Quantificació digital
El procés de quantificació digital és posterior a l'etapa de mostreig en la que es prenen valors d'amplitut d'una determinada senyal analògica. L'objectiu d'este procés és quantificar en bits estos valors, per mig de l'assignació de nivells. En esta etapa se li assigna un valor a la mostra pero no és digital. En este punt es decidix si el valor de la mostra està, per aproximació, dins del marge de nivells prèviament fixats i se li assigna un valor preestablit segons el còdic utilisat en la codificació.
Introducció
[editar | editar còdic]
La quantificació s'encarrega de convertir una successió de mostres d'una determinada senyal analògica en amplitut contínua en una successió de valors discrets, preestablits segons el còdic utilisat.
Durant el procés de quantificació es medix el nivell de tensió de cada una de les mostres, obtingudes en el procés de mostreig, i se'ls atribuïx un valor finito (discret) d'amplitut, seleccionat per aproximació dins d'un marge de nivells prèviament fixat.
Els valors preestablits per a ajustar la quantificació s'elegixen en funció de la pròpia resolució que utilise el còdic amprat durant la codificació. Si el nivell obtingut no coincidix exactament en cap, es pren com a valor l'inferior més pròxim.
En este moment, la senyal analògica (que pot prendre qualsevol valor) es convertix en una senyal digital, ya que els valors que estan preestablits, són finitos. No obstant, encara no es traduïx al sistema binario. La senyal ha quedat representada per un valor finito que durant la codificació (següent procés de la conversió analògic digital) serà quan es transforme en una successió de zeros i uns.
Aixina que, la senyal digital que resulta despuix de la quantificació és diferent a la senyal elèctrica analògica que la va originar, açò es coneix com Error de quantificació. S'interpreta com un soroll afegit a la senyal despuix del procés de decodificación digital. Si este soroll de quantificació es manté per baix del soroll analògic de la senyal a quantificar (que sempre existix), el procés no tindrà cap conseqüència sobre la senyal d'interés.
Tipos de quantificació
[editar | editar còdic]
Per a minimisar els efectes negatius de l'error de quantificació, s'utilisen les distintes tècniques de quantificació.
Quantificació uniforme
[editar | editar còdic]En els quantificadors uniformes (quantificació llineal) la distància entre els nivells de reconstrucció és sempre la mateixa. No fan cap suposició sobre la naturalea de la senyal a quantificar, d'ahí que no proporcionen els millors resultats. No obstant, tenen com a ventaja que són els més fàcils i menys costosos d'implementar.
Quantificació no uniforme
[editar | editar còdic]La quantificació no uniforme (quantificació no llineal) s'aplica quan es processen senyales no homogénees que se sap que van a ser més sensibles en una determinada banda concreta de freqüèncias.
En este cas, lo que es fa és estudiar la pròpia entropía de la senyal i assignar nivells de quantificació de manera no uniforme (utilisant un bit rate variable), de tal modo que s'assigne un major número de nivells per a aquells màrgens en que l'amplitut canvia més ràpidament (contenen major densitat d'informació).
Quan durant la digitalisació s'ha usat una quantificació no uniforme, es deu utilisar el mateix circuit no llineal durant la decodificación, per a poder recompondre la senyal de forma correcta.
Quantificació logarítmica
[editar | editar còdic]La quantificació logarítmica (quantificació escalar) és un tipo de quantificació digital en el que s'utilisa una taxa de senyes constant, pero es diferencia de la quantificació uniforme en que com a pas previ a la quantificació es fa passar la senyal per un compressor logarítmic.
Es fa passar la senyal per un compressor logarítmic abans de la quantificació. Com en la senyal resultant l'amplitut del voltage sofrix variacions menys abruptes, la possibilitat de que es produïxca un soroll de quantificació gran disminuïx. Abans de reproduir la senyal digital, esta tindrà que passar per un expansor.
En esta quantificació tindrem menuts passos de quantificació per als valors menuts d'amplitut i passos de quantificació grans per als valors grans d'amplitut, lo que proporciona major resolució en senyals dèbils en comparar-se en una quantificació uniforme d'igual bit rate, pero menor resolució en senyals de gran amplitut.
A l'eixida del sistema, la senyal digital ha de passar per un expansor, que realisa la funció inversa al compressor logarítmic. El procediment conjunt de compressió i expansió es denomina companding.
Els algoritmes Llei Mu i Llei A servixen com a eixemple de quantificadors logarítmics.
Quantificació vectorial
[editar | editar còdic]La quantificació vectorial, un tipo de quantificació digital, en el que el procés pot ser idèntic a la quantificació uniforme (utilisa CBR) o no uniforme (utilisa VBR). La particularitat radica que, en lloc de quantificar les mostres retingudes individualment, es quantifiquen per blocs de mostres. En això, es conseguix una quantificació més eficaç.
Cada bloc de mostres serà tractat com si es tractara d'un vector; d'ahí el nom d'esta tipologia.
La quantificació vectorial és la més eficient de totes les modalitats de quantificació referent al error de quantificació. No obstant, està més predisposta a vore's afectada per errors de transmissió. Un atre inconvenient, és que els processos informàtics per a conseguir esta codificació resulten molt complexos.
Bibliografia
[editar | editar còdic]- FRIES, Bruce i FRIES, Marty. Àudio digital pràctic. Ed. Anaya Multimèdia. 2005. ISBN 84-415-1892-0
- RUMSEY, Francis i McCORMICK, Tim. Sò i gravació. Introducció a les tècniques sonores. 2004.
- WATKINSON, J. L'art de l'àudio digital. IORTV, Madrit, 1993
- WATKINSON, John. Introducció a l'àudio digital. 2003. ISBN 84-932844-9-1.
Vore també
[editar | editar còdic]
- Este artícul conté una traducció derivada de «Cuantificación digital» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.