Quantisierung
Der Begriff Quantisierung, nicht zu verwechseln mit Quantifizierung, kommt vom lat. "quantum" (zu Deutsch: "Menge") und bedeutet etwa "Darstellung einer Größe in einem System, in dem sie nur diskrete Werte annehmen kann".
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Messtechnik, Signalverarbeitung
In der Messung werden physikalische Größen oft in analoge elektrische Größen umgewandelt. Die Umwandlung in ein symbolisches System mit einer begrenzten Auflösung ist die Quantisierung. Früher erfolgte sie durch Ablesen des Messinstrumentes und Aufschreiben des abgelesenen Wertes mit dem Bleistift. Hierdurch wurden die Messwerte einer Speicherung in Tabellen und Verknüpfung mittels symbolischer Operationen zugänglich. Heute findet letzteres praktisch nur noch in Computern statt und die Quantisierung von Messgrößen erfolgt sinnvollerweise auch maschinell, nämlich in einem Analog-Digital-Wandler. Hierbei treten verschiedene Fehler auf wie Linearitätsfehler und Quantisierungsrauschen. Die Quantisierung ist also neben der Abtastung ein Schritt der Digitalisierung (A/D-Wandlung) von analogen Signalen.
Bildkompression, Videokompression
Hier ist Quantisierung ein Schritt im Kompressionsverfahren. Die Daten etwa der Ortsfrequenzen liegen bereits digital vor, jedoch in einer hohen Genauigkeit (Bitzahl). In der Q. wird eine wesentlich niedrigere Anzahl von Werten erlaubt, die sich mit weniger Bits darstellen lassen und darüber hinaus eine bessere Voraussetzung für spätere Komprimierungsstufen liefern. Die Q. erfolgt durch Rundung. Die Anzahl der Quantisierungsstufen variiert i. A. mit der Ortsfrequenz, was die genauere Codierung der zuverlässigeren tiefen Ortsfrequenzen erlaubt. Auch der Abstand der Quantisierungsstufen einer Ortsfrequenz braucht nicht gleichmäßig zu sein, sondern kann etwa mit zunehmender Amplitude zunehmen, um auf bestimmte Eigenschaften der menschlichen Wahrnehmung zu reagieren.
Quantenphysik
versteht man unter Quantisierung den Übergang einer klassischen Theorie der Physik in die entsprechende quantentheoretische Darstellung, siehe Quantisierung (Physik). Dieser Übergang beinhaltet unter Anderem, dass Energie zwischen Systemen nur in Quanten ausgetauscht werden kann und dass stationäre Systeme diskrete Energieniveaus aufweisen.
Digitale Musikproduktion
In Software zur Produktion von Musik bedeutet Quantisierung das automatische Verändern der Länge und Position der Töne, um z.B. über MIDI eingespielte Tonfolgen genau auf den Takt zu legen.
Weblinks
- http://jpegclub.org/ Anwendung der Quantisierung in der Diskreten Kosinustransformation bei der JPG-Komprimierung