Αξιολόγηση Αλγορίθμων Κωδικοποίησης Πολυμεσικών Αρχείων Για Εφαρμογές Στη Βιοϊατρική Τεχνολογία

Abstract

Τα τελευταία χρόνια οι συνεχόμενες εξελίξεις στο χώρο των τηλεπικοινωνιών και της τεχνολογίας έχουν δραματική επίπτωση και στον τομέα της ιατρικής. Από τη διάγνωση μέχρι τη θεραπεία η τεχνολογία παίζει έναν όλο και σημαντικότερο ρόλο. Το ιατρικό βίντεο (medical video) και ο ήχος δεν αποτελούν εξαίρεση. Η εύκολη πρόσβαση σε ιατρικά βίντεο και τρισδιάστατες απεικονίσεις όπως η ηλεκτρονική τομογραφία (computed tomography, CT), η μαγνητική τομογραφία (magnetic resonance imaging, MRI) και το ηχοκαρδιογράφημα (echocardiography) δίνουν στους επαγγελματίες υγείας τη δυνατότητα ευκολότερης ανάλυσης και διάγνωσης της κατάστασης του ασθενούς. Ωστόσο, τα ιατρικά βίντεο και η τρισδιάστατη απεικόνιση έχουν μεγάλες απαιτήσεις σε αποθηκευτική μνήμη και το εύρος ζώνης δικτύου που απαιτείται για την μετάδοσή τους είναι αρκετά μεγάλο. Έτσι είναι απαραίτητη η μείωση των δεδομένων (data) που απαιτούνται για την απεικόνιση του ιατρικού βίντεο.Ενώ σε κάποιες εφαρμογές μπορούμε να συμβιβαστούμε με χαμηλότερη ποιότητα για να έχουμε μεγαλύτερο ρυθμός συμπίεσης (compression ratio), τα ιατρικά βίντεο απαιτούν και υψηλή ποιότητα και υψηλή συμπίεση. Από τη μία μεριά σε περιπτώσεις διάγνωσης είναι σημαντικό να μην υπάρχουν αισθητές απώλειες λεπτομερειών ή αλλοίωση εικόνας, τα οποία μπορεί να οδηγήσουν σε παρερμηνεία της διάγνωσης και από την άλλη, καθώς το μέγεθος της πληροφορίας του ιατρικού βίντεο είναι μεγάλο και υπάρχουν περιορισμοί τόσο στην αποθήκευση αλλά και στην μεταφορά, είναι απαραίτητο το υψηλό ποσοστό συμπίεσης.Η συμπίεση των δεδομένων δεν αφορά μόνο τα δεδομένα βίντεο. Πολύ σημαντική είναι και η καλή ποιότητα στη μετάδοση του ήχου πάνω από δίκτυα τηλεϊατρικής. Η καθαρή και χωρίς διακοπές επικοινωνία μεταξύ δύο κόμβων του δικτύου είναι ένας παράγοντας που πρέπει να καλύπτεται για όλες τις περιπτώσεις και τις εφαρμογές. Με χρήση της τεχνολογίας VoIP και του κατάλληλου αλγορίθμου συμπίεσης μπορούμε να έχουμε αξιόπιστη επικοινωνία σε πραγματικό χρόνο.Σκοπός αυτής της διπλωματικής εργασίας ήταν η ανάλυση της συμπεριφοράς και εξαγωγή συνολικών συμπερασμάτων σχετικά με την απόδοση των δημοφιλέστερων αλγορίθμων συμπίεσης video και ήχου, υπό ορισμένες συνθήκες. Η ανάλυση αυτή περιλαμβάνει τον έλεγχο της συμπεριφοράς των αλγορίθμων για συγκεκριμένες συνθήκες δικτύου και μεταφοράς πακέτων για ένα εύρος εφαρμογών.