Multivariate Wavelet Frames

این کتاب یک مطالعه سیستماتیک از فریم‌های موجک چند متغیره با اتساع ماتریس، به‌ویژه، پایه‌های متعامد و دو متعامد، که مورد خاصی از فریم‌ها هستند، ارائه می‌کند. علاوه بر این، روش‌های الگوریتمی برای ساخت قاب‌های موجک دوگانه و محکم با ترتیب تقریبی مطلوب، یعنی فریم‌های موجک با پشتیبانی فشرده، که معمولاً توسط مهندسان مورد نیاز است، ارائه می‌کند. به ویژه بر روش های ساخت آنها تمرکز دارد. پایه‌ها و فریم‌های موجک به طور فعال در کاربردهای متعددی مانند پردازش سیگنال صوتی و گرافیکی، فشرده‌سازی و انتقال اطلاعات استفاده می‌شوند. آنها به ویژه در بازیابی تصویر از داده های مشاهده شده ناقص به دلیل افزونگی سیستم های فریم مفید هستند. ساخت قاب‌های موجک چند متغیره، به‌ویژه پایه‌ها، با ویژگی‌های مطلوب همچنان یک مشکل چالش برانگیز است، زیرا اگرچه طرح کلی ساخت و ساز به خوبی شناخته شده است، اما اجرای عملی آن در تنظیمات چند بعدی دشوار است.

یکی دیگر از ویژگی‌های مهم موجک است. تقارن است انواع مختلفی از تقارن موجک در کاربردهای مختلف مورد نیاز است، زیرا آنها خواص فاز خطی را حفظ می‌کنند و همچنین شرایط مرزی متقارن را در الگوریتم‌های موجک امکان‌پذیر می‌کنند، که معمولاً عملکرد بهتری را ارائه می‌دهند. نویسندگان در مورد چگونگی ارائه تقارن H، که در آن H یک گروه تقارن دلخواه است، برای پایه‌ها و فریم‌های موجک بحث می‌کنند. این کتاب همچنین به مطالعه سیستم‌های موجک قاب مانند می‌پردازد که بسیاری از ویژگی‌های مهم فریم‌ها را حفظ می‌کنند و اغلب می‌توانند در جای خود استفاده شوند و همچنین خواص تقریبی آنها. روش ماتریسی محاسبه نظم تابع قابل پالایش از حالت تک متغیره به معادلات پالایش چند متغیره با ماتریس های اتساع دلخواه بسط داده شده است. این امر امکان یافتن مقادیر دقیق نماگر هولدر توابع پالایش‌پذیر و تحلیل بسیار دقیق مدول‌های پیوستگی آنها را ممکن می‌سازد.

This book presents a systematic study of multivariate wavelet frames with matrix dilation, in particular, orthogonal and bi-orthogonal bases, which are a special case of frames. Further, it provides algorithmic methods for the construction of dual and tight wavelet frames with a desirable approximation order, namely compactly supported wavelet frames, which are commonly required by engineers. It particularly focuses on methods of constructing them. Wavelet bases and frames are actively used in numerous applications such as audio and graphic signal processing, compression and transmission of information. They are especially useful in image recovery from incomplete observed data due to the redundancy of frame systems. The construction of multivariate wavelet frames, especially bases, with desirable properties remains a challenging problem as although a general scheme of construction is well known, its practical implementation in the multidimensional setting is difficult.

Another important feature of wavelet is symmetry. Different kinds of wavelet symmetry are required in various applications, since they preserve linear phase properties and also allow symmetric boundary conditions in wavelet algorithms, which normally deliver better performance. The authors discuss how to provide H-symmetry, where H is an arbitrary symmetry group, for wavelet bases and frames. The book also studies so-called frame-like wavelet systems, which preserve many important properties of frames and can often be used in their place, as well as their approximation properties. The matrix method of computing the regularity of refinable function from the univariate case is extended to multivariate refinement equations with arbitrary dilation matrices. This makes it possible to find the exact values of the Hölder exponent of refinable functions and to make a very refine analysis of their moduli of continuity.