Kvantisaatiohäviö

Kvantisaatiohäviö on ilmiö digitaalisessa signaalinkäsittelyssä, jossa jatkuva signaali tai signaali, jolla on suuri määrä mahdollisia arvoja, muunnetaan diskreetiksi signaaliksi, jolla on rajoitettu määrä mahdollisia arvoja. Tämä prosessi tunnetaan kvantisaationa, ja kvantisaatiohäviö syntyy, kun kvantisaation aikana tapahtuu epätarkkuutta.

Kvantisaatiohäviö johtuu siitä, että todelliset signaaliarvot sijoittuvat kvantisoitujen tasojen väliin. Kun signaali kvantisoidaan, se pyöristetään lähimpään sallittuun kvantisoituun tasoon. Tämä pyöristys aiheuttaa virheen, jota kutsutaan kvantisaatiovirheeksi. Kvantisaatiohäviö on summa näistä kvantisaatiovirheistä, jotka vaikuttavat signaalin kokonaislaatuun.

Mitä pienempi on kvantisaatioaskeleen koko eli mitä enemmän kvantisaatiotasoja on käytössä, sitä pienempi on kvantisaatiovirhe ja siten myös kvantisaatiohäviö. Esimerkiksi, kun analoginen ääni muunnetaan digitaaliseen muotoon, ääntä kvantisoidaan. Jos käytössä on vain vähän bittejä kvantisointiin, kvantisaatiohäviö on suurempi ja äänenlaatu heikompi. Kun bittejä on enemmän, kvantisaatiohäviö pienenee ja äänenlaatu paranee.

Kvantisaatiohäviö on merkittävä tekijä esimerkiksi digitaalisessa äänentoistossa, kuvankäsittelyssä ja tiedonsiirrossa. Sen minimointi on tärkeää signaalin alkuperäisen laadun säilyttämiseksi.