Kvantointipisteiden

Kvantointipisteet ovat arvoja, joihin jatkuva suure tai signaali kvantimoidaan eli diskretisoidaan digitaaliseen muotoon. Ne muodostavat kvantoinnin perusjoukon ja määrittelevät, millä tarkkuudella signaali voidaan esittää digitaalisesti. Kvantointipisteet voidaan jakaa kahteen päätyyppiin: skalaarikvantointiin ja vektorikvantointiin.

Skalaarikvantoinnissa kukin syöte x muunnetaan sen lähimpään kvantointipisteeseen q_i. Yleensä käytetään N tasoa; suurempi N vastaa parempaa tarkkuutta mutta suurempaa bittimäärää. Uniform quantizationin askeleen pituus Δ on (x_max - x_min)/N. Kvantointivirhe e = x - q(x) on tavallisesti rajoitettu ±Δ/2:oon. Non-uniform quantization säätää tiheyttä siten, että alueilla, joilla signaali esiintyy useimmin, kvantointiaskeleet ovat pienempiä. Tele- ja äänisovelluksissa käytetään usein μ-law- tai A-law -konsolointia dynamiikan hallitsemiseksi.

Vektorikvantointiin siirryttäessä syöte muodostetaan vektoriksi ja kvantisoidaan lähimmän koodivektorin mukaan. Tämä voi tarjota paremman soveltuvuuden tilastollisille rakenteille ja pienentää bittimääriä tietyissä sovelluksissa.

Käytännön sovelluksissa kvantointipisteet liittyvät sekä analogi- ja digitaalimuuntimien (ADC, DAC) toimintaan että signaalin, äänen ja kuvien pakkaamiseen sekä esikäsittelyyn. Kvantoinnin valinta ja pisteiden tiheys vaikuttavat signaalin laatuun, tallennus- ja siirtokustannuksiin sekä järjestelmän kokonaisoptimointiin.