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把舍入误差带到下一个像素会怎样:一行十八个灰度的残差传递·案例08

2026-11-02

将连续数值压到整数等级时,每个位置独立舍入会丢掉各自的小数。另一种练习规则把当前未保留的误差带给下一个位置,局部结果可能改变,但累计误差有清楚的核对办法。

以下是一组可按记录复查的虚构游戏例子。它先固定输入、单位和执行顺序,再展示每一步结果。读者可以用纸笔挑出几步核对,不需要依赖具体游戏的后台数据。

明确规则与输入

输入是同一行的灰度数值,单位为四分之一,范围为二到八。独立模式每项四舍五入,恰好一半向上;带误差模式先加上一次残差,再按同样规则舍入,新残差为舍入前值减输出。初始残差为零,不做额外限幅。

十八个灰度值['29/4', '2', '19/4', '9/2', '27/4', '2', '9/4', '7/2', '19/4', '15/2', '23/4', '4', '6', '23/4', '9/4', '9/2', '9/4', '6']

完整计算过程

位置1输入29/4,独立舍入7;加上旧误差后为29/4,输出7、新残差1/4。累计输入29/4,两种累计输出7与7。

位置2输入2,独立舍入2;加上旧误差后为9/4,输出2、新残差1/4。累计输入37/4,两种累计输出9与9。

位置3输入19/4,独立舍入5;加上旧误差后为5,输出5、新残差0。累计输入14,两种累计输出14与14。

位置4输入9/2,独立舍入5;加上旧误差后为9/2,输出5、新残差-1/2。累计输入37/2,两种累计输出19与19。

位置5输入27/4,独立舍入7;加上旧误差后为25/4,输出6、新残差1/4。累计输入101/4,两种累计输出26与25。

位置6输入2,独立舍入2;加上旧误差后为9/4,输出2、新残差1/4。累计输入109/4,两种累计输出28与27。

位置7输入9/4,独立舍入2;加上旧误差后为5/2,输出3、新残差-1/2。累计输入59/2,两种累计输出30与30。

位置8输入7/2,独立舍入4;加上旧误差后为3,输出3、新残差0。累计输入33,两种累计输出34与33。

位置9输入19/4,独立舍入5;加上旧误差后为19/4,输出5、新残差-1/4。累计输入151/4,两种累计输出39与38。

位置10输入15/2,独立舍入8;加上旧误差后为29/4,输出7、新残差1/4。累计输入181/4,两种累计输出47与45。

位置11输入23/4,独立舍入6;加上旧误差后为6,输出6、新残差0。累计输入51,两种累计输出53与51。

位置12输入4,独立舍入4;加上旧误差后为4,输出4、新残差0。累计输入55,两种累计输出57与55。

位置13输入6,独立舍入6;加上旧误差后为6,输出6、新残差0。累计输入61,两种累计输出63与61。

位置14输入23/4,独立舍入6;加上旧误差后为23/4,输出6、新残差-1/4。累计输入267/4,两种累计输出69与67。

位置15输入9/4,独立舍入2;加上旧误差后为2,输出2、新残差0。累计输入69,两种累计输出71与69。

位置16输入9/2,独立舍入5;加上旧误差后为9/2,输出5、新残差-1/2。累计输入147/2,两种累计输出76与74。

位置17输入9/4,独立舍入2;加上旧误差后为7/4,输出2、新残差-1/4。累计输入303/4,两种累计输出78与76。

位置18输入6,独立舍入6;加上旧误差后为23/4,输出6、新残差-1/4。累计输入327/4,两种累计输出84与82。

最终输入合计327/4,带误差输出合计82,两者差-1/4等于末尾残差。

独立核对与边界

每个前缀的输入总和减带误差输出总和,应恰好等于当前残差,残差范围为负二分之一到正二分之一但不含右端。这个恒等式能检查误差符号是否传反,以及是否遗漏某一项。

本例只演示单行数值传递,不宣称是完整图像压缩算法,也不处理颜色编码或二维扩散。相邻像素的局部差异可能增加,累计更接近并不保证观感在所有图片上都更好。

练习时只改变一个条件,先判断哪些中间步骤应当受影响,再重新计算。要把空状态、数值零和未能确定的结果分开。边界约定不同可能产生不同答案,复查的目标是确认输入、过程与规则一致,而不是只追求最后一个数字看起来相同。