¿Cuál es la diferencia en la cuantificación lineal y la cuantificación no lineal?

Hay varios tipos de técnicas de cuantificación que existen como cuantificación lineal, cuantificación no lineal, cuantificación diferencial y algunas otras. En la cuantificación lineal, el tamaño del paso es fijo, mientras que en la cuantificación no lineal el tamaño del paso no es fijo. En multimedia, el tamaño de paso fijo se utiliza independientemente del tamaño de la amplitud, mientras que este no es el caso en la cuantificación no lineal. Para obtener una explicación completa, haga clic en el enlace:
Cuantización

Se producen errores en todas las muestras, excepto cuando el tamaño de la muestra coincide exactamente con el punto medio del nivel de decisión.
Si se toman pasos más pequeños, el error de cuantificación será menor. Sin embargo, aumentar los pasos complicará la operación de codificación y aumentará los requisitos de ancho de banda.
La cuantificación del ruido depende del tamaño del paso y no de la amplitud de la señal.

Los intervalos de cuantificación son del mismo tamaño.
Ruido de cuantificación: la diferencia entre la señal de entrada y la señal de salida cuantificada
Relación señal
/ ruido cuantificado S / N = 6n + 1.76 dB
n = 8, S / N = 49.76 dB
En otras palabras, cada dígito binario agregado aumenta el relación por 6dBs
Ejemplo

Considere la muestra 2, la amplitud real de la señal es + 1.7V.
A esto se le asigna el nivel 2 (lo mismo para cualquier voltaje entre 1 y 2), que se transmite como el código de línea 101.
En el extremo receptor, 101 se convierte en un pulso de + 1,5 V (el valor medio del nivel de decisión en el codificador)
Esto produce un error de 0,2 V entre las señales de entrada y salida originales.

Cuantificación no lineal
Con la cuantificación lineal, la relación señal / ruido es grande para niveles altos pero pequeña para señales de nivel bajo.

Por tanto, se utiliza la cuantificación no lineal.

Los intervalos de cuantificación no tienen el mismo tamaño.
Se asignan pequeños intervalos de cuantificación a pequeños valores de señal (muestras) y grandes intervalos de cuantificación a grandes muestras, de modo que la relación de distorsión de señal a cuantificación es casi independiente del nivel de la señal.
Las relaciones S / N para señales débiles son mucho mejores, pero son ligeramente menores para las señales más fuertes.
Mando: un proceso en el que la compresión es seguida por la expansión.
Se utilizan dos leyes distintas
A-Law adoptada por ITU-T para PCM de 30 canales.
Ley µ utilizada principalmente en EE. UU., Canadá y Japón.

La relación S / N bastante segura para la cuantificación lineal (asumiendo una probabilidad uniforme de ocupación, es decir, que cada nivel cuantificado tiene la misma probabilidad de ser ocupado por la señal de entrada, no es una realidad a menos que la entrada sea una onda triangular de amplitud máxima) es 3M ^ 2 donde M es el número de niveles, expresado en dB como 10LOG (3M ^ 2) = 20LOG (3M) o use el hecho de que M = 2 ^ n donde n es el número de bits. Por lo tanto, dB calc se convierte en 10LOG (3 (2 ^ n) ^ 2) = 10LOG (3) + 10LOG (2) * n = 4.77 + 6n