Kvantittamiseen

Kvantittamiseen, suomeksi kvantisointi, on prosessi, jossa jatkuva signaali tai arvo muunnetaan diskreiksi arvoiksi. Tämä tarkoittaa, että signaalin tai arvon kaikki mahdolliset arvot rajataan tiettyyn rajalliseen määrään ennalta määriteltyjä tasoja. Kvantisointia käytetään laajalti digitaalisessa signaalinkäsittelyssä, kuten äänitallennuksessa ja kuvankäsittelyssä.

Digitaalisessa äänentallennuksessa analoginen äänisignaali, joka on jatkuva, kvantisoidaan mittaamalla sen amplitudia säännöllisin väliajoin. Jokainen mitattu amplitudi arvotetaan sitten lähimpään ennalta määriteltyyn kvantisointitasoon. Kvantisointitasojen määrä vaikuttaa signaalin tarkkuuteen. Mitä enemmän tasoja käytetään, sitä tarkemmin alkuperäistä signaalia voidaan edustaa, mutta samalla tarvitaan enemmän tallennustilaa.

Kuvankäsittelyssä kvantisointia käytetään esimerkiksi värien vähentämiseen. Jatkuvassa kuvassa jokaisella pikselillä voi olla valtava määrä mahdollisia värisävyjä. Kvantisoinnilla nämä värit rajataan pienempään joukkoon, mikä pienentää tiedostokokoa ja voi nopeuttaa kuvien käsittelyä. Kvantisoinnista aiheutuu aina jonkin verran informaation menetystä, jota kutsutaan kvantisointivirheeksi. Tämän virheen suuruus riippuu käytettyjen kvantisointitasojen määrästä. Mitä enemmän tasoja, sitä pienempi kvantisointivirhe.