей для использования в анимации. Различные паттерны могут создавать совершенно разные эффекты дизеринга. Несмотря на простоту реализации, этот алгоритм дизеринга нелегко изменить для работы с произвольными палитрами произвольной формы.
    • А полутон дизеринг матрица дает вид, похожий на растрирование полутонов в газетах. Это форма группового дизеринга, при которой точки имеют тенденцию группироваться вместе. Это может помочь скрыть нежелательные эффекты размытых пикселей, которые есть на некоторых старых устройствах вывода. Основное использование этого метода в офсетная печать и лазерные принтеры. В обоих этих устройствах чернила или тонер предпочитают слипаться и не образуют изолированные точки, создаваемые другими методами сглаживания.
    • А Матрица Байера[16] создает очень характерный образец штриховки.
    • Матрица, настроенная на синий шум, например, сгенерированные методом "void-and-cluster",[18] дает представление о методе дизеринга диффузии ошибок.
(Оригинал)ПорогСлучайный
Давид Микеланджело - 63 grijswaarden.pngДавид Микеланджело - drempel.pngДавид Микеланджело - ruis.png
ПолутонаЗаказано (Байер)Заказанный (void-and-cluster)
Давид Микеланджело - halftoon.pngДавид Микеланджело - Bayer.pngДавид Микеланджело - Void-and-Cluster.png
  • Распространение ошибок дизеринг представляет собой процесс обратной связи, который распространяет ошибку квантования на соседние пиксели.
    • Дизеринг Флойда – Стейнберга (FS) только распространяет ошибку на соседние пиксели. Это приводит к очень мелкозернистому дизерингу.
    • Минимизированная средняя ошибка дизеринга Джарвис, Джудис и Нинке распространяют ошибку также на пиксели на один шаг дальше. Дизеринг грубее, но с меньшим количеством визуальных артефактов. Однако он медленнее, чем дизеринг Флойда – Стейнберга, потому что он распределяет ошибки между 12 соседними пикселями вместо 4 соседних пикселей для Флойда – Стейнберга.
    • Stucki дизеринг основан на вышеизложенном, но работает немного быстрее. Его выход обычно чистый и резкий.
    • Дизеринг Беркса представляет собой упрощенную форму дизеринга Штуки, которая работает быстрее, но менее чиста, чем дизеринг Штуки.
Флойд – СтейнбергДжарвис, Джудис и НинкеШтукиBurkes
Давид Микеланджело - Floyd-Steinberg.pngДавид Микеланджело - Джарвис, Джудис и Нинке.pngДавид Микеланджело - Stucki.pngДавид Микеланджело - Burkes.png
  • Диффузионный дизеринг ошибок (продолжение):
    • Сьерра дизеринг основан на дизеринге Джарвиса, но он быстрее и дает аналогичные результаты.
    • Двухрядная Сьерра - это метод, описанный выше, но он был изменен компанией Sierra для повышения скорости.
    • Фильтр Lite - это алгоритм от Sierra, который намного проще и быстрее, чем алгоритм Флойда – Стейнберга, но при этом дает аналогичные результаты.
    • Дизеринг Аткинсона был разработан программистом Apple Билл Аткинсон, и напоминает дизеринг Джарвиса и дизеринг Сьерры, но быстрее. Другое отличие состоит в том, что он не рассеивает всю ошибку квантования, а только три четверти. Как правило, он хорошо сохраняет детали, но очень светлые и темные области могут казаться размытыми.
    • Диффузионное дизеринг на основе градиента был разработан в 2016 году [19] для удаления структурных артефактов, созданных в исходном алгоритме FS путем модулированной рандомизации, и для улучшения структур путем модуляции диффузии на основе градиента.
СьерраДвухрядная СьерраСьерра ЛайтАткинсонНа основе градиента
Давид Микеланджело - Sierra.pngДавид Микеланджело - tweerijig Sierra.pngДавид Микеланджело - Фильтр Сьерры Lite.pngДавид Микеланджело - Atkinson.pngDavid-Gradient based.png

Другие приложения

Стимулированный Рассеяние Бриллюэна (SBS) - это нелинейно-оптический эффект что ограничивает вводимую оптическую мощность в оптоволокно системы. Этот предел мощности может быть увеличен за счет дизеринга центральной оптической частоты передачи, обычно реализуемого путем модуляции входного смещения лазера. Смотрите также поляризационное скремблирование.

Искусственный джиттер (дизеринг) может использоваться в электронике для уменьшения ошибок квантования в A / D-элементах.[20] Еще одно распространенное применение - пройти тесты на ЭМС, сглаживая одночастотные пики.[21]

Другой тип временного дизеринга был недавно введен в финансовые рынки, чтобы уменьшить стимул к участию в высокочастотная торговля. ParFX, Лондон валютный рынок который начал торговлю в 2013 году, накладывает короткие случайные задержки на все поступающие заявки; Сообщается, что другие валютные биржи экспериментируют с этой техникой. Использование такой временной буферизации или сглаживания более широко пропагандируется в финансовой торговле акциями, товарами и деривативами.[22]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Кен С. Полманн (2005). Принципы цифрового звука. McGraw-Hill Professional. ISBN  978-0-07-144156-8.
  2. ^ Уильям К. Фармер (1945). Полевой справочник по артиллерийскому вооружению: ограниченный. Издательство военной службы.
  3. ^ Гранино Артур Корн и Тереза ​​М. Корн (1952). Электронные аналоговые компьютеры: (d – c Analog Computers). Макгроу-Хилл.
  4. ^ Томас Дж. Линч (1985). Сжатие данных: методы и приложения. Публикации, обучающиеся на протяжении всей жизни. ISBN  978-0-534-03418-4.
  5. ^ Лоуренс Дж. Робертс, Кодирование изображения с использованием псевдослучайного шума, Массачусетский технологический институт, С. кандидатская, 1961 г. онлайн В архиве 26 сентября 2006 г. Wayback Machine
  6. ^ Лоуренс Г.Робертс (февраль 1962 г.). «Кодирование изображения с использованием псевдослучайного шума». IEEE Transactions по теории информации. 8 (2): 145–154. Дои:10.1109 / TIT.1962.1057702.
  7. ^ Л. Шухман (декабрь 1964 г.). «Сигналы дизеринга и их влияние на шум квантования». IEEE Trans. Сообщество. 12 (4): 162–165. Дои:10.1109 / TCOM.1964.1088973.
  8. ^ Deutsch, Диана (1999). Психология музыки. Gulf Professional Publishing. п. 153. ISBN  978-0-12-213565-1. Получено 24 мая 2011.
  9. ^ Хаузер, Марк Д. (1998). Эволюция общения. MIT Press. п. 190. ISBN  978-0-262-58155-4. Получено 24 мая 2011.
  10. ^ Монтгомери, Кристофер (Монти) (2012–2013). "Цифровое шоу и рассказ". Xiph.Org / Красная шляпа, Inc. Получено 27 февраля 2013. Дизеринг - это специально сконструированный шум, который заменяет шум, производимый простым квантованием. Дизеринг не заглушает и не маскирует шум квантования, он заменяет его шумовыми характеристиками по нашему выбору, на которые не влияет входной сигнал.
  11. ^ Освоение аудио: искусство и наука Боб Кац, страницы 49–50, ISBN  978-0-240-80545-0
  12. ^ а б Вандеркой, Джон; Липшиц, Стэнли П. (декабрь 1987 г.). "Дизеринг в цифровом аудио". J. Audio Eng. Soc. 35 (12): 966–975. Получено 28 октября 2009.
  13. ^ Липшиц, Стэнли П.; Вандеркой, Джон; Ваннамейкер, Роберт А. (ноябрь 1991 г.). «Формирование минимально слышимого шума». J. Audio Eng. Soc. 39 (11): 836–852. Получено 28 октября 2009.
  14. ^ Уличней, Роберт А (1994). «Характеристика полутонов в частотной области» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) 14 февраля 2014 г.. Получено 12 августа 2013.
  15. ^ «6-битное против 8-битного ... PVA / MVA против TN + Film - все меняется?». TFT Центральный. Архивировано из оригинал 10 апреля 2008 г.. Получено 6 февраля 2008.
  16. ^ а б c d е Крокер, Ли Дэниел; Буле, Поль; Морра, Майк (20 июня 1991 г.). «Цифровое полутоновое изображение». Компьютерная лаборатория и справочная библиотека. Архивировано из оригинал 27 сентября 2007 г.. Получено 10 сентября 2007. Примечание: эта статья содержит небольшую ошибку: «(Чтобы полностью воспроизвести наше 256-уровневое изображение, нам нужно будет использовать8x8 узор.) »Полужирная часть должна читать« 16x16 ».
  17. ^ Сильва, Аристофанес Коррейя; Лусена, Паула Сальгадо; Фигуэрола, Вильфредо Бланко (13 декабря 2000 г.). "Средний дизеринг". Художественное дизеринг на основе изображения. Visgraf Lab. Получено 10 сентября 2007.
  18. ^ Уличней, Роберт А (1993). "Метод пустоты и кластера для генерации массива дизеринга" (PDF). Получено 11 февраля 2014.
  19. ^ Сянъюй Ю. Ху (2016). «Простой градиентный метод диффузии ошибок» (Абстрактные). Журнал электронного изображения. 25 (4): 043029. Дои:10.1117 / 1.JEI.25.4.043029.
  20. ^ Техническое руководство по синтезу цифровых сигналов (PDF). Аналоговые устройства. 1999.
  21. ^ Lauder, D .; Мориц, М. (2000). Исследование возможных эффектов, возникающих в результате смещения тактовых генераторов, на измерения ЭМС и помех системам радиопередачи.. Университет Хартфордшира. Архивировано из оригинал 13 июля 2012 г.. Получено 25 мая 2013.
  22. ^ Манникс, Брайан Ф. (январь 2013 г.). «Гонки, рывки и бега: преодоление турбулентности в финансовой торговле» (PDF) (рабочий документ).

внешняя ссылка

Другие хорошо написанные статьи по этой теме на более элементарном уровне доступны по:

  • Олдрич, Ника. "Объяснение дизеринга "
  • DHALF Много объясняет о дизеринге, а также включает достаточно деталей для реализации нескольких алгоритмов дизеринга.

Книги с гораздо более подробными объяснениями:

Более поздние исследования в области дизеринга для звука были выполнены Липшицем, Вандеркуем и Ваннамакером в Университет Ватерлоо: