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Image coding for storage on DNA

RiuNet: Institutional repository of the Polithecnic University of Valencia

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Image coding for storage on DNA

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dc.contributor.advisor Mossi García, José Manuel es_ES
dc.contributor.advisor Ebrahimi, Touradj es_ES
dc.contributor.author Félix Cubero, Marta es_ES
dc.date.accessioned 2022-10-14T17:53:54Z
dc.date.available 2022-10-14T17:53:54Z
dc.date.created 2022-09-05 es_ES
dc.date.issued 2022-10-14 es_ES
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/10251/187810
dc.description.abstract [ES] El ADN se puede utilizar para el almacenamiento de información de la misma manera que los códigos genéticos de la mayoría de las entidades vivientes, incluidos los humanos, se almacenan en su ADN. Existen numerosas ventajas, de las que podemos destacar: una densidad de almacenamiento mucho mayor, capacidad de conservación a largo plazo y una mejor eficiencia energética. La información subyacente en el ADN se representa en un código cuaternario (AGCT) en lugar de un código binario (01). Esto exige enfoques completamente nuevos para codificar eficientemente la información de una manera compatible con el ADN. El objetivo de este proyecto es crear un simulador de compresión de imágenes basado en el aprendizaje (learning-based) capaz de generar flujos de bits comprimidos en código cuaternario, y por tanto adecuado para el almacenamiento de ADN. El funcionamiento de la arquitectura propuesta debe probarse aprovechando las implementaciones accesibles al público. Durante el proyecto deberán realizarse las siguientes tareas: ¿ Estudiar el estado del arte relevante en la compresión de imágenes basada en el aprendizaje, y el almacenamiento y codificación de ADN. ¿ Identificar el código fuente existente para el almacenamiento de ADN y los simuladores y analizarlos. ¿ Revisar el código para la compresión de imágenes basada en el aprendizaje, identificando y excluyendo de la canalización la implementación de codificación de entropía binaria. ¿ Identificar la implementación cuaternaria de codificación de entropía de ADN en el software de referencia. Integrarlo en la arquitectura de compresión de imágenes basada en el aprendizaje. ¿ Analizar el rendimiento de la tubería propuesta, probando su robustez a errores a través del simulador elegido. (Opcional) es_ES
dc.description.abstract [EN] DNA can be used for storage of information the same way the genetic codes of most living entities, including humans, are stored in their DNA. There are several advantages behind this approach, such as a much higher storage density, long term preservation capability and better energy efficiency. The underlying information in DNA is represented in a quaternary code (AGCT) instead of a binary code (01). This calls for completely new approaches to efficiently code information in a DNA compatible manner. The goal of this project is to create a learning-based image compression simulator able to generate compressed bitstreams in quaternary code, and therefore suitable to DNA storage. The performance of the proposed architecture should be tested by taking advantage of publicly accessible implementations. The following tasks should be performed during the project: ¿ Study the state of the art relevant in learning-based image compression, and DNA storage and coding. ¿ Identify existing source code for DNA storage and simulators and analyse them. ¿ Review the code for learning-based image compression, identifying and excluding from the pipeline the binary entropy coding implementation. ¿ Identify the quaternary DNA entropy coding implementation in the reference software. Integrate it into the learning-based image compression architecture. ¿ Analyze the performance of the proposed pipeline, testing its robustness to errors through the chosen simulator. en_EN
dc.format.extent 23 es_ES
dc.language Español es_ES
dc.publisher Universitat Politècnica de València es_ES
dc.rights Reserva de todos los derechos es_ES
dc.subject Codificación es_ES
dc.subject Codificador entrópico es_ES
dc.subject Compresión es_ES
dc.subject Codificador JPEG es_ES
dc.subject Entropy coder en_EN
dc.subject JPEG coder en_EN
dc.subject Learning-based compression en_EN
dc.subject DNA alphabet en_EN
dc.subject.classification TEORIA DE LA SEÑAL Y COMUNICACIONES es_ES
dc.subject.other Grado en Ingeniería de Tecnologías y Servicios de Telecomunicación-Grau en Enginyeria de Tecnologies i Serveis de Telecomunicació es_ES
dc.title Image coding for storage on DNA es_ES
dc.title.alternative Image coding for storage on DNA es_ES
dc.title.alternative Codificació d'imatges per a emmagatzematge en ADN es_ES
dc.type Proyecto/Trabajo fin de carrera/grado es_ES
dc.rights.accessRights Cerrado es_ES
dc.contributor.affiliation Universitat Politècnica de València. Departamento de Comunicaciones - Departament de Comunicacions es_ES
dc.contributor.affiliation Universitat Politècnica de València. Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Telecomunicación - Escola Tècnica Superior d'Enginyers de Telecomunicació es_ES
dc.description.bibliographicCitation Félix Cubero, M. (2022). Image coding for storage on DNA. Universitat Politècnica de València. http://hdl.handle.net/10251/187810 es_ES
dc.description.accrualMethod TFGM es_ES
dc.relation.pasarela TFGM\151106 es_ES


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