DWTのスカログラム(および関連する用語)


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スカログラムについての私の理解は、特定の行について、特定の変位でのウェーブレットによる入力信号の投影のスコアが表示されることです。行全体で同じことが当てはまりますが、ウェーブレットの拡張バージョンです。スカログラムは、すべてのタイプのウェーブレット変換、つまり次のものに対して定義できると思いました。

  1. 連続ウェーブレット変換
  2. 離散ウェーブレット変換
  3. 冗長ウェーブレット変換

ただし、さらに調査すると、スカログラムはCWTに対してのみ定義可能であるようです。これに基づいて、GoogleがATMに十分ではない複数の相互関連の質問があります。

質問:

  1. スカログラムがDWTまたはRWTに対して定義されていないのは本当ですか?もしそうなら、なぜでしょうか?
  2. 長さの信号がDWTを使用して10レベルの分解を持つとしましょう。すべてのレベルがイメージ(つまり、イメージ)としてプロットされる場合、このイメージは何と呼ばれますか?N10xN

DWTの「スカログラム」の例として、AWGNの例を次に示します。

ここに画像の説明を入力してください

  1. 同じ信号について、代わりにすべてのレベルでの信号の近似MRAをプロットするとします。(つまり、)画像。この画像は適切な用語で何と呼ばれていますか?たとえば、ここでは、AWGNの近似MRAと詳細MRAを示しました。(明らかに、それらはDWTの「スカログラム」と同じではありません)。10xN

ここに画像の説明を入力してください ここに画像の説明を入力してください

ありがとう!


MatLabのDWTの実装は、冗長性を回避するために2進スケーリングを強制しないようです。MRAはこれを課さなければなりません。MRAプロットを下に進むにつれて、情報のブロックがどのように広くなるかに注目してください。その後の分析ごとに、スケールは2倍に変化します。
user2718 2013年

注意してください、最初のスカログラムは間違って描かれています。
Alexei Averchenko 2013

回答:


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  1. 分析ウィンドウのサイズを変更して任意の位置に配置できるため、連続ウェーブレット変換はスカログラムに適しています。この柔軟性により、時間のスケール(周波数に類似)方向の両方でスムーズな画像を生成できます。分析ウィンドウがオーバーラップする可能性があるため、連続ウェーブレット変換は冗長な変換です。実際、CWTは無限に冗長であると考えられています。

  2. 離散ウェーブレット変換は非冗長変換です。信号ドメインと変換ドメインの情報が1対1で対応するように開発されました。この緊密な対応により、DWTは信号再構成での使用により適しています。分析ウィンドウは時間方向とスケール方向の両方で固定されているため、結果のDWT係数をプロットすると、スケール軸の一方の端が大きく、もう一方の端が小さくなるボックスのグリッドになります。この表現は、信号の視覚的分析にはあまり満足できません。それは確かにできますが、私がそれをやるのを邪魔する人を見たことがありません。プロットはスカログラムとも呼ばれます。

  3. 冗長ウェーブレット変換:これまでの経験はありませんでしたが、OPからのコメントのおかげで、RWTまたは定常ウェーブレット変換(SWT)は、変換変換を不変にするために冗長性が導入された離散ウェーブレット変換であることがわかりました。さらに、音声分析に適用される変換タイプを適切に比較するリファレンスを見つけました。この記事では、変換結果がすべてプロットされ、ウェーブレット変換のどの場合でも、プロットはすべてスカログラムと呼ばれます(これにはDWTとRWTのバージョンが含まれます)。記事では、さまざまな変換タイプがどのように表示されるかを視覚的に確認できます。参考までに、ここに記事へのリンクがあります:http : //www.math.purdue.edu/~lipeijun/paper/2005/End_Gen_Li_Fra_Sch_JASA_2005.pdf

MRA-この用語との出会いは、多重解像度分析に関連しています。これはすべてのウェーブレット変換タイプに適用されますが、通常は、DWTのコンテキストと、フィルターバンクのセットとしての実現について説明します。このコンテキストでは、MRAの結果はDWTの結果と同じであり、そのような結果のプロット(数値のセットのプロット)はスカログラムのままです。以下は、MRAについて説明する別のペーパーです。http//alexandria.tue.nl/repository/books/612762.pdf

以下は、CWTおよびDFTスカログラムの例です。 ここに画像の説明を入力してください


ブルースに感謝します。RWTは、定常ウェーブレット変換も使用します。CWTと同じだとは思いませんが、この点が苦手なので間違っているかもしれません。Q2)に関して、スケール全体にプロットされたすべてのDWT係数の画像を何と呼び、Q3)に関しては、DWTの近似MRAの画像プロットを何と呼びますか?ありがとう!
Spacey

私はあなたのコメントに基づいて私の答えを更新しました。私はRWTに精通していなかったので、参照をありがとう。生きて学んでください:-)これがお役に立てば幸いです。
user2718 2013年

ブルース、もう一度感謝します。ただし、DWTコンテキストのMRAがスカログラムと同じものを示しているとは思いません。(信号がAWGNである画像については、編集した投稿を参照してください)。最初の画像がDWTスカログラムであることを受け入れることができる場合、他の画像は現場で何と呼ばれますか?MRAだけですか?私のウェーブレットブックはCWTについてのみ計算し、MATLABのライブラリはスカログラムがCWTでのみサポートされていると主張しているため、私はまだBTWがCWT以外にスカログラムが存在することを疑っています。これは混乱を増します。
Spacey 2013年

MRAとDWTは確かに異なって見えます。ここで同意する必要がありますが、理由はわかりません。数学プログラムの混乱を理解しています。私はMathematicaを使用していますが、同様の考え方の分離があります。また、それらは実装を公開しないので、通常、何を取得しているかを推測するには試行錯誤を繰り返す必要があります。
user2718 2013年

スカログラムという用語については、これもCWT以外で一般的に使用されることはありませんでしたが、最初に参照した論文では、DWTベースのプロットの用語も使用しています。これは単なる慣習の問題だと思います。
user2718 2013年
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