Avainero tasaisen ja epätasaisen kvantisoinnin välillä on, että tasaisella kvantisoinnilla on samat askelkoot, kun taas epätasaisessa kvantisoinnissa askelkoot eivät ole yhtä suuret. Toinen tärkeä ero tasaisen ja epätasaisen kvantisoinnin välillä on, että tasaisessa kvantisoinnissa voi tapahtua jonkin verran kvantisointivirhettä, mutta epätasainen kvantisointi vähentää kvantisointivirhettä.
Viestintäjärjestelmät lähettävät signaaleja lähettimestä vastaanottimeen. Nämä signaalit ovat analogisia signaaleja. Yleensä analogiset signaalit voivat vaikuttaa vääristymiin ja häiriöihin jne. Siksi analogiset signaalit muunnetaan digitaalisiksi signaaleiksi. Tätä prosessia kutsutaan digitalisaatioksi. Yleensä digitaaliset signaalit ovat selkeitä, tarkkoja ja niissä on mahdollisimman vähän vääristymiä. Kvantisointi on yksi vaihe digitalisointiprosessissa.
Mitä kvantisointi on?
Digitaloitaessa ensimmäinen vaihe on ottaa signaalista näyte säännöllisin väliajoin. Jos näytteenottoaika tai näytteenottojakso on Ts, näytteenottotaajuus tai taajuus (fs) on 1/Ts. Jotta signaali toistuisi tarkasti, näytteenottotaajuuden (fs) tulee olla suurempi kuin kaksi kertaa maksimitaajuus.
Seuraava vaihe on kvantisointi. Se antaa näytteille rajallisen diskreetin arvon. Laite, joka suorittaa kvantisoinnin, on kvantisoija. Se ottaa näytteistetyn tulon ja luo kvantisoidun lähdön. Kvantisoijan tulosteen laatu riippuu kvantisointitasojen lukumäärästä. Lisäksi kahden vierekkäisen kvantisointitason välistä tilaa kutsutaan askelkooksi. Alla olevassa kaaviossa katkoviivat edustavat kvantisointitasoja.
Kuva 01: Kvantisointi
Kvantisointia on kahta tyyppiä askelkoon mukaan. Ne ovat tasaista kvantisointia ja epäyhtenäistä kvantisointia. Yhtälö askelkoon (d) löytämiseksi on annettu alla. Xmax on signaalin maksimiarvo ja Xmin on signaalin pienin arvo. L on tasojen lukumäärä, jotka jakavat signaalin.
Mikä on yhtenäinen kvantisointi?
Tasaisessa kvantisoinnissa on yhtä suuri etäisyys kvantisointitasojen välillä. Lisäksi tasaisessa kvantisoinnissa on kaksi tyyppiä. Ne ovat kulutuspinnan ja keskitason kvantisointia. Molemmat ovat symmetrisiä alkuperän suhteen. Keskilangan kvantisoinnissa origo on portaikkomaisen graafin askelman keskellä. Keskilangan kvantisointitasot ovat parittomia. Keskitason kvantisoinnissa origo on portaikkomaisen graafin nousevan osan keskellä. Kvantisointitasot keskitason nousussa ovat parillisia.
Mikä on epätasainen kvantisointi?
Epätasaisessa kvantisoinnissa askelkoko on epätasainen. Kvantisoinnin jälkeen syötearvon ja sen kvantisoidun arvon välistä eroa kutsutaan kvantisointivirheeksi. Kuten edellä mainittiin, tasaisessa kvantisoinnissa askelkoko on yhtä suuri. Siksi jokin osa signaalista ei välttämättä peitä. Tämä voi lisätä kvantisointivirhettä.
Epätasaisen kvantisoinnin tapauksessa askelkoko muuttuu, joten siinä on pienin virhemäärä. Kun kvantisointi on suoritettu, seuraava vaihe on koodaus. Se määrittää jokaisen kvantisointitason binäärikoodilla.
Mitä eroa yhtenäisellä ja epäyhtenäisellä kvantisoinnilla on?
Uniform Quantization on kvantisoinnin tyyppi, jossa kvantisointitasot ovat tasaisin välein, on Uniform Quantization. Epätasainen kvantisointi on kvantisoinnin tyyppi, jossa kvantisointitasot ovat eriarvoisia, on epätasainen kvantisointi.
Lisäksi yhtenäisessä kvantisoinnissa on jonkin verran kvantisointivirhettä. Mutta epätasainen kvantisointi vähentää kvantisointivirhettä.
Yhteenveto – yhtenäinen vs. epätasainen kvantisointi
Tässä artikkelissa käsiteltiin kahden tasaisen ja epätasaisen kvantisointityypin välistä eroa. Ero tasaisen ja epätasaisen kvantisoinnin välillä on, että tasaisella kvantisoinnilla on sama askelkoko, kun taas epätasaisella kvantisoinnilla ei ole samanlaista askelkokoa.
