[发明专利]实时心电数据无损压缩、解压缩的方法、装置和系统

说明书

技术领域

本申请涉及实时少量数据压缩传输技术领域，特别涉及少量实时心电数据的无 损压缩、解压缩的方法、装置和系统。

背景技术

可穿戴设备采集的实时心电数据，可通过移动终端查看实时心率值或者实时心 电波形图。例如，配置有ECG电极的可穿戴设备与智能手机通过蓝牙建立无线连接， 可穿戴设备采集实时ECG数据传输至智能手机，智能手机实时显示ECG波形图。

传统的压缩编码的数据处理对象一般为较大的文件数据，对压缩编码的数据传 输的实时性要求不高。

而可穿戴设备采集传输实时心电数据时，为了降低手机端实时显示的延迟，需 要降低每次传输数据量的大小(一般每次传输一百到几百字节)，并且针对每次传输 的数据量作最高效率的传输，即，需要对小量实时数据进行压缩编码。由于生理健 康数据的重要性，因此要求所采用的数据压缩方法必须是无损压缩方法。

发明内容

本申请公开一种实时心电数据无损压缩、解压缩的方法、装置和系统，通过对 小量心电数据进行压缩编码和传输，提高采集端实时数据传输的效率，降低通过其 它终端显示实时数据的显示延迟。

为实现上述目的，本申请公开技术方案如下：

一方面，本公开提出了一种实时心电数据无损压缩方法，包括：获取实时心电 数据采样值；对所述实时心电数据采样值进行预处理以得到待压缩编码数据，所述 待压缩编码数据的字节数据重复率高于所述采样值的字节数据重复率；对所述待压 缩编码数据进行压缩编码。

优选地，所述预处理包括：从所述实时心电数据采样值的若干数据点中选取一 个点作为固定点；对所述固定点以外的其它点的采样值相邻作差，得到其它各点的 相邻采样值的差值。

优选地，所述压缩编码包括：构造第一编码段，所述第一编码段包括用于标识 所述的相邻采样值的差值的高字节数据是否为0的若干位数据；构造第二编码段， 所述第二编码段包括用于标识所述的相邻采样值的差值的高字节数据是否为0xff的 若干位数据；构造第三编码段，所述第三编码段包括所述其它各点的相邻采样值的 差值的高字节数据中不为0且不为0xff的数据；构造第四编码段，所述第四编码段 的值表示所述第三编码段的字节数据的个数；构造第五编码段，所述第五编码段包 括所述固定点的采样值以及所述其它各点的相邻采样值的差值的除高字节以外的字 节数据。

优选地，所述第一编码段与所述第二编码段的累计长度包括ceil((2N-2)/8)个字 节，其中，N表示所述实时心电数据采样值的数据点的个数。

优选地，所述第一编码段、所述第二编码段与所述第四编码段的累计长度包括 ceil((floor(log₂(N-1))+2N-1)/8)个字节，其中，N表示所述实时心电数据采样值的数据 点的个数。

另一方面，本公开提出了一种实时心电数据无损压缩装置，包括：实时数据获 取单元，被配置为获取实时心电数据采样值；作差预编码单元，被配置为从所述实 时心电数据采样值的若干数据点中选取一个点作为固定点，对所述固定点以外的其 它点的采样值相邻作差，得到所述其它各点的相邻采样值的差值；以及数据编码单 元，被配置为对所述固定点的采样值以及所述其它各点的相邻采样值的差值进行压 缩编码。

优选的，所述数据编码单元包括：第一编码模块，用于标识所述的相邻采样值 的差值的高字节数据是否为0；第二编码模块，用于标识所述的相邻采样值的差值 的高字节数据是否为0xff；第三编码模块，用于记录所述其它各点的相邻采样值的 差值的高字节数据中不为0且不为0xff的数据；以及第四编码模块，用于表示所述 第三编码模块所记录的字节数据的个数；第五编码模块，用于记录所述固定点的采 样值以及所述其它各点的相邻采样值的差值的除高字节以外的字节数据。

再一方面，本公开提出了一种实时心电数据解压缩方法，适用于解压缩上述压 缩方法得到的压缩数据段，包括：获取待解码数据，所述待解码数据包括至少一个 完整的所述压缩数据段；对所述待解码数据进行解码，记录所述待解码数据中的非 完整的压缩数据段；获取包括所述非完整的压缩数据段的下一待解码数据；对所述 下一待解码数据进行解码。

再一方面，本公开提出了一种实施心电数据压缩和解压缩的系统，包括：上述 数据无损压缩装置和配置有实时显示单元的数据解压缩装置，所述压缩装置与所述 解压缩装置通过有线或无线通信方式连接，所述解压缩装置用于解压缩所述压缩装 置发送的压缩数据段，所述实时显示单元用于显示解压得到的实时心电数据的波形 图。