Nyckelskillnaden mellan enhetlig och olikformig kvantisering är att enhetlig kvantisering har lika stora steg medan stegstorlekarna inte är lika vid olikformig kvantisering. En annan viktig skillnad mellan enhetlig och olikformig kvantisering är att vid enhetlig kvantisering kan en viss mängd kvantiseringsfel inträffa, men olikformig kvantisering minskar kvantiseringsfelet.
Kommunikationssystem skickar signaler från sändaren till mottagaren. Dessa signaler är analoga signaler. Vanligtvis kan analoga signaler påverka distorsion och störningar etc. Därför omvandlas de analoga signalerna till digitala signaler. Denna process kallas digitalisering. I allmänhet är de digitala signalerna tydliga, exakta och har minimal distorsion. Kvantisering är ett steg i digitaliseringsprocessen.
Vad är kvantisering?
När du digitaliserar är första steget att sampla signalen med jämna mellanrum. Om samplingstiden eller samplingsperioden är Ts är samplingshastigheten eller frekvensen (fs) 1/Ts. För att en signal ska återge exakt bör samplingshastigheten(fs) vara större än två gånger den maximala frekvensen.
Nästa steg är kvantiseringen. Det ger ett ändligt diskret värde till proverna. Enheten som utför kvantisering är kvantiseraren. Den tar den samplade ingången och genererar den kvantiserade utdata. Kvaliteten på kvantiseringsutmatningen beror på antalet kvantiseringsnivåer. Dessutom kallas utrymmet mellan två angränsande kvantiseringsnivåer för stegstorlek. I diagrammet nedan representerar de streckade linjerna kvantiseringsnivåerna.
Figur 01: Kvantisering
Det finns två typer av kvantisering beroende på stegstorleken. De är enhetlig kvantisering och olikformig kvantisering. Ekvationen för att hitta stegstorleken (d) ges nedan. Xmax är signalens maximala värde och Xmin är signalens lägsta värde. L är antalet nivåer som delar signalen.
Vad är enhetlig kvantisering?
Enhetlig kvantisering har ett lika stort avstånd mellan kvantiseringsnivåerna. Vidare finns det två typer i enhetlig kvantisering. De är medelstora och medelhöga kvantiseringar. Båda dessa är symmetriska om ursprunget. I mitten av trådkvantiseringen ligger ursprunget i mitten av en trappstegsliknande graf. Kvantiseringsnivåerna i mitten av tråden är udda till antalet. I medelhög kvantisering ligger ursprunget i mitten av en stigande del av en trappliknande graf. Kvantiseringsnivåerna i medelhöga är jämna i antal.
Vad är olikformig kvantisering?
I olikformig kvantisering är stegstorleken ojämn. Efter kvantiseringen kallas skillnaden mellan ett ingångsvärde och dess kvantiserade värde för kvantiseringsfelet. Som nämnts ovan är stegstorleken lika stor vid enhetlig kvantisering. Därför kanske en del av signalen inte täcker. Detta kan öka kvantiseringsfelet.
Men vid ojämn kvantisering ändras stegstorleken så att den får ett minimum av fel. Efter att ha slutfört kvantiseringen är nästa steg kodning. Den definierar varje kvantiseringsnivå med en binär kod.
Vad är skillnaden mellan enhetlig och olikformig kvantisering?
Uniform Quantization är den typ av kvantisering där kvantiseringsnivåerna är jämnt fördelade är enhetlig kvantisering. Olikformig kvantisering är den typ av kvantisering där kvantiseringsnivåerna är ojämlika är den olikformiga kvantiseringen.
Dessutom har enhetlig kvantisering ett visst kvantiseringsfel. Men olikformig kvantisering minskar kvantiseringsfel.
Sammanfattning – Uniform vs Nonuniform Quantization
Den här artikeln diskuterade skillnaden mellan två typer av kvantisering som är enhetliga och olikformiga. Skillnaden mellan enhetlig och olikformig kvantisering är att enhetlig kvantisering har en lika stor stegstorlek medan olikformig kvantisering inte har en lika stor stegstorlek.
