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心电信号压缩方法研究
作者：徐小华来源：《科技视界》2016年第07期
【摘要】为有效压缩心电信号，且保持信号特征，以便实现心电信号远程传输与处理，在比较了常用数据压缩算法的基础上，本文提出了心电信号小波变换调整编码压缩方法来实现心电信号的压缩。首先将心电信号进行小波分解，再通过小波系数的处理减少信息冗余，达到信号压缩的目的。
【关键词】小波变换；心电信号压缩；调整编码；信息冗余
心电信号数据如果压缩后再传输，就可以增加通信能力。这样，我们就要寻找高压缩比的方法且压缩后的心电信号要有合适的信噪比，在压缩传输后还要恢复原信号，这就还要有高复现度，并且在压缩、传输、恢复的过程中，还要保持心电信号的特征不改变，以便心电信号的分类、识别等。心电信号压缩将是实现心电信号远程传送的关键技术1，直接决定了系统的实用性和有效性。
1常见的数据压缩算法
ECG数据压缩算法可分为无失真编码和有失真编码。有的文献将无失真编码称为可逆编码，将有失真编码称为不可逆编码。这是因为前者可以完整恢复原始信号，不损失任何原始信号所包含的信息，而后者会损失一部分原始信号所包含的信息。无失真编码的最大缺点在于无法获得较高的压缩比，有失真编码可以获得比无失真编码高得多的压缩比。由于中包含有诊断无关信息，而在恢复信号中容许有部分失真，故心电数据压缩应在保证主要诊断信息不受损失的前提下尽量减少存储数据，实际应用中也就大多采用有失真编码。有失真编码除要求消除信号中的冗余信息外也排除诊断无关信息。冗余信息主要表现为相邻采样点间的统计相关性、量化幅值分布的非均匀性以及各心搏间的相似性，ECG中的诊断信息则主要分布于PQRST波群中。
心电压缩算法形式千差万别，但大体可划分为三类：直接压缩法、特征参数提取法和变换压缩法。ECG直接压缩法可分为四类：容差比较压缩法、差分脉冲编码调制法（DPCM），熵编码法和矢量量化。大多数直接压缩法采用预测或插值方法，他们通过对原始采样数据的分析处理，消除数据中的冗余，实现数据的压缩。如AZTEC、SAPA、CORTES、AESC等方法。直接压缩法是建立在直接分析原始数据的冗余基础上，其优点是简单快速，易于实现，缺点是很难同时保证高的数据压缩比和高的信息保真度。
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特征参数提取算法：从信号中提取特征并以模型参数表达，因此压缩率比较高，但数据重建质量与所选模型的性能有很大关系，r