[發(fā)明專利]一種基于udp傳輸協(xié)議的心電數(shù)據(jù)傳輸方法和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110332902.5
• 申請(qǐng)日: 2021-03-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113438198B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉長(zhǎng)紅;李澤軒;呂濱雄;賈劍超;胡獻(xiàn);翁文杰;全偉鑫;邵楚越
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H04L69/164
• 分類(lèi)號(hào): H04L69/164;H04L69/22;H04N19/63;H04L67/12;H04L69/16
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 雷芬芬

1.一種基于udp傳輸協(xié)議的心電數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，包括：

S1，檢測(cè)端獲取并處理心電數(shù)據(jù)；

S2，根據(jù)預(yù)設(shè)程序?qū)⑿碾姅?shù)據(jù)封裝成數(shù)據(jù)包；

S3，在數(shù)據(jù)包前增加協(xié)議頭，使用udp協(xié)議將帶有協(xié)議頭的數(shù)據(jù)包發(fā)送至接收端；

S4，接收端接收數(shù)據(jù)包，并使用校驗(yàn)和對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行計(jì)算驗(yàn)證；若驗(yàn)證通過(guò)，則執(zhí)行步驟S5；

S5，將數(shù)據(jù)包進(jìn)行拆包處理、數(shù)據(jù)補(bǔ)全后，輸出最終心電數(shù)據(jù)；

步驟S1包括：

檢測(cè)端將獲取的心電數(shù)據(jù)傳入待檢測(cè)區(qū)；在檢測(cè)區(qū)對(duì)心電數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，將處理后的心電數(shù)據(jù)傳入緩沖區(qū)；

步驟S2包括：

在緩沖區(qū)內(nèi)對(duì)心電數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別，得到病患的QRS波形，根據(jù)預(yù)設(shè)R峰閾值對(duì)QRS波進(jìn)行計(jì)算，得到R值范圍；根據(jù)R值范圍將一個(gè)完整的QRS波形分為三個(gè)數(shù)據(jù)包；

在緩沖區(qū)內(nèi)對(duì)心電數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別，得到病患的QRS波形包括：

對(duì)心電數(shù)據(jù)進(jìn)行定位，確定導(dǎo)聯(lián)編號(hào)；確定R峰的位置；搜索R峰前后波段的信號(hào)，確定完整的QRS波形；

在緩沖區(qū)內(nèi)根據(jù)R值對(duì)心電數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別判斷，判斷出波形中第一個(gè)R峰、第二個(gè)R峰、第三個(gè)R峰；

將第一個(gè)R峰與第二個(gè)R峰中的波形數(shù)據(jù)打包，在數(shù)據(jù)包的包頭中描述時(shí)間戳、序號(hào)和包大小，將此次封裝的數(shù)據(jù)包記為包一；

將第二個(gè)R峰與第三個(gè)R峰中的波形數(shù)據(jù)打包，在數(shù)據(jù)包的包頭中描述時(shí)間戳、序號(hào)和包大小，其中時(shí)間戳與包一的時(shí)間戳相同、序號(hào)為包一序號(hào)加一，將此次封裝的數(shù)據(jù)包記為包二；

封裝數(shù)據(jù)包，將第一個(gè)R峰與第三個(gè)R峰中的波形數(shù)據(jù)打包，在數(shù)據(jù)包的包頭中描述時(shí)間戳、序號(hào)和包大小，其中時(shí)間戳與包一的時(shí)間戳相同、序號(hào)為包二序號(hào)加一、包大小等于包一與包二之和，將此次封裝的數(shù)據(jù)包記為包三，包一、包二和包三為一個(gè)數(shù)據(jù)組；

步驟S5包括：

檢測(cè)端與接收端的時(shí)間戳一一對(duì)應(yīng)，根據(jù)數(shù)據(jù)包的時(shí)間戳對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行分組，三個(gè)數(shù)據(jù)包為一組數(shù)據(jù)組；

接收端根據(jù)預(yù)先編序規(guī)則對(duì)一組數(shù)據(jù)組內(nèi)數(shù)據(jù)包重新排序，使順序?yàn)榘?包二-包三的正確順序，編序規(guī)則預(yù)先設(shè)置數(shù)據(jù)包號(hào)為兩個(gè)字節(jié)的序號(hào)；其中上一數(shù)據(jù)組的包二為下一數(shù)據(jù)組的包一，上一數(shù)據(jù)組的包三的后半部分為下一數(shù)據(jù)組的包三的前半部分；

若當(dāng)前數(shù)據(jù)組存在數(shù)據(jù)包損壞，則根據(jù)上一數(shù)據(jù)組和/或下一數(shù)據(jù)組的數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)完；

將數(shù)據(jù)進(jìn)行去重，待同一波形的數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)沒(méi)有重復(fù)后，輸出最終波形數(shù)據(jù)；

若當(dāng)前數(shù)據(jù)組存在數(shù)據(jù)包損壞，則根據(jù)上一數(shù)據(jù)組和/或下一數(shù)據(jù)組的數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)完包括：

若當(dāng)前數(shù)據(jù)組中三個(gè)數(shù)據(jù)包全部存在，沒(méi)有丟包，則判斷為完整傳輸，輸出包三，等待下一步；

若當(dāng)前數(shù)據(jù)組中三個(gè)數(shù)據(jù)包丟失一個(gè)，則丟失包一或包二，判斷為較完整傳輸，輸出包三，等待下一步；丟失包三，則輸出包一與包二之和，等待下一步；

若當(dāng)前數(shù)據(jù)組中三個(gè)數(shù)據(jù)包丟失兩個(gè)，則存在包三，判斷為較完整傳輸，輸出包三，等待下一步；存在包一或包二，判斷為不完整傳輸，如果存在包一，輸出包一所有數(shù)據(jù)加上包二的字節(jié)，等待下一步；

若當(dāng)前數(shù)據(jù)組中三個(gè)數(shù)據(jù)包全部丟失，則判斷為丟包，輸出全零數(shù)據(jù)，等待下一步。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于udp傳輸協(xié)議的心電數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，在檢測(cè)區(qū)對(duì)心電數(shù)據(jù)進(jìn)行處理包括：

對(duì)心電數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪、濾波處理；對(duì)去噪、濾波后的心電數(shù)據(jù)進(jìn)行小波變換或信號(hào)切片，得到可供醫(yī)療參考的心電數(shù)據(jù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于udp傳輸協(xié)議的心電數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，協(xié)議頭包括2個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)包標(biāo)識(shí)和2個(gè)字節(jié)的發(fā)送序號(hào)；數(shù)據(jù)包標(biāo)識(shí)用于指明該數(shù)據(jù)包為文件數(shù)據(jù)包、確認(rèn)包或者其它控制包，發(fā)送序號(hào)用于指明數(shù)據(jù)包的順序信息。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于udp傳輸協(xié)議的心電數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，將數(shù)據(jù)進(jìn)行去重包括：一個(gè)數(shù)據(jù)組中，優(yōu)先選用包三數(shù)據(jù)，兩個(gè)數(shù)據(jù)組中，優(yōu)先選用前數(shù)據(jù)組數(shù)據(jù)。

5.一種基于udp傳輸協(xié)議的心電數(shù)據(jù)驗(yàn)證系統(tǒng)，其特征在于，包括：檢測(cè)端和接收端；檢測(cè)端包括數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊、數(shù)據(jù)封裝模塊和數(shù)據(jù)發(fā)送模塊；接收端包括 數(shù)據(jù)包識(shí)別處理模塊和數(shù)據(jù)輸出模塊；

數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊，用于獲取并處理心電數(shù)據(jù)；

數(shù)據(jù)封裝模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)程序?qū)⑿碾姅?shù)據(jù)封裝成數(shù)據(jù)包；

數(shù)據(jù)發(fā)送模塊，用于在數(shù)據(jù)包前增加協(xié)議頭，使用udp協(xié)議將帶有協(xié)議頭的數(shù)據(jù)包發(fā)送至接收端；

數(shù)據(jù)包識(shí)別處理模塊，用于使用校驗(yàn)和對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行計(jì)算驗(yàn)證；

數(shù)據(jù)輸出模塊，用于將數(shù)據(jù)包進(jìn)行拆包處理、數(shù)據(jù)補(bǔ)全后，輸出最終心電數(shù)據(jù)；

檢測(cè)端用于將獲取的心電數(shù)據(jù)傳入待檢測(cè)區(qū)；在檢測(cè)區(qū)對(duì)心電數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，將處理后的心電數(shù)據(jù)傳入緩沖區(qū)；

在緩沖區(qū)內(nèi)對(duì)心電數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別，得到病患的QRS波形，根據(jù)預(yù)設(shè)R峰閾值對(duì)QRS波進(jìn)行計(jì)算，得到R值范圍；根據(jù)R值范圍將一個(gè)完整的QRS波形分為三個(gè)數(shù)據(jù)包；

在緩沖區(qū)內(nèi)對(duì)心電數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別，得到病患的QRS波形包括：

對(duì)心電數(shù)據(jù)進(jìn)行定位，確定導(dǎo)聯(lián)編號(hào)；確定R峰的位置；搜索R峰前后波段的信號(hào)，確定完整的QRS波形；

在緩沖區(qū)內(nèi)根據(jù)R值對(duì)心電數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別判斷，判斷出波形中第一個(gè)R峰、第二個(gè)R峰、第三個(gè)R峰；

將第一個(gè)R峰與第二個(gè)R峰中的波形數(shù)據(jù)打包，在數(shù)據(jù)包的包頭中描述時(shí)間戳、序號(hào)和包大小，將此次封裝的數(shù)據(jù)包記為包一；

將第二個(gè)R峰與第三個(gè)R峰中的波形數(shù)據(jù)打包，在數(shù)據(jù)包的包頭中描述時(shí)間戳、序號(hào)和包大小，其中時(shí)間戳與包一的時(shí)間戳相同、序號(hào)為包一序號(hào)加一，將此次封裝的數(shù)據(jù)包記為包二；

封裝數(shù)據(jù)包，將第一個(gè)R峰與第三個(gè)R峰中的波形數(shù)據(jù)打包，在數(shù)據(jù)包的包頭中描述時(shí)間戳、序號(hào)和包大小，其中時(shí)間戳與包一的時(shí)間戳相同、序號(hào)為包二序號(hào)加一、包大小等于包一與包二之和，將此次封裝的數(shù)據(jù)包記為包三，包一、包二和包三為一個(gè)數(shù)據(jù)組；

檢測(cè)端與接收端的時(shí)間戳一一對(duì)應(yīng)，根據(jù)數(shù)據(jù)包的時(shí)間戳對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行分組，三個(gè)數(shù)據(jù)包為一組數(shù)據(jù)組；

接收端根據(jù)預(yù)先編序規(guī)則對(duì)一組數(shù)據(jù)組內(nèi)數(shù)據(jù)包重新排序，使順序?yàn)榘?包二-包三的正確順序，編序規(guī)則預(yù)先設(shè)置數(shù)據(jù)包號(hào)為兩個(gè)字節(jié)的序號(hào)；其中上一數(shù)據(jù)組的包二為下一數(shù)據(jù)組的包一，上一數(shù)據(jù)組的包三的后半部分為下一數(shù)據(jù)組的包三的前半部分；

若當(dāng)前數(shù)據(jù)組存在數(shù)據(jù)包損壞，則根據(jù)上一數(shù)據(jù)組和/或下一數(shù)據(jù)組的數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)完；

將數(shù)據(jù)進(jìn)行去重，待同一波形的數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)沒(méi)有重復(fù)后，輸出最終波形數(shù)據(jù)；

若當(dāng)前數(shù)據(jù)組存在數(shù)據(jù)包損壞，則根據(jù)上一數(shù)據(jù)組和/或下一數(shù)據(jù)組的數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)完包括：

若當(dāng)前數(shù)據(jù)組中三個(gè)數(shù)據(jù)包全部存在，沒(méi)有丟包，則判斷為完整傳輸，輸出包三，等待下一步；

若當(dāng)前數(shù)據(jù)組中三個(gè)數(shù)據(jù)包丟失一個(gè)，則丟失包一或包二，判斷為較完整傳輸，輸出包三，等待下一步；丟失包三，則輸出包一與包二之和，等待下一步；

若當(dāng)前數(shù)據(jù)組中三個(gè)數(shù)據(jù)包丟失兩個(gè)，則存在包三，判斷為較完整傳輸，輸出包三，等待下一步；存在包一或包二，判斷為不完整傳輸，如果存在包一，輸出包一所有數(shù)據(jù)加上包二的字節(jié)，等待下一步；

若當(dāng)前數(shù)據(jù)組中三個(gè)數(shù)據(jù)包全部丟失，則判斷為丟包，輸出全零數(shù)據(jù)，等待下一步。