Так или иначе ни один алгоритм компрессии сигнала не может обеспечить предсказуемого (в смысле объема выходного потока) коэффициента сжатия.
Особенность измерительного сигнала электрофизиологии - его всплесковый характер. Для обработки подобных сигналов разработан вейвлет-метод декомпозиции и реконструкции сигнала. Основной его идеей является разложение сигнала по заданному алгоритму на коэффициенты во временной области и трансмиссию исключительно последних. На приемной стороне с применением обратного алгоритма производится реконструкция сигнала. Собственно вейвлет-кодирование не предусматривает компрессию сигнала и не дает уменьшения объема информации при передаче коэффициентов разложения, однако, имеется возможность обработки коэффициентов с целью исключения избыточности биологического сигнала.
Всплесковая особенность биологического сигнала позволяет построить декомпозицию на основе вычисления сверток сигнала с выбранными вейвлетами. Серьезной проблемой остается выбор вейвлета, по вычислительным возможностям адекватного способности микроконтроллерного ядра работать по алгоритму в реальном времени.
В этом отношении вейвлеты более высоких порядков позволяют значительно повысить эффективность кодирования. На рис.2 представлены вейвлеты Хаара и Daubechies 3. На рис.3 представлено графическое представление коэффициентов декомпозиции выбранного сигнала (кардиограммы) и их объема.
Рис.2.Вейвлеты Хаара и Daubechies 3.
А) 2500 отсчетов 1:1 (исходный сигнал)
Б) 313 отсчетов 1:8
В) 161 отсчет 1:16
Рис.3.Декомпозиция ЭКГ-сигнала с применением вейвлет- кодирования.
А) Исходный сигнал - 2500 отсчетов
Б) Графическое представление коэффициентов декомпозиции по Хаару - 313 отсчетов
В) Графическое представление коэффициентов декомпозиции по - Daubechies 3 - 161 отсчёт
Необходимо отметить, что на рис.3 представлены коэффициенты разложения во временной области, но не сами сигналы. Реконструкция сигнала позволит визуально полностью восстановить сигнал, но даже коэффициенты позволяют констатировать высокую эффективность вейвлет метода.
К достоинствам метода можно отнести относительную простоту вычислительных операций, их итеративность, низкие требования в оперативной памяти и соответствие входного потока к выходному как степень двойки (1:8, 1:16 и т.п.). Перейти на страницу: 1 2
Советуем почитать:
Прием почтовых отправлений с описью вложения С каменного века начинается история обмена известиями. Тогда информация передавалась дымом костров, ударами в сигнальный барабан, звуками труб. Позже стали посылать гонцов с устными сооб ...
Ультразвуковые сканеры Ультразвуковые аппараты для интроскопии в литературе встречаются под разными названиями: эхоскопы, эхотомоскопы, УЗ сканеры. Первое и второе названия подчеркивают их физическую сущность ...
Узлы формирования и обработки первичных сигналов Современные УЗ сканеры являются сложными многофункциональными устройствами. Они позволяют выполнять исследования в реальном масштабе времени в режиме М и режиме В, а так ...