基于改進的spiht算法的心電信號壓縮研究

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1、大連理工大學碩士學位論文摘要隨著現(xiàn)代化醫(yī)療設備的增加，醫(yī)學數(shù)據(jù)量激增。為了減少存儲量和有利于數(shù)據(jù)傳輸，需要在不損失診斷信息的前提下對原始數(shù)據(jù)進行壓縮。特別是隨著計算機在心臟病診斷，監(jiān)護等領域的廣泛應用和心電圖數(shù)量的R益增長，數(shù)據(jù)壓縮技術自本世紀六十年代開始應用于心電圖領域，并不斷得到發(fā)展。心電(Electrocardiogram，ECG)數(shù)據(jù)壓縮可減少傳送ECG數(shù)據(jù)所需的信道帶寬和傳送時間，減小用于存貯ECG數(shù)據(jù)的空問?；谛〔ㄗ儞Q的壓縮算法在圖像及信號壓縮領域得到了廣泛的應用。小波變換用于信號編碼的基本思想就是把信號進行多分辨率分解，分解成不同頻率的近似系數(shù)和細節(jié)系數(shù)，然后再對分解后的

2、系數(shù)進行編碼。系數(shù)編碼是小波變換用于壓縮的核心，壓縮的實質(zhì)是對系數(shù)的量化壓縮。采用何種策略對小波變換后的數(shù)據(jù)進行處理仍是信號壓縮領域的一個研究熱點。本論文在SPIHT(SetPartitioningInHierarchicalTrees)編碼算法的基礎上，通過引入提升小波變換、閾值優(yōu)化選取、擴充零樹結構等措施，提出了一種新的嵌入零樹小波ECG信號壓縮編碼算法一ModifiedSPIHT，簡稱為MSPIHT算法。算法首先將ECG數(shù)據(jù)進行提升小波變換；其次，對提升小波變換后的小波系數(shù)進行閾值優(yōu)化選取，最后用基于擴充零樹結構的改進的SPIHT算法對系數(shù)進行編碼。對本文給出的壓縮算法方案進行了仿

3、真實驗，實驗分成兩部分。第一部分實驗是對ECG信號進行一維壓縮，通過對Mrr．BIH心律不齊數(shù)據(jù)庫中記錄的信號數(shù)掘進行的壓縮實驗，驗證了MSPIHT算法的有效性。同時，將MSPIHT算法與SPIHT算法及其它基于小波變換的壓縮方法的壓縮效果進行了比較，結果表明MSPIHT算法具有更好的壓縮效果。第二部分實驗是利用MSPIHT算法對ECG信號進行二維壓縮，這樣在保證信號重建質(zhì)量的情況下，可以獲得比用MSPmT算法進行一維ECG信號壓縮更高的壓縮比。兩部分實驗驗證了MSPIHT算法用于ECG信號壓縮的有效性。關鍵詞：提升小波變換；SPIHT編碼算法；零樹；心電信號壓縮人迮理I：人學碩十學位論

4、文ElectrocardiogramSignalCompressionBasedontheModifiedSPIHTAbstractTheincreasingofmodemmedicalequipmentleadstotheexplosionofthequantityofmedicaldata．Inordertodecreasethequantityofmemoryneeded，theorigihaldatahavetobe‘ompressed，whilethediagnoseinformationcan’tbedamaged．Withthecomputers’extensiveappl

5、icationinthefieldofheartdiseasesdiagnosisandpatientmonitoring,datacompressiontechnologybegantofinditsapplicationonECG(Electrocardiogram)datain1960s．ECGdatacompressioncandecreasethechannelbandwidthusedtotransmitthedataandthememoryconsumedtostorethedata．Wavelet-basedcompressionschemehasbeenputintop

6、racticeintheareaofcompressionofsignal．Thebasicideologyofthewaveletbasedcompressionalgorithmisthesignalmulti—resolutiondecomposition．Thenencodethedecompositioncoefficient．Coefficientencodingisthecoreofwavelet·basedcompressionalgorithm．So，theencodingalgorithmisahotspotinthecompressionarea．Inthispap

7、er，anewECGsignalcompressionalgorithmnamedModifiedSetPartitioningInHierarchicalTrees(MSPIHT)，whichisbasedontheSPIHT(SetPartitioningInHierarchicalTrees)algorithm，hasbeenproposed．SeveralmeasureshavebeentakentoimprovetheSP