Quantization Noise, Quantization Distortion, Quantization Error   양자화 잡음, 양자화 왜곡, 양자화 오차, 양자화 오류

(2016-07-22)
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1. 양자화 오차/잡음/왜곡양자화 오차
     - A/D 변환 과정 중 표본화 직후 양자화 시에 나타나는 오차
        . 아날로그 신호표본화되고 각 표본이 유한 개의 진폭 값 중의 하나로 대체될 때
          아날로그 표본값와 양자화된 값 간의 차

  ㅇ 양자화 잡음/왜곡
     - 양자화 오차가 최종적으로 신호 복원시 잡음/왜곡과 같은 효과를 주게됨


2. 양자화 = 근사화 과정양자화는 입력신호를 유한개수의 값으로 근사화하는 과정으로써,
     - 이는 본질적으로 비선형 연산임
     - 이에따른 원신호와의 불가피한 차이를 양자화 오차라고하며,
     - 이는 원신호와 비교하여 양자화된 아날로그성 신호와의 오차분을 말함


3. 양자화잡음 관련 주요용어 
 
  ㅇ 라운드오프 에러(round-off errror) 또는 클리핑 에러(clipping error)
     - 각각의 샘플값을 양자화할 때, 통계적으로 보면, 원래의 신호에 잡음 처럼 부가됨

  ㅇ 과부하 에러(overload error)
     - 입력 신호 진폭값이 양자화기가 처리할 수 있는 동적범위를 벗어날 때 발생

  ㅇ 양자화 오차/오류 (Quantization Error) : e = x - xQ
     - 입력 신호 특성 및 양자화 레벨 수에 의존적임
     - 통계적으로 양자화 오차를 해석하여야함


4.  양자화 관련 잡음 해석

  ※ ☞  양자화 잡음 해석  참조


5. 양자화 잡음 개선 방법양자화 잡음은  피할 수 없음
     - 이를 작게하기 위해서 양자화 스텝(Δ)을 작아지도록 하나, 
        . 이는 결국 → 양자화 레벨 수의 증가 → 양자화 비트 수가 많아짐 → 대역폭 증가

  ㅇ 선형 양자화 방식 대신에 비선형적인 압신방식을 사용  ☞ 압신법칙 참조
     - 입력에 따라 양자화 스텝폭을 변화시키는 비선형적인 방식

     * 비선형적인 압신방식을 사용하는 이유
        . 양자화 레벨 수양자화 비트 수의 감소 가능
           .. 통상 음성신호의 경우 11 비트의 2천개 양자화 레벨 수가 필요하지만,
           .. 비균일양자화를 통해 8 비트의 256개 양자화 레벨로도 가능 (例, PCM 등)
        . 양자화 잡음을 낮출 수 있음 
           .. 큰 신호의 발생 확률이 적으므로, 큰 신호에 대해 양자화 레벨 폭을 크게 잡음

  ㅇ 샘플링하는 주파수나이키스트 율(Nyquist Rate) 보다 높임            ☞ 오버 샘플링 참조


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