Interactive browsing of remote jpeg2000 images

• Autores: Pablo García
• Directores de la Tesis: Vicente González Ruiz (dir. tes.), María Inmaculada García Fernández (codir. tes.)
• Lectura: En la Universidad de Almería ( España ) en 2012
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Emilio López Zapata (presid.), Leocadio González Casado (secret.), Ebroul Izquierdo (voc.), Manuel Pérez Malumbres (voc.), Daniel Muller (voc.)
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: TESEO
• Resumen

  • La combinación del estándar JPEG 2000 y el protocolo JPIP es considerada hoy día el estado del arte para el desarrollo de aplicaciones para la visualización remota de imágenes, especialmente cuando se trata de imágenes de muy grandes dimensiones. Esta combinación es ampliamente usada en áreas científicas (p.e. astronomía, tele-medicina, etc.). Este trabajo se centra en estas tecnologías, estudiando sus fortalezas y aportando alternativas/propuestas para algunas de sus debilidades. La investigación realizada en esta tesis ha realizado cuatro diferentes contribuciones científicas y tecnológicas, algunas de las cuales han permitido mejoras de ciertos aspectos de la tecnología, mientras que otras han expandido algunas características.

    La primera contribución consiste en el desarrollo de una arquitectura para la visualización interactiva de imágenes JPEG 2000 remotas basada en el protocolo HTTP (HyperText Transfer Protocol), versión 1.1, y el diseño de un nuevo formato de archivo llamado JPL. La principal característica de esta solución es que permite evitar completamente la utilización de un servidor especifico. Solamente requiere una implementación sencilla basada en el uso de HTTP/1.1 y la comunicación es administrada por completo por los clientes. Los resultados de los experimentos demuestran un rendimiento similar a una solución basada en el protocolo JPIP.

    El diseño de un protocolo nuevo llamado JPIP-W (JPIP-Web) es la segunda contribución de esta tesis. El trabajo de investigación realizado se ha basado en el estudio de un protocolo de comunicación eficiente diseñado sobre el protocolo JPIP para la visualización interactiva de imágenes remotas. JPIP-W permite aprovechar la infraestructura de proxies Web existentes para reducir el tiempo de transmisión de las imágenes, la latencia y el tráfico de red. Los resultados de los experimentos muestran que JPIP-W mejora considerablemente el rendimiento de JPIP cuando hay datos en cache. Cuando no hay datos en cache, la eficiencia de JPIP-W es virtualmente tan buena como la ofrecida por JPIP.

    En esta tesis también se propone una nueva técnica eficiente de prefetching para la visualización interactiva de imágenes JPEG 2000 remotas. Las características mas relevantes de esta técnica son: i) ofrece una implementación sencilla que puede ser añadida a cualquier arquitectura cliente/servidor JPIP existente; ii) del ancho de banda cliente/servidor disponible, una cierta fracción es reservada para prefetching, la cual es estimada usando una función modelo diferencial; y iii) se consigue siempre una mejora media de la WOI reconstruida, independientemente de cómo se realice el ajuste. Los resultados experimentales demuestran que las transiciones entre imágenes de secuencias remotas se realizan de una manera mucho más suave y con mayor calidad, mejorando la experiencia general del usuario.

    La contribución final de esta tesis es la implementación de un nuevo servidor JPIP de código abierto y altamente escalable. Este servidor se está usando actualmente en el proyecto JHelioviewer, con miles de clientes simultáneos al día. Los resultados de evaluación muestran que el rendimiento de este servidor es mejor que el servidor JPIP de Kakadu en términos de escalabilidad, y también en términos de calidad de transmisión.