Amostragem vs Quantização
No processamento de sinal digital e campos relacionados, amostragem e quantização são dois métodos, em vez de etapas, usados na discretização de um sinal analógico para convertê-lo em um sinal digital. Com o advento da eletrônica e dos computadores, quase todas as funções tecnológicas são digitalizadas para que possam ser manipuladas por computadores ou outros sistemas digitais. Essas duas são ideias-chave na conversão de analógico para digital.
O que é amostragem?
No processamento de sinal digital, a amostragem é o processo de quebrar um sinal contínuo em um sinal discreto. Um uso comum do processo é a conversão analógica para digital de um sinal sonoro. O processo quebra a onda sonora em intervalos ao longo do eixo do tempo para produzir uma sequência de sinais. Como resultado, os valores no eixo do tempo são convertidos de contínuos para valores discretos com magnitudes correspondentes. O sinal amostrado é conhecido como Sinal Modulado de Amplitude de Pulso.
Durante o processo, dentro de um intervalo de tempo T definido, uma única amplitude máxima (uma amostra) é selecionada para representar todo o intervalo. Assim, ao invés de ter um sinal contínuo, o processo desenvolve um sinal com amplitude única representando todo o intervalo de tempo. No entanto, ainda a magnitude da amplitude é contínua. O componente do sistema que executa esse processo é conhecido como amostrador.
Mesmo que o sinal tenha valores discretos no eixo x agora, o sinal é meio contínuo e não pode ser representado digitalmente corretamente. Para obter um sinal completamente discreto, uma segunda etapa de discretização é realizada.
O que é Quantização?
No processamento de sinal digital, a quantização é o processo de mapeamento de um conjunto maior de valores para um conjunto menor. O melhor exemplo é arredondar os números para torná-los gerenciáveis. Considere o peso de um lote de bolas de chocolate. Eles pesam algo entre 4,99 gramas e 5,20 gramas. Em vez de indicá-los individualmente, é uma boa representação se dissermos que as bolas de chocolate pesam 5,00 gramas. Para fazer isso, o peso das bolas deve ser arredondado para cima ou para baixo. O mesmo argumento se aplica ao dizer que os sapatos custavam $ 15,00, mesmo que o preço fosse $ 14,99.
Aplicando isso aos sinais, o sinal parcialmente discretizado já possui um único valor contínuo representando cada intervalo de tempo no sinal modulado em amplitude de pulso. No processo de quantização, os valores de amplitude são arredondados para cima ou para baixo para o valor predeterminado mais próximo. O resultado é que, em vez de a amplitude dos sinais ter infinitos valores, eles são reduzidos a um conjunto muito menor de valores. Este tipo de sinal é conhecido como Sinal Modulado por Código de Pulso.
Qual é a diferença entre Amostragem e Quantização?
• Na amostragem, o eixo do tempo é discretizado enquanto, na quantização, o eixo y ou a amplitude é discretizada.
• No processo de amostragem, um único valor de amplitude é selecionado do intervalo de tempo para representá-lo enquanto, na quantização, os valores que representam os intervalos de tempo são arredondados, para criar um conjunto finito de valores de amplitude possíveis.
• A amostragem é feita antes do processo de quantização.
