Kwantisering begrijpen: typen en toepassingen
Kwantisering is het proces waarbij een continu of analoog signaal wordt omgezet in een discreet of digitaal signaal. Dit wordt gedaan door het bereik van het continue signaal in kleinere intervallen te verdelen, de zogenaamde kwantiseringsbins, en door aan elk interval een unieke digitale waarde toe te wijzen. Het resulterende digitale signaal wordt een gekwantiseerd signaal genoemd. Met andere woorden, kwantisering is het proces waarbij de precisie van een continu signaal wordt verminderd om het beter beheersbaar en gemakkelijker op te slaan of te verzenden te maken. Dit kan nuttig zijn in veel toepassingen, zoals audio- en videocompressie, waarbij het verminderen van de hoeveelheid gegevens die nodig is om een signaal weer te geven de bestandsgrootte aanzienlijk kan verkleinen en de prestaties kan verbeteren. Quantizers zijn apparaten of algoritmen die deze conversie van analoog naar digitaal. Ze worden vaak gebruikt in een groot aantal gebieden, waaronder audio- en videoverwerking, beeldverwerking en wetenschappelijke gegevensverzameling. Er zijn verschillende soorten kwantiseerders, waaronder: 1. Lineaire kwantiseerder: Dit is het eenvoudigste type kwantiseerder, die het ingangssignaal in intervallen van gelijke grootte verdeelt en aan elk interval een unieke digitale waarde toekent.
2. Niet-lineaire kwantiseerder: Dit type kwantiseerder verdeelt het ingangssignaal in intervallen van niet-gelijke grootte, waardoor een nauwkeurigere weergave van het signaal in bepaalde gebieden mogelijk is.
3. Vectorkwantiseerder: Dit type kwantiseerder wordt gebruikt om multidimensionale signalen, zoals afbeeldingen of video's, te kwantiseren. Het verdeelt het signaal in kleinere regio's en kent aan elke regio een unieke digitale waarde toe. Adaptieve kwantiseerder: Dit type kwantiseerder past de kwantiseringsintervallen aan op basis van het ingangssignaal, waardoor een nauwkeurigere weergave van het signaal in bepaalde gebieden mogelijk is. Delta-kwantiseerder: Dit type kwantiseerder gebruikt een combinatie van lineaire en niet-lineaire kwantisering om de hoeveelheid gegevens te verminderen die nodig is om het signaal weer te geven. Logaritmische kwantiseerder: Dit type kwantiseerder gebruikt logaritmische schalen om het ingangssignaal in kleinere intervallen te verdelen, waardoor een nauwkeurigere weergave van het signaal in bepaalde gebieden mogelijk is. Kwantiseerder op meerdere niveaus: Dit type kwantiseerder verdeelt het ingangssignaal in meerdere precisieniveaus, waardoor een nauwkeurigere weergave van het signaal in bepaalde gebieden mogelijk is. Samenvattend is kwantisering het proces waarbij een continu signaal wordt omgezet in een discreet digitaal signaal, en kwantiseerders zijn apparaten of algoritmen die deze conversie uitvoeren. Er zijn verschillende soorten kwantiseerders beschikbaar, elk met zijn eigen sterke en zwakke punten, en de keuze welke te gebruiken hangt af van de specifieke toepassing en vereisten.