Kvantisointikohinaa

Kvantisointikohina, tunnetaan myös kvantisointivirheenä, on virhe, joka syntyy, kun analogisesta signaalista otetaan digitaalinen esitys. Analoginen signaali voi jatkua minkä tahansa arvon alueella, mutta digitaalisessa muodossa sen arvot ovat rajallisia. Kun analoginen arvo muunnetaan digitaaliseksi, se pyöristetään lähimpään sallittuun digitaaliseen arvoon. Tämä pyöristysprosessi synnyttää eron alkuperäisen analogisen arvon ja sen digitaalisen esityksen välillä. Tätä eroa kutsutaan kvantisointivirheeksi.

Kvantisointikohina on näiden virheiden summa, joka ilmenee satunnaisena kohinana digitaalisessa signaalissa. Sen suuruus riippuu useista tekijöistä, kuten kvantisointiasteiden määrästä (bittisyvyys) ja signaalin dynamiikka-alueesta. Mitä enemmän kvantisointiasteita on käytössä, eli mitä suurempi bittisyvyys on, sitä pienempi on yksittäinen kvantisointivirhe ja siten myös kvantisointikohina on vähäisempää. Toisin sanoen, korkeampi bittisyvyys tuottaa tarkemman digitaalisen esityksen analogisesta signaalista.

Kvantisointikohina on merkittävä tekijä digitaalisessa signaalinkäsittelyssä ja toistossa. Sitä esiintyy esimerkiksi digitaalisessa äänessä ja kuvankäsittelyssä. Vaikka kvantisointikohinaa ei voida täysin poistaa analogia-digitaalimuunnoksessa, sen vaikutusta voidaan pienentää käyttämällä asianmukaisia kvantisointimenetelmiä ja riittävän suurta bittisyvyyttä. Joissain sovelluksissa, kuten suoratoistossa, kompromissi kohinan määrän ja tiedostokoon välillä on tyypillistä.