[發明專利]一種腦電信號的壓縮方法及裝置

在審

• 申請號: 201811222143.1
• 申請日: 2018-10-19
• 公開（公告）號: CN109495113A
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發明（設計）人: 吳朝暉;葉彥斌;李斌
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H03M7/40
• 分類號: H03M7/40;A61B5/0476
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 朱曉敏

本發明公開了一種腦電信號的壓縮方法及裝置，該裝置包括壓縮感知模塊和哈夫曼編碼模塊。該方法包括：將輸入的腦電數據與第一矩陣相乘后得到第二矩陣，其中，所述腦電數據為N*1矩陣，所述第一矩陣為M*N矩陣，所述第二矩陣為M*1矩陣，N大于M；對第二矩陣中所包含的數據進行哈夫曼編碼后得到壓縮數據。通過使用本發明實施例的壓縮方案，這樣能夠減少腦電信號的數據量，從而降低傳輸功耗和存儲消耗。本發明作為一種腦電信號的壓縮方法及裝置可廣泛應用于數據壓縮領域中。

技術領域

本發明涉及數據壓縮處理技術，尤其涉及一種腦電信號的壓縮方法及裝置。

背景技術

技術詞解釋：

Huffman編碼：哈夫曼編碼。

隨著微電子和生物醫學技術的不斷發展，對目標對象進行生理信號的監測(例如目標對象的腦電EEG信號的監測)逐漸成為了常態。對于所述腦電信號，其是腦神經細胞的電生理活動在大腦皮層或頭皮表面的總體反應，包含了大量的生理和疾病信息；通常，其需要長時間地進行測量和數據采集，才能從采集到的數據中提取到相關有用的信息，以利于后續的疾病分析。而為了能夠對目標對象進行長時間的腦電信號測量，則需要患者長時間地攜帶相應的測量設備，而這則對測量設備的便攜性提出了要求。然而，由于腦電信號的長時間測量和記錄，其會產生大量的數據，這樣則會導致目前的測量設備需要設計足夠容量的存儲空間才能對大量數據進行全部存儲，而這則會導致隨身攜帶的測量設備的體積和重量較大，降低其攜帶便利性，因此，設計一種對腦電數據進行壓縮的方案是目前迫切需要解決的問題。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明的目的是提供一種腦電信號的壓縮方法及裝置，以減少腦電信號數據的存儲空間。

一方面，本發明實施例所采用的技術方案是：一種腦電信號的壓縮方法，包括以下步驟：

將輸入的腦電數據與第一矩陣相乘后得到第二矩陣，其中，所述腦電數據為N*1矩陣，所述第一矩陣為M*N矩陣，所述第二矩陣為M*1矩陣，N大于M；

對第二矩陣中所包含的數據進行哈夫曼編碼后得到壓縮數據。

進一步，所述第一矩陣為稀疏矩陣；所述將輸入的腦電數據與第一矩陣相乘后得到第二矩陣這一步驟，其具體為：

通過M個并行的判斷累加單元對輸入的腦電數據進行判斷累加處理后得到第二矩陣，其中，所述判斷累加單元用于若第一矩陣第i行中第j個元素為1時，則將腦電數據中第j個數據與前一個總和進行相加后得到當前的總和，若第一矩陣第i行中第j個元素為0時，則將前一個總和作為當前的總和。

進一步，所述對第二矩陣中所包含的數據進行哈夫曼編碼后得到壓縮數據這一步驟，其包括：

通過統計排序單元從而采用邊輸入邊統計排序的方式來對第二矩陣中的字符進行個數統計，并且按照字符的個數來對字符進行排序；

通過編碼單元來根據第二矩陣中的字符所對應的特征值以及字符的個數，對排序后的字符進行哈夫曼編碼后，通過數據輸出單元將編碼后得到的數據輸出。

進一步，所述編碼單元采用兩級流水線來實現，其中，所述兩級流水線中的一級流水線用于執行哈夫曼編碼中的求和處理操作，所述兩級流水線中的另一級流水線用于執行哈夫曼編碼中的排序處理操作。

進一步，所述數據輸出單元具體用于先輸出字符編碼表，然后再輸出編碼后得到的數據。

另一方面，本發明實施例所采用的技術方案是：一種腦電信號的壓縮裝置，包括：

壓縮感知模塊，用于將輸入的腦電數據與第一矩陣相乘后得到第二矩陣，其中，所述腦電數據為N*1矩陣，所述第一矩陣為M*N矩陣，所述第二矩陣為M*1矩陣，N大于M；