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Joint Design of Sequence Clustering, Alignment, and Decoding for DNA Storage
Jaeho JEONG,Jong-Seon NO,Jeong Wook LEE,Hosung PARK 한국생물공학회 2021 한국생물공학회 학술대회 Vol.2021 No.10
In DNA storage, it is known that there exists a tradeoff between writing and reading costs. A high-rate error-correcting code saves the writing cost but it will need more sequence reads for data retrieval. Previously, clustering, alignment, and decoding were considered as separate steps but exploiting the information from all these processes together may improve the error-correcting performance and so the tradeoff. For DNA storage systems using Luby transform (LT) and Reed-Solomon (RS) codes, we introduce several techniques to improve the error-correcting performance. We designed the decoding process focusing on the cooperation of key components: Hamming-distance based clustering, discarding of abnormal sequence reads, RS error correction as well as detection, and quality score-based ordering of reads. We wrote 513.6 KB data by synthesizing DNA oligos and sequenced them with Illumina MiSeq. Compared to Erlich’s research, the proposed method incorporated 10.6-11.9% more sequence reads with few errors under the same sequencing environment, which reduced the reading cost by 6.5-8.9%. Channel characteristics including sequence coverage and read-length distributions are provided as well.
파운틴 코드를 이용한 DNA 저장 장치에서의 효율적인 복호화를 위한 기법
정재호(Jaeho Jeong),노종선(Jong-Seon No),박호성(Hosung Park) 한국통신학회 2021 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.6
본 논문은 파운틴 코드를 이용한 DNA 저장 장치에서 사용될 수 있는 효율적인 복호화 기법에 대해서 알아본다. 먼저, 우리의 이전 연구에서 사용된 DNA 저장 장치의 구조 및 오류정정부호의 스펙에 대해 알아보고, 여기서 새롭게 추가된 Hamming-distance 기반의 기법들과 복호화 순서 책정 방법 등을 자세히 소개한다.
PACS환경에서 Full Field Digital Mammography 영상의 압축 화질평가에 관한 연구
정재호(Jaeho Jeong),김은수(Eunsoo Kim) 한국방사선학회 2014 한국방사선학회 논문지 Vol.8 No.4
디지털 Mammography영상에서 압축률에 따른 화질의 특성에 대해 정량적 평가와 정성적평가를 실시하였다. ACR Accreditation phantom을 대상으로 JPEG2000, JPEG 압축알고리즘을 적용하여 압축한 후 Detection Score를 측정하여 압축률에 상관없이 10점 인정기준을 충족하였다. 또한 실제미세병소 영상을 선정하여 압축을 실시하여 확대율에 따른 진단능의 변화를 측정하여 20:1 이상 압축 후 50% 이상 확대 시 진단능에 영향을 미칠 수 있음을 알 수 있었다. 또한, 정량적 평가방법인 PSNR, RMSE, MAE, SSIM등을 측정하여 압축률에 따른 원본영상과의 차이점은 비교적 허용 가능한 오차범위 내의 값이 측정되었다. 또한 MTF 측정을 통해 Full Field Digital Mammography 영상의 화질이 진단에 적합한 영상임을 알 수 있었다. We tried to assessment about characteristics of image through quantitative evaluation method and qualitative evaluation method in Full Field Digital Mammography. It satisfied an approval standard of ten score regardless of compression ratio measuring detection score after compressing and appling an algorithm of JPEG 2000 or JPEG compression targeting ACR accreditation phantom. Also, it was apparent that when we selected and compressed the image of real fine lesion and measured a change of diagnosis ability magnifing over 50 percent after compressing over 20:1 ratio, it had a strong influence on diagnosis ability. We realized that the difference between the original image according to compression ratio measuring a quantitative evaluation which is PSNR,RMSE,MAE and SSIM was relatively allowable.