An Ultra Low-Energy VLSI Approximate Discrete Haar Wavelet Transform for ECG Data Compression
Resumo
Este trabalho propõe um esquema de compressão VLSI altamente eficiente baseado
em DHWT (transformada wavelet Haar discreta) para permitir uma melhor
transmissão e armazenamento, especialmente em ambientes com recursos limitados,
em especial para a realização do processamento de sinais de (eletrocardiograma).
Este trabalho apresenta arquiteturas de hardware podadas, aproximadas e truncadas
(PDHWT, AxDHWT e TDHWT) até o nível 5 de compressão. Dentre as diversas
soluções desenvolvidas, a solução mais eficiente em termos de consumo energético
e área ocupada foi aquela que utiliza todas as técnicas de compressão simultaneamente
(poda, aproximação e truncagem). Com relação a esta solução, é possível
afirmar que a abordagem PDHWT gera maior redução no consumo de energia ao
remover os componentes desnecessários. A abordagem AxDHWT garante maior desempenho
ao remover os componentes mais custosos. E por fim, a solução TDHWT
reduz o número de bits da entrada, reduzindo assim a complexidade geral da arquitetura.
Considerando a solução mais eficiente, foi obtido uma taxa de compressão
de 0,03125 (1/32) e um PRD (percent root difference) < 1,54. A implementação da
arquitetura VLSI foi baseada na tecnologia CMOS de 65 nm, com valores de frequência
fixos. O trabalho desenvolvido apresentou como grande diferencial o consumo
energético extremamente baixo sendo este de apenas 0,84 μW, sendo este o menor
consumo entre todas as soluções comparadas, advindas da literatura recente para
compressão de sinais de ECG.