Razlika između uzorkovanja i kvantizacije

Uzorkovanje i kvantizacija

U digitalnoj obradi signala i srodnim poljima, uzorkovanje i kvantizacija su dvije metode, radije koraci koji se koriste u diskretizaciji analognog signala pri pretvaranju u digitalni signal. Pojavom elektronike i računala gotovo su sve tehnološke funkcije digitalizirane kako bi se njima moglo upravljati putem računala ili drugih digitalnih sustava. Ove dvije su ključne ideje analogne digitalnoj pretvorbi.

Što je uzorkovanje?

U digitalnoj obradi signala, uzorkovanje je proces razbijanja kontinuiranog signala na diskretni signal. Uobičajena je uporaba postupka analogna digitalnoj pretvorbi zvučnog signala. Proces razbija zvučni val u intervale duž vremenske osi kako bi se dobio redoslijed signala. Kao rezultat, vrijednosti u vremenskoj osi se pretvaraju iz kontinuiranih u diskretne vrijednosti s odgovarajućim magnitudama. Uzorčeni signal poznat je pod nazivom impulsni modulirani signal.

Tijekom postupka, unutar određenog vremenskog intervala T, odabrana je jedna maksimalna amplituda (uzorak) koji predstavlja cijeli interval. Stoga, umjesto da ima kontinuirani signal, proces razvija signal s jednom amplitudom koji predstavlja cijeli vremenski interval. Međutim, i dalje je veličina amplitude kontinuirana. Komponenta sustava koji izvršava ovaj postupak poznata je kao uzorkovač.

Iako signal ima diskretne vrijednosti na x osi, signal je napola kontinuiran i ne može se digitalno ispravno prikazati. Da bi se postigao potpuno diskretan signal, provodi se drugi korak diskretizacije.

Što je kvantizacija?

U digitalnoj obradi signala kvantizacija je proces mapiranja većeg skupa vrijednosti na manji skup. Najbolji primjer je zaokruživanje brojeva kako bi bili upravljivi. Razmotrite težinu hrpe čokoladnih kuglica. Teže negdje između 4,99 grama i 5,20 grama. Umjesto da ih navedete pojedinačno, dobar je prikaz ako kažemo da čokoladne kuglice teže 5,00 grama. Da biste to učinili, težina kuglica mora biti zaobljena ili prema dolje. Isti argument primjenjuje se kad kažu da su cipele 15,00 USD, iako je cijena bila 14,99 USD.

Primjenjujući to na signale, djelomično diskretizirani signal već ima jednu kontinuiranu vrijednost koja predstavlja svaki vremenski interval u signalu koji je moduliran amplitudom impulsa. U procesu kvantizacije vrijednosti amplitude su zaokružene prema gore ili dolje na najbližu unaprijed određenu vrijednost. Rezultat je to da su, umjesto amplitude signala koji imaju beskonačno mnogo vrijednosti, oni suženi na mnogo manji skup vrijednosti. Ova vrsta signala poznata je pod nazivom Pulse Code Modulated Signal.

Koja je razlika između uzorkovanja i kvantizacije?

• U uzorkovanju se vremenska os diskretira, dok se u kvantizaciji y os ili amplituda diskretira.

• U postupku uzorkovanja odabire se jedna vrijednost amplitude iz vremenskog intervala da bi se ona prikazala, dok se u kvantizaciji vrijednosti koje predstavljaju vremenske intervale zaokružuju kako bi se stvorio konačni skup mogućih vrijednosti amplitude.

• Uzorkovanje se vrši prije postupka kvantizacije.