Introducción
La cuantificación en ingeniería es esencial para transformar señales analógicas en digitales, fundamental en la digitalización de audio, video y otras señales. Además de facilitar el procesamiento y almacenamiento en sistemas digitales, es crucial comprender el error de cuantificación y sus implicaciones.
Definición
Es la diferencia entre el valor real de una señal analógica y su valor cuantificado de forma digital. La cual es causada por la aproximación necesaria al asignar valores discretos a señales analógicas continuas, resultando en pérdidas de precisión. Por lo que afecta la calidad y precisión de la señal digital resultante.
Tipos de errores de cuantificación
- Error por redondeo:
Ocurre cuando el valor análogo se encuentra entre 2 valores de cuantificación y se aproxima al valor mas cercano.
- Error por truncamiento:
Ocurre cuando se descartan los bits menos significativos de la representación digital de un valor analógico durante la cuantificación.
- Ejemplo:
Valor continuo: 1.78.
Escala discreta: ... 1.5, 1.6, 1.7, 1.8, 1.9, 2.0 ...
Valor discreto por redondeo: 1.8.
Valor discreto por truncamiento: 1.7.
EFECTOS DEL ERROR DE CUANTIFICACIÓN
- Perdida de información: La representación digital de la señal no coincide con la señal análoga original capturada.
- Distorsión de la señal: Pueden ingresar valores erróneos que afectan la representación de la se la señal original.
- Ruido en la señal.
- Reducción de la precisión: Afecta la precisión con la que se puede representar una señal analógica.
MITIGACIÓN DEL ERROR DE CUANTIFICACIÓN
- Uso de mayor resolución en la cuantificación.
- Utilizar técnicas de codificación y compresión de señales.
- Aplicación de técnicas de dithering.
APLICACIONES
- Procesamiento de Señales y Comunicaciones.
- Electrónica y Conversión Analógico-Digital (ADC).
- Control Automático y Robótica.
- Procesamiento de Audio y Video.
- Instrumentación y Mediciones.
- Compresión de Datos y Algoritmos.
