一种面向合成 DNA 长期存储图像的生物学约束编码方案
图像与视频处理
2019-04-08 v1 多媒体
基因组学
摘要
生活在数字媒体爆炸的时代，被存储的数据量急剧增长。然而，即便现有存储系统在容量上表现出高效，它们在耐久性方面却有所欠缺。硬盘、闪存、磁带乃至光存储的寿命均局限在 5 至 20 年范围内。有趣的是，近期研究已证明使用合成 DNA 存储数字数据成为可能，这引入了实现数据长寿命的有力候选方案。DNA 的生物学特性允许将大量信息存入极微小体积，同时承诺数百年甚至更久的无损高效存储。然而，将数字数据编码到 DNA 上并非易事，因为在解码时我们须面对测序噪声鲁棒性问题。此外，合成 DNA 是昂贵过程，因此通过优化率失真权衡来控制压缩比成为我们必须应对的重要挑战。本工作提出了一种用于合成 DNA 存储数字图像的编码方案。我们开发了一种新编码算法，可生成对合成与测序过程所产生的生物学错误具有鲁棒性的 DNA 编码。进一步，借助优化分配过程，该方案能够控制压缩比，从而控制合成 DNA 链的长度。结果显示，与先前最先进工作相比，其在编码潜力上有所提升。
引用
@article{arxiv.1904.03024,
title = {A biologically constrained encoding solution for long-term storage of images onto synthetic DNA},
author = {Melpomeni Dimopoulou and Marc Antonini and Pascal Barbry and Raja Appuswamy},
journal= {arXiv preprint arXiv:1904.03024},
year = {2019}
}
备注
Submitted to EUSIPCO 2019 conference