kvantisaatiovirheistä

Kvantisaatiovirheet syntyvät analogisen signaalin muuntamisessa digitaaliseen muotoon, kun analoginen signaali arvioidaan lähempään diskreettiin arvoon. Tämä prosessi, jota kutsutaan kvantisaatioksi, on välttämätön analogis-digitaalisessa muunnuksessa, mutta se introduceeraa aina jonkinasteista virhettä. Kvantisaatiovirhe on ero alkuperäisen analogisen signaalin ja sen kvantisoituneen digitaalisen esityksen välillä. Mitä enemmän diskreettejä tasoja (kvantisaatiotasoja) on käytettävissä, sitä pienempi kvantisaatiovirhe tyypillisesti on.

Kvantisaatiovirheen suuruus riippuu signaalin dynamiikasta ja kvantisaatiotarkkuudesta, joka määritellään bittien lukumäärällä. Suurempi bittimäärä tarkoittaa enemmän kvantisaatiotasoja ja siten pienempää kvantisaatiovirhettä. Tämä virhe ilmenee usein kohinana signaalissa, ja sen ominaisuudet riippuvat signaalin ja kvantisaatioprosessin vuorovaikutuksesta. Esimerkiksi tasaisella signaalilla kvantisaatiovirhe on tyypillisesti jaksollista, kun taas satunnaisella signaalilla se muistuttaa enemmän satunnaista kohinaa.

Kvantisaatiovirheen merkitys riippuu sovelluksesta. Audiossa ja kuvankäsittelyssä pienikin kvantisaatiovirhe voi heikentää signaalin laatua. Signaalinkäsittelyssä pyritään minimoimaan kvantisaatiovirheet käyttämällä riittävän suurta bittimäärää tai kehittyneitä kvantisointitekniikoita, kuten häviöllistä kvantisointia (dithering), joka pyrkii muuttamaan kvantisaatiovirheen ominaisuuksia kuultamattomammaksi tai vähemmän häiritseväksi.