Modeling and Information System in Economics
ISSN 2708-9746
Кодування сигналів на основі вейвлет аналізу
Signal coding based on wavelet analysis
DOI:
10.33111/mise.103.16
Анотація: Стаття присвячена аналізу застосування вейвлет - перетворень у кодуванні сигналів і зображень. Вейвлети визначаються як потужний інструмент у багатьох технічних і наукових дисциплінах, здатний ефективно виділяти й обробляти характеристики сигналу на різних рівнях роздільної здатності. У статті наголошується на значенні вейвлетів у шифруванні зображень і сигналів, зокрема щодо оптимізації часу шифрування та забезпечення захисту від різних атак. У сучасному світі цифровий зв’язок і обробка даних набувають неймовірного значення, вейвлет-аналіз є ключем до успіху в багатьох технічних і наукових дисциплінах. У цій статті про вейвлет-аналіз розглядається значення та застосування вейвлет-аналізу в кодуванні сигналу. Розглянуто історію вейвлет-аналізу, його математичні основи, а також сучасні методи та технології, які використовують цей аналіз для вдосконалення та оптимізації процесів кодування. Цінність вейвлетів у кодуванні сигналу полягає в їх здатності ефективно виділяти та обробляти характеристики сигналу на різних рівнях роздільної здатності. Ця універсальність робить вейвлети надзвичайно корисними в широкому діапазоні застосувань, від стиснення зображень і відео до криптографічного шифрування та обробки медичних сигналів. У цій статті розглядаються різні способи, за допомогою яких вейвлет-перетворення можуть покращити кодування сигналу, забезпечуючи більшу ефективність і безпеку в різноманітних програмах, забезпечує глибше розуміння ролі вейвлет-аналізу в сучасному кодуванні сигналу. Інноваційний підхід до шифрування, який поєднує вейвлет-перетворення Хаара і «золоті» матриці, відкриває нові можливості в криптографічному захисті цифрових сигналів. У статті розглянуто різні підходи до вибору та застосування вейвлетів для конкретних завдань обробки сигналів, підкреслено їх математичні властивості та практичну ефективність. Цінність вейвлетів у шифруванні зображень і сигналів виражається в необхідності оптимізації часу шифрування та забезпечення захисту від різних атак. Сучасні методи вейвлет-кодування потребують додаткового вдосконалення для вирішення задачі обробки різних типів сигналів з урахуванням шуму, зміни частоти та інших складнощів.
Abstract: The article focuses on the analysis of the application of wavelet transforms in signal and image encoding. Wavelets are defined as a powerful tool in numerous technical and scientific disciplines, capable of effectively highlighting and processing signal characteristics at various levels of resolution. The article emphasizes the significance of wavelets in the encryption of images and signals, particularly regarding optimization of the encryption time and providing protection against various attacks. In today’s world, digital communication and data processing are gaining incredible importance, wavelet analysis is the key to success in numerous technical and scientific disciplines. This wavelet analysis article considers the meaning and application of wavelet analysis in signal coding. The history of wavelet analysis, its mathematical foundations, as well as modern methods and technologies that use this analysis to improve and optimize coding processes are considered. The value of wavelets in signal coding lies in their ability to efficiently extract and process signal characteristics at different levels of resolution. This versatility makes wavelets extremely useful in a wide range of applications, from image and video compression to cryptographic encryption and medical signal processing. This article examines the various ways in which wavelet transforms can improve signal coding, providing greater efficiency and security in a variety of applications, provides a deeper understanding of the role of wavelet analysis in modern signal coding. An innovative approach to encryption, which combines the Haar wavelet transform and «golden» matrices, opens up new possibilities in the cryptographic protection of digital signals. The article considers various approaches to the selection and application of wavelets for specific signal processing tasks, emphasizing their mathematical properties and practical effectiveness. The value of wavelets in the encryption of images and signals is reflected in the need to optimize encryption time and ensure protection against various attacks. Modern methods of wavelet coding need additional improvement to solve the task of processing different types of signals taking into account noise, frequency changes and other complexities.
Ключові слова: аналіз сигналу, вейвлет-перетворення, криптографія, стиснення зображення, цифровий сигнал.
Key words: Signal analysis, wavelet transform, cryptography, image compression, digital signal
УДК: 004.056
UDC: 004.056
To cite paper
In APA style
Serdenko, T., & Liashko, K. (2023). Signal coding based on wavelet analysis. Modeling and Information System in Economics, 103, 188-196. http://doi.org/10.33111/mise.103.16
In MON style
Серденко Т.В., Ляшко К. Кодування сигналів на основі вейвлет аналізу. Моделювання та інформаційні системи в економіці. 2023. № 103. С. 188-196. http://doi.org/10.33111/mise.103.16 (дата звернення: 11.04.2025).
With transliteration
Serdenko, T., Liashko, K. (2023) Koduvannia syhnaliv na osnovi veivlet analizu [Signal coding based on wavelet analysis]. Modeling and Information System in Economics, no. 103. pp. 188-196. http://doi.org/10.33111/mise.103.16 [in Ukrainian] (accessed 11 Apr 2025).
# 103 / 2023
Download Paper
109
Views
42
Downloads
0
Cited by
- Aljazaery Ibtisam A. Encryption of Images and Signals Using Wavelet Transform and Permutation Algorithm. / College of Engineering, Elect. Eng. Dep. Babylon University Hilla, July 2014
- Davis, G.M., Nosratinia, A. Wavelet-Based Image Coding: An Overview. / Datta, B.N. Applied and Computational Control, Signals, and Circuits, 1999.
- Subiono Joko Cahyono, Dieky Adzkiya, Bijan Davvaz A cryptographic algorithm using wavelet transforms over max-plus algebra. / Journal of King Saud University — Computer and Information Sciences, Vol. 34, 2022, Pages 627-635.
- Confidential Algorithm for Golden Cryptography Using Haar Wavelet. / Marghny H. Mohamed, Yousef B. Mahdy, Wafaa Abd El-Wahed Shaban // (IJCSIS) International Journal of Computer Science and Information Security, Vol. 12, No. 8, August 2014.
- A Review of Wavelet Analysis and Its Applications: Challenges and Opportunities. / Tiantian Guo, Tongpo Zhang, Enggee Lim, Miguel Lopez-Benitez, Fei Ma, And Limin Yu // IEEE Access, Vol. 10, 2022, Pages 58869-58903.
- Sytnikov V. S., Bilenko A. O. Klasyfikatsiia veivlet-funktsii. / Pratsi Odeskoho politekhnichnoho universytetu, 2008, vyd. 1(29), stor. 168-171
- Feng-Ping An, Jun-e Liu Image Encryption Algorithm Based on Adaptive Wavelet Chaos. /Journal of Sensors, Vol. 2019, Article ID 2768121, 12 pages.
- Anosov A. O., Protsenko M. M., Dubynko O. L., Pavlunko M. Ya. Zastosuvannia veivlet-peretvorennia dlia analizu tsyfrovykh syhnaliv. / Suchasnyi zakhyst informatsii №1(33), 2018, stor. 38-42.
- Tse, Norman C. F.; Lai, L. L. Waveletbased algorithm for signal analysis / Journal on Advances in Signal Processing, Vol. 2007, 38916, 2007.