Kľúčový rozdiel medzi jednotnou a nerovnomernou kvantizáciou je v tom, že jednotná kvantizácia má rovnakú veľkosť krokov, zatiaľ čo pri nerovnomernej kvantizácii nie sú veľkosti krokov rovnaké. Ďalším dôležitým rozdielom medzi jednotnou a nerovnomernou kvantizáciou je to, že pri jednotnej kvantizácii sa môže vyskytnúť určitá kvantizačná chyba, ale nerovnomerná kvantizácia znižuje kvantizačnú chybu.
Komunikačné systémy posielajú signály z vysielača do prijímača. Tieto signály sú analógové signály. Analógové signály môžu zvyčajne ovplyvniť skreslenie a rušenie atď. Preto sa analógové signály konvertujú na digitálne signály. Tento proces sa nazýva digitalizácia. Vo všeobecnosti sú digitálne signály jasné, presné a majú minimálne skreslenie. Kvantizácia je jedným krokom v procese digitalizácie.
Čo je kvantizácia?
Pri digitalizácii je prvým krokom vzorkovanie signálu v pravidelných intervaloch. Ak je vzorkovací čas alebo vzorkovacia perióda Ts, potom vzorkovacia frekvencia alebo frekvencia (fs) je 1/Ts. Aby sa signál presne reprodukoval, vzorkovacia frekvencia (fs) by mala byť väčšia ako dvojnásobok maximálnej frekvencie.
Ďalším krokom je kvantovanie. Vzorkám dáva konečnú diskrétnu hodnotu. Zariadenie, ktoré vykonáva kvantizáciu, je kvantizátor. Zoberie vzorkovaný vstup a generuje kvantovaný výstup. Kvalita výstupu kvantizátora závisí od počtu úrovní kvantizácie. Okrem toho sa priestor medzi dvoma susednými kvantizačnými úrovňami nazýva veľkosť kroku. V nižšie uvedenom diagrame prerušované čiary predstavujú úrovne kvantizácie.
Obrázok 01: Kvantizácia
Existujú dva typy kvantovania v závislosti od veľkosti kroku. Sú to rovnomerné kvantovanie a nerovnomerné kvantovanie. Rovnica na nájdenie veľkosti kroku (d) je uvedená nižšie. Xmax je maximálna hodnota signálu a Xmin je minimálna hodnota signálu. L je počet úrovní, ktoré rozdeľujú signál.
Čo je jednotná kvantizácia?
Rovnomerné kvantovanie má rovnaký odstup medzi úrovňami kvantovania. Ďalej existujú dva typy jednotnej kvantizácie. Ide o kvantovanie v strede behúňa a v strede stúpania. Obidve sú symetrické podľa pôvodu. Pri kvantovaní v strede vlákna je počiatok v strede schodiska podobného grafu. Úrovne kvantizácie v strede vlákna sú nepárne. Pri kvantizácii v strede stúpania leží počiatok v strede stúpajúcej časti grafu ako schodisko. Úrovne kvantizácie v polovici vzostupu sú párne.
Čo je nerovnomerná kvantizácia?
Pri nerovnomernom kvantovaní je veľkosť kroku nerovnaká. Po kvantovaní sa rozdiel medzi vstupnou hodnotou a jej kvantovanou hodnotou nazýva chyba kvantovania. Ako je uvedené vyššie, pri rovnomernom kvantovaní je veľkosť kroku rovnaká. Preto nemusí niektorú časť signálu pokryť. To môže zvýšiť chybu kvantizácie.
V prípade nerovnomernej kvantizácie sa však veľkosť kroku zmení, takže bude mať minimálne množstvo chýb. Po dokončení kvantovania je ďalším krokom kódovanie. Definuje každú úroveň kvantizácie binárnym kódom.
Aký je rozdiel medzi jednotnou a nerovnomernou kvantizáciou?
Uniform Quantization je typ kvantovania, v ktorom sú kvantizačné úrovne rovnomerne rozmiestnené, je jednotná kvantizácia. Nerovnomerná kvantizácia je typ kvantizácie, v ktorom sú úrovne kvantovania nerovnaké, je nerovnomerná kvantizácia.
Uniformné kvantovanie má navyše určitú kvantizačnú chybu. Nerovnomerná kvantizácia však znižuje kvantizačnú chybu.
Zhrnutie – Jednotná vs. Nerovnomerná kvantifikácia
Tento článok diskutoval o rozdieloch medzi dvoma typmi kvantovania, ktoré sú jednotné a nerovnomerné. Rozdiel medzi jednotnou a nerovnomernou kvantizáciou je v tom, že jednotná kvantizácia má rovnakú veľkosť kroku, zatiaľ čo nerovnomerná kvantizácia nemá rovnakú veľkosť kroku.
