Kvantointihäviön

Kvantointihäviö viittaa prosessiin, jossa analoginen signaali muunnetaan digitaaliseksi signaaliksi, ja tässä muunnoksessa tapahtuu epätarkkuutta, koska digitaalinen esitys ei voi täysin toistaa alkuperäisen analogisen signaalin kaikkia mahdollisia arvoja. Analogisessa signaalissa on ääretön määrä potentiaalisia arvoja, kun taas digitaalisessa signaalissa on vain rajallinen määrä diskreettejä tasoja. Kun analoginen signaali kvantisoidaan, sen arvot pyöristetään lähimpään käytettävissä olevaan digitaaliseen tasoon. Tämä pyöristysvirhe on kvantointihäviö.

Kvantointihäviön suuruus riippuu useista tekijöistä, kuten käytettyjen bittien määrästä kvantisointiprosessissa. Mitä enemmän bittejä käytetään, sitä useampia diskreettejä tasoja on käytettävissä, ja sitä pienempi on kvantointihäviö. Esimerkiksi 16-bittinen digitaalinen esitys voi tallentaa enemmän eri arvoja kuin 8-bittinen esitys, mikä johtaa pienempään kvantointihäviöön. Kvantointihäviö on eräänlainen kohina, joka lisätään alkuperäiseen signaaliin.

Äänisignaalien, kuvien ja muiden analogisten tietojen digitoinnissa kvantointihäviö on väistämätön osa prosessia. Sitä pyritään minimoimaan käyttämällä korkeampaa bittisyvyyttä, mutta se ei koskaan poistu kokonaan. Kvantointihäviö voi vaikuttaa signaalin uskollisuuteen, erityisesti hiljaisissa osissa tai kun signaali sisältää hienovaraisia yksityiskohtia. Signaalinkäsittelyssä ja datan pakkaamisessa kvantointihäviön vaikutusta pyritään usein hallitsemaan ja kompensoimaan.