We now offer a subscription for just 10 cents a day*
You will always enjoy the full version of Mp4Gain with all its features and benefits.
For just 10 cents a day*
*Unlimited FULL version of Mp4Gain, billed $US12.50 Quarterly (+ $5 USD one time subscription payment JUST in the first payment).
All other payments will be just $3.12 per month, billed quaterly.
That's only 10 cents per day!
CLICK TO PURCHASE
THIS PRICE ONLY LASTS FOR A FEW DAYS
For just 10 cents a day*
Analoog naar digitaal signaalconversie Deel 2
Als je tijdens het bemonsteren geen vervorming van het tv-signaal nodig hebt met een afsnijfrequentie, bijvoorbeeld 6 MHz, dan moet de bemonsteringsfrequentie minimaal 12 MHz zijn.
Hoe dichter de bemonsteringsfrequentie echter bij tweemaal de afsnijfrequentie van het signaal ligt, hoe moeilijker het is om een laagdoorlaatfilter te creëren, dat wordt gebruikt bij de reconstructie en ook bij de voorfiltering van het originele analoge signaal. Dit komt door het feit dat naarmate de bemonsteringsfrequentie de verdubbeling van de afsnijfrequentie van het bemonsterde signaal nadert, er steeds strengere eisen worden gesteld aan de vorm van de frequentiekarakteristieken van de reconstructiefilters: deze moet steeds nauwkeuriger overeenkomen met een rechthoek. karakteristiek. Opgemerkt moet worden dat een rechthoekig filter fysiek niet kan worden geïmplementeerd. Zo’n filter moet, zoals de theorie laat zien, een oneindig grote vertraging in het uitgezonden signaal introduceren. Daarom is er in de praktijk altijd een bepaald interval tussen de verdubbelde afsnijfrequentie van het oorspronkelijke signaal en de bemonsteringsfrequentie.
Kwantificering
– vertegenwoordigt de vervanging van de telwaarde van het signaal door de dichtstbijzijnde waarde van een reeks vaste waarden – kwantiseringsniveaus. Met andere woorden, kwantisering is het afronden van de telwaarde. Kwantiseringsniveaus verdelen het gehele bereik van mogelijke veranderingen in signaalwaarden in een eindig aantal intervallen: kwantiseringsstappen. De locatie van de kwantiseringsniveaus wordt bepaald door de kwantiseringsschaal. Er worden uniforme en niet-uniforme schalen gebruikt. In Fig. 3 toont het originele analoge signaal en zijn gekwantiseerde versie verkregen door middel van een uniforme kwantiseringsschaal, evenals de overeenkomstige beeldsignalen.
Signaalvervormingen die optreden tijdens het kwantiseringsproces worden kwantiseringsruis genoemd. Bij instrumentele ruisschatting wordt het verschil tussen het originele signaal en zijn gekwantiseerde kopie berekend en wordt bijvoorbeeld de gemiddelde kwadratische waarde van dit verschil als objectieve ruisindicatoren genomen. Het timingdiagram en het beeld van de kwantiseringsruis worden ook getoond in Fig. 3 (het beeld van de kwantiseringsruis wordt getoond op een grijze achtergrond). In tegenstelling tot jitterruis is kwantisatieruis gecorreleerd met het signaal, dus kwantisatieruis kan niet worden verwijderd door post-filtering. De kwantiseringsruis neemt af naarmate het aantal kwantiseringsniveaus toeneemt.
Met een relatief groot aantal niveaus is de kwantiseringsruis vergelijkbaar met de gebruikelijke jitterruis. De ruisoscillatie werd verminderd, dus het was nodig om deze trilling 128 keer te verhogen bij het verkrijgen van een beeld van de kwantiseringsruis om de ruis merkbaar te maken. Een paar jaar geleden leek het voldoende om 256 niveaus te gebruiken om een televisievideosignaal te kwantificeren. Het wordt nu als de norm beschouwd om een videosignaal op 1024 niveaus te kwantificeren. Het aantal kwantisatieniveaus bij de vorming van een digitaal audiosignaal is veel groter – van tienduizenden tot miljoenen.
Digitale codering
Een gekwantiseerd signaal kan, in tegenstelling tot het originele analoge signaal, slechts een eindig aantal waarden aannemen. Hierdoor kan een getal gelijk aan het rangtelwoord van het kwantiseringsniveau worden weergegeven binnen elk bemonsteringsinterval. Dit nummer kan op zijn beurt worden uitgedrukt door een combinatie van enkele tekens of symbolen. De set tekens (symbolen) en het systeem van regels waarmee gegevens worden weergegeven als een set tekens, wordt een code genoemd. De laatste reeks codesymbolen wordt een codewoord genoemd. Het gekwantiseerde signaal kan worden omgezet in een reeks codewoorden. Deze bewerking wordt codering genoemd. Elk codewoord wordt verzonden binnen een bemonsteringsinterval. Binaire code wordt veel gebruikt om audio- en videosignalen te coderen. Als het gekwantiseerde signaal N waarden kan aannemen, dan is het aantal binaire symbolen in elk codewoord n> = log2N. Een bit, of teken in een woord dat wordt weergegeven in binaire code, wordt een bit genoemd. Over het algemeen is het aantal kwantiseringsniveaus gelijk aan een geheel getal van 2, dat wil zeggen N = 2n.