kvantiseringstrin

Kvantiseringstrin refererer til den proces, hvorved kontinuerlige værdier kvantiseres eller digitaliseres til et begrænset antal diskrete niveauer. Denne proces er fundamental i digital signalbehandling og analog-til-digital konvertering. Kvantisering er nødvendig for at repræsentere analoge signaler, som har et uendeligt antal mulige værdier inden for et givent interval, i en digital form, der kun kan have et endeligt antal værdier.

Et kvantiseringsniveau repræsenterer en bestemt diskret værdi, som et kvantiseret signal kan antage. Når et analogt signal kvantiseres, tildeles hver værdi af det analoge signal den nærmeste tilgængelige kvantiseringsniveau. Afstanden mellem to på hinanden følgende kvantiseringsniveauer kaldes kvantiseringsintervallet eller kvantiserings-trinbredden. En mindre trinbredde resulterer i flere kvantiseringsniveauer og dermed en mere præcis repræsentation af det oprindelige analoge signal, men det kræver også flere bits til at kode hver værdi. Omvendt vil en større trinbredde føre til færre niveauer, mindre præcision og en større kvantiseringsfejl.

Kvantiseringsfejl opstår, fordi den sande værdi af det analoge signal sjældent falder præcist på et af de diskrete kvantiseringsniveauer. Forskellen mellem den sande værdi og den nærmeste kvantiseringsniveau er kvantiseringsfejlen. Målet er at minimere denne fejl ved at vælge et passende antal kvantiseringsniveauer. Antallet af kvantiseringsniveauer er typisk en potens af to, bestemt af antallet af bits, der bruges til at repræsentere hver kvantiseret værdi. For eksempel, med n bits, kan man have 2^n kvantiseringsniveauer.