[发明专利]基于最优时频空间结构码的心电数据压缩方法和解码方法

摘要

本发明属于生物医学工程技术领域，涉及一种心电数据压缩方法，根据采集到的心电信号的时域自相关特点，进行信号的多片段最优时基分解，而后对每个时基片段分别构建最优小波包基下的低冗余映射关系，这样就得到了整个心电信号的最优时频空间结构码，而后根据该结构码，进行嵌入式编码算法实现心电数据的高效压缩。该方法不仅实现了心电信号的高效压缩，解决了远程心电监护中海量数据存储的问题，而且具备累进传输编码的特点，可以根据需要进行信源重构质量可伸缩的编码和解码，更进一步的满足了远程心电监护中心电数据实时传输的目的，从而为实现心脏病患者全天候心电数据的监控和记录以及为实现与心电监护专家系统实时准确交互提供条件。

主权项

1.一种心电数据压缩方法，其特征在于，按下列步骤顺序执行：(1) 对心电信号进行归一化处理，即Yk＝(Xk-Avr)/Max(Xk-Avr)，其中Avr为原始心电信号序列Xk的平均值，Max表示取最大值，以此获取归一化后的心电信号序列(Yk)；(2) 根据信号时域相关性，将经过归一化处理的心电信号序列(Yk)进行最优时域分割，获得时域片段序列Si；(3) 令i＝1；(4) 根据信号频域相关性，对时域片段(Si)进行最优小波包分解，得到最优频域结构码(βi)和小波包系数(Cj)；(5) 构造提炼序列(RL)，搜索序列(SL)，通道码流(Dm)，将小波包系数(Cj)赋予提炼序列(RLj)，将搜索序列(SL)与通道码流(Dm)初始化为零序列，设m＝0；(6) 计算n＝floor[log2(max|Cj|]，令k＝0；(7) 将提炼序列(RL)中的各元素值赋值给搜索序列(SL)中对应元素；令j＝1，设定阈值Tk＝2n；(8) 若搜索序列第j个元素(SLj)的绝对值大于等于Tk，且该值正，则输出P到通道码流(Dm)，并将提炼序列第j个元素(RLj)的值减去Tk；若搜索序列第j个元素(SLj)的绝对值大于等于Tk，且该值为负，则输出N到通道码流(Dm)，并将提炼序列第j个元素(RLj)的值加上Tk；若搜索序列第j列值(SLj)的绝对值小于Tk，且小波分解树为零树，则输出Z到通道码流(Dm)；若搜索序列第j列值(SLj)的绝对值小于Tk，且小波分解树不是零树，则输出T到通道码流(Dm)，移除搜索序列(SL)中的子孙系数；若本次通道编码未结束，则令j＝j+1，重复执行本步骤，直至本次通道编码结束；(9) 若n≥1，则令n＝n-1，k＝k+1，m＝m+1，返回步骤(7)；否则，按序排列通道码流(Dm)，组成时域片段(Si)的PTNZ符号码流，并将其和相应的最优频域结构码(βi)一起输出；(10) 判断全部时域片段编码是否结束，若未结束，令i＝i+1，返回步骤(4)，重复执行步骤(4)至(10)直至全部时域片段编码结束。