利用重復(fù)性特征的心音信號(hào)壓縮方法.pdf

1、心音是臨床上用于評(píng)估心臟功能的主要信號(hào)來(lái)源，其長(zhǎng)時(shí)間采集記錄面臨著數(shù)據(jù)量過(guò)大、難以傳輸和存儲(chǔ)的問(wèn)題。本文根據(jù)心音信號(hào)的重復(fù)性特征，設(shè)計(jì)了有針對(duì)性的壓縮算法，去除了心音信號(hào)中的重復(fù)性冗余。相比于現(xiàn)有的壓縮方法，本文所提出的壓縮方法極大地提高了心音信號(hào)的壓縮效果。本文工作包括以下兩種壓縮算法。
　　(1)提出了一種基于參數(shù)字典與矢量量化的心音信號(hào)壓縮方法。首先將心音信號(hào)分解為包含5類參數(shù)的時(shí)頻分量。由于心音信號(hào)具有重復(fù)性特征，除時(shí)頻分

2、量的發(fā)生時(shí)刻之外，其余參數(shù)都存在著重復(fù)性冗余。以部分心音信號(hào)作為訓(xùn)練集，將其時(shí)頻分量的參數(shù)聚類生成一個(gè)參數(shù)字典，代表了心音信號(hào)中非重復(fù)的部分。通過(guò)該參數(shù)字典，原時(shí)頻分量的5類參數(shù)精簡(jiǎn)為分量在字典中的索引和發(fā)生時(shí)刻兩類參數(shù)。時(shí)頻分量表達(dá)之后的余量信號(hào)通過(guò)矢量量化進(jìn)一步壓縮。在壓縮之前，通過(guò)優(yōu)化方法搜索最合適的矢量量化參數(shù)，在限定失真度的條件下獲取盡可能高的壓縮比。實(shí)驗(yàn)表明，在5％的失真度的水平下，該壓縮算法對(duì)正常心音或輕度雜音的心音，可取

3、得92-149的壓縮比;對(duì)含有較高噪音的正常心音或中等程度雜音的心音，可取得24-35的壓縮比;對(duì)含重度雜音的心音，可取得9-14的壓縮比。
　　(2)提出了一種基于小波域周期間相關(guān)性的心音信號(hào)壓縮算法。首先對(duì)每周期的心音信號(hào)進(jìn)行小波變換，從每周期選取同等數(shù)量的能量最集中的變換系數(shù)并進(jìn)行線性量化。將各周期的量化結(jié)果合并為矢量，利用其聯(lián)合概率進(jìn)行霍夫曼編碼。對(duì)于線性量化后的余量部分，利用矢量量化進(jìn)行進(jìn)一步壓縮。在壓縮過(guò)程中通過(guò)預(yù)設(shè)的