Diskretizatsiya nima?, Diskretizatsiya jarayonida Kotelnikov teoremasi bajarilmasa nima bo‘ladi?, Diskretizatsiya jarayonida qanday buzilishlar kuzatiladi?, Kvantlanish nima? Kvantlanish darajasi soni qanday tanlanadi

Kvantlash darajalari soni aniqlik va murakkablik o'rtasidagi kelishuv asosida tanlanadi. Ko'proq kvantlash darajalari signalni aniqroq ko'rsatishga olib keladi, lekin u ko'proq saqlash maydoni va hisoblash quvvatini talab qiladi.
Kvantlash darajalari sonini tanlashning eng keng tarqalgan usuli bu tezlikni buzish (RD) egri chizig'idan foydalanishdir. RD egri chizig'i kvantlangan signalning bit tezligi va uning buzilishi o'rtasidagi muvozanatni ko'rsatadi. Bit tezligi signalni ifodalash uchun zarur bo'lgan namunadagi bitlar sonidir va buzilish asl signal va kvantlangan signal o'rtasidagi farqning o'lchovidir.
RD egri chizig'i yordamida kvantlash darajalari sonini tanlash uchun, avvalo, signalni turli bit tezligi diapazoniga ega kvantizator yordamida kodlashimiz kerak. Keyin har bir bit tezligi uchun buzilishni hisoblaymiz. Nihoyat, biz aniqlik va murakkablik o'rtasidagi kerakli muvozanatni ta'minlaydigan bit tezligini tanlaymiz.
Kvantlash darajalari sonini tanlashga ta'sir qilishi mumkin bo'lgan boshqa omillar:

• 
  Signalning shovqinga nisbati (SNR): Yuqori SNR signalning kamroq shovqinli ekanligini anglatadi, shuning uchun biz haddan tashqari aniqlikni yo'qotmasdan kamroq kvantlash darajalaridan foydalanishimiz mumkin.
  
• 
  Kvantizatorning murakkabligi: Ba'zi kvantizatorlar boshqalarga qaraganda murakkabroq va ular bir xil aniqlik darajasiga erishish uchun ko'proq kvantlash darajalarini talab qilishi mumkin.
  
• 
  Ilova: Signal uchun ishlatiladigan kvantlash darajalari soni maxsus dasturga bog'liq bo'ladi. Masalan, tibbiy rasm veb-sahifalarni ko'rish uchun ishlatiladigan past aniqlikdagi tasvirga qaraganda ko'proq kvantlash darajasini talab qiladi.
  

Umuman olganda, kvantlash darajalari soni har bir holatda tanlanadi. Barcha signallar uchun kvantlash darajalarining optimal sonini aniqlash uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan yagona qoida yo'q.
Kvantlanish jarayonidagi buzilishlar
Kvantlash raqamli signalni qayta ishlashning asosiy jarayoni bo'lib, unda doimiy signal cheklangan diskret qiymatlar to'plami yordamida ifodalanadi. Bu jarayon buzilishlarni keltirib chiqaradi, bu esa tasvirning aniqligiga va signalning qabul qilingan sifatiga ta'sir qilishi mumkin. Kvantlash jarayonida yuzaga keladigan umumiy buzilishlardan ba'zilari:

1. 
   Kvantlash shovqini: Bu kvantlash buzilishining eng keng tarqalgan va asosiy turi. Bu uzluksiz qiymatlarni diskret qiymatlarga yaqinlashtirishdan kelib chiqadi. Kvantlash shovqini odatda qo'shimcha shovqin deb hisoblanadi, ya'ni u asl signalga qo'shiladi. Kvantlash shovqinining miqdori kvantlash bosqichining kattaligiga bog'liq bo'lib, bu ikki qo'shni kvantlash darajasi o'rtasidagi farqdir.
   
2. 
   Granular buzilish: Bu turdagi buzilish, ayniqsa, past amplitudali yoki doimiy qiymatlarga ega bo'lgan signallarda seziladi. Kvantlash qadamining o'lchami signalning amplitudasiga nisbatan katta bo'lganda yuzaga keladi, bu pog'onali yoki donador ko'rinishga olib keladi.
   
3. 
   Haddan tashqari yuk buzilishi: bu buzilish kirish signalining amplitudasi maksimal kvantlash darajasidan oshib ketganda sodir bo'ladi. Bu signalning kesilishiga olib keladi, bu cho'qqilarning tekislanishiga olib keladi va potentsial eshitiladigan artefaktlarga olib keladi.
   
4. 
   Kvantlash xatosi: Bu asl uzluksiz signal va kvantlangan signal o'rtasidagi umumiy farq. Bu kvantlash shovqini, granulyar buzilish va ortiqcha yuk buzilishlarining yig'indisidir.
   
5. 
   Aliasing: Bu buzilish kvantlash bosqichining o'lchami juda katta bo'lganda yuzaga keladi, bu signalning yuqori chastotali komponentlarini pastki chastotalarga egilishiga olib keladi. Taxallus deb nomlanuvchi bu hodisa qayta tiklangan signalda istalmagan artefaktlar yoki buzilishlarga olib kelishi mumkin.
   
6. 
   Dithering: Dithering - bu kvantlash shovqinining ta'sirini yumshatish uchun ishlatiladigan usul. Bu kvantlashdan oldin signalga tasodifiy shovqinning kichik miqdorini qo'shishni o'z ichiga oladi. Bu tasodifiy shovqin kvantlash shovqinini maskalashga yordam beradi va uni kamroq seziladi.
   
7. 
   Shovqinni shakllantirish: Shovqinni shakllantirish kvantlash shovqinini kamaytirish uchun qo'llaniladigan yana bir usuldir. Bu kvantlash shovqin spektrini qayta tiklangan signalda kamroq eshitiladigan yoki ko'rinadigan tarzda shakllantirishni o'z ichiga oladi. Bu ko'pincha kamroq sezgir chastota diapazonlarida shovqinni ta'kidlash va sezgirroq diapazonlarda uni ta'kidlash orqali amalga oshiriladi.
   

Kvantlash usuli va parametrlarini tanlash aniq qo'llanilishiga va aniqlik, murakkablik va idrok etish sifati o'rtasidagi kerakli muvozanatga bog'liq.