Multilead ECG data compression by multirate signal processing and transform domain coding techniques

Abstract

ÖZET ÇOK UÇLU EKG VERİLERİNİN ÇOK ÖRNEKLEME FREKANSLI İŞARET İŞLEME VE DÖNÜŞÜM DÜZLEMİ KODLAMA TEKNİKLERİ KULLANILARAK SIKIŞTIRILMASI M. Cengiz Aydın Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü Yüksek Lisans Tez Yöneticisi: Doç. Dr. A. Enis Çetin Temmuz 1991 Bu tezde sayısal elektrokardiogram (EKG) işaretlerinin sıkıştırılması için iki ayrı yöntem sunulmaktadır. İlk yöntem tek uçlu EKG verilerinin sıkıştırıl masını amaçlar. Bu amacı gerçekleştirmek için Alt-Bant-Kodlaması, Dönüşüm Düzleminde Kodlama ve Değişken Uzunluklu Kodlama gibi çeşitli yöntemler kullanılmıştır. EKG veri tabanlarının problemi olan veri hacmi azaltılması uy gulama olarak seçilmiş ve benzetim sırasında başarılı sonuçlar elde edilmiştir. İkinci yöntem çok uçlu EKG verilerinin sıkıştırılması için önerilmektedir. Sekiz EKG kanalına ait veriler lineer bir dönüşümden geçirilirler. Bu dönüşüm sonucu oluşan işaretler Çok Örnekleme Frekanslı İşaret İşleme ve Dönüşüm Düzleminde Kodlama teknikleri kullanılarak sıkıştırılırlar. Böylece, tek kanallı sıkıştırma yöntemlerine göre daha yüksek sıkıştırma oranlarına ulaşılmaktadır. Anahtar Sözcükler: EKG verilerinin sıkıştırılması, Alt-Bant-Kodlaması, Dönüşüm Düzleminde Kodlama. iv

ABSTRACT MULTILEAD ECG DATA COMPRESSION BY MULTIRATE SIGNAL PROCESSING AND TRANSFORM DOMAIN CODING TECHNIQUES M. Cengiz Aydın M.S. in Electrical and Electronics Engineering Supervisor: Assoc. Prof. Dr. A. Enis Çetin July 1991 This thesis presents two data compression methods for digital electrocardio gram (ECG) signals. The first method is proposed for the compression of single lead ECG data. Various coding techniques such as Sub-Band,Transform and Variable Length Codings are used to realize that purpose. Data size reduction which is a problem in ECG databases is chosen as an application and successful results are achieved during simulations. The second algorithm is proposed for the multilead ECG data compression. A linear transform is applied to samples of the eight standard ECG lead signals. The resulting transform domain sig nals are compressed using various coding methods, including multi-rate signal processing and transform domain techniques. Higher compression ratios are achieved compared to the single channel compression techniques. Keywords: ECG Data Compression, Sub-Band Coding, Transform Coding. m