Kvantointiprosessi

Kvantointiprosessi, suomeksi kvantisointi, on signaalinkäsittelyn ja digitaalisen median keskeinen osa, jossa jatkuva tai diskreetti signaali muunnetaan digitaaliseen muotoon. Prosessissa signaalin arvoalue jaetaan diskreetteihin tasoihin, ja jokainen alkuperäisen signaalin arvo sijoitetaan lähimpään vastaavaan kvantisoituun tasoon. Tämä prosessi on välttämätön analogisten signaalien, kuten äänen tai kuvan, digitaaliseksi muuntamisessa, jotta niitä voidaan tallentaa, käsitellä ja siirtää tietokoneilla.

Kvantisointi johtaa aina jonkinasteiseen informaatiohäviöön, sillä alkuperäisen signaalin tarkkuus ei täysin säily. Tätä häviötä kutsutaan kvantisointivirheeksi. Virheen suuruus riippuu kvantisointitasojen määrästä eli bittisyvyydestä. Mitä enemmän tasoja on käytössä, sitä pienempi on kvantisointivirhe ja sitä tarkemmin alkuperäinen signaali pystytään edustamaan digitaalisesti. Esimerkiksi äänisignaalin kvantisoinnissa useamman bitin käyttö tuottaa paremman äänenlaadun.

Kvantisointia käytetään laajalti digitaalisessa audion ja videon tallennuksessa, kuvankäsittelyssä, signaalinkompressoinnissa ja monissa muissa digitaalisen informaation käsittelyn sovelluksissa. Se on olennainen askel analogisen maailman muuttamisessa digitaaliseen muotoon, mahdollistaen tehokkaan ja tarkan tiedonkäsittelyn.