דגימה לעומת קוונטיזציה
בעיבוד אותות דיגיטלי ובתחומים קשורים, דגימה וכימות הן שתי שיטות, אלא שלבים, המשמשות בדיסקרטיזציה של אות אנלוגי בהמרתו לאות דיגיטלי. עם הופעת האלקטרוניקה והמחשבים, כמעט כל הפונקציות הטכנולוגיות עוברות דיגיטציה כך שניתן לטפל בהן על ידי מחשבים או מערכות דיגיטליות אחרות. שני אלה הם רעיונות מפתח בהמרה אנלוגית לדיגיטלית.
מה זה דגימה?
בעיבוד אותות דיגיטלי, דגימה היא תהליך של פירוק אות רציף לאות בדיד. שימוש נפוץ בתהליך הוא המרה אנלוגית לדיגיטלית של אות קול.התהליך מפרק את גל הקול למרווחים לאורך ציר הזמן כדי לייצר רצף של אותות. כתוצאה מכך, הערכים בציר הזמן מומרים מרציפות, לערכים בדידים בעלי גדלים מתאימים. האות הנדגם ידוע בשם Pulse Amplitude Modulated Signal.
במהלך התהליך, בתוך מרווח זמן מוגדר T, נבחרה משרעת מקסימלית אחת (דגימה) כדי לייצג את כל המרווח. אז במקום שיש לו אות רציף, התהליך מפתח אות עם משרעת בודדת המייצגת את כל מרווח הזמן. עם זאת, עדיין גודל המשרעת רציף. הרכיב של המערכת שמבצע תהליך זה ידוע בשם הדגימה.
למרות שלאות יש ערכים נפרדים בציר x כעת, האות הוא חצי רציף ולא ניתן לייצוג דיגיטלי בצורה נכונה. על מנת להשיג אות בדיד לחלוטין, מתבצע שלב שני של דיסקרטיזציה.
מה זה קוונטיזציה?
בעיבוד אותות דיגיטלי, קוונטיזציה היא תהליך של מיפוי קבוצה גדולה יותר של ערכים לקבוצה קטנה יותר. הדוגמה הטובה ביותר היא עיגול המספרים כדי להפוך אותם לניתנים לניהול. קחו בחשבון את המשקל של אצווה של כדורי שוקולד. משקלם בין 4.99 גרם ל-5.20 גרם. במקום לציין אותם בנפרד, זה ייצוג טוב אם נגיד שכדורי השוקולד שוקלים 5.00 גרם. לשם כך, יש לעגל את משקל הכדורים למעלה או למטה. אותו טיעון חל כשאומרים שהנעליים היו $15.00, למרות שתג המחיר היה $14.99.
החלת זה על אותות, לאות הנבדל חלקית יש כבר ערך רציף יחיד המייצג כל מרווח זמן באות מאופנן משרעת הדופק. בתהליך הקוונטיזציה, ערכי המשרעת מעוגלים למעלה או למטה לערך הקרוב ביותר שנקבע מראש. התוצאה היא שבמקום למשרעת של אותות יש אינסוף ערכים, הם מצטמצמים לקבוצה קטנה בהרבה של ערכים.סוג זה של אות ידוע בשם Pulse Code Modulated Signal.
מה ההבדל בין דגימה לכימות?
• בדגימה, ציר הזמן מובחן, בעוד שבקוונטיזציה, ציר ה-y או המשרעת מופרדים.
• בתהליך הדגימה, ערך משרעת יחיד נבחר מתוך מרווח הזמן כדי לייצג אותו, בעוד שבכימות, הערכים המייצגים את מרווחי הזמן מעוגלים, כדי ליצור קבוצה סופית של ערכי משרעת אפשריים.
• הדגימה מתבצעת לפני תהליך הכימות.
