Proceedings of the KIEE Conference (대한전기학회:학술대회논문집)

The Korean Institute of Electrical Engineers (대한전기학회)
권호 표지

Comparative Analysis of Coding Performance of Several ECG Compression Methods

ECG 압축 방법들의 코딩 성능 비교 분석

  • Jang, Seung-Jin (Department of Biomedical Engineering, Health & Science College, Yonsei University, Home Healthcare Management System Research Center) ;
  • Song, Sang-Ha (Department of Biomedical Engineering, Health & Science College, Yonsei University, Home Healthcare Management System Research Center) ;
  • Yun, Yeong-Ro (Department of Biomedical Engineering, Health & Science College, Yonsei University, Home Healthcare Management System Research Center)
  • 장승진 (연세대학교 보건과학대학 의공학과, 재택건강관리 연구 센터) ;
  • 송상하 (연세대학교 보건과학대학 의공학과, 재택건강관리 연구 센터) ;
  • 윤영로 (연세대학교 보건과학대학 의공학과, 재택건강관리 연구 센터)
  • Published : 2008.04.25
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Abstract

수많은 방식의 ECG 압축 코딩 알고리즘이 개발되어왔고 현재도 개발 중이지만 각자의 알고리즘의 성능에 유리한 특정 데이터만을 분석하고 압축율이 다름으로 인해 다른 알고리즘과의 성능 비교를 객관화하고 있지 못하였다. 본 연구에서는 기존의 MIT-BIH에서 제공하는 ECG 신호와 달리 시뮬레이션된 ECG 신호를 기반으로 각각의 알고리즘에 대한 성능비교를 하여 ECG신호의 특성에 따른 코딩 알고리즘의 압축율 및 평균 오차 에러의 정도를 분석비교하였다. 비교 대상 알고리즘으로는 상용화되어 널리 사용되는 Delta 코팅 방식의 문턱치를 갖는 Discrete Pulse Code Modulation과 Discrete Cosine Transform, Lifting Wavelet Transform과 Wavelet 기반 Linear Prediction 4가지 알고리즘을 대상으로 분석하였다. Compression Ratio (CR)을 2,4로 고정하고 Percentage of Root-mean-square difference (PDR)를 분석 한 결과, EMG 잡음의 진폭변 화에는 0.1mV이하의 경우 OCT, Wavelet Lifiting Transform이 낮은 PDR을 보였고, 01.mV이상의 경우 Wavelet based Linear Prediction (WLP)이 낮은 PDR을 보였다. Heart Rate의 간격에 변화를 주어 불규칙성이 있는 경우 WLP가 가장 안좋은 PDR 결과를 보였으며, DCT가 가장 낮고 안정된 PDR 결과를 보였다. DPCM은 노이즈와 진폭간격의 변화에 상관없이 압축율에 의해 크게 PDR 성능 결과가 변화함을 나타내었다.

Keywords