קוונטיזציה (עיבוד אותות)

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה לניווט קפיצה לחיפוש
הדרך הפשוטה ביותר לבצע קוואנטיזציה לאות היא לבחור את הערך למשרעת הדיגיטלית הקרוב ביותר למשרעת האנלוגי המקורית. דוגמה זו מראה את האות האנלוגי המקורי (ירוק), אות דגום (נקודות שחורות), את האות המשוחזר מן האות הדגום (צהוב) ואת ההפרש בין האות המקורי והאות המשוחזר (אדום). ההפרש בין האות המקורי ואת האות המשוחזרת הוא שגיאת הקוונטיזציה.

קְוַּנְטִיזַצְיָהעברית: כִּמּוּי), במתמטיקה ובעיבוד אותות דיגיטלי, הוא תהליך של מיפוי קבוצה גדולה של ערכי קלט לקבוצה קטנה יותר של ערכי פלט. קוונטיזציה גם מהווה את הליבה של אלגוריתמי דחיסה מאבדת נתונים.

ההפרש בין ערך הנקלט והערך הדגום שלו נקרא שגיאת קוונטיזציה.

התקן או פונקציה אלגוריתמית שמבצע קוונטיזציה נקרא קוונטייזר ממיר אנלוגי-לדיגיטלי הוא דוגמה לקוונטיזר.

בתקשורת, קוונטיזציה היא חלק משרשרת קליטה ושידור של אות מידע כאשר כל רכיב בשרשרת מוסיף לו רעש. ממדלים את הרעש שמוסיף הקוונטייזר לשרשרת כרעש קוונטיזציה ואיכות האות במוצאו נמדדת ביחס אות לרעש קוונטיזציה (SQNR).

כאשר מעוניינים להכניס פונקציה למחשב נהוג להשתמש בקוונטיזציה על מנת להמיר את הנתונים בעלי מספר אינסופי של ערכים לתחום הערכים המאפשר המחשב.

ממיר אנלוגי לדיגיטלי (ADC)[עריכת קוד מקור | עריכה]

ה- ADC יכול להיות מודל בעל שני תהליכים: דגימה וקוונטיזציה. הדגימה, ממירה אות מתח (כפונקציה של זמן) לאות בדיד (רצף של מספרים ממשיים ).  

הקוונטיזציה, מחליפה כל מספר ממשי עם קירוב מתוך קבוצה סופית של ערכים בדידים (רמות), דבר הכרחי לאחסון ולעיבוד בעזרת שיטות נומריות.  

אורכי מילה המייצגת את הרמה נפוצים בגדלים: 8 סיביות (256 רמות), 16 סיביות (65,536 רמות), 32 סיביות (4.3 מיליארד רמות), וכן הלאה, אם כי כל מספר של רמות קוונטיזציה אפשרי (לא רק מבסיס 2).  

באופן כללי, בפעולת ADC מאבדים מידע לכן אותות בדידים הם קירוב של האות האנלוגי.  

ככל שנגדיל את אורכי המילה כך הדיוק יהיה טוב יותר ושגיאת הקוונטיזציה תקטן, אך על מנת להגדיל את הזיכרון נאלץ להשתמש בזיכרון גדול יותר ובכוח עיבוד גדול יותר.

קישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]

ויקישיתוף מדיה וקבצים בנושא קוונטיזציה בוויקישיתוף