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Compression d’image:Algorithmes et standards / Éric Incerti
Titre : Compression d’image:Algorithmes et standards Type de document : texte imprimé Auteurs : Éric Incerti Editeur : Paris : Vuibert Année de publication : 2003 Importance : 1 vol. (220 p.) Présentation : ill. Format : 24 cm ISBN/ISSN/EAN : 978-2-7117-4815-0 Note générale : Index p.213-220 Langues : Français (fre) Catégories : Informatique Mots-clés : Informatique
Compression d’image
Image numériqueIndex. décimale : 004 - Informatique Résumé :
Avec l'avancée des technologies et la diminution des coûts du matériel, l'image et le son numériques ont envahi notre quotidien. Les médias, les systèmes de communication et les supports de stockage sont passés de l'analogique au numérique à tous les niveaux de la chaîne de traitement. Les capacités des systèmes de stockage et de transmission augmentent rapidement mais la qualité, et donc la taille, des signaux numériques croissent plus vite encore, rendant indispensable le recours à des techniques de compression toujours plus performantes. Compresser un signal consiste à représenter sous une forme plus compacte tout en préservant au mieux l'information qu'il véhicule. Il existe à l'heure actuelle de nombreuses méthodes de compression spécifiques à tel ou tel type de signal. Certaines de ces techniques ont été popularisées sous forme de normes, standards et formats tels que ZIP, GIF, JPEG, MPEG, MP3, pour les plus connus. Plutôt qu'une étude détaillée de ces standards, cet ouvrage propose une revue des principes généraux et des principaux algorithmes qu'ils utilisent, illustrée par de nombreuses figures et un hors-texte en couleurs. Le champ d'application est l'image numérique statique, mais la plupart des méthodes abordées sont généralisables à d'autres types de signauxCôte titre : Fs/8224 Compression d’image:Algorithmes et standards [texte imprimé] / Éric Incerti . - Paris : Vuibert, 2003 . - 1 vol. (220 p.) : ill. ; 24 cm.
ISBN : 978-2-7117-4815-0
Index p.213-220
Langues : Français (fre)
Catégories : Informatique Mots-clés : Informatique
Compression d’image
Image numériqueIndex. décimale : 004 - Informatique Résumé :
Avec l'avancée des technologies et la diminution des coûts du matériel, l'image et le son numériques ont envahi notre quotidien. Les médias, les systèmes de communication et les supports de stockage sont passés de l'analogique au numérique à tous les niveaux de la chaîne de traitement. Les capacités des systèmes de stockage et de transmission augmentent rapidement mais la qualité, et donc la taille, des signaux numériques croissent plus vite encore, rendant indispensable le recours à des techniques de compression toujours plus performantes. Compresser un signal consiste à représenter sous une forme plus compacte tout en préservant au mieux l'information qu'il véhicule. Il existe à l'heure actuelle de nombreuses méthodes de compression spécifiques à tel ou tel type de signal. Certaines de ces techniques ont été popularisées sous forme de normes, standards et formats tels que ZIP, GIF, JPEG, MPEG, MP3, pour les plus connus. Plutôt qu'une étude détaillée de ces standards, cet ouvrage propose une revue des principes généraux et des principaux algorithmes qu'ils utilisent, illustrée par de nombreuses figures et un hors-texte en couleurs. Le champ d'application est l'image numérique statique, mais la plupart des méthodes abordées sont généralisables à d'autres types de signauxCôte titre : Fs/8224 Exemplaires (1)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité Fs/8224 Fs/8224 livre Bibliothéque des sciences Français Disponible
DisponibleCompression des images et des signaux médicaux / Amine Nalt-Ali
Titre : Compression des images et des signaux médicaux Type de document : texte imprimé Auteurs : Amine Nalt-Ali ; Cavaro-Ménard, Christine, Auteur Editeur : Paris : Hermès sc-pub Année de publication : 2007 Collection : Informatique et sciences du vivant/Magnin,Isabelle Importance : 1 vol (328 p.) Présentation : ill. Format : 24 cm ISBN/ISSN/EAN : 978-2-7462-1493-4 Note générale : 978-2-7462-1493-4 Langues : Français (fre) Langues originales : Français (fre) Catégories : Informatique Mots-clés : Informatique
Imagerie médicale
Données :Compression (informatique)
Traitement d'images :Techniques numériques
Compression de données
Informatique médicalIndex. décimale : 004 Informatique Résumé :
Les ouvrages dédiés à la compression du signal sont variés et nombreux, mais cela n'est probablement pas le cas lorsqu'il est question de compresser un signal ou une image du type médical. En effet, l'intérêt les auteurs ont porté à ces signaux particuliers est motivé par l'essor fulgurant des systèmes d'imagerie médicale, des systèmes d'archivage ainsi que des systèmes de transmission filaire ou sans-fil en télémédecine, pour lesquels la compression est devenue indispensable. De manière globale, cet ouvrage traite l'aspect compression du signal médical sous sa forme unidimensionnelle (signaux physiologiques), bidimensionnelle (images rayons X, résonance magnétique, ultrasons…) et tridimensionnelle (images volumiques). Il peut être utilisé comme un point de départ pour les jeunes chercheurs des communautés scientifiques et médicales qui souhaitent se lancer dans un tel domaine. Il peut également être utilisé comme un support de cours spécialisé du niveau Master (en sciences ou en médecine) ou IngénieurNote de contenu :
Sommaire
Avant-propos 17
Amine Naït-Ali et Christine Cavaro-Ménard
Chapitre 1. Intérêt de la compression de l'information médicale 21
Jean-Yves Tanguy, Pierre Jallet, Christel Le Bozec et Guy Frija
1.1. Introduction21
1.2. Gestion des données numériques dans les PACS 22
1.2.1. Utilité d'un PACS 23
1.2.2. Limites à l'implantation de PACS 23
1.3. Augmentation quantitative des données numériques acquises 24
1.3.1. Exemple en radiologie 24
1.3.2. Exemple en anatomopathologie 26
1.3.3. Exemple en cardiologie avec l'ECG 27
1.3.4. Augmentation du nombre des actes d'exploration 28
1.4. Législation et pratique 28
1.5. Place de la compression des données 30
1.6. Qualité diagnostique 31
1.6.1. Evaluation 31
1.6.2. Réticences 31
1.7. Conclusion 32
1.8. Bibliographie 33
Chapitre 2. Etat de l'art des méthodes de compression 37
Atilla Baskurt
2.1. Introduction 37
2.2. Sur un schéma générique pour la compression 39
2.2.1. Sur la réduction de la redondance 39
2.2.2. Quantifier l'information décorrélée 40
2.2.3. Codage des valeurs quantifiées 41
2.2.4. Taux de compression, évaluation de la qualité 42
2.3. Compression des images fixes 43
2.3.1. Norme JPEG 44
2.3.1.1. Pourquoi la transformée cosinus discrète (DCT) ?45
2.3.1.2. Quantification 46
2.3.1.3. Codage 47
2.3.1.4. Compression des images fixes couleur par JPEG 48
2.3.1.5. Conclusion sur la norme JPEG 49
2.3.2. Norme JPEG2000 49
2.3.2.1. Transformée en ondelettes 49
2.3.2.2. Décomposition des images par la transformée en ondelettes 50
2.3.2.3. Quantification et codage des sous-bandes 51
2.3.2.4. Méthodes de compression basées ondelettes faisant référence 52
2.3.2.5. Norme JPEG2000 53
2.4. Compression des séquences d'images 55
2.4.1 Schéma de compression vidéo basé DCT 56
2.4.2 Historique et comparaison des normes vidéo 58
2.4.3 Récentes évolutions en compression vidéo 60
2.5. Compression des signaux 1D 60
2.6. Compression des objets 3D 61
2.7. Conclusion et évolutions futures 62
2.8. Bibliographie 62
Chapitre 3. Spécificités des signaux physiologiques et des images médicales 65
Christine Cavaro-Ménard, Amine Naït-Ali, Jean-Yves Tanguy, Elsa Angelini, Christel Le Bozec et Jean-Jacques Le Jeune
3.1. Introduction 65
3.2. Spécificités des signaux physiologiques 66
3.2.1. Les principaux signaux physiologiques 66
3.2.1.1. L'électroencéphalogramme (EEG) 66
3.2.1.2. Les potentiels évoqués (PE) 66
3.2.1.3. L'électromyogramme (EMG) 67
3.2.1.4. L'électrocardiogramme (ECG) 67
3.2.2. Acquisition des signaux physiologiques 68
3.2.3. Propriétés des signaux physiologiques 68
3.2.3.1. Propriétés de l'EEG 68
3.2.3.2. Propriétés de l'ECG 69
3.3. Spécificités des images médicales 72
3.3.1. Nature des processus de formation des images médicales 72
3.3.1.1. La Radiologie 73
3.3.1.2. L'Imagerie par Résonance Magnétique (IRM) 76
3.3.1.3. Les ultrasons 80
3.3.1.4. La médecine nucléaire 84
3.3.1.5. L'imagerie anatomopathologique 88
3.3.1.6. Conclusion 91
3.3.2. Propriétés des images médicales 92
3.3.2.1. Taille des images 92
3.3.2.2. Résolution spatiale et temporelle 93
3.3.2.3. Bruit dans les images médicales 95
3.4. Conclusion 95
3.5. Bibliographie 96
Chapitre 4. Place des standards dans la compression des images médicales 99
Bernard Gibaud et Joël Chabriais
4.1. Introduction 99
4.2. Les standards d'échange de données médicales 101
4.2.1. Comment et par qui sont produits les standards ? 101
4.2.2. Les standards dans le domaine des données de santé 102
4.2.2.1. Comité Technique 251 du CEN 102
4.2.2.2. Comité Technique 215 de l'ISO 102
4.2.2.3. Comité DICOM 103
4.2.2.4. Health Level Seven (HL7) 107
4.2.2.5. Synergie entre les organismes de standardisation 108
4.3. Les standards existants pour la compression des images 109
4.3.1. La compression des images 109
4.3.2. La compression des images dans le standard DICOM 111
4.3.2.1. Encodage des images comprimées dans DICOM 111
4.3.2.2. Types de compression disponibles 114
4.3.2.3. Modalités d'accès aux données comprimées 117
4.4. Conclusion 121
4.5. Bibliographie 122
Chapitre 5. Evaluation des dégradations des images médicales compressées 125
Christine Cavaro-Ménard, Patrick Le Callet, Dominique Barba et Jean-Yves Tanguy
5.1. Introduction 125
5.2. Dégradations engendrées par les normes de compression et conséquences en imagerie médicale 126
5.2.1. L'effet de bloc 126
5.2.2. Perte de contraste dans les hautes fréquences spatiales 127
5.3. Evaluation subjective de la qualité 129
5.3.1. Protocole d'évaluation 129
5.3.2. Analyse de la fidélité diagnostique 130
5.3.2.1. Analyse basée sur la méthodologie ROC 131
5.3.2.2. Analyse non basée sur la méthode ROC 135
5.3.3. Analyse de la qualité de critères diagnostiques 135
5.3.4. Conclusion 137
5.4. Evaluation objective de la qualité 138
5.4.1. Métriques simples basées signal 138
5.4.2. Métriques basées sur l'analyse de la texture 139
5.4.3. Métriques basées sur une modélisation du Système Visuel Humain (SVH) 140
5.4.3.1. Adaptation aux luminances 141
5.4.3.2. Fonctions de sensibilité aux contrastes 141
5.4.3.3. Décomposition spatio-fréquentielle du signal d'image 142
5.4.3.4. Effet de masquage 143
5.4.3.5. Mesures de distorsions visuelles 144
5.4.4. Analyse sur la modification de paramètres cliniques quantitatifs 147
5.5. Conclusion 149
5.6. Bibliographie 149
Chapitre 6. Compression des signaux physiologiques 153
Amine Naït-Ali
6.1. Introduction 153
6.2. Standards de codage des signaux physiologiques 153
6.2.1. Norme CEN/ENV 1 064 154
6.2.2. Norme ASTM 1 467 154
6.2.3. Norme EDF 154
6.2.4. Autres normes 155
6.3. Compression de l'EEG 155
6.3.1. Compression de l'EEG dans le domaine temporel 155
6.3.2. Compression de l'EEG dans le domaine fréquentiel 155
6.3.3. Compression temps-fréquence de l'EEG 156
6.3.4. Compression spatio-temporelle de l'EEG 156
6.3.5. Compression de l'EEG par extraction de paramètres 156
6.4. Compression de l'ECG 157
6.4.1. Etat de l'art 157
6.4.2. Evaluation des performances des méthodes de compression de l'ECG 158
6.4.3. Prétraitement de l'ECG 159
6.4.4. Compression de l'ECG pour la transmission temps réel 160
6.4.4.1. Compression de l'ECG dans le domaine temporel 160
6.4.4.2. Compression de l'ECG dans le domaine fréquentiel 166
6.4.5. Compression de l'ECG pour le stockage 168
6.4.5.1. Synchronisation et modélisation polynomiale 169
6.4.5.2. Synchronisation et entrelacement 173
6.4.5.3. Compression de l'ECG par JPEG2000 174
6.5. Conclusion 174
6.6. Bibliographie 174
Chapitre 7. Compression des images médicales 2D 177
Christine Cavaro-Ménard, Amine Naït-Ali, Olivier Deforges et Marie Babel
7.1. Introduction 177
7.2. Compression réversible des images médicales 178
7.2.1. Compression réversible par des méthodes standard 178
7.2.2. Compression réversible par des méthodes spécifiques 179
7.2.3. Compression basée région d'intérêt 180
7.2.5. Conclusion 182
7.3. Compression irréversible des images médicales 182
7.3.1. Quantification des images médicales 182
7.3.1.1. Principe de la quantification vectorielle 182
7.3.1.2. Quelques illustrations 183
7.3.1.3. Quantification vectorielle arborescente équilibrée 184
7.3.1.4. Quantification vectorielle arborescente non équilibrée 185
7.3.1.5. Autres méthodes de quantification vectorielle appliquées aux images médicales 185
7.3.2. Compression par TCD des images médicales 186
7.3.4. Compression JPEG2000 avec pertes des images médicales 188
7.3.4.1. Optimisation des paramètres du JPEG2000 pour la compression des images médicales 189
7.3.5. Quelques méthodes de compression spécifiques 191
7.3.5.1. Compression des images mammographiques 191
7.3.5.2. Compression des images échographiques 192
7.3.6. Compression fractale 193
7.4. Compression progressive des images médicales 194
7.4.1. Etat de l'art de la compression progressive des images médicales 194
7.4.2. Compression progressive des images médicales par la technique LAR 195
7.4.2.1. Spécificités de la méthode de codage LAR 195
7.4.2.2. Codage progressif LAR 197
7.4.2.3. Codage hiérarchique par régions 199
7.5. Conclusion 202
7.6. Bibliographie 203
Chapitre 8. Compression des séquences médicales dynamiques et volumiques 209
Azza Ouled Zaid, Christian Olivier et Amine Naït-Ali
8.1. Introduction 209
8.2. Compression réversible des séquences médicales 2D+t et 3D 211
8.3. Compression irréversible des séquences médicales 2D+t 213
8.3.1. Codage «intra» avec pertes 213
8.3.2. Codage «inter» avec pertes 215
8.3.2.1. Techniques de codage vidéo classiques 215
8.3.2.2. Codeurs vidéo modifiés 215
8.3.2.3. Limites des codeurs à base de transformée en ondelettes 2D+t 216
8.4. Compression irréversible des images médicales volumiques 216
8.4.1. Codage «intra» à base de transformée en ondelettes 216
8.4.2. Extension des techniques de codage à base de transformées 2D au cas 3D 217
8.4.2.1. Codage basé sur la DCT 3D 217
8.4.2.2. Codage basé sur la transformée en ondelettes 3D 218
8.4.2.3. Codage emboîté à base de transformée en ondelettes 3D 219
8.4.2.4. Codage par emboîtement orienté objet 223
8.4.2.5. Evaluation des performances des codeurs 3D progressifs 224
8.5. Conclusion 226
8.6. Bibliographie 227
Chapitre 9. Compression des maillages surfaciques 3D statiques et dynamiques 231
Khaled Mamou, Françoise Preteux, Rémy Prost et Sébastien Valette
9.1. Introduction 231
9.2. Définitions et propriétés des maillages triangulaires 233
9.3. Compression de maillages statiques 237
9.3.1. Compression des maillages en pleine résolution 237
9.3.1.1. Codage de la connectivité 237
9.3.1.2. Codage de la géométrie 238
9.3.2. Compression multi-résolution 239
9.3.2.1. Méthodes par simplification du maillage 239
9.3.2.2. Méthodes spectrales 240
9.3.2.3. Méthodes par ondelettes géométriques 240
9.4. Compression de maillages dynamiques 251
9.4.1. Etat de l'art 251
9.4.1.1. Codage par prédiction spatio-temporelle locale 252
9.4.1.2. Compression par ondelettes 253
9.4.1.3. Compression par segmentation 254
9.4.1.4. Compression par ACP 255
9.4.1.5. Discussion 256
9.4.2. Application aux données pulmonaires 3D dynamiques en TDM 257
9.4.2.1. Données 257
9.4.2.2. Approche développée 258
9.4.2.3. Résultats 260
9.5. Conclusion 261
9.6. Annexes 261
9.6.1. Annexe A : maillage par l'algorithme des Marching Cubes 261
9.7. Bibliographie 262
Chapitre 10. Codage hybride cryptage-marquage-compression pour la sécurisation de l'information médicale 269
William Puech et Gouenou Coatrieux
10.1. Introduction 269
10.2. Protection des images et des données médicales 270
10.2.1. Législation et droits du patient 271
10.2.2. Un arsenal de mesures de protection 272
10.3. Généralités sur les algorithmes de cryptage 273
10.3.1. Classification des algorithmes de cryptage 273
10.3.2. L'algorithme de cryptage DES 274
10.3.3. L'algorithme de cryptage AES 275
10.3.4. Système par bloc asymétrique : RSA 277
10.3.5. Algorithmes de chiffrement par flot 278
10.4. Cryptage d'images médicales 280
10.4.1. Chiffrement d'images par bloc 280
10.4.2. Chiffrement d'images par flot asynchrone 281
10.4.3. Application du cryptage aux images médicales 282
10.4.4. Cryptage sélectif d'images médicales 284
10.5. Marquage d'images médicales et chiffrement 288
10.5.1. Tatouage des images et applications en santé 288
10.5.2. Techniques de marquage et images médicales 289
10.5.2.1. Propriétés 289
10.5.2.2. Les méthodes 290
10.5.3. Confidentialité et intégrité des images médicales par cryptage et dissimulation de données 292
10.6. Conclusion 296
10.7. Bibliographie 296
Chapitre 11. Transmission des données médicales compressées sur réseaux fixe et mobile 299
Christian Olivier, Benoît Parrein et Rodolphe Vauzelle
11.1. Introduction 299
11.2. L'existant 300
11.3. Présentation des réseaux fixes et mobiles 301
11.3.1. Principe des réseaux 301
11.3.1.1. Présentation, définitions et caractéristiques 301
11.3.1.2. Les différentes structures et protocoles 303
11.3.1.3. Amélioration de la Qualité de Service 303
11.3.2. Les systèmes de communication sans fil 304
11.3.2.1. Présentation de ces systèmes 304
11.3.2.2. Spécificités par rapport aux réseaux fixes 306
11.4. Transmission d'images médicales 309
11.4.1. Les contextes 309
11.4.1.1. Transmission intra CHU 309
11.4.1.2. Transmission hors CHU sur réseaux fixes 309
11.4.1.3. Transmission hors CHU sur réseaux mobiles 310
11.4.2. Les problèmes rencontrés 310
11.4.2.1. Sur les réseaux fixes 310
11.4.2.2. Sur les réseaux mobiles 311
11.4.3. Présentation de quelques solutions et pistes 315
11.4.3.1. Utilisation des codes correcteurs 315
11.4.3.2. Protection inégale à l'aide de la transformée Mojette 318
11.5. Conclusion 320
11.6. Bibliographie 321
Conclusion 323
IndexCôte titre : Fs/10647-10648,Fs/13087-13089 Compression des images et des signaux médicaux [texte imprimé] / Amine Nalt-Ali ; Cavaro-Ménard, Christine, Auteur . - Paris : Hermès sc-pub, 2007 . - 1 vol (328 p.) : ill. ; 24 cm. - (Informatique et sciences du vivant/Magnin,Isabelle) .
ISBN : 978-2-7462-1493-4
978-2-7462-1493-4
Langues : Français (fre) Langues originales : Français (fre)
Catégories : Informatique Mots-clés : Informatique
Imagerie médicale
Données :Compression (informatique)
Traitement d'images :Techniques numériques
Compression de données
Informatique médicalIndex. décimale : 004 Informatique Résumé :
Les ouvrages dédiés à la compression du signal sont variés et nombreux, mais cela n'est probablement pas le cas lorsqu'il est question de compresser un signal ou une image du type médical. En effet, l'intérêt les auteurs ont porté à ces signaux particuliers est motivé par l'essor fulgurant des systèmes d'imagerie médicale, des systèmes d'archivage ainsi que des systèmes de transmission filaire ou sans-fil en télémédecine, pour lesquels la compression est devenue indispensable. De manière globale, cet ouvrage traite l'aspect compression du signal médical sous sa forme unidimensionnelle (signaux physiologiques), bidimensionnelle (images rayons X, résonance magnétique, ultrasons…) et tridimensionnelle (images volumiques). Il peut être utilisé comme un point de départ pour les jeunes chercheurs des communautés scientifiques et médicales qui souhaitent se lancer dans un tel domaine. Il peut également être utilisé comme un support de cours spécialisé du niveau Master (en sciences ou en médecine) ou IngénieurNote de contenu :
Sommaire
Avant-propos 17
Amine Naït-Ali et Christine Cavaro-Ménard
Chapitre 1. Intérêt de la compression de l'information médicale 21
Jean-Yves Tanguy, Pierre Jallet, Christel Le Bozec et Guy Frija
1.1. Introduction21
1.2. Gestion des données numériques dans les PACS 22
1.2.1. Utilité d'un PACS 23
1.2.2. Limites à l'implantation de PACS 23
1.3. Augmentation quantitative des données numériques acquises 24
1.3.1. Exemple en radiologie 24
1.3.2. Exemple en anatomopathologie 26
1.3.3. Exemple en cardiologie avec l'ECG 27
1.3.4. Augmentation du nombre des actes d'exploration 28
1.4. Législation et pratique 28
1.5. Place de la compression des données 30
1.6. Qualité diagnostique 31
1.6.1. Evaluation 31
1.6.2. Réticences 31
1.7. Conclusion 32
1.8. Bibliographie 33
Chapitre 2. Etat de l'art des méthodes de compression 37
Atilla Baskurt
2.1. Introduction 37
2.2. Sur un schéma générique pour la compression 39
2.2.1. Sur la réduction de la redondance 39
2.2.2. Quantifier l'information décorrélée 40
2.2.3. Codage des valeurs quantifiées 41
2.2.4. Taux de compression, évaluation de la qualité 42
2.3. Compression des images fixes 43
2.3.1. Norme JPEG 44
2.3.1.1. Pourquoi la transformée cosinus discrète (DCT) ?45
2.3.1.2. Quantification 46
2.3.1.3. Codage 47
2.3.1.4. Compression des images fixes couleur par JPEG 48
2.3.1.5. Conclusion sur la norme JPEG 49
2.3.2. Norme JPEG2000 49
2.3.2.1. Transformée en ondelettes 49
2.3.2.2. Décomposition des images par la transformée en ondelettes 50
2.3.2.3. Quantification et codage des sous-bandes 51
2.3.2.4. Méthodes de compression basées ondelettes faisant référence 52
2.3.2.5. Norme JPEG2000 53
2.4. Compression des séquences d'images 55
2.4.1 Schéma de compression vidéo basé DCT 56
2.4.2 Historique et comparaison des normes vidéo 58
2.4.3 Récentes évolutions en compression vidéo 60
2.5. Compression des signaux 1D 60
2.6. Compression des objets 3D 61
2.7. Conclusion et évolutions futures 62
2.8. Bibliographie 62
Chapitre 3. Spécificités des signaux physiologiques et des images médicales 65
Christine Cavaro-Ménard, Amine Naït-Ali, Jean-Yves Tanguy, Elsa Angelini, Christel Le Bozec et Jean-Jacques Le Jeune
3.1. Introduction 65
3.2. Spécificités des signaux physiologiques 66
3.2.1. Les principaux signaux physiologiques 66
3.2.1.1. L'électroencéphalogramme (EEG) 66
3.2.1.2. Les potentiels évoqués (PE) 66
3.2.1.3. L'électromyogramme (EMG) 67
3.2.1.4. L'électrocardiogramme (ECG) 67
3.2.2. Acquisition des signaux physiologiques 68
3.2.3. Propriétés des signaux physiologiques 68
3.2.3.1. Propriétés de l'EEG 68
3.2.3.2. Propriétés de l'ECG 69
3.3. Spécificités des images médicales 72
3.3.1. Nature des processus de formation des images médicales 72
3.3.1.1. La Radiologie 73
3.3.1.2. L'Imagerie par Résonance Magnétique (IRM) 76
3.3.1.3. Les ultrasons 80
3.3.1.4. La médecine nucléaire 84
3.3.1.5. L'imagerie anatomopathologique 88
3.3.1.6. Conclusion 91
3.3.2. Propriétés des images médicales 92
3.3.2.1. Taille des images 92
3.3.2.2. Résolution spatiale et temporelle 93
3.3.2.3. Bruit dans les images médicales 95
3.4. Conclusion 95
3.5. Bibliographie 96
Chapitre 4. Place des standards dans la compression des images médicales 99
Bernard Gibaud et Joël Chabriais
4.1. Introduction 99
4.2. Les standards d'échange de données médicales 101
4.2.1. Comment et par qui sont produits les standards ? 101
4.2.2. Les standards dans le domaine des données de santé 102
4.2.2.1. Comité Technique 251 du CEN 102
4.2.2.2. Comité Technique 215 de l'ISO 102
4.2.2.3. Comité DICOM 103
4.2.2.4. Health Level Seven (HL7) 107
4.2.2.5. Synergie entre les organismes de standardisation 108
4.3. Les standards existants pour la compression des images 109
4.3.1. La compression des images 109
4.3.2. La compression des images dans le standard DICOM 111
4.3.2.1. Encodage des images comprimées dans DICOM 111
4.3.2.2. Types de compression disponibles 114
4.3.2.3. Modalités d'accès aux données comprimées 117
4.4. Conclusion 121
4.5. Bibliographie 122
Chapitre 5. Evaluation des dégradations des images médicales compressées 125
Christine Cavaro-Ménard, Patrick Le Callet, Dominique Barba et Jean-Yves Tanguy
5.1. Introduction 125
5.2. Dégradations engendrées par les normes de compression et conséquences en imagerie médicale 126
5.2.1. L'effet de bloc 126
5.2.2. Perte de contraste dans les hautes fréquences spatiales 127
5.3. Evaluation subjective de la qualité 129
5.3.1. Protocole d'évaluation 129
5.3.2. Analyse de la fidélité diagnostique 130
5.3.2.1. Analyse basée sur la méthodologie ROC 131
5.3.2.2. Analyse non basée sur la méthode ROC 135
5.3.3. Analyse de la qualité de critères diagnostiques 135
5.3.4. Conclusion 137
5.4. Evaluation objective de la qualité 138
5.4.1. Métriques simples basées signal 138
5.4.2. Métriques basées sur l'analyse de la texture 139
5.4.3. Métriques basées sur une modélisation du Système Visuel Humain (SVH) 140
5.4.3.1. Adaptation aux luminances 141
5.4.3.2. Fonctions de sensibilité aux contrastes 141
5.4.3.3. Décomposition spatio-fréquentielle du signal d'image 142
5.4.3.4. Effet de masquage 143
5.4.3.5. Mesures de distorsions visuelles 144
5.4.4. Analyse sur la modification de paramètres cliniques quantitatifs 147
5.5. Conclusion 149
5.6. Bibliographie 149
Chapitre 6. Compression des signaux physiologiques 153
Amine Naït-Ali
6.1. Introduction 153
6.2. Standards de codage des signaux physiologiques 153
6.2.1. Norme CEN/ENV 1 064 154
6.2.2. Norme ASTM 1 467 154
6.2.3. Norme EDF 154
6.2.4. Autres normes 155
6.3. Compression de l'EEG 155
6.3.1. Compression de l'EEG dans le domaine temporel 155
6.3.2. Compression de l'EEG dans le domaine fréquentiel 155
6.3.3. Compression temps-fréquence de l'EEG 156
6.3.4. Compression spatio-temporelle de l'EEG 156
6.3.5. Compression de l'EEG par extraction de paramètres 156
6.4. Compression de l'ECG 157
6.4.1. Etat de l'art 157
6.4.2. Evaluation des performances des méthodes de compression de l'ECG 158
6.4.3. Prétraitement de l'ECG 159
6.4.4. Compression de l'ECG pour la transmission temps réel 160
6.4.4.1. Compression de l'ECG dans le domaine temporel 160
6.4.4.2. Compression de l'ECG dans le domaine fréquentiel 166
6.4.5. Compression de l'ECG pour le stockage 168
6.4.5.1. Synchronisation et modélisation polynomiale 169
6.4.5.2. Synchronisation et entrelacement 173
6.4.5.3. Compression de l'ECG par JPEG2000 174
6.5. Conclusion 174
6.6. Bibliographie 174
Chapitre 7. Compression des images médicales 2D 177
Christine Cavaro-Ménard, Amine Naït-Ali, Olivier Deforges et Marie Babel
7.1. Introduction 177
7.2. Compression réversible des images médicales 178
7.2.1. Compression réversible par des méthodes standard 178
7.2.2. Compression réversible par des méthodes spécifiques 179
7.2.3. Compression basée région d'intérêt 180
7.2.5. Conclusion 182
7.3. Compression irréversible des images médicales 182
7.3.1. Quantification des images médicales 182
7.3.1.1. Principe de la quantification vectorielle 182
7.3.1.2. Quelques illustrations 183
7.3.1.3. Quantification vectorielle arborescente équilibrée 184
7.3.1.4. Quantification vectorielle arborescente non équilibrée 185
7.3.1.5. Autres méthodes de quantification vectorielle appliquées aux images médicales 185
7.3.2. Compression par TCD des images médicales 186
7.3.4. Compression JPEG2000 avec pertes des images médicales 188
7.3.4.1. Optimisation des paramètres du JPEG2000 pour la compression des images médicales 189
7.3.5. Quelques méthodes de compression spécifiques 191
7.3.5.1. Compression des images mammographiques 191
7.3.5.2. Compression des images échographiques 192
7.3.6. Compression fractale 193
7.4. Compression progressive des images médicales 194
7.4.1. Etat de l'art de la compression progressive des images médicales 194
7.4.2. Compression progressive des images médicales par la technique LAR 195
7.4.2.1. Spécificités de la méthode de codage LAR 195
7.4.2.2. Codage progressif LAR 197
7.4.2.3. Codage hiérarchique par régions 199
7.5. Conclusion 202
7.6. Bibliographie 203
Chapitre 8. Compression des séquences médicales dynamiques et volumiques 209
Azza Ouled Zaid, Christian Olivier et Amine Naït-Ali
8.1. Introduction 209
8.2. Compression réversible des séquences médicales 2D+t et 3D 211
8.3. Compression irréversible des séquences médicales 2D+t 213
8.3.1. Codage «intra» avec pertes 213
8.3.2. Codage «inter» avec pertes 215
8.3.2.1. Techniques de codage vidéo classiques 215
8.3.2.2. Codeurs vidéo modifiés 215
8.3.2.3. Limites des codeurs à base de transformée en ondelettes 2D+t 216
8.4. Compression irréversible des images médicales volumiques 216
8.4.1. Codage «intra» à base de transformée en ondelettes 216
8.4.2. Extension des techniques de codage à base de transformées 2D au cas 3D 217
8.4.2.1. Codage basé sur la DCT 3D 217
8.4.2.2. Codage basé sur la transformée en ondelettes 3D 218
8.4.2.3. Codage emboîté à base de transformée en ondelettes 3D 219
8.4.2.4. Codage par emboîtement orienté objet 223
8.4.2.5. Evaluation des performances des codeurs 3D progressifs 224
8.5. Conclusion 226
8.6. Bibliographie 227
Chapitre 9. Compression des maillages surfaciques 3D statiques et dynamiques 231
Khaled Mamou, Françoise Preteux, Rémy Prost et Sébastien Valette
9.1. Introduction 231
9.2. Définitions et propriétés des maillages triangulaires 233
9.3. Compression de maillages statiques 237
9.3.1. Compression des maillages en pleine résolution 237
9.3.1.1. Codage de la connectivité 237
9.3.1.2. Codage de la géométrie 238
9.3.2. Compression multi-résolution 239
9.3.2.1. Méthodes par simplification du maillage 239
9.3.2.2. Méthodes spectrales 240
9.3.2.3. Méthodes par ondelettes géométriques 240
9.4. Compression de maillages dynamiques 251
9.4.1. Etat de l'art 251
9.4.1.1. Codage par prédiction spatio-temporelle locale 252
9.4.1.2. Compression par ondelettes 253
9.4.1.3. Compression par segmentation 254
9.4.1.4. Compression par ACP 255
9.4.1.5. Discussion 256
9.4.2. Application aux données pulmonaires 3D dynamiques en TDM 257
9.4.2.1. Données 257
9.4.2.2. Approche développée 258
9.4.2.3. Résultats 260
9.5. Conclusion 261
9.6. Annexes 261
9.6.1. Annexe A : maillage par l'algorithme des Marching Cubes 261
9.7. Bibliographie 262
Chapitre 10. Codage hybride cryptage-marquage-compression pour la sécurisation de l'information médicale 269
William Puech et Gouenou Coatrieux
10.1. Introduction 269
10.2. Protection des images et des données médicales 270
10.2.1. Législation et droits du patient 271
10.2.2. Un arsenal de mesures de protection 272
10.3. Généralités sur les algorithmes de cryptage 273
10.3.1. Classification des algorithmes de cryptage 273
10.3.2. L'algorithme de cryptage DES 274
10.3.3. L'algorithme de cryptage AES 275
10.3.4. Système par bloc asymétrique : RSA 277
10.3.5. Algorithmes de chiffrement par flot 278
10.4. Cryptage d'images médicales 280
10.4.1. Chiffrement d'images par bloc 280
10.4.2. Chiffrement d'images par flot asynchrone 281
10.4.3. Application du cryptage aux images médicales 282
10.4.4. Cryptage sélectif d'images médicales 284
10.5. Marquage d'images médicales et chiffrement 288
10.5.1. Tatouage des images et applications en santé 288
10.5.2. Techniques de marquage et images médicales 289
10.5.2.1. Propriétés 289
10.5.2.2. Les méthodes 290
10.5.3. Confidentialité et intégrité des images médicales par cryptage et dissimulation de données 292
10.6. Conclusion 296
10.7. Bibliographie 296
Chapitre 11. Transmission des données médicales compressées sur réseaux fixe et mobile 299
Christian Olivier, Benoît Parrein et Rodolphe Vauzelle
11.1. Introduction 299
11.2. L'existant 300
11.3. Présentation des réseaux fixes et mobiles 301
11.3.1. Principe des réseaux 301
11.3.1.1. Présentation, définitions et caractéristiques 301
11.3.1.2. Les différentes structures et protocoles 303
11.3.1.3. Amélioration de la Qualité de Service 303
11.3.2. Les systèmes de communication sans fil 304
11.3.2.1. Présentation de ces systèmes 304
11.3.2.2. Spécificités par rapport aux réseaux fixes 306
11.4. Transmission d'images médicales 309
11.4.1. Les contextes 309
11.4.1.1. Transmission intra CHU 309
11.4.1.2. Transmission hors CHU sur réseaux fixes 309
11.4.1.3. Transmission hors CHU sur réseaux mobiles 310
11.4.2. Les problèmes rencontrés 310
11.4.2.1. Sur les réseaux fixes 310
11.4.2.2. Sur les réseaux mobiles 311
11.4.3. Présentation de quelques solutions et pistes 315
11.4.3.1. Utilisation des codes correcteurs 315
11.4.3.2. Protection inégale à l'aide de la transformée Mojette 318
11.5. Conclusion 320
11.6. Bibliographie 321
Conclusion 323
IndexCôte titre : Fs/10647-10648,Fs/13087-13089 Exemplaires (5)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité Fs/10647 Fs/10647-10648 livre Bibliothéque des sciences Français Disponible
DisponibleFs/10648 Fs/10647-10648 livre Bibliothéque des sciences Français Disponible
DisponibleFs/13087 Fs/13087-13089 livre Bibliothéque des sciences Français Disponible
DisponibleFs/13088 Fs/13087-13089 livre Bibliothéque des sciences Français Disponible
DisponibleFs/13089 Fs/13087-13089 livre Bibliothéque des sciences Français Disponible
DisponibleCompression et Indexation Basées-Région d'Image utilisant la SA-DCT / Kamel Belloulata
Titre : Compression et Indexation Basées-Région d'Image utilisant la SA-DCT Type de document : texte imprimé Auteurs : Kamel Belloulata, Auteur Année de publication : 2016 Importance : 1 vol (175 p.) Format : 24 cm ISBN/ISSN/EAN : 978-3-639-48403-8 Langues : Français (fre) Catégories : Informatique Mots-clés : Electronique
Electro-techniqueIndex. décimale : 004 - Informatique Résumé :
L'imagerie numérique a envahit notre vie. C'est un outil favorisé dans des domaines très divers telles que la médecine, l'imagerie satellitaire et la télévision numérique. Dans ces domaines, lorsqu'on parle d'images et de séquences vidéo, ces sources d'informations brutes représentent une quantité de données très importantes et contiennent beaucoup de textures redondantes. D'où la nécessitée de mise en place des méthodes de compression, avant la transmission ou le stockage.
En plus, puisque les images prennent une part de plus en plus volumineuse, il apparaît important de concevoir des systèmes d'indexations, capables de mener à terme la recherche d'informations au sein de très grandes bases d'images numériques. Dans cet ouvrage, deux nouveaux systèmes basés-régions et basés sur les transformations DCT et SA-DCT sont proposés. Un premier système pour le codage basé région de la vidéo permettant plus de flexibilité sur le contrôle de la largeur de bande pour la transmission.
Tandis que le deuxième système est pour l'indexation et la recherche d'images basée région (RBIR), qui prend en considération une segmentation a priori de l'image en région, tel qu'il a été défini dans MPEG-4.Côte titre : Fs/24772-24774 Compression et Indexation Basées-Région d'Image utilisant la SA-DCT [texte imprimé] / Kamel Belloulata, Auteur . - 2016 . - 1 vol (175 p.) ; 24 cm.
ISBN : 978-3-639-48403-8
Langues : Français (fre)
Catégories : Informatique Mots-clés : Electronique
Electro-techniqueIndex. décimale : 004 - Informatique Résumé :
L'imagerie numérique a envahit notre vie. C'est un outil favorisé dans des domaines très divers telles que la médecine, l'imagerie satellitaire et la télévision numérique. Dans ces domaines, lorsqu'on parle d'images et de séquences vidéo, ces sources d'informations brutes représentent une quantité de données très importantes et contiennent beaucoup de textures redondantes. D'où la nécessitée de mise en place des méthodes de compression, avant la transmission ou le stockage.
En plus, puisque les images prennent une part de plus en plus volumineuse, il apparaît important de concevoir des systèmes d'indexations, capables de mener à terme la recherche d'informations au sein de très grandes bases d'images numériques. Dans cet ouvrage, deux nouveaux systèmes basés-régions et basés sur les transformations DCT et SA-DCT sont proposés. Un premier système pour le codage basé région de la vidéo permettant plus de flexibilité sur le contrôle de la largeur de bande pour la transmission.
Tandis que le deuxième système est pour l'indexation et la recherche d'images basée région (RBIR), qui prend en considération une segmentation a priori de l'image en région, tel qu'il a été défini dans MPEG-4.Côte titre : Fs/24772-24774 Exemplaires (3)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité Fs/24772 Fs/24772-24774 livre Bibliothéque des sciences Français Disponible
DisponibleFs/24773 Fs/24772-24774 livre Bibliothéque des sciences Français Disponible
DisponibleFs/24774 Fs/24772-24774 livre Bibliothéque des sciences Français Disponible
DisponibleComputer architecture / John L. Hennessy
Titre : Computer architecture : A quantitative approach Type de document : texte imprimé Auteurs : John L. Hennessy (1952-....) ; David A. Patterson (1947-....) ; Krste Asanović Mention d'édition : 5th ed. Editeur : Amsterdam : Morgan Kaufmann/Elsevier Année de publication : 2012 Importance : 1 online resource (xxvii, 493, [325] pages) Présentation : illustrations ISBN/ISSN/EAN : 978-0-12-383873-5 Note générale : Academic Catégories : Informatique Mots-clés : Architecture informatique Index. décimale : 004.2 Analyse, conception et évaluation des systèmes informatiques Résumé :
Computer Architecture: A Quantitative Approach, Fifth Edition, explores the ways that software and technology in the cloud are accessed by digital media, such as cell phones, computers, tablets, and other mobile devices. The book, which became a part of Intel's 2012 recommended reading list for developers, covers the revolution of mobile computing. It also highlights the two most important factors in architecture today: parallelism and memory hierarchy.
This fully updated edition is comprised of six chapters that follow a consistent framework: explanation of the ideas in each chapter; a crosscutting issues section, which presents how the concepts covered in one chapter connect with those given in other chapters; a putting it all together section that links these concepts by discussing how they are applied in real machine; and detailed examples of misunderstandings and architectural traps commonly encountered by developers and architects. Formulas for energy, static and dynamic power, integrated circuit costs, reliability, and availability are included. The book also covers virtual machines, SRAM and DRAM technologies, and new material on Flash memory. Other topics include the exploitation of instruction-level parallelism in high-performance processors, superscalar execution, dynamic scheduling and multithreading, vector architectures, multicore processors, and warehouse-scale computers (WSCs). There are updated case studies and completely new exercises. Additional reference appendices are available online.
This book will be a valuable reference for computer architects, programmers, application developers, compiler and system software developers, computer system designers and application developers.Note de contenu :
Table of Contents
In Praise of Computer Architecture: A Quantitative Approach Fifth Edition
Dedication
Foreword
Preface
Why We Wrote This Book
This Edition
Topic Selection and Organization
An Overview of the Content
Navigating the Text
Chapter Structure
Case Studies with Exercises
Supplemental Materials
Helping Improve This Book
Concluding Remarks
Acknowledgments
Contributors to the Fifth Edition
Contributors to Previous Editions
1. Fundamentals of Quantitative Design and Analysis
1.1 Introduction
1.2 Classes of Computers
1.3 Defining Computer Architecture
1.4 Trends in Technology
1.5 Trends in Power and Energy in Integrated Circuits
1.6 Trends in Cost
1.7 Dependability
1.8 Measuring, Reporting, and Summarizing Performance
1.9 Quantitative Principles of Computer Design
1.10 Putting It All Together: Performance, Price, and Power
1.11 Fallacies and Pitfalls
1.12 Concluding Remarks
1.13 Historical Perspectives and References
Case Studies and Exercises by Diana Franklin
2. Memory Hierarchy Design
2.1 Introduction
2.2 Ten Advanced Optimizations of Cache Performance
2.3 Memory Technology and Optimizations
2.4 Protection: Virtual Memory and Virtual Machines
2.5 Crosscutting Issues: The Design of Memory Hierarchies
2.6 Putting It All Together: Memory Hierachies in the ARM Cortex-A8 and Intel Core i7
2.7 Fallacies and Pitfalls
2.8 Concluding Remarks: Looking Ahead
2.9 Historical Perspective and References
Case Studies and Exercises by Norman P. Jouppi, Naveen Muralimanohar, and Sheng Li
3. Instruction-Level Parallelism and Its Exploitation
3.1 Instruction-Level Parallelism: Concepts and Challenges
3.2 Basic Compiler Techniques for Exposing ILP
3.3 Reducing Branch Costs with Advanced Branch Prediction
3.4 Overcoming Data Hazards with Dynamic Scheduling
3.5 Dynamic Scheduling: Examples and the Algorithm
3.6 Hardware-Based Speculation
3.7 Exploiting ILP Using Multiple Issue and Static Scheduling
3.8 Exploiting ILP Using Dynamic Scheduling, Multiple Issue, and Speculation
3.9 Advanced Techniques for Instruction Delivery and Speculation
3.10 Studies of the Limitations of ILP
3.11 Cross-Cutting Issues: ILP Approaches and the Memory System
3.12 Multithreading: Exploiting Thread-Level Parallelism to Improve Uniprocessor Throughput
3.13 Putting It All Together: The Intel Core i7 and ARM Cortex-A8
3.14 Fallacies and Pitfalls
3.15 Concluding Remarks: What’s Ahead?
3.16 Historical Perspective and References
Case Studies and Exercises by Jason D. Bakos and Robert P. Colwell
4. Data-Level Parallelism in Vector, SIMD, and GPU Architectures
4.1 Introduction
4.2 Vector Architecture
4.3 SIMD Instruction Set Extensions for Multimedia
4.4 Graphics Processing Units
4.5 Detecting and Enhancing Loop-Level Parallelism
4.6 Crosscutting Issues
4.7 Putting It All Together: Mobile versus Server GPUs and Tesla versus Core i7
4.8 Fallacies and Pitfalls
4.9 Concluding Remarks
4.10 Historical Perspective and References
Case Study and Exercises by Jason D. Bakos
5. Thread-Level Parallelism
5.1 Introduction
5.2 Centralized Shared-Memory Architectures
5.3 Performance of Symmetric Shared-Memory Multiprocessors
5.4 Distributed Shared-Memory and Directory-Based Coherence
5.5 Synchronization: The Basics
5.6 Models of Memory Consistency: An Introduction
5.7 Crosscutting Issues
5.8 Putting It All Together: Multicore Processors and Their Performance
5.9 Fallacies and Pitfalls
5.10 Concluding Remarks
5.11 Historical Perspectives and References
Case Studies and Exercises by Amr Zaky and David A. Wood
6. Warehouse-Scale Computers to Exploit Request-Level and Data-Level Parallelism
6.1 Introduction
6.2 Programming Models and Workloads for Warehouse-Scale Computers
6.3 Computer Architecture of Warehouse-Scale Computers
6.4 Physical Infrastructure and Costs of Warehouse-Scale Computers
6.5 Cloud Computing: The Return of Utility Computing
6.6 Crosscutting Issues
6.7 Putting It All Together: A Google Warehouse-Scale Computer
6.8 Fallacies and Pitfalls
6.9 Concluding Remarks
6.10 Historical Perspectives and References
Case Studies and Exercises by Parthasarathy Ranganathan
A. Instruction Set Principles
A.1 Introduction
A.2 Classifying Instruction Set Architectures
A.3 Memory Addressing
A.4 Type and Size of Operands
A.5 Operations in the Instruction Set
A.6 Instructions for Control Flow
A.7 Encoding an Instruction Set
A.8 Crosscutting Issues: The Role of Compilers
A.9 Putting It All Together: The MIPS Architecture
A.10 Fallacies and Pitfalls
A.11 Concluding Remarks
A.12 Historical Perspective and References
Exercises by Gregory D. Peterson
B. Review of Memory Hierarchy
B.1 Introduction
B.2 Cache Performance
B.3 Six Basic Cache Optimizations
B.4 Virtual Memory
B.5 Protection and Examples of Virtual Memory
B.6 Fallacies and Pitfalls
B.7 Concluding Remarks
B.1 Historical Perspective and References
Exercises by Amr Zaky
C. Pipelining: Basic and Intermediate Concepts
C.1 Introduction
C.2 The Major Hurdle of Pipelining—Pipeline Hazards
C.3 How Is Pipelining Implemented?
C.4 What Makes Pipelining Hard to Implement?
C.5 Extending the MIPS Pipeline to Handle Multicycle Operations
C.6 Putting It All Together: The MIPS R4000 Pipeline
C.7 Crosscutting Issues
C.8 Fallacies and Pitfalls
C.9 Concluding Remarks
C.10 Historical Perspective and References
Updated Exercises by Diana Franklin
IndexCôte titre : Fs/6486 Computer architecture : A quantitative approach [texte imprimé] / John L. Hennessy (1952-....) ; David A. Patterson (1947-....) ; Krste Asanović . - 5th ed. . - Amsterdam : Morgan Kaufmann/Elsevier, 2012 . - 1 online resource (xxvii, 493, [325] pages) : illustrations.
ISBN : 978-0-12-383873-5
Academic
Catégories : Informatique Mots-clés : Architecture informatique Index. décimale : 004.2 Analyse, conception et évaluation des systèmes informatiques Résumé :
Computer Architecture: A Quantitative Approach, Fifth Edition, explores the ways that software and technology in the cloud are accessed by digital media, such as cell phones, computers, tablets, and other mobile devices. The book, which became a part of Intel's 2012 recommended reading list for developers, covers the revolution of mobile computing. It also highlights the two most important factors in architecture today: parallelism and memory hierarchy.
This fully updated edition is comprised of six chapters that follow a consistent framework: explanation of the ideas in each chapter; a crosscutting issues section, which presents how the concepts covered in one chapter connect with those given in other chapters; a putting it all together section that links these concepts by discussing how they are applied in real machine; and detailed examples of misunderstandings and architectural traps commonly encountered by developers and architects. Formulas for energy, static and dynamic power, integrated circuit costs, reliability, and availability are included. The book also covers virtual machines, SRAM and DRAM technologies, and new material on Flash memory. Other topics include the exploitation of instruction-level parallelism in high-performance processors, superscalar execution, dynamic scheduling and multithreading, vector architectures, multicore processors, and warehouse-scale computers (WSCs). There are updated case studies and completely new exercises. Additional reference appendices are available online.
This book will be a valuable reference for computer architects, programmers, application developers, compiler and system software developers, computer system designers and application developers.Note de contenu :
Table of Contents
In Praise of Computer Architecture: A Quantitative Approach Fifth Edition
Dedication
Foreword
Preface
Why We Wrote This Book
This Edition
Topic Selection and Organization
An Overview of the Content
Navigating the Text
Chapter Structure
Case Studies with Exercises
Supplemental Materials
Helping Improve This Book
Concluding Remarks
Acknowledgments
Contributors to the Fifth Edition
Contributors to Previous Editions
1. Fundamentals of Quantitative Design and Analysis
1.1 Introduction
1.2 Classes of Computers
1.3 Defining Computer Architecture
1.4 Trends in Technology
1.5 Trends in Power and Energy in Integrated Circuits
1.6 Trends in Cost
1.7 Dependability
1.8 Measuring, Reporting, and Summarizing Performance
1.9 Quantitative Principles of Computer Design
1.10 Putting It All Together: Performance, Price, and Power
1.11 Fallacies and Pitfalls
1.12 Concluding Remarks
1.13 Historical Perspectives and References
Case Studies and Exercises by Diana Franklin
2. Memory Hierarchy Design
2.1 Introduction
2.2 Ten Advanced Optimizations of Cache Performance
2.3 Memory Technology and Optimizations
2.4 Protection: Virtual Memory and Virtual Machines
2.5 Crosscutting Issues: The Design of Memory Hierarchies
2.6 Putting It All Together: Memory Hierachies in the ARM Cortex-A8 and Intel Core i7
2.7 Fallacies and Pitfalls
2.8 Concluding Remarks: Looking Ahead
2.9 Historical Perspective and References
Case Studies and Exercises by Norman P. Jouppi, Naveen Muralimanohar, and Sheng Li
3. Instruction-Level Parallelism and Its Exploitation
3.1 Instruction-Level Parallelism: Concepts and Challenges
3.2 Basic Compiler Techniques for Exposing ILP
3.3 Reducing Branch Costs with Advanced Branch Prediction
3.4 Overcoming Data Hazards with Dynamic Scheduling
3.5 Dynamic Scheduling: Examples and the Algorithm
3.6 Hardware-Based Speculation
3.7 Exploiting ILP Using Multiple Issue and Static Scheduling
3.8 Exploiting ILP Using Dynamic Scheduling, Multiple Issue, and Speculation
3.9 Advanced Techniques for Instruction Delivery and Speculation
3.10 Studies of the Limitations of ILP
3.11 Cross-Cutting Issues: ILP Approaches and the Memory System
3.12 Multithreading: Exploiting Thread-Level Parallelism to Improve Uniprocessor Throughput
3.13 Putting It All Together: The Intel Core i7 and ARM Cortex-A8
3.14 Fallacies and Pitfalls
3.15 Concluding Remarks: What’s Ahead?
3.16 Historical Perspective and References
Case Studies and Exercises by Jason D. Bakos and Robert P. Colwell
4. Data-Level Parallelism in Vector, SIMD, and GPU Architectures
4.1 Introduction
4.2 Vector Architecture
4.3 SIMD Instruction Set Extensions for Multimedia
4.4 Graphics Processing Units
4.5 Detecting and Enhancing Loop-Level Parallelism
4.6 Crosscutting Issues
4.7 Putting It All Together: Mobile versus Server GPUs and Tesla versus Core i7
4.8 Fallacies and Pitfalls
4.9 Concluding Remarks
4.10 Historical Perspective and References
Case Study and Exercises by Jason D. Bakos
5. Thread-Level Parallelism
5.1 Introduction
5.2 Centralized Shared-Memory Architectures
5.3 Performance of Symmetric Shared-Memory Multiprocessors
5.4 Distributed Shared-Memory and Directory-Based Coherence
5.5 Synchronization: The Basics
5.6 Models of Memory Consistency: An Introduction
5.7 Crosscutting Issues
5.8 Putting It All Together: Multicore Processors and Their Performance
5.9 Fallacies and Pitfalls
5.10 Concluding Remarks
5.11 Historical Perspectives and References
Case Studies and Exercises by Amr Zaky and David A. Wood
6. Warehouse-Scale Computers to Exploit Request-Level and Data-Level Parallelism
6.1 Introduction
6.2 Programming Models and Workloads for Warehouse-Scale Computers
6.3 Computer Architecture of Warehouse-Scale Computers
6.4 Physical Infrastructure and Costs of Warehouse-Scale Computers
6.5 Cloud Computing: The Return of Utility Computing
6.6 Crosscutting Issues
6.7 Putting It All Together: A Google Warehouse-Scale Computer
6.8 Fallacies and Pitfalls
6.9 Concluding Remarks
6.10 Historical Perspectives and References
Case Studies and Exercises by Parthasarathy Ranganathan
A. Instruction Set Principles
A.1 Introduction
A.2 Classifying Instruction Set Architectures
A.3 Memory Addressing
A.4 Type and Size of Operands
A.5 Operations in the Instruction Set
A.6 Instructions for Control Flow
A.7 Encoding an Instruction Set
A.8 Crosscutting Issues: The Role of Compilers
A.9 Putting It All Together: The MIPS Architecture
A.10 Fallacies and Pitfalls
A.11 Concluding Remarks
A.12 Historical Perspective and References
Exercises by Gregory D. Peterson
B. Review of Memory Hierarchy
B.1 Introduction
B.2 Cache Performance
B.3 Six Basic Cache Optimizations
B.4 Virtual Memory
B.5 Protection and Examples of Virtual Memory
B.6 Fallacies and Pitfalls
B.7 Concluding Remarks
B.1 Historical Perspective and References
Exercises by Amr Zaky
C. Pipelining: Basic and Intermediate Concepts
C.1 Introduction
C.2 The Major Hurdle of Pipelining—Pipeline Hazards
C.3 How Is Pipelining Implemented?
C.4 What Makes Pipelining Hard to Implement?
C.5 Extending the MIPS Pipeline to Handle Multicycle Operations
C.6 Putting It All Together: The MIPS R4000 Pipeline
C.7 Crosscutting Issues
C.8 Fallacies and Pitfalls
C.9 Concluding Remarks
C.10 Historical Perspective and References
Updated Exercises by Diana Franklin
IndexCôte titre : Fs/6486 Exemplaires (1)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité Fs/6486 Fs/6486 livre Bibliothéque des sciences Français Disponible
DisponibleComputer architecture / John L. Hennessy
Titre : Computer architecture : A quantitative approach Type de document : texte imprimé Auteurs : John L. Hennessy (1952-....), Auteur ; David A. Patterson (1947-....), Auteur Mention d'édition : 5th edition Editeur : Waltham (Mass.) : Morgan Kaufmann Année de publication : 2012 Autre Editeur : Amsterdam : Elsevier Importance : 1 vol. (493-[325] p.) Présentation : ill., couv. ill. en coul. Format : 24 cm ISBN/ISSN/EAN : 978-0-12-383872-8 Langues : Anglais (eng) Catégories : Informatique Index. décimale : 004.2 Analyse, conception et évaluation des systèmes informatiques Côte titre : Fs/19721 Computer architecture : A quantitative approach [texte imprimé] / John L. Hennessy (1952-....), Auteur ; David A. Patterson (1947-....), Auteur . - 5th edition . - Waltham (Mass.) : Morgan Kaufmann : Amsterdam : Elsevier, 2012 . - 1 vol. (493-[325] p.) : ill., couv. ill. en coul. ; 24 cm.
ISBN : 978-0-12-383872-8
Langues : Anglais (eng)
Catégories : Informatique Index. décimale : 004.2 Analyse, conception et évaluation des systèmes informatiques Côte titre : Fs/19721 Exemplaires (1)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité Fs/19721 Fs/19721 Livre Bibliothéque des sciences Français Disponible
DisponiblePermalinkComputer organization and design / David A. Patterson
PermalinkComputer simulation in management science / Michael Pidd
PermalinkConception d'algorithmes / Bosc, Patrick
PermalinkConception d'applications en Java-JEE / Lonchamp, Jacques
PermalinkConception et architecture des bases de données:Avec plus de 350 exercices / Ramez Elmasri
PermalinkConception assistée des applications informatiques T. 1:Étude d'opportunité et analyse conceptuelle / Francois Bodart
PermalinkConception de bases de données / H Briand
PermalinkConception de bases de données avec UML / Roy, Gilles
PermalinkConception d'interfaces pour mobiles / Christophe Gilbert
PermalinkConception d'interréseaux Cisco / H-M Birkner
PermalinkConception méthodique des bases de données / Gérard Bueno
PermalinkConception des microsystèmes sur silicium
PermalinkConception objet en java avec blueJ:Une approche interactive / David Barnes
PermalinkConception d’un outil d’aide à l’indexation sémantique des ressources pédagogiques / CHETTOUH, Sarah
PermalinkConception et programmation orientées objet / Bertrand Meyer
PermalinkConception et programmation orientées objet / Bertrand Meyer
PermalinkConception et programmation orientées objet / MEYER,Bertrand
PermalinkConception de programmes / Djamel Eddine Zegour
PermalinkConception d’un protocole de routage multicast avec QoS dans les réseaux mobiles ad hoc / SADAOUI, Mounir
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