Mostreig versus quantització
En el processament de senyal digital i camps relacionats, el mostreig i la quantificació són dos mètodes, més aviat passos, utilitzats en la discretització d'un senyal analògic per convertir-lo en un senyal digital. Amb l'arribada de l'electrònica i la informàtica, gairebé totes les funcions tecnològiques es digitalitzen perquè puguin ser gestionades per ordinadors o altres sistemes digitals. Aquestes dues són idees clau en la conversió d'analògic a digital.
Què és el mostreig?
En el processament de senyals digitals, el mostreig és el procés de trencar un senyal continu en un senyal discret. Un ús comú del procés és la conversió analògica a digital d'un senyal de so. El procés trenca l'ona sonora en intervals al llarg de l'eix del temps per produir una seqüència de senyals. Com a resultat, els valors de l'eix del temps es converteixen de continus a valors discrets amb les magnituds corresponents. El senyal mostrat es coneix com a senyal modulat d'amplitud de pols.
Durant el procés, dins d'un interval de temps definit T, es selecciona una única amplitud màxima (una mostra) per representar tot l'interval. Així, en lloc de tenir un senyal continu, el procés desenvolupa un senyal d'amplitud única que representa tot l'interval de temps. Tanmateix, encara la magnitud de l'amplitud és contínua. El component del sistema que executa aquest procés es coneix com a mostrador.
Tot i que ara el senyal té valors discrets en l'eix x, el senyal és mig continu i no es pot representar correctament digitalment. Per aconseguir un senyal completament discret, es realitza un segon pas de discretització.
Què és la quantització?
En el processament de senyals digitals, la quantificació és el procés d'assignar un conjunt més gran de valors a un conjunt més petit. El millor exemple és arrodonir els números per fer-los manejables. Considereu el pes d'un lot de boles de xocolata. Pesen entre 4,99 i 5,20 grams. Més que indicar-los individualment és una bona representació si diem que les boles de xocolata pesen 5,00 grams. Per fer-ho, el pes de les boles s'ha d'arrodonir cap amunt o cap avall. El mateix argument s'aplica quan es diu que les sabates costaven 15,00 $, tot i que el preu era de 14,99 $.
Aplicant això als senyals, el senyal parcialment discretitzat ja té un únic valor continu que representa cada interval de temps en el senyal modulat en amplitud de pols. En el procés de quantificació, els valors d'amplitud s'arrodoneixen cap amunt o cap avall al valor predeterminat més proper. El resultat és que, en lloc de l'amplitud dels senyals que tenen infinits valors, es redueixen a un conjunt de valors molt més petit. Aquest tipus de senyal es coneix com a senyal modulat per codi de pols.
Quina diferència hi ha entre el mostreig i la quantització?
• En el mostreig, l'eix del temps es discretitza mentre, en quantificació, es discretitza l'eix y o l'amplitud.
• En el procés de mostreig, es selecciona un únic valor d'amplitud de l'interval de temps per representar-lo, mentre que, a la quantificació, s'arrodoneixen els valors que representen els intervals de temps, per crear un conjunt finit de possibles valors d'amplitud.
• El mostreig es fa abans del procés de quantificació.
