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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性有关。压缩背后的概念基于这样一个概念,即可以使用以下元素精确地近似常规信号分量:少量近似系数(在适当选择的水平)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s在一级N

  2. 阈值细节系数

    对于从1到1的每个级别N,选择阈值并对细节系数应用硬阈值。

  3. 重建

    利用原始水平近似系数计算小波重构N以及从1到3个级别的修改细节系数N

这个在去噪过程中发现了不同之处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,并保留最大的绝对值系数。在这种情况下,可以设置全局阈值、压缩性能或相对平方范数恢复性能。

因此,只需选择一个参数。第二种方法包括应用视觉确定的水平相关阈值。

让我们研究两个使用全局阈值的实际压缩示例,对于给定的和未优化的小波选择,为信号生成几乎完全的平方范数恢复(参见信号压缩)和图像(参见图像压缩).

%加载电信号并选择一个零件。加载leleccum;indx=2600:3100;x=leleccum(indx);%对信号进行小波分解。n=3;w='db3';[c,l]=wavedec(x,n,w);%使用固定阈值进行压缩。thr=35;keepapp=1;[xd、cxd、lxd、perf0、perfl2]=。。。wdencmp('gbl',c,l,w,n,thr,'h',KEEPAP);

信号压缩

结果是非常令人满意的,不仅因为范数恢复标准,而且从视觉感知的角度来看,重建只使用了15%的系数。

%加载原始图像。负重妇女;x=x(100:200100:200);nbc=尺寸(地图,1);%x的小波分解。n=5;w='sym2';[c,l]=wavedec2(x,n,w);%小波系数阈值化。thr=20;keepapp=1;[xd、cxd、lxd、perf0、perfl2]=。。。wdencmp('gbl',c,l,w,n,thr,'h',KEEPAP);

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以获得更稀疏的表示。然后,您可以根据与所选目的(去噪或压缩)相对应的适当选择的类熵标准确定最佳分解。

压缩的分数

使用正交小波进行压缩时保留能量百分比的定义如下:

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

当使用双正交小波进行压缩时,先前的定义并不方便。我们使用能量比以定义的百分比表示

One hundred. * ( 矢量范数(压缩信号) , 2. ) ) 2. ( 矢量模 ( 原始信号 , 2. ) ) 2.

作为一个调整参数标准cfs恢复定义为

One hundred. * ( 向量范数(当前分解的系数 , 2. ) ) 2. ( 矢量模 ( 原始分解系数 , 2. ) ) 2.

这个零的数目百分比的定义如下:

One hundred. * ( 当前分解的零数) (系数的数目)