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小波数据压缩

给定小波基的压缩特性主要与信号的小波域表示的相对稀缺有关。压缩背后的概念是基于以下概念:正则信号分量可以使用以下元素精确逼近:少量的逼近系数(在适当选择的级别)和一些细节系数。

与去噪一样,压缩过程包含三个步骤:

  1. 分解

    选择一个小波,选择一个级别N.计算信号的小波分解年代在层次N

  2. 阈值的细节系数

    从1到N,选取阈值,对细节系数进行硬阈值分割。

  3. 重建

    利用原水平近似系数计算小波重构N以及从1到N

同时发现去噪过程的差异2.有两种可用的压缩方法。第一种方法是对信号进行小波展开,并保持绝对值系数最大。在这种情况下,您可以设置一个全局阈值、压缩性能或相对平方范数恢复性能。

因此,只需要选择一个参数。第二种方法包括应用可视化确定的与水平相关的阈值。

让我们检查两个真实的压缩例子,使用全局阈值,为一个给定的和未优化的小波选择,产生一个信号的几乎完整的平方范数恢复(见信号压缩)和图像(见图像压缩).

%加载电信号并选择零件。加载leleccum;indx = 2600:3100;x = leleccum (indx);%对信号进行小波分解。n = 3;w =“db4”;[c、l] = wavedec (x, n, w);%使用固定阈值压缩。用力推= 35; keepapp = 1; [xd,cxd,lxd,perf0,perfl2] = ... wdencmp('gbl',c,l,w,n,thr,'h',keepapp);

信号压缩

结果是相当令人满意的,不仅因为范数恢复标准,而且从视觉感知的角度来看。重建仅使用了15%的系数。

%加载原始图像。负载的女人;x = x (100:200,100:200);nbc =大小(图1);x. n = 5的小波分解%;w =“sym2”;[c、l] = wavedec2 (x, n, w);%小波系数阈值。用力推= 20;keepapp = 1; [xd,cxd,lxd,perf0,perfl2] = ... wdencmp('gbl',c,l,w,n,thr,'h',keepapp);

图像压缩

如果小波表示过于密集,可以在小波包框架中使用类似的策略来获得更稀疏的表示。然后,您可以根据适当选择的类熵标准确定最佳分解,该标准对应于所选的目的(去噪或压缩)。

压缩的分数

当压缩使用正交小波时,保留能量百分比定义为

One hundred. 向量范数(当前分解的系数 2 2 矢量模 原始信号 2 2

在使用双正交小波进行压缩时,前面的定义并不方便。我们用能量比例以百分比定义

One hundred. 矢量模(压缩信号 2 2 矢量模 原始信号 2 2

作为一个调谐参数规范cfs复苏定义为

One hundred. 向量范数(当前分解的系数 2 2 矢量模 科夫斯原始分解 2 2

数量的零百分比定义为

One hundred. 当前分解的零数) (系数)