Cuantificación

En proceso por Marcos Peralta

Cuantificación

Definición Breve	Es el proceso de convertir un objeto a un grupo de valores discretos. Toma valores de amplitud de señal analógica y cuantifica con bits dichos valores de amplitud mediante niveles.
Tema	Audio Digital
Subtema	Cuantificación.
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Cuantificación Digital

La cuantificación convierte una sucesión de muestras de amplitud continua en una sucesión de valores discretos según el código utilizado. Durante el proceso se mide el nivel de tensión de cada una de las muestras, obtenidas en el proceso de muestreo, y se les asigna un valor discreto de amplitud, seleccionado dentro de un margen de niveles previamente fijado.

Los valores preestablecidos se eligen en función de la resolución que utilice el código empleado durante la codificación. Si el nivel obtenido no coincide exactamente con ninguno, se toma como valor el inferior más próximo. La señal analógica se convierte en una señal digital. La señal queda representada por un valor finito que durante la codificación se transforma en una sucesión de ceros y unos.

La cuantificación se encarga de medir individualmente el nivel del voltaje o tensión de todas las muestras de amplitud continua obtenidas en el proceso de muestreo.

Tipos de Cuantificación

Cuantificación uniforme:

En los cuantificadores uniformes (o lineales) la distancia entre los niveles de reconstrucción es siempre la misma. Son los más fáciles y menos costosos de implementar. Uno de los problemas de la cuantificación uniforme es que el tamaño del error de cuantificación es independiente de la amplitud de la muestra, son necesarios 12 bits para obtener voz con calidad telefónica.

Cuantificación no uniforme

La cuantificación no uniforme (no lineal) se aplica cuando se procesan señales no iguales que van a ser más sensibles en una determinada banda concreta de frecuencias. Cuando durante la digitalización se ha usado una cuantificación no uniforme, se debe utilizar el mismo circuito no lineal durante la decodificación, para poder recomponer la señal de forma correcta, utiliza mas detalle en la zona baja de la señal.

Cuantificación logarítmica

La cuantificación logarítmica (cuantificación escalar) se utiliza una tasa de datos constante, pero se diferencia de la cuantificación uniforme en que como paso previo a la cuantificación se hace pasar la señal por un compresor logarítmico. Esta cuantificación proporciona mayor resolución en señales débiles al compararse con una cuantificación uniforme de igual bit rate, pero menor resolución en señales de gran amplitud.A la salida del sistema, la señal digital pasa por un expansor, que realiza la función inversa al compresor logarítmico. Los algoritmos Ley Mu y Ley A sirven como ejemplo de cuantificadores logarítmicos.

Ley-A

Ley-µ

Cuantificación vectorial:

La cuantificación vectorial, el proceso puede ser idéntico a la cuantificación uniforme (utiliza CBR) o no uniforme (utiliza VBR). La particularidad es que, en lugar de cuantificar las muestras retenidas individualmente, se cuantifican por bloques de muestras, se logra una cuantificación más eficaz. Está más predispuesta a verse afectada por errores de transmisión. Otro inconveniente, es que los procesos informáticos para lograr esta codificación resultan muy complejos.

Proceso de cuantificación

Las muestras toman el valor del nivel más próximo dentro del rango de niveles establecidos. Se define el paso de cuantificación como la diferencia que se tendrá entre dos niveles consecutivos.