kvantisatsiooni

Kvantisatsioon on protsess, millega kontinuaalse amplituudiga signaal muudetakse piiratud arvu diskreetsete väärtuste jadaks. Tavaliselt määratakse kvantisatsiooniks kvantiseerimisnivellide arv (M) ja samm Δ, mis jagab vahemiku [Vmin, Vmax] võrdseteks osadeks. Iga sisendväärtus asendatakse lähima kvantiseerimisväärtusega, mille tulemusel tekib kvantiseerimisviga e. Kvantiseerimisviga on tavaliselt piiratud vahemikus [−Δ/2, Δ/2] ja sõltubSignaalist ning selle esitusviisist.

Peamised kvantisatsiooni liigid on uniform (ühtlane) kvantisatsioon, kus samm Δ on kõigi väärtuste jaoks sama, ning mittühtlane kvantisatsioon (non-uniform), mida rakendatakse kompandingiga. Näideteks on mu-law ja A-law kompanding telekommunikatsioonis, mis suurendab täpsust madalate amplituudide korral ning parendab efektiivsust telekanalites.

Rakendused hõlmavad peamiselt analoog–digitaalset konverteerimist (ADC) ja PCM-signaalide tekitamist, digitaalseid sidekanaleid ning heliga ja pildiga seotud kodeerimist, kus koondatakse koefitsiendid või amplituudid madalama bittide arvu jaoks. Kvantiseerimisviga tekitab müraväljundit ja võib mõjutada kõlaliselt või visuaalselt tajutavat kvaliteeti; märkimisväärne on ka dünaamilise ulatuse haldamine. Dithering ehk juhusliku lisandi kasutamine enne kvantiatsiooni aitab vähendada kvantiseerimisviga korrelatsiooni ja parandada kvaliteeti mõningates sisendtingimustes.

Vähemalt osalt kirjeldab kvantisatsioon signaalitöötluses ja digitaalses kodeerimises toimuvat pidurit, pakkudes tasakaalu mahu ja kvaliteedi vahel. Ligikaudne SNR (kvantiseerimisvõimas) ligineb 6,02·n + 1,76 dB, kus n on kasutatud bittide arv, kuid tegelik tulemus sõltub sisendsignaalist ja kvantiseerimisstruktuurist.