Εάν έχετε ακούσει ποτέ ψηφιακή μουσική - ειδικά κάθε μορφή απώλειας ήχου - τότε έχετε εκτεθεί σε μαθηματική κβαντοποίηση. Αυτή η ψηφιακή επεξεργασία σήματος πίσω από τα σκηνικά είναι αρκετά συνηθισμένη και συχνά αποτελεί αναπόσπαστη λειτουργία του σύγχρονου λογισμικού ή του υλικού ήχου (π.χ. μετατροπείς ψηφιακού-αναλογικού σήματος ). Αλλά η ποσοτικοποίηση δεν περιορίζεται μόνο στον ήχο. Ο όρος και οι χρήσεις του ισχύουν και σε άλλα πεδία, όπως η φυσική ή η ψηφιακή απεικόνιση.
Ορισμός
Η ποσοτικοποίηση είναι μια διαδικασία μετατροπής μιας σειράς τιμών εισόδου σε ένα μικρότερο σύνολο τιμών εξόδου που προσεγγίζει στενά τα αρχικά δεδομένα.
Προφορά: kwon • ti • zay • shuhn
Παράδειγμα
Σε ένα στούντιο ηχογράφησης, τα μικρόφωνα συλλέγουν αναλογικά μουσικά κύματα, τα οποία στη συνέχεια επεξεργάζονται σε ψηφιακή μορφή. Το σήμα μπορεί να δειγματιστεί στα 44.100 Ηζ και να κβαντιστεί με βάθος 8-, 16- ή 24-bit (και ούτω καθεξής). Τα υψηλότερα βάθη δυαδικών ψηφίων παρέχουν περισσότερα δεδομένα, τα οποία καθιστούν δυνατή την ακριβέστερη μετατροπή και αναπαραγωγή της αρχικής κυματομορφής.
Συζήτηση
Βασικά, η ποσοτικοποίηση είναι μια περίπλοκη διαδικασία στρογγυλοποίησης που συνεπάγεται κάποιο επίπεδο αβεβαιότητας. Οι υπολογιστές λειτουργούν σε αυτά και στα μηδενικά, γι 'αυτό και η αναλογική προς ψηφιακή μετατροπή θεωρείται στενή προσέγγιση και όχι ακριβές αντίγραφο. Όταν πρόκειται για τη μουσική, το κβαντισμένο σήμα πρέπει όχι μόνο να διατηρεί τη σωστή διαδοχή και το εύρος των τιμών, αλλά και ο χρόνος πρέπει να είναι ακριβής. Η διαδικασία πρέπει να διασφαλίσει ότι ο μουσικός ρυθμός διατηρείται, με σημειώσεις ομοιόμορφα κατανεμημένες και ρυθμισμένες στις ίδιες κτυπήματα (ή κλάσματα αυτών). Διαφορετικά, ο ήχος μπορεί να καταλήξει να ακούγεται ή να είναι παράξενος να ακούτε αυτιά.
Αυτή η έννοια της ποσοτικοποίησης μπορεί να παρατηρηθεί οπτικά με ένα πρόγραμμα επεξεργασίας εικόνας, όπως το Photoshop. Όταν μια μεγάλη εικόνα μειώνεται σε μέγεθος, υπάρχει απώλεια πληροφοριών pixel λόγω της μαθηματικής διαδικασίας που χειρίζεται την εργασία. Το λογισμικό εκτελεί τους υπολογισμούς και στρογγυλοποιεί για να απορρίψει τα ανεπιθύμητα εικονοστοιχεία, διατηρώντας παράλληλα τη συνολική ακεραιότητα, την αναλογία και το πλαίσιο των αναλογιών που έχουν περιορισμένη εικόνα, είναι τόσο κρίσιμη για τις φωτογραφίες όσο ο ρυθμός είναι για τη μουσική. Όταν κάνετε μεγέθυνση και συγκρίνετε την εκ νέου μεγέθους έκδοση της φωτογραφίας με το πρωτότυπο, τα άκρα και τα αντικείμενα τείνουν να εμφανίζονται κάπως τραχιά ή οδοντωτά. Αυτή η οπτική πλευρά της απώλειας συμπίεσης σχετίζεται ομοίως με τους τύπους ψηφιακών αρχείων ήχου. Τα περισσότερα δεδομένα ή / και λιγότερη συμπίεση οδηγούν σε υψηλότερη συνολική ποιότητα.