Quantizing, Quantization   양자화

(2011-09-08)
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1. `양자화` 이란?

  ㅇ [물리]
     - 연속적이지 않고 이산적인 물리량으로 만드는 것 (例, 양자, 에너지 양자화 등)

  ㅇ [통신,영상처리 등]
     - 아날로그 신호표본화진폭치로부터  특정 이산치(대표치) 만으로 바꾸는 과정


2. 양자화 의미양자화 변환 조작의 의미
     - PCM 등에서 음성 신호아날로그 신호디지털 신호로 변환하는 과정에서,
     - 어떤 아날로그 신호진폭들을 대표값(이산값)으로 나타내는 조작

  ㅇ 표본화양자화 차이
     - 표본화 : 시간축을 따라 이산값으로 변환하는 과정
     - 양자화 : 진폭축을 따라 이산값으로 변환하는 과정

  ㅇ 대표값으로 치환
     - 아날로그 신호진폭이  ±V의 범위인 경우 이 신호표본치는 ±V의 범위에서 
       연속적인 값을 취하는데,  이 범위를 ΔV 마다 구분지어서,
     - 하나의 양자화 스텝 범위내의 표본치를 1개의 대표값으로 나타내는 조작


3. 양자화 목표/의의근사화 → 입력신호를 유한개수의 값으로 근사화(또는,압축)하는 과정
     - 근사화가 아니고 완벽하게 표현하려면 무한개의 비트 수가 필요하나,
     - 근사화의 정확도를 떨어뜨리게되면 표현되는 비트 수의 경감을 얻을 수 있음

  ㅇ 데이터 압축 → 가급적 적은 량으로 정확하게 데이터를 부호화할 수 있도록 함
     - 입력 아날로그 신호의 개별 값들의 수를 양자화를 통해 훨씬 적은 수의 대표값
       들로 줄일 수 있음
     - 연속 진폭 값을 한정된 비트 수의 코드(부호)로 변환할 수 있게함


4. 양자화 종류진폭 양자화 방법에 따라 
     - 선형 양자화(Linear Quantizing), 균등 양자화(Uniform Quantizing)
        . 양자화 계단폭이 입력 신호 레벨과 관계없이 일정.
        . 스튜디오급(전문가용) 디지털 비디오 장비 등에 사용됨.
     - 비선형 양자화(Non-linear Quantizing, Logarithmic Quantizing), 비균일 양자화
        . 입력 신호 레벨이 작을때는 양자화 계단 간격을 작게, 클때는 양자화 계단 간격을
          크게하는 방식

  ㅇ 시간에 따라 변화하는가에 따라
     - 적응형 양자화 (Adaptive Quantizing)
        . 입력 신호 레벨에 따라 양자화 계단의 최대, 최소 값이 시간적으로 변화하는 방식
          으로 ADPCM 등에 사용됨
     - 고정형 양자화 (Fixed Quantizing)
        . 양자화 계단이 시간적으로 변화없이 고정적인 방식

  ㅇ 대표값을 나타내는 방법에 따라
     - 스칼라 양자화 
        . 표본을 하나의 대표값으로 양자화
     - 벡터 양자화 
        . 일련의 표본들을 특성화시킨 여러 대표값(n-tuple)으로 양자
5. 양자화 관련 참고용어양자화 관련 주요 용어 ☞  양자화스텝, 양자화레벨 수, 양자화 비트 수(양자화 분해능)

  ㅇ 기타 참고용어  ☞  양자화잡음, 음성부호화, ADC(A/D 변환), 인코딩


[양자화] 1. 양자화 2. 스칼라 양자화 3. 벡터 양자화 4. 양자화 스텝/레벨/비트 5. 양자화 잡음 6. 양자화 잡음 해석 7. 압신 8. 유한어장효과 9. 디더링
  1.   기술공통
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        1.   A/D,D/A 변환
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