kuantisasi

Kuantiasi adalah proses merepresentasikan sinyal kontinu dengan nilai-nilai diskrit. Dalam konteks sinyal, kuantisasi memungkinkan sinyal analog atau kontinu untuk disimpan, diproses, atau ditransmisikan dalam bentuk digital dengan jumlah tingkat terbatas. Pembulatan nilai asli terhadap tingkat diskrit menjadi inti dari kuantisasi.

Secara praktis, kuantisasi biasanya bagian dari konversi analog-ke-digital (ADC). Prosesnya meliputi sampling (pengambilan sampel), kuantisasi (penentuan tingkat diskrit), dan encoding (penerjemahan menjadi kode biner). Jumlah tingkat diskrik yang dipakai adalah 2^n, di mana n adalah jumlah bit pada ADC, dan langkah kuantisasi Δ menggambarkan jarak antara dua tingkat berurutan. Semakin banyak bit, semakin halus langkahnya dan semakin kecil kesalahan kuantisasi.

Kuantisasi dibagi menjadi kuantisasi uniform (langkah konstan) dan non-uniform (langkah bervariasi). Kuantisasi uniform sederhana dan umum, sedangkan kuantisasi non-uniform menggunakan teknik companding seperti μ-law atau A-law untuk meningkatkan kualitas di rentang dinamis besar; pendekatan lain termasuk kuantisasi Lloyd-Max untuk penentuan level yang lebih optimal.

Kuantisasi menimbulkan kesalahan kuantisasi, yaitu selisih antara nilai asli dan nilai diskritnya. Besarnya noise tergantung pada ukuran langkah dan distribusi amplitudo sinyal. Untuk sinyal sinusoidal penuh-skala, SQNR mendekati 6.02N + 1.76 dB. Dithering dapat diterapkan untuk mengurangi pola noise yang terlihat dan clipping menjadi pertimbangan desain.

Aplikasi kuantisasi meliputi perekaman dan pemrosesan audio, telekomunikasi, kompresi gambar dan video, serta sensor-sensor pengukuran. Perancangan kuantisasi menyeimbangkan akurasi, kebutuhan penyimpanan, dan kecepatan pemrosesan, sambil mempertimbangkan dampak noise dan dinamika sinyal.