[發(fā)明專利]實時生理數(shù)據(jù)無損壓縮、解壓縮的方法、裝置和系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711035733.9
• 申請日: 2017-10-30
• 公開（公告）號: CN107749758A
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊益軍
• 申請（專利權(quán)）人: 成都心吉康科技有限公司
• 主分類號: H03M7/40
• 分類號: H03M7/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及實時少量數(shù)據(jù)壓縮傳輸技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及實時生理數(shù)據(jù)無損壓縮、解壓縮的方法、裝置和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

可穿戴設(shè)備采集的實時生理數(shù)據(jù)，可通過移動終端查看實時生理數(shù)據(jù)的參數(shù)值或者波形圖。例如，配置有ECG電極的可穿戴設(shè)備與智能手機通過藍牙建立無線連接，可穿戴設(shè)備采集實時ECG數(shù)據(jù)傳輸至智能手機，智能手機實時顯示ECG波形圖。

傳統(tǒng)的壓縮編碼的數(shù)據(jù)處理對象一般為較大的文件數(shù)據(jù)，對壓縮編碼的數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性要求不高。

而可穿戴設(shè)備采集傳輸實時生理數(shù)據(jù)時，為了降低手機端實時顯示的延遲，需要降低每次傳輸數(shù)據(jù)量的大小(一般每次傳輸一百到幾百字節(jié))，并且針對每次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量作最高效率的傳輸，即，需要對小量實時數(shù)據(jù)進行壓縮編碼。由于生理健康數(shù)據(jù)的重要性，因此要求所采用的數(shù)據(jù)壓縮方法必須是無損壓縮方法。

發(fā)明內(nèi)容

本申請公開一種實時生理數(shù)據(jù)無損壓縮、解壓縮的方法、裝置和系統(tǒng)，能夠?qū)π×繑?shù)據(jù)進行壓縮編碼和傳輸，提高采集端實時數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?，降低通過其它終端顯示實時數(shù)據(jù)的顯示延遲。

為實現(xiàn)上述目的，本申請公開技術(shù)方案如下：

一方面，本公開提出了一種實時生理數(shù)據(jù)無損壓縮方法，包括步驟：獲取一預置哈夫曼碼表；獲取實時生理數(shù)據(jù)采樣值；對所述實時生理數(shù)據(jù)采樣值進行預處理得到待壓縮編碼數(shù)據(jù)，所述待壓縮編碼數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)據(jù)重復率高于所述采樣值的字節(jié)數(shù)據(jù)重復率；根據(jù)所述預置哈夫曼碼表對所述待壓縮編碼數(shù)據(jù)進行哈夫曼編碼，得到壓縮數(shù)據(jù)段。

優(yōu)選地，所述預處理包括：從所述實時生理數(shù)據(jù)的采樣值的若干數(shù)據(jù)點中選取一個點作為固定點；對所述固定點以外的其它點的采樣值相鄰作差，得到其它各點的相鄰采樣值的差值。

優(yōu)選地，基于實時生理數(shù)據(jù)采樣值的樣本構(gòu)造得到所述預置哈夫曼碼表。

進一步地，采用統(tǒng)計優(yōu)選法確定所述預置哈夫曼碼表。

優(yōu)選地，所述實時生理數(shù)據(jù)為實時心電數(shù)據(jù)，所述樣本包括15～40個心搏的采樣數(shù)據(jù)。

再一方面，本公開提出了一種實時生理數(shù)據(jù)無損壓縮裝置，包括：存儲模塊，被配置為存儲一預置哈夫曼碼表；實時數(shù)據(jù)獲取模塊，被配置為獲取實時生理數(shù)據(jù)采樣值；數(shù)據(jù)預編碼模塊，被配置為對所述實時生理數(shù)據(jù)采樣值進行預處理得到待壓縮編碼數(shù)據(jù)，所述待壓縮編碼數(shù)據(jù)中的其中一個數(shù)據(jù)點為該點的采樣值，其它數(shù)據(jù)點為相鄰點的采樣值的差值；以及數(shù)據(jù)壓縮編碼模塊，被配置為基于所述預置哈夫曼碼表對所述待壓縮編碼數(shù)據(jù)進行哈夫曼編碼得到壓縮數(shù)據(jù)段。

再一方面，本公開提出了一種實時生理數(shù)據(jù)解壓縮裝置，適用于解壓縮上述無損壓縮裝置壓縮得到的壓縮數(shù)據(jù)段，包括：存儲模塊，用于存儲所述一預置哈夫曼碼表；數(shù)據(jù)解碼模塊，用于對所述壓縮數(shù)據(jù)段進行哈夫曼解碼。

優(yōu)選地，所述解壓縮裝置還包括實時顯示模塊，用于顯示所述實時生理數(shù)據(jù)的參數(shù)值或波形圖。

再一方面，本公開提出了一種實時生理數(shù)據(jù)解壓縮方法，適用于前述解壓縮裝置，包括：獲取所述預置哈夫曼碼表；獲取待解碼數(shù)據(jù)，所述待解碼數(shù)據(jù)包括至少一個完整的所述壓縮數(shù)據(jù)段；根據(jù)所述預置哈夫曼碼表對所述待解碼數(shù)據(jù)進行哈夫曼解碼，記錄所述待解碼數(shù)據(jù)中的非完整的壓縮數(shù)據(jù)段；獲取包括所述非完整的壓縮數(shù)據(jù)段的下一待解碼數(shù)據(jù)；根據(jù)所述預置哈夫曼碼表對所述下一待解碼數(shù)據(jù)進行哈夫曼解碼。

再一方面，本公開提出了一種實時生理數(shù)據(jù)無損壓縮和解壓縮系統(tǒng)，包括前述無損壓縮裝置和解壓縮裝置，所述壓縮裝置與所述解壓縮裝置通過有線或無線通信方式連接。

通過實時生理數(shù)據(jù)采樣值的樣本預先構(gòu)造哈夫曼碼表，將相對于單次發(fā)送的應(yīng)用數(shù)據(jù)來說數(shù)據(jù)量更大的哈夫曼碼表預先設(shè)計好并固定存儲(例如在壓縮端和解壓縮端分別固定存儲)，在壓縮端向解壓縮端傳輸壓縮數(shù)據(jù)的過程中不需要重復傳輸哈夫曼碼表本身，提高實際應(yīng)用數(shù)據(jù)的傳輸效率。

通過將其中一個點取實時采樣值，將其它點取相鄰實時采樣值的差值，使得解壓縮端能夠基于一個原始采樣值計算獲得其它各點的原始采樣值。另外，通過將實時采樣數(shù)據(jù)相鄰作差，將相鄰差值數(shù)據(jù)作為待壓縮數(shù)據(jù)，能夠提高待壓縮數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)據(jù)重復率(一般地，每個采樣點的數(shù)據(jù)由兩個或多個字節(jié)構(gòu)成)，對作差后的數(shù)據(jù)進行無損壓縮編碼，能夠獲得更優(yōu)的數(shù)據(jù)壓縮率。

附圖說明

圖1示出了一示例性實施例的實時生理數(shù)據(jù)無損壓縮和解壓縮的系統(tǒng)的示意圖；

圖2A示出了一示例性實施例的采樣數(shù)據(jù)預處理的方法流程示意圖；

圖2B示出了一示例性實施例的待壓縮編碼數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的示意圖；