[컴퓨터네트워크] 표본화 & 양자화 & 부호화
[컴퓨터네트워크] 표본화 & 양자화 & 부호화
Analog to Digital Conversion
A/D 변환을 해야 하는 이유?
우리 주변에 일어나는 물리량들(온도, 빛, 속도 등)은 모두 시간에 대해 연속적인 아날로그 양 입니다.
애석하게도 컴퓨터는 아날로그를 알아들을 수 없고 디지털 언어만을 알아들을 수 있습니다.
때문에 컴퓨터에게 입력값을 이해시키기 위해 아날로그를 디지털로 변환해주는
ADC(아날로그 디지털 변환기)라는 장치가 필요합니다.
ADC(아날로그 디지털 변환기)라는 장치가 필요합니다.
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| ADC(Analog-to-Digital Converter) |
아날로그 신호에서 디지털 신호로 바로 딱 변환되는게 아니라
표본화, 양자화, 부호화라는 방식을 거쳐 디지털 신호로 변환합니다.
표본화(Sampling)
일정한 간격으로 아날로그 신호의 값을 추출하는 과정입니다.(연속 시간 신호로 하여금 샘플을 하나씩 추출한다고 하면 이해가 됩니다.)
표본화를 함으로써 연속적인 아날로그 시간이 이산 시간 신호로 나타나게 됩니다.
(이산시간 신호 : Discrete time signal 뜻 그대로 별개의 시간 신호)
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| 왼쪽이 아날로그 신호, 오른쪽이 샘플링 한 것입니다. |
아날로그 신호와의 일치성은 커지나, 대신에 그 만큼 샘플링을 많이 했으니 디지털 데이터의 양도 늘어납니다.
일반적으로 샘플링을 N배 늘리면, 데이터의 양도 N배로 늘어난다고 보시면 됩니다.
양자화(Quantization)
양자화는 추출한 샘플링 신호의 레벨을 몇 단계로 나타내는 과정입니다.
샘플링된 값을 구간별(y축)로 구분하고, 각 구간의 대푯값으로 치환합니다.
부호화(Coding)
부호화는 양자화로 나눈 레벨에 속한 값을 이진수로 변환하는 과정입니다.
각 구간별로 이진 부호를 할당하고 각 샘플을 이진 부호로 변환하면 끝입니다.
샘플링된 첫 번째부터 구간 3인 이진 값 11에 위치해있으니 값은 11이 됩니다.
다음으로 2번째 역시 구간 3 이진 값 11에 위치해 있으므로 값은 11입니다.
3번째는 구간 2인 이진 값 10에 위치하고 있어 10이 됩니다.
4,5,6번째 역시 마찬가지로 하시면 111110010001이 나옵니다.
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