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量化与编码

数字信号不仅在时间上是离散的，而且在幅值上也是不连续的。任何一个数字量的大小只能是某个规定的小数量单位的整数倍。为将模拟信号转换为数字量，在A/D转换过程中，还必须将取样-保持电路的输出电压，按某种近似方式归化到相应的离散电平上，这一转化过程称为数值量化，简称量化。量化后的数值后还需通过编码过程用一个代码表示出来。这样，一秒钟内采样的数据量为50m个，由于dsp系统无法及时处理这些数据，在数据处理之前，必须将这些数据保存起来，使用Πfo保存1m个数据，也就是20ms内的采样数据，1m个数据采集结束开始信号处理。经编码后得到的代码就是A/D转换器输出的数字量。

量化过程中所取小数量单位称为量化单位，用△表示。它是数字信号低位为1时所对应的模拟量，即1LSB。

在量化过程中，由于取样电压不一定能被△整除，所以量化前后不可避免地存在误差，此误差称之为量化误差，用ε表示。量化误差属原理误差，它是无法消除的。A/D 转换器的位数越多，各离散电平之间的差值越小，量化误差越小。

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传感器内的单元通常是由3个晶体管主动控制和读出的，这就显着加速了影像采集过程。目前，基于 CMOS 的相机能达到约5，000 帧/秒的水平。

其次，CMOS 传感器还具有数字图像处理方面的优势。CCD 传感器通常提供模拟TSC/PAL 信号，也许必须采用额外的 AD 转换器对其进行转换、或是 CCD 传感器要与带数字影像输出的逐行扫描方法一起工作。

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量化前的信号幅度与量化后的信号幅度出现了不同，这一差值在重现信号时将会以噪声的形式表现出来，所以将此差值称为量化噪声。为了降低这种噪声，只要将量化时阶梯间的间隔减小就可以了。但减小量化间隔会引起阶梯数目的增加，导致数据量增大。偏移误差(OffsetError)输入信号为零时输出信号不为零的值，可外接电位器调至很小。所以量化的阶梯数也必须适当，可以根据所需的信噪比（S/N）确定。