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A Comparative Analysis of Performance of Several Wavelet Based ECG Data Compression Methodologies - 27/05/20

Doi : 10.1016/j.irbm.2020.05.004 
Shanti Chandra a , Ambalika Sharma b , Girish Kumar Singh b
a Department of Electronics and Communication Engineering, BMSIT & M Bangalore, India 
b Department of Electrical Engineering, Indian Institute of Technology, Roorkee, India 

Sous presse. Manuscrit accepté. Disponible en ligne depuis le Wednesday 27 May 2020
Cet article a été publié dans un numéro de la revue, cliquez ici pour y accéder

Graphical abstract

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Highlights

Compression performance comparative analysis.
Compression ratio.
Data reconstruction without diagnostic information.

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Abstract

Compression of an electrocardiogram (ECG) signal has given much consideration to the researchers since the computer-aided analysis of ECG has come into being. In some critical cases, viz., astronauts, a person under cardiac surveillance, ambulatory patients and in Holter monitoring system, continuous ECG data recording and transmitting from one location to other location is required. However, the size of the recorded data becomes so voluminous, that its transmission of data becomes practically impossible. In this paper, ECG data compression using wavelet-based techniques are presented, such that: a) wavelet packet transform with run-length encoding (RLE), b) wavelet transform with Huffman encoding, c) wavelet transform with RLE and d) wavelet transform and Lempel ZivWelch (LZW). The results have been tested using MIT-BIH (Massachusetts Institute of Technology/Beth Israel Hospital) arrhythmia databases. The performances of these methodologies are examined in the quantitative and qualitative manner. From Tabular results, it can be observed that the methodology based on WT and LZW provides efficient results in terms of compression ratio ( ) and peak root mean square difference ( ) both, hence the overall QS value is improved.

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Keywords : Electrocardiogram, Data compression, Wavelet, Telemedicine, Encoding, Vector quantization


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