Σ΄αυτή τη διπλωματική εργασία μελετάμε κάποιους αλγορίθμους συμπίεσης δεδομένων και τους υλοποιούμε. Αρχικά, αναφέρονται βασικές αρχές της κωδικοποίησης και παρουσιάζεται το μαθηματικό υπόβαθρο της Θεωρίας Πληροφορίας. Παρουσιάζονται, επίσης διάφορα είδη κωδικών. Εν συνεχεία αναλύονται διεξοδικά η κωδικοποίηση Huffman και η αριθμητική κωδικοποίηση. Τέλος, οι δύο προαναφερθείσες κωδικοποιήσεις υλοποιούνται σε υπολογιστή με χρήση γλώσσας προγραμματισμού C και χρησιμοποιούνται για τη συμπίεση αρχείων κειμένου. Τα αρχεία που προκύπτουν συγκρίνονται με αρχεία που έχουν συμπιεστεί με χρήση προγραμμάτων του εμπορίου, αναλύονται τα αίτια των διαφορών στην αποδοτικότητα και εξάγονται χρήσιμα συμπεράσματα. / In this thesis we study some data compression algorithms and implement them. The basic principles of coding are mentioned and the mathematical foundation of information theory is presented. Also different types of codes are presented. Then the Huffman coding and arithmetic coding are analyzed in detail. Finally, the two codings are implemented on a computer using the C programming language in order to compress text files. The resulting files are compared with files that are compressed using commercial programmes, the causes of differences in the efficiency are analyzed and useful conclusions are drawn.

Το αντικείμενο αυτής της διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη των πρωτοκόλλων κωδικοποίησης και μεταφοράς δεδομένων video και ήχου για δικτυακές εφαρμογές με επέκταση στο διαδίκτυο. Στη συγκεκριμένη εργασία δίνεται έμφαση στις εφαρμογές Voice Over IP (VoIP) και στη συμπεριφορά των πακέτων ήχου στο δίκτυο. Στα αρχικά κεφάλαια αναφέρονται οι βασικές αρχιτεκτονικές αποστολής πακέτων καθώς και τα τυποποιημένα πρωτόκολλα μεταφοράς (TCP/UDP) όπως έχουν θεσπιστεί από τους διεθνείς οργανισμούς. Στη συνέχεια γίνεται ανάλυση των βασικότερων κωδικοποιητών ήχου ομιλίας για τηλεπικοινωνιακές εφαρμογές και αξιολόγησή τους. Τέλος αναπτύσσεται πρόγραμμα τεχνολογίας VoIP με τον κωδικοποιητή G.711 και εξετάζεται η συμπεριφορά της στο δίκτυο αλλά και η απόδοσή της.. Για την ανάπτυξη του προγράμματος χρησιμοποιήθηκε η γλώσσα C# για την οποία δίνονται πολλές λεπτομέρειες στο κεφάλαιο 12. Το σύνολο των προγραμμάτων που χρησιμοποιήθηκαν για τα διαγράμματα και την ανάλυση ήχου αναφέρονται επίσης στο ίδιο κεφάλαιο. / -

Tα σύγχρονα τηλεπικοινωνιακά συστήματα έχουν υιοθετήσει κώδικες διόρθωσης λαθών με στόχο να αυξήσουν της αξιοπιστία των συστημάτων κατά τη μετάδοση πληροφορίας. Οι LDPC (Low-Density-Parity-Check codes) κώδικες είναι μία κατηγορία κωδίκων που πρόσφατα άρχισαν να απασχολούν την επιστημονική κοινότητα κι αυτό γιατί διαθέτουν εξαιρετικές επιδόσεις. Οι κώδικες αυτοί είναι γραμμικοί block κώδικες με απόδοση πολύ κοντά στο όριο του Shannon. Επιπλέον, ο εύκολος παραλληλισμός της διαδικασίας αποκωδικοποίησής τους, τους καθιστά κατάλληλους για υλοποίηση σε υλικό. Στην παρούσα διπλωματική μελετήθηκαν αρχικά τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά και οι παράμετροι των κωδίκων αυτών. Ο στόχος ήταν να σχεδιαστεί ένας αποκωδικοποιητής που να υποστηρίζει τα χαρακτηριστικά των LDPC κωδίκων που έχουν υιοθετηθεί από το DVB-S2. Με αυτό το στόχο υλοποιήθηκε στο System Generator(εργαλείο του Xilinx) ένας ημιπαράλληλος αποκωδικοποιητής. Η ημιπαράλληλη αρχιτεκτονική επιτρέπει καταλαμβάνοντας μικρή περιοχή του υλικού να δημιουργηθεί ένας αποκωδικοποιητής που να είναι εφικτό να χρησιμοποιείται από οποιοδήποτε κώδικα με χρήση των ίδιων λειτουργικών μονάδων και διαφορετικών μονάδων ελέγχου. Στην αποκωδικοποίηση χρησιμοποιήθηκε ο Min-Sum αλγόριθμος καθώς αυτός προσφέρει χαμηλή πολυπλοκότητα χωρίς να θυσιάζει αρκετά σε επίπεδο απόδοσης. Η σωστή λειτουργία ολόκληρου του σχεδιασμού επιβεβαιώθηκε με εξομοιώσεις στη Matlab. / Modern telecommunication systems have adopted error correction codes in order tor improve the reliability during information transmission. LDPC (Low-Density-Parity-Check codes) are a special group of codes with extremely good performance. These codes are linear block codes with performance near to the theoretical Shannon limit. Furthermore, the fact that the procedure of the decoding is easily parallelism makes them suitable for implementation on hardware. At the beginning of this thesis, the special characteristics and the parameters of these codes were stated. The main aim was to design a decoder that can be used for the DVB-S2 system. So, it was designed at System Generator a semi parallel decoder. The implementation of this architecture allows every code (block size, code rate) to be decoded, using the same functional units and different control units. Moreover this implementation requires small area but it is not possible to succeed high throughput. For the decoding process, Min-Sum Algorithm has been used, as it is the less complex algorithm for hardware implementations.The design has been successfully verified with simulations using Matlab.

Οι τρόποι κωδικοποίησης κειμένου για Fax καθορίζονται από το πρωτόκολλο «Facsimile Coding Schemes and Coding Control Functions for Group 4 Facsimile Apparatus» ITU-T Recommendation T.6 και το στάνταρντ JBIG2. Στη διπλωματική αναλύονται όλες οι λεπτομέρειες του στάνταρντ JBIG2, πολλές από τις οποίες δεν είναι σαφώς καθορισμένες στο στάνταρντ. Περιλαμβάνονται οι μέθοδοι για κωδικοποίηση κειμένου και bi-level (binary) εικόνων. Αναφέρονται οι σχετικές μεθοδολογίες, όπως η μέθοδος αναγνώρισης προτύπων και αντικατάστασης (pattern-matching and substitution, PM&S). / The word coding methods for fax applications are defined with the use of «Facsimile Coding Schemes and Coding Control Functions for Group 4 Facsimile Apparatus» ITU-T Recommendation T.6 protocol and JBIG2 standard. All details concerning the JBIG2 standard are thoroughly analyzed throughout this thesis, many of which are not clearly defined in the standard itself. Methods for word and bi-level images coding are included. We also focus on techniques like the pattern-matching and substitution, PM&S method.

Αντικείμενο της εργασίας είναι η δημιουργία ενός ολοκληρωμένου συστήματος με DSP για λήψη, κωδικοποίηση σύμφωνα με το πρότυπο JPEG και αποστολή εικόνας με τη βοήθεια του πρωτοκόλλου TCP/IP. Η ανάπτυξη της εφαρμογής έγινε σε γλώσσα προγραμματισμού c, ενώ ο έλεγχος του συστήματος γίνεται μέσω ενός γραφικού περιβάλλοντος αλληλεπίδρασης με το χρήστη. Στο πρώτο κεφάλαιο περιγράφεται η αναπτυξιακή πλατφόρμα DSK C6416T. Γίνεται αναφορά στην αρχιτεκτονική του επεξεργαστή ψηφιακού σήματος TMSC3206416T της εταιρείας Texas Instruments καθώς και στις υπόλοιπες περιφερειακές συσκευές. Στο δεύτερο κεφάλαιο περιγράφεται η αρχιτεκτονική της θυγατρικής κάρτας DSKeye Gigabit της εταιρείας Bitec, που συνδέεται στο DSK. Η κάρτα αυτή διαχειρίζεται τα δεδομένα για την αποστολή τους μέσω TCP/IP, καθώς και την έγχρωμη κάμερα OV5610 της εταιρείας Omnivision, η οποία είναι απαραίτητη για τη λήψη των εικόνων. Περιγράφεται επίσης ο τρόπος διασύνδεσης όλων των συσκευών από άποψη υλικού, ενώ στη συνέχεια περιγράφεται και η διασύνδεση λογισμικού. Στο τρίτο κεφάλαιο γίνεται αναλυτική περιγραφή του προτύπου JPEG, ιδιαίτερα του τμήματος που αναφέρεται στο Baseline DCT. Ακολουθεί παράδειγμα με το οποίο γίνεται κατανοητή η διαδικασία κωδικοποίησης σύμφωνα με το JPEG πρότυπο. Στο τέταρτο κεφάλαιο περιγράφεται η υλοποίηση του συστήματος, το διάγραμμα ροής του βασικού προγράμματος ενώ παρουσιάζονται τα αποτελέσματα με τη βοήθεια του γραφικού περιβάλλοντος. Τέλος στο παράρτημα αναφέρονται τα είδη EDMA μεταφορών και τρόποι προγραμματισμού. / This master thesis main purpose is to create a complete system using a DSP, for capturing images, encoding them according to the ISO/IEC 10918-1 specification widely known as JPEG and sending them to a remote client using the TCP/IP protocol. The source code was developed using the c programming language and a GUI was built in order to act as the remote client and also to control the capturing procedure. In the first chapter we review the C6416T DSP starter kit module, which incorporates the Texas Instruments 1GHz TMS320C6416T processor. In the next chapter we analyse the DSKeye gigabit daughtercard made by Bitec. This board features a 5.2 Megapixel colour camera used for capturing the desired images in Bayern format and also a gigabit Ethernet interface, allowing us to establish the TCP/IP communication. The following chapter explains the theoretical aspects of a baseline DCT JPEG encoder, laying emphasis on the details of the encoding procedure. Finally we present the flow charts and we summarise our results. The current project is a follow up to Bitec’s “webview” example, which uses the above hardware in order to capture and send a true colour bitmap image to a web browser. We used the DSKeye API with slight modifications in order to overcome memory restrictions imposed by image resolution and overall code size. The TCP stack was accessed using the BSD socket API. The encoder was ported to the DSP from the free JPEG c code available from the Independent JPEG Group. It was developed and tested using Microsoft’s Visual Studio 2005 Express Edition as well as TI’s Code Composer Studio v3.1. Finally the GUI was created using Labview 8.0.

Είναι γεγονός ότι το ηλεκτροκαρδιογράφημα είναι ένα πολύ καλά μελετημένο σήμα. Ειδικά τα τελευταία χρόνια, έχει προταθεί ένας μεγάλος αριθμός αλγορίθμων επεξεργασίας, συμπίεσης, αυτόματης διάγνωσης, φιλτραρίσματος, αποθορυβοποίησης και κωδικοποίησης. Σ’ αυτή τη διπλωματική εργασία, προτείνουμε ένα αποδοτικό αλγόριθμο κωδικοποίησης χωρίς απώλειες για δεδομένα από δωδεκακάναλλο ηλεκτροκαρδιογράφημα. Ο κωδικοποιητής υλοποιεί ένα πολυγραμμικό μοντέλο υψηλής απόδοσης, το οποίο είναι «ειδικευμένο στους ασθενείς», ενδοκαναλικής πρόβλεψη και εφαρμόζει το πρότυπο κωδικοποίησης MPEG-4 ALS για διακαναλική πρόβλεψη και κωδικοποίηση. Τα αποτελέσματα του αλγορίθμου συγκρίθηκαν με τεχνικές κωδικοποίησης εντροπίας χωρίς απώλειες και δείχνουν αύξηση της απόδοσης κωδικοποίησης. / The Electrocardiogram (ECG) is one of the most well studied medical signals. A large number of ECG processing algorithms have being proposed over the years covering the areas of ECG noise filtering, automated diagnostic interpretation and coding. In this master thesis, we propose a robust multi-channel ECG encoder architecture, which operates on 12-channel ECG data. The encoder utilizes highly efficient multi-linear patient specific models for inter-channel prediction and the MPEG-4 Audio Lossless Coding (ALS) architecture for intra-channel prediction and coding. The results of the algorithm show improved performance over standard encoding techniques.

Η παρούσα ειδική ερευνητική εργασία εκπονήθηκε στα πλαίσια του Διατμηματικού Προγράμματος Μεταπτυχιακών Σπουδών Ειδίκευσης στα “Συστήματα Επεξεργασίας Σημάτων και Επικοινωνιών” στο Τμήμα Φυσικής του Πανεπιστημίου Πατρών. Αντικείμενο της παρούσας εργασίας είναι η σχεδίαση και ανάπτυξη του MPEG – 4 Simple Profile CODEC στο περιβάλλον Simulink με σκοπό την τελική εκτέλεση του αλγορίθμου DSP που θα προκύψει, στην πλατφόρμα ανάπτυξης TMS320DM6437 EVM. Στο πρώτο κεφάλαιο ορίζεται η έννοια της κωδικοποίησης βίντεο σε πραγματικό χρόνο και περιγράφεται η σύγχυση που επικρατεί γύρω από αυτήν. Επίσης γίνεται μια περιγραφή των επεξεργαστών ψηφιακού σήματος ως προς τα τυπικά χαρακτηριστικά που διαθέτουν, την αρχιτεκτονική τους, την αρχιτεκτονική μνήμης, τα στοιχεία υλικού που διαθέτουν για τη ροή του DSP προγράμματος, ενώ παράλληλα, παρουσιάζεται η ιστορική εξέλιξη των DSPs που οδήγησε στους σύγχρονους DSPs και οι οποίοι, διαθέτουν καλύτερες επιδόσεις από τους προπάτορές τους, και αυτό χάρη στις τεχνολογικές και αρχιτεκτονικές εξελίξεις όπως, οι χαμηλότεροι κανόνες σχεδίασης, η γρήγορη προσπέλαση κρυφής μνήμης δύο επιπέδων, η σχεδίαση του DMA και ενός μεγαλύτερου συστήματος διαύλου. Στο τέλος του κεφαλαίου παρουσιάζεται η αρχιτεκτονική της πλατφόρμας ανάπτυξης TMS320DM6437 EVM καθώς και οι διεπαφές υλικού που διαθέτει για την είσοδο και έξοδο βίντεο/ήχου από αυτήν. Στο δεύτερο κεφάλαιο γίνεται μια εκτενής παρουσίαση των εννοιών που συναντώνται στην κωδικοποίηση βίντεο. Στην αρχή του κεφαλαίου απεικονίζεται το γενικό μοντέλο ενός κωδικοποιητή/αποκωδικοποιητή και βάσει αυτού προχωράμε στην περιγραφή του χρονικού μοντέλου, το οποίο επιβάλλει την πρόβλεψη του τρέχοντος πλαισίου βίντεο χρησιμοποιώντας το προηγούμενο, ενώ παράλληλα, εξηγεί και μεθόδους για την εκτίμηση κίνησης περιοχών (μακρομπλοκ) μέσα στο πλαίσιο ενός βίντεο και το πώς μπορεί να γίνει ο υπολογισμός του σφάλματος κίνησης τους. Στη συνέχεια περιγράφεται το μοντέλο εικόνας το οποίο στην πράξη αποτελείται από τρία συστατικά μέρη: τον μετασχηματισμό (αποσυσχετίζει και συμπιέζει τα δεδομένα), την κβάντιση (μειώνει την ακρίβεια των μετασχηματισμένων δεδομένων) και την ανακατάταξη (ανακατατάσσει τα δεδομένα ούτως ώστε να ομαδοποιήσει μαζί τις σημαντικές τιμές). Οι συντελεστές του μετασχηματισμού μετά την ανακατάταξη και την κωδικοποίηση, μπορούν να κωδικοποιηθούν περαιτέρω με τη χρήση κωδικών μεταβλητού μήκους (Huffman κωδικοποίηση) ή μέσω αριθμητικής κωδικοποίησης. Στο τέλος του κεφαλαίου περιγράφεται το υβριδικό μοντέλο DPCM/DCT CODEC πάνω στον οποίο στηρίζεται και η υλοποίηση του MPEG – 4 Simple Profile CODEC. Στο τρίτο κεφάλαιο ουσιαστικά γίνεται μια περιγραφή των χαρακτηριστικών του MPEG – 4 Simple Profile CODEC, των εργαλείων που χρησιμοποιεί, της έννοιας αντικείμενο που πλέον υπεισέρχεται στην κωδικοποίηση βίντεο καθώς και τα είδη προφίλ και επιπέδων που υποστηρίζει το συγκεκριμένο πρωτόκολλο κωδικοποίησης/αποκωδικοποίησης. Στο τέταρτο κεφάλαιο παρουσιάζεται η υλοποίηση του κωδικοποιητή, του αποκωδικοποιητή του MPEG – 4 Simple Profile CODEC καθώς και των επιμέρους υποσυστημάτων που τους απαρτίζουν. Στο πέμπτο κεφάλαιο περιγράφεται η αλληλεπίδραση του χρήστη με το σύστημα κωδικοποίησης/αποκωδικοποίησης, τι παράμετροι χρειάζονται να δοθούν ως είσοδοι από αυτόν, καθώς και πως είναι δυνατή η χρήση του συγκεκριμένου συστήματος. / This project objective is the design and development of MPEG – 4 Simple Profile CODEC in Simulink environment in order to execute the resulting DSP algorithm on the development platform TMS320DM6437 EVM. The first chapter defines the term of real – time video coding which sometimes is misunderstood by most people. Besides there is a brief description of DSP systems, which includes information about their typical characteristics, their architecture, their memory architecture and the hardware elements provided with in order to support the flow of a DSP program. It is also presented the evolution of DSPs through time, which finally gave the modern DSPs with better performance than their ancestors thanks to the technological and architectonical improvements such as, lower design rules, fast-access two-level cache, (E)DMA circuitry and a wider bus system. At the end of this chapter it is presented the architecture of TMS320DM6437 EVM board and its input/output hardware interfaces for video and sound. At the second chapter there is an extensive presentation of terms found at the science of coding/decoding video. At the beginning of this chapter it is depicted a general model including a video encoder/decoder and this is the reason for the description of temporal model, which includes the prediction of current frame from the previous one, and at the same time it explains the computation methods of macroblock motion estimation and motion compensation. Continuing it is described the image model aparted from three component parts, the transformation (decorrelation and data compression), the quantization (reduces the accuracy of transformed data) and the reordering (reorders data on a way that groups significant values all together). The transform coefficients after reordering and coding, can be further coding by using variable length coding (Huffman coding) or arithmetic coding. At the end of the chapter the hybrid model of DPCM/DCT CODEC is described and this is the one where the implementation of MPEG – 4 Simple Profile CODEC has been set up. At the third chapter there is a description about the characteristics of MPEG – 4 Simple Profile CODEC, the tools used, the “object” term, which appears on video coding/decoding and also what are the profiles and levels supported by the specific video encoding/decoding protocol. Finally it is described how the coding of rectangular frames is done and the Simulink model of MPEG – 4 Simple Profile CODEC which is the base for the implementation of DSP algorithm executed on the development platform. At the forth chapter we present the implementation of MPEG – 4 Simple Profile CODEC encoder/decoder and their partial subsystems. At the fifth chapter it is described the interaction between user and the CODEC, what are the parameters needed to be entered as inputs and how the system can be used.

Σε μία κοινωνία όπου η λήψη των σωστών αποφάσεων απαιτεί μεγάλη ταχύτητα, είναι γνωστό πως τα πληροφοριακά συστήματα παίζουν πολύ σημαντικό ρόλο. Ο νοσοκομειακός κλάδος, είναι ένας κλάδος που δεν αποτελεί εξαίρεση σε αυτό. Προκειμένου, λοιπόν, τα ενδιαφερόμενα μέρη ενός νοσοκομείου να μπορούν να παρακολουθήσουν τη λειτουργία του με στοιχεία τα οποία να ανταποκρίνονται στην πραγματικότητα, απαραίτητη προυπόθεση είναι τα δεδομένα που εξάγονται να είναι έγκυρα σε μορφή επεξεργασμένης πληροφορίας. Κατά συνέπεια, όσο πιο πλήρης είναι η ανάπτυξη της υποδομής των πληροφοριακών συστημάτων, τόσο πιο εύκολο είναι να διοικηθεί μία νοσοκομειακή μονάδα. Πιο συγκεκριμένα στην παρούσα εργασία θα ασχοληθούμε με τη διαχείριση των υλικών σε μία νοσοκομειακή μονάδα. Δυστυχώς, ακόμα και στις μέρες μας σε ένα νοσοκομείο παρόλο που τα πληροφοριακά συστήματα και οι τεχνολογία έχουν εξελιχθεί πάρα πολύ, καθώς υπάρχουν πολλές μέθοδοι ταξινόμισης και εξειδικευμένων εφαρμογών για την περιγραφή και τον εντοπισμό των υλικών του νοσοκομείου, τις περισσότερες φορές τα δεδομένα που παρέχονται μένουν ανεκμετάλλευτα τόσο από τη διοίκηση όσο και από τους επαγγελματίες υγείας. Στην παρούσα εργασία αρχικά αναφέρουμε την ανάγκη ταξινόμισης των υλικών των μονάδων υγείας του Ε.Σ.Υ., καθώς επίσης και την καταλληλότερη μέθοδο κωδικοπίησης που είναι η GMDN. Στη συνέχεια αναλύουμε τη δομή της κωδικοποίησης του Πανεπιστημιακού Γενικού Νοσοκομείου Πατρών (Π.Γ.Ν.Π.). Έπειτα αναλύουμε το γεγονός πως πολλά λάθη γίνονται κατά την παραγγελία των υλικών του νοσοκομείου, καθώς και τις αιτίες που προκαλλούν αυτά τα λάθη, θέτοντας έτσι το πρόβλημα με το οποίο θα ασχοληθούμε. Πιο συγκεκριμένα, σύμφωνα με τον Νόμο υπ’αρ. 2955/01 περί προμηθειών νοσοκομείων και λοιπών μονάδων υγείας του ΠΕ.Σ.Υ., τα υλικά του νοσοκομείου κατηγοριοποιούνται και κωδικοποιούνται κατά τρόπο συμβατό με τα διεθνή πρότυπα. Όλες οι εταιρείες που εμπορεύονται ιατροτεχνολογικά προϊόντα και επιθυμούν να είναι προμηθευτές των νοσοκομείων, υποχρεούνται να καταχωρήσουν τα προϊόντα που διακινούν στο κωδικολόγιο διακινούμενων ιατροτεχνολογικών προϊόντων που διατηρεί το ΕΚΕΒΥΛ. Το κωδικολόγιο αυτό χρησιμοποιεί το σύστημα ονοματολογίας που είναι συμβατό με το Ευρωπαϊκό πρότυπο EN ISO 15225, δηλαδή την GMDN. Το Η.ΔΙ.Κ.Α. όμως έχει ζητήσει από το νοσοκομείο να κωδικοποιεί τα υλικά του σε τέσσερα επίπεδα, κάτι το οποίο δε συνάδει με τις οδηγίες του ΕΚΕΒΥΛ. Ενώ η κωδικοποίηση της GMDN παραθέτει τα είδη σε πιο γενική μορφή, ίσως σε επί πεδο υποομάδας, η κωδικοποίηση του Π.Γ.Ν.Π. τα παραθέτει κατ’είδος. Αυτό σημαίνει πως θα πρέπει να γίνει αντιστοίχιση των κωδικών των υλικών που προμηθεύονται τα νοσοκομεία, με αυτούς της GMDN. Η λύση που προτείνουμε για αυτό το πρόβλημα είναι η αντιστοίχιση των οντολογιών. Για να γίνει κατανοητό περί τίνος πρόκειται, κάνουμε μία αναφορά στο τι είναι οντολογίες, το πώς αυτές δημιουργούνται και ποια είναι η χρήση τους. Οι οντολογίες συνδυάζουν τις δύο προηγούμενες κωδικοποιήσεις ώστε να βρεθεί μία λύση, αντιστοιχίζοντας το νοσοκομείο τους κωδικούς του με τους κωδικούς της GMDN. Η μέθοδος αντιστοίχισης οντολογιών που προτείνουμε είναι η ONARM. Η μεθοδολογία αυτή κινείται στο χώρο της έξυπνης εξόρυξης των δεδομένων από τον τομέα της τεχνητής νοημοσύνης data mining. Πιο συγκεκριμένα, είναι εξειδικευμένη σε δεδομένα με την μορφή εννοιών οι οποίες απεικονίζονται σε δενδρικές μορφές – γράφους, με το σχήμα των οντολογιών. Η μεθοδολογία ONARM είναι σε θέση να αξιοποιήσει τέτοιου είδους προσωπικούς γράφους χρηστών και να τους συσχετίζει, έτσι ώστε να βρεθούν κοινά ενδιαφέροντα απεικονισμένα με την μορφή εννοιών και έπειτα η συσχέτισή τους. Συνεχίζοντας κάνουμε μία ανάλυση αυτής της τεχνικής αντιστοίχισης οντολογιών, αναλύοντας τα βήματα με τα οποία πραγματοποιείται. Η παρούσα εργασία ολοκληρώνεται κάνοντας μία μελέτη περίπτωσης, εφαρμόζοντας τη μέθοδο αντιστοίχισης οντολογιών ONARM στις κωδικοποιήσεις που ήδη έχουν αναπτυχθεί παραπάνω. Τέλος παρουσιάζουμε τα αποτελέσματα καθώς και κάποια συμπεράσματα. / In a society where making the right decisions requires high speed, it is known that information systems play a very important role. The hospital industry is one industry that is no exception to this. In order, therefore, interested parties a hospital they can monitor the operation of the elements which correspond to the reality, it is required the data to be exported in the form of valid processed information. Consequently, the more complete is the infrastructure development of information systems, the easier it is to dioikithei one hospital unit. Specifically in this paper we will deal with the management of materials in a hospital unit. Unfortunately, even nowadays in a hospital although the information systems and technology have evolved too, as there are many methods of sorting and specialized applications for the description and identification of materials of the hospital, most of the times the data provided live unexploited by both the administration and from health professionals. In this paper initially mention the need for sorting of materials NHS health units, as well as the most appropriate method kodikopiisis that is GMDN. Then we analyze the structure of the coding of the University Hospital of Patras (PGNP). Then we analyze the fact that many mistakes made ​​when ordering materials hospital, and the causes prokalloun these errors, thus the problem with which we deal. More specifically, according to Law no. 2955/01 on procurement by hospitals and other health units PE.S.Y., materials hospital categorized and coded in a manner compatible with international standards. All companies who market medical devices and wish to be suppliers of hospitals, are required to register their products moving in kodikologio migrant medical devices that maintains EKEVYL. The kodikologio uses the nomenclature system that is compatible with the European standard EN ISO 15225, ie GMDN. The I.DI.K.A. but has asked the hospital to encode materials in four levels, which is consistent with the instructions EKEVYL. While coding GMDN lists the species in most general form, perhaps at a level subgroup, the codification of PGNP the lists by nature. This means that you should be reconciled codes of materials supplied hospitals with those of GMDN. Our solution to this problem is the matching of ontologies. To understand what is going on, make a reference to what ontologies are, how they are created and what is their use. Ontologies combine the previous two encodings to find a solution by assigning hospital codes with the codes of GMDN. The ontology mapping method we propose is ONARM. This methodology moves in the field of predictive data mining of the field of artificial intelligence data mining. More specifically, it is specialized in data in the form of concepts which are illustrated in arboreal forms - graphs, the shape of ontologies. The methodology ONARM be able to utilize such personal user graphs and tying in order to find common interests depicted in the form of concepts and then correlate them. Continuing do an analysis of this technique ontology matching, analyzing the steps which effected. This thesis concludes by making a case study applying the mapping method ontologies ONARM to encodings already developed above. Finally we present the results and some conclusions.

Ένα από τα βασικότερα τμήματα ενός συστήματος ψηφιακής μετάδοσης είναι η κωδικοποίηση καναλιού, η οποία στόχο έχει την ανίχνευση και διόρθωση των λαθών που εισάγονται στην πληροφορία μέσα στο κανάλι. Οι Bose, Chaudhuri και Hocquenghem (BCH) κώδικες είναι μία μεγάλη ομάδα ισχυρών κυκλικών κωδίκων διόρθωσης τυχαίων λαθών. Οι BCH κώδικες περιγράφονται με χρήση αλγεβρικών δομών που λέγονται πεπερασμένα πεδία. Για την κατανόηση των λειτουργιών κωδικοποίησης και αποκωδικοποίησης απαιτείται η προσεκτική μελέτη της άλγεβρας πεπερασμένων πεδίων και της αριθμητικής της. Οι BCH κώδικες χρησιμοποιούνται στο δορυφορικό πρότυπο DVB-S2, σε συνδυασμό με LDPC κώδικες. Στην παρούσα εργασία πραγματοποιήθηκε σχεδίαση και υλοποίηση κωδικοποιητών και αποκωδικοποιητών για κώδικες BCH(15,5,3) και BCH(16200,16008,12). Ο δεύτερος αποκωδικοποιητής σχεδιάστηκε με βάση της προδιαγραφές που θέτει το DVB-S2, και καλύπτει μία από τις περιπτώσεις κωδικοποίησης του συστήματος. Τέλος, αποδεικνύεται ότι με ελάχιστες μετατροπές ο ίδιος αποκωδικοποιητής μπορεί να καλύψει όλες τις περιπτώσεις διόρθωσης 12 λαθών ενός DVB-S2 συστήματος. / Channel coding is one of the most important parts of a digital transmission system, and it aims at the detection and correction of errors that might have occurred in a noisy channel. Bose, Chaudhuri and Hocquenghem (BCH) codes form a large class of powerful random error-correcting cyclic codes. BCH codes operate over algebraic structures called finite fields. Understanding the processes of encoding and decoding requires a careful study of finite field algebra and the associated arithmetic. DVB-S2 is a specification for satellite broadcasting that deploys BCH codes combined with LDPC codes. This thesis sets out to account for the design and implementation of encoders and decoders for the BCH(15,5,3) and BCH(16200,16008,12) codes. The BCH(16200,16008,12) encoder/decoder was designed according to the DVB-S2 standard. Proof is provided that the same encoder/decoder, with only some minor changes, can be used for all the 12 error-correcting codes used in DVB-S2.

Αντικείμενο της διπλωματικής εργασίας αποτελεί η κλιμακοθετήσιμη κωδικοποίηση βίντεο (scalable video coding) με χρήση του μετασχηματισμού wavelet. Η κλιμακοθετήσιμη κωδικοποίηση βίντεο αποτελεί ένα πλαίσιο εργασίας, όπου από μια ενιαία συμπιεσμένη ακολουθία βίντεο μπορούν να προκύψουν αναπαραστάσεις του βίντεο με διαφορετική ποιότητα, ανάλυση και ρυθμό πλαισίων. Η κλιμακοθετησιμότητα του βίντεο αποτελεί σημαντική ιδιότητα ενός συστήματος στις μέρες μας, όπου το video-streaming και η επικοινωνία με βίντεο γίνεται μέσω μη αξιόπιστων μέσων διάδοσης και μεταξύ τερματικών με διαφορετικές δυνατότητες Στην εργασία αυτή αρχικά μελετάται ο μετασχηματισμός wavelet, ο οποίος αποτελεί το βασικό εργαλείο για την κλιμακοθετήσιμη κωδικοποίηση τόσο εικόνων όσο και ακολουθιών βίντεο. Στην συνέχεια, αναλύουμε την ιδέα της ανάλυσης πολλαπλής διακριτικής ικανότητας (multiresolution analysis) και την υλοποίηση του μετασχηματισμού wavelet με χρήση του σχήματος ανόρθωσης (lifting scheme), η οποία προκάλεσε νέο ενδιαφέρον στο χώρο της κλιμακοθετήσιμης κωδικοποίησης βίντεο. Τα κλιμακοθετήσιμα συστήματα κωδικοποίησης βίντεο διακρίνονται σε δύο κατηγορίες: σε αυτά που εφαρμόζουν το μετασχηματισμό wavelet πρώτα στο πεδίο του χρόνου και έπειτα στο πεδίο του χώρου και σε αυτά που εφαρμόζουν το μετασχηματισμό wavelet πρώτα στο πεδίο του χώρου και έπειτα στο πεδίο του χρόνου. Εμείς εστιάzουμε στη πρώτη κατηγορία και αναλύουμε τη διαδικάσια κλιμακοθετήσιμης κωδικοποίησης/αποκωδικοποίησης καθώς και τα επιμέρους κομμάτια από τα οποία αποτελείται. Τέλος, εξετάζουμε τον τρόπο με τον οποίο διάφορες παράμετρoι επηρεάζουν την απόδοση ενός συστήματος κλιμακοθετήσιμης κωδικοποίησης βίντεο και παρουσιάζουμε τα αποτελέσματα από τις πειραματικές μετρήσεις. Βασιζόμενοι στα πειραματικά αποτελέσματα προτείνουμε έναν προσαρμοστικό τρόπο επιλογής των παραμέτρων με σκοπό τη βελτίωση της απόδοσης και συγχρόνως τη μείωση της πολυπλοκότητας. / In this master thesis we examine the scalable video coding based on the wavelet transform. Scalable video coding refers to a compression framework where content representations with different quality, resolution, and frame-rate can be extracted from parts of one compressed bitstream. Scalable video coding based on motion-compensated spatiotemporal wavelet decompositions is becoming increasingly popular, as it provides coding performance competitive with state-of-the-art coders, while trying to accommodate varying network bandwidths and different receiver capabilities (frame-rate, display size, CPU, etc.) and to provide solutions for network congestion or video server design. In this master thesis we investigate the wavelet transform, the multiresolution analysis and the lifting scheme. Then, we focus on the scalable video coding/decoding. There exist two different architectures of scalable video coding. The first one performs the wavelet transform firstly on the temporal direction and then performs the spatial wavelet decomposition. The other architecture performs firstly the spatial wavelet transform and then the temporal decomposition. We focus on the first architecture, also known as t+2D scalable coding systems. Several coding parameters affect the performance of the scalable video coding scheme such as the number of temporal levels and the interpolation filter used for subpixel accuracy. We have conducted extensive experiments in order to test the influence of these parameters. The influence of these parameters proves to be dependent on the video content. Thus, we present an adaptive way of choosing the value of these parameters based on the video content. Experimental results show that the proposed method not only significantly improves the performance but reduces the complexity of the coding procedure.