فشرده سازی سیگنال های صوتی قلب (PCG) مبتنی بر نمونه کاهی و دوبعدی سازی

در این مقاله یک روش فشرده سازی بااتلاف با قابلیت کنترل نسبی کیفیت سیگنال بازسازی شده برای سیگنال صوتی قلب یا فونوکاردیوگرام (PCG) پیشنهاد شده است که مبتنی بر دو ایده مهم یکی نمونه کاهی و دیگری دوبعدی سازی و تشکیل تصویر PCG است. در فشرده سازی تصویر PCG از تبدیل موجک و یک کدگذار ماتریس ضرایب موجک به نام «موجک درخت فضاگرا» (STW) استفاده شده است. در روش پیشنهادی، قابلیت نسبی کنترل کیفیت سیگنال بازسازی شده به کمک یک آستانه از جنس معیار ارزیابی «ریشه درصدی میانگین مجذور تفاضلات» (PRD) وجود دارد. نتایج شبیه سازی روش پیشنهادی روی چند پایگاه داده قابل دسترس برای همگان نشان می دهد که مرحله نمونه کاهی سهم زیادی در افزایش میزان فشرده سازی به ویژه در مورد پایگاه های داده با فرکانس نمونه برداری بالا دارد. عامل مهم بعدی در بهبود کارایی فشرده سازی روش پیشنهادی، استفاده از دوبعدی سازی سیگنال PCG به منظور استفاده از تزایدهای بین دوره ای موجود در این نوع سیگنال های تکرارشونده، و استفاده از روش های موثر امروزی برای فشرده سازی تصویر است.  کارایی روش پیشنهادی بر طبق معیارهای متوسط PRD و متوسط «نسبت فشرده سازی» (CR) ارزیابی و با نتایج چند روش موجود مقایسه شده است. در این ارزیابی، به ازاء مقدار تقریبی PRD≤۵% پایین ترین مقدار متوسط میزان فشرده سازی مربوط به دسته آرتیفکت از پایگاه داده پاسکال (با فرکانس نمونه برداری ۲۰۰۰ هرتز) و بیشترین مقدار متوسط میزان فشرده سازی مربوط به پایگاه داده دانشگاه واشنگتن (با فرکانس نمونه برداری ۴۴۱۰۰ هرتز) حاصل شده است.

Keywords:

سیگنال صوتی قلب (PCG) , فشرده سازی سیگنال , نمونه کاهی , قطعه بندی سیگنال PCG , کنترل کیفیت سیگنال