Evaluation dune application de transmission dimages medicales avec un reseau sans fil

SETIT 2005 3 rd International Conference: S ciences of E lectronic, T echnologies of I nformati on and T elecomm unications March 27-31, 20 05 – T UNISIA Evaluation d’une application de transmission d’images médicales avec un réseau sans fil LIIA-120-122, rue Paul Armangot 944 00 Vitry Sur Seine- Université de Créteil (France) francomme@univ-paris12.fr , mercier@univ-paris12.fr , ms.chebira@univ12.fr Résumé: Nous pr oposons un e plate-form e de consult ation de bases de données et/o u d'échanges d'images biom édicales, adaptée à la transm ission bas débit et destinée à des m édecins général istes ou spéciali stes. La visée pe ut-être préve ntive, diagnostique et thérapeu tique. Elle concerne des sp écialités telles que la radiologie, l’échograp hie, l’anatomo-pathologie ou l’endoscopie. Les principales fonctionnalités requ ises dans un tel contexte sont d'adapter la compression à la fois aux besoins spécifique s de la télém édecine et aux ca pacités restreint es de comm unication des résea ux. Nous présentero ns notre démarche d ans laquelle nou s avon s, énoncé des critères sur la qualité des images biomédicales compressées par la m éthode des ondelettes perm ettant de conserve r l’ensemble des inform ations nécessaires à un diagnostic pré cis, et déterm iné les caractér istiques d’un rés eau sans fil ayant des perfor mances suffisantes pour la transmission de ces images en respectant les contraintes liées à la modalité et au débit, en l’occurren ce la norme 802.1 1. Nos résultats permettront d’évaluer la capacité en terme de débit, de cette norme, à transm ettre les im ages à la cadence de 10 images/seconde. Pour cela, il sera nécessaire de quantif ier la quantité d ’informations à rajouter aux données d’une image afin de permettre une transmission d ans de bonnes co nditions, ainsi que le mode de fonctionn ement approprié. Mots clés: compression, ondelettes, réseau, sans-fil, transmission, W i-Fi. 1 Introductio n Le télédiagnost ic nécessite de pl us en plus d’échanges d’images médicales de modalités numériques et de volum es (IRM, Scanner X, médecine nucléaire, etc.) entre struct ures de soins pu bliques (centres hospit aliers uni versitaires ou dé partem entaux disposant de haut débi t et perm ettant à plus ieurs experts distants d'émettre un avis pour une meilleure prise en charge du patient. La compression des images devient alors une nécessité af in d’assurer leur transfert sur des réseaux de débit limité mais également l’archivage (systèmes connus sous le nom de PA C S – Pictur e Ar chiv ing and Commu nication Sy stems ) . Le transcodage des images utilisé est alors généralement sans perte, c'est-à- dire permet tant une compressio n réversible. Les t aux de compressio n sont alors réduits par rapport à des techniques dites avec pertes . Cependant, le transpo rt de ces images jusqu'à la structure de soins qui est le plus souvent directement reliée au patient (cabinet du médecin géné raliste ou du spécialiste) i mplique géné raleme nt un transcoda ge (aujourd'h ui principalem ent au form at JPEG) avec une compression irréversible engendrée par le besoin de pouvoir tra nsmettre sur des réseaux à bas débi t. T outefois la qualité des images ainsi reçues par le médecin est incompatible avec le fait d e valider ou d’infirmer un diagnostic, e t les images reçues ne pourront pas ê tre gardées dans l e dossier patient car seule une versi on compress ée réversible est légalement utile. De plus, le typ e de compressi on étant direct ement lié à la modalité des images médicales comme cela est indiqué dans le Tableau 1 , il est nécessaire d’adapter celui-ci au contexte d’e xploitati on. On ne pourra donc obtenir la même qualité sur tou tes les modalités. Dans le cadre de notre travail, nous utilisons des images d’IRM cardi aque et de radi ologie tho racique numérique ob tenues auprès du l aboratoire LIS A d’Angers ainsi qu’une base d’images échogra phiques cardiaques et vasculaires. Les paramètres permettant de caractériser la qualité des images obte nues dans l es diffé rentes modalités sont les suivants : √ La résolution spatiale Æ mesure la capacité à distinguer les poi nts d’un ob jet. Elle correspo nd au nombre de pixels par unité de surface de l’image. SETIT2005 √ La résolution de cont raste Æ mesure l’aptitude à distinguer de petites différences d’inten sité. Elle correspond au nom bre de bits pas pixel . √ La résolution temporelle Æ mesure le temps nécessaire pour créer une image. Un e application temps réel exige une gé nération de 30 im ages par seconde. Radio Médecine nucléaire Echographie I.R.M. Résolution spatiale Haute Faible Faible Haute Résolution de contraste Faible Bonne Moyenne Haute Résolution temporelle Haute Faible Haute Faible Tableau 1. Caractéristiques de quelqu es techniques d’imagerie On comprend donc l’im portance de ces caractéristiques initiales qui ne doiv ent pas être amputées lors des traite ments de com pression et décompression , indispensabl es pour la transm ission sur des réseaux bas débit. 2 Recherche d’un compr omis qualité/ compressio n 2.1 Généralités sur la compression des images La compression d’im ages peut s’employer a vec des contraintes et des attentes très différentes selon l’utilisation à laquelle les images sont destinées. On peut vouloir ré duire le nombre de bits d’u ne image avec une contrainte su r la capacité de stockage, la qualité de l’image compressée, la vitesse de transmission, l e temps d’acc ès depuis un médium de stockage, le délai de traitement, la co mplexité, la compatibilité, le comportement v is-à-vis des erreurs, etc. Son importance est surtout due au décalage qui existe entre les possibilités matérielles des dispo sitifs que nous utilisons (débits su r Internet, sur Numéris ou sur les diffé rents réseau x, capacité des mémoires de masse,…) et les besoins qu’expriment les utilisateurs pour des applications de lo isir , du traitement d’image, de la recherche vis uelle rapide da ns une base d'images, du diagnostic m é dical, etc. (visiophonie, vidéo plei n écran, TV num érique, stockage et archivage, transfert de quantités d’information toujours plu s importa ntes dans des déla is toujours plus brefs). Les méthodes de c ompression s’a ppuient s ur deux principes pour atteindr e cet objectif, qui sont la représentation approximative de l’in formation contenue da ns l’image (i nformat ion pertinente introduisant une perte) et la rédu ction des redondances (n'introdui sant pas de perte ), au plan spati al et au plan temporel. O n peut éga lement consi dérer la transform ation, mai s celle-ci ne perm et pas de diminuer le nom bre des inform ations, m ais de regrouper l’énergie de l’im age. Ces principes s ont utilisés conjointement dans un schéma complet de codage ( Figure 1 ). Voici une list e synthétique des pri ncipales méthode s utilisées : √ représentation approximative de l’information ou extraction de l’information pertinen te : seuillage, quantification des co efficients, quantification vectorielle, technique d e quantification adap tative, sous échantillonnage spatial et te mporel. √ Réduction de redo ndances : - Codage prédictif : modulat ion Delta, M ICD (DPCM) ligne par ligne, MI C 2-D (DPCM 2- D), prédiction inter-trame. - Décorellation : transformée en cosinus discret (DCT), coda ge en so us-bande s, codage par le s ondelettes, c odage par tran sforma tion 3-D. - Codage entropique et codage des longueurs de plage : codage Huffm an, codage arithméti que, codage par pl an de bits. Figure 1. Schéma de principe de la compression par transformation 2.2 La r edondance L ’existence de dépendances statistiques entre les échantillons dans une image et entre les images (intra et inter-images) conduit à une redondance d e l’inform ation à de ux niveaux : √ Spatial : corrélation de l’information sur de s pixels voisins. √ Temporel : corrélation des échantillons des images successives dans une séque nce vidéo. 2.3 Le manque de pertinence de l’information Ce manque de pertinence e st lié aux p ropriétés de la perception humaine qui est imparfaite. Par exem ple, la perception v isuelle humai ne possède une résol ution limitée des : √ Structures proches des fortes transitions d e niveau (masquage spati al) √ Des objets en mouvem ent (masquage tem porel) √ Du mouvem ent (résolut ion tem porelle) √ Des valeurs de s pixels (rés olution spectral e) √ De structures statiques (résolution sp atiale) Ainsi une méthode d e comp ression tend à extraire l’information pertinente et à sup primer les redondances stati stiques. Tr a n s f or mé e Quantification Image compressée Codeur entropique Compression Décodeur entropique Image compressée Déquantification Image reconstruite Tr a n s f or mé e inverse Décompression Image originale SETIT2005 Les tableaux 2 et 3 prése ntent respective ment des tailles de fichiers numériques pour des images fixes et des séquences vidéo, de di ffér entes résolutio ns. La probléma tique de la com pression d’im age consiste donc à satisfaire l’ensemble des contraintes tout en obtenan t la qualité requise de l'image décompressée pour l’a pplication désirée. Résolution (l*L) nbpp T aille fichier Image en niveau de gris 512 * 512 8 bits 2Mbits ou 256Ko Image en couleur 512 * 512 8*3 bits 6 Mbits ou 768 Ko T ableau 2. T aille de fichiers numé riques pour des images fixes Résolution nbpp Débits bruts Pour 25 images/s Débits utilisés en pratique Real video 160*120 12 bits 0.2 Mbits/image 5.5 Mbits/s ou 0.7 Mo/s 0.2 Mbits/s DVD 720*576 12 bits 4.8 Mbits/image 120 Mbits/s ou 15 Mo/s Moy . 4. 5 Mbits/s Max. 9.8 Mbits/s T ableau 3. T aille de fichiers numéri ques pour des séquences vidéo 2.4 Mesures des per forma nces T aux de compr ession Une mesure coura nte pour déterm iner le degré de compression obtenu est le taux de compression CR 1. Il est défini pa r : Pour une mêm e méthode de c ompression et un même CR réalisés sur des images distinctes, la qualité obtenue peut ê tre très variable d’ une image à l’aut re. Les propriétés stati stique s des im ages originales jouent un rôl e prépondéra nt dans le rés ultat obte nu. Par exemple avec une image sur -échantillonnée , donc très redondante, il est facile d’obtenir des tau x élevés. La théorie de l’information donne une limite théo rique au CR maximal qu’il est possibl e d’obtenir sa ns distorsion pour toute m éthode de c ompression sur une image donnée (Shanno n, 1948). Entropie L ’entropie est une grandeur qui caractérise la quantité d’informations que contient une image. Par exemple une im age dont tous les pi xels ont la mêm e valeur contient très peu d’informations car elle est extrêmement redondante, so n entropie est faible. En revanche, une image dont tous les pi xels ont une valeur aléatoir e contient beauco up d’inform ations ; son entropie est forte. En pratique, l’entropie d’une image numérique est inversement liée à la probabilité d’apparition des niveaux de gris dans l’im age. Plus une valeur de gris k 1 CR : de l'anglais "compression ratio" ( taux de compression) est rare, plus sa probabilité d’apparition p(k) est faible, et cela contribue à une entropie gl obale plus gra nde. Par définition, l’entropie d'ordre zéro H0 est donnée par : L ’utilisation du logarithme de base deux, fait d e H0 le nombre m oyen de bits par pixe l nécessaire pour coder toute l’inf ormation c ontenue dan s l’image. Une im age codée avec R bits par pixels a en fait presqu e toujours une entropi e d'ordre zéro H0 infé rieure à R . Par conséquen t, l’entropie H0 d’une image originale fournit le débit m inimal qu’i l est possibl e d’atte indre par compression pi xel par pixel sans dégra der l’im age, et par là mê me un taux d e compression sans perte maximal ( Figur e 2 ). Figure 2. Fonction débit/distorsion La fonction débit/distorsion présente deux zones distinctes. La prem ière est la zone sa ns distorsion ( CR <2.5). Dans cette zone la courbe est confondue avec l’axe des ordonnées puisque D=0 , la restitution de l’image originale est possible. La seconde est la zone avec distorsi on ( CR >2.5). Les images sont ici codées avec un nom bre de digits bi naires inférieu r à l’entropie H0 . Une distorsion est alors in troduite dans l’image décodée qui ne sera pas identique à l’im age originale. 2.5 Mesur es de l a distorsion Mesures obj ectives de distorsions dues à la quantification La distorsion D est l’erreur introduite par l’opération de compression, due au fait qu’éventuel lement l’im age reconstrui te n’est pas exactement identique à l’im age originale. La mesure de distorsion utilisée généralement en compression d’image est l’ err eur quadratique moyenne 2. Cet te grandeur est définie par la m oyenne des écarts au carré 2 mn e entre le pixel (m,n) de l’image originale I(m ,n), et le pixel (m ,n) de l ’image reconstruite Î (m,n). M *N le nom bre total d e pixels de l’image. c R R CR 0 comprimée image l' de bits de nombre originale image l' de bits de nombre = = IS : quantité d’in formation de source H0 : entropie Dmax Méthodes réversibles Méthodes irréversibles D : Distorsion Débit [] ∑∑ − = − = − = 1 0 1 0 2 ) , ( ˆ ) , ( . 1 M m N n n m I n m I N M MSE ∑ − = − = 1 2 0 2 0 unité ) ( log ). ( R k bpp k p k p H SETIT2005 On référence cette erreur pa r rapport à la dynamique de l’image en décibels. On obtient un rap port signal sur bruit crête po ur une image d ont le maxim um est dénoté PSNR (peak SNR3). Si le minimum de l’im age est nul (im age bien cadré e) on obt ient le rapport signal sur bruit crête à crête noté PP SNR (peak to peak SNR). Lorsque la reconstruction est p arfaite, la MSE est nulle et le PPSNR tend vers l’infini. Ces mesures de distorsion sont objectives et simples à calcule r . Certaines méthodes de c ompression recherchent le meilleur compromis entre la performance et l a distorsion , et optimisent des courbes taux-distorsion ou R(D)4 . L ’inc onvénient de la MSE est qu’elle ne rend pas compte de la perte de qualité visuelle engendrée par la compression. Si tous les pixels d’une image étaient translatés, l’erreur quadratique serait très élevée, alors que la qualité visuelle serait parfaitement bonne. De plus, la MSE est une m esure globale sur t oute l’image, qui gomme les variations l ocales. Par exemple, dans une image m édicale, si des détails anatom iques importa nts sont dé gradés par la compression et si la majeure partie du reste de l’image est fidèlement restituée, alors la MSE est relativement faible, mais pour l’expert médical, cette image a une qualité diagnostique médiocre. De très nombreuses recherches visent à trouver des m esures objectives de distorsion qui p rédisent suffisamment bien la q ualité perceptuelle. Ces travaux on t apporté une connaissance sur les répons es du système visuel humain (dé noté HVS 5) à certaines form es de dégradation. Il est de plus nécessai re de valider la mesure de distorsion à l’utilisation et l’usage qu i sera fait des images décompressées. Ces ét udes, même appliquées à l’imagerie médicale, n’ont pas encore abouti à une mesure de dist orsion qui prédise de façon satisfaisante la qualité des images reconstru ites en fonction de leur em ploi pour u ne interprétat ion visuelle ou automatique , avec ou sans analyse quantitative (par exemple dans l’évaluation des sténoses). L ’état de l’art consiste encore à se baser sur des mesures de distorsion lo rs du dével oppement de la méthode de c ompression, et ens uite de le valider à l'aide d'obser vateurs par des com paraisons statis tiques. Cette approche largement utilisée dans notre travail est basée sur des résultats obtenu s par le LISA CNRS- FRE 2656 Grou pe signal et image – Ce ntre Hospitalier Universitaire d’Ange rs et présentés dans la publication « Mise en place de par amètr es quantitatifs caractérisan t la dégradation engendrée par une chaîne de c ompr ession e n ondelett es (JPEG2000) ». Source : Christine Cavaro-Menard, 2 MSE : de l’anglais “ Mean Square Error ” ( erreur quadratique moyenne : EQM ) 3 SNR : de l'anglais "Signal to Noise Ratio" 4 R (D) : de l'anglais "Rate-Distorsion" 5 HVS : de l'anglais "Human Visual Syste m" maître de conférence (Cav aro_Menard, 2004). Mesures subje ctives de distorsions Elles visent à définir la perception de l a dégradation d’une image. Elles néces sitent : √ une expérim entation psyc ho-visuelle √ un modèle fi n du systèm e de vision humain 3 Les réseaux sans fil dans les applications médicales 3.1 Les avantages des réseaux sans fil Aujourd’hui , le monde de l’entreprise e n général se caractérise par u n fort dévelo ppement de la « nomadicité ». Les em ployés sont équipés d’ordinate urs portables et passent pl us de tem ps à travailler au sein d’équ ipes plurifonctionnelles et géographique ment dispersée s. La productivité des employés est pour une grande part générée au cours de ré unions, et non pas sur le poste de travail. L ’utilisat eur doit pouvoir accéder au réseau ailleurs qu’à son poste et le réseau local sans-fil (W ireless LAN ou WLAN) s’intègre parfaitement dans cet environnement, offrant aux utilisateurs mobiles la liberté d’accès au réseau dont ils ont besoin. Quelle que soit sa taille, l’en treprise peut bénéficier du dépl oiement d’un systèm e WLAN , qui associe le débit des résea ux filaires, l’accès mobile et la souplesse de configurati on. De façon géné rale, les résea ux sans-fil pe rmett ent un gain en termes : √ de réduction des coûts sur les alternatives filaires, une installa tion plus économ ique du rése au dans les endroits difficiles à câbler : bâtiments anciens et structures en béton arm é mais plus particulièrement dans les en vironnements dynamiques nécessitant des transform ations. √ de réactivité, d’efficacité org anisationnelle, de productivité : une m obilité génératrice de gains de productivité, avec un accès en temps réel aux informations, quel que soit le lieu où se situe l’utilisateur (salle de conférence, cafétéria ou site distant), pour une prise de décision plus rapide et plus efficace. Les WLAN libèrent l’utilisateur de sa dépendance à l’égard des accès câblés ou backbone ( Figure 3 ), lui offra nt un accès permanent et omniprésent. Cette liberté de m ouvement of fre de n ombreux avanta ges dans de nombreu x types d’envi ronnement s de travail tels que : √ accès immédiat entre le lit d’hôpital et les informati ons concernant le pat ient pour le s médecins généralistes et/ou spécialistes et le personnel hospitalier. √ Un accès réseau simple et en temps réel pour les consultants et les auditeurs sur site : réunion de () dB 1 2 log . 10 2 10 MSE PSNR R − = SETIT2005 groupes d’étu de et liens de reche rche pour les étudiants. √ Un accès étendu aux bases de données pour les chefs de service nom ades, di recteurs de c haîne de fabrication, cont rôleurs de gesti on ou ingénieu rs du bâtiment. √ Une configuration simplifiée d u réseau avec un recours mi nime au personne l inform atique pour les installations temporaires telles que stands de foire, d’exposi tion ou salles de conférences. √ Un accès plus rapi de aux informations client pour les fournisseurs de services et détaillants, résultant en un meilleur service et une satisfaction supérieure. √ Un accès omniprésent au résea u pour les administrateurs, pour la concep tion, le déploiement, l’amélioration du réseau et le dépannage. Figure 3. Ensemble de services pour le W i-Fi 3.2 Les familles des réseaux sans fil Dans le cadr e de notre appli cation, on pe ut distinguer de ux types principau x de réseaux sans fil ( Figur e 4 ) : √ Le réseau personnel sa ns-fil (Wireless Pe rsonal Area Network, WPAN) constitué des connexions entre des appareils distan ts de quelques mètres (PC, assistants, péri phériques dive rs...). Bluetoot h dont le rayon d'action ne peut dépasser les 50 mètres est donc strict ement destiné au WPAN. √ Le réseau local sans-fil (Wireless Local Area Network, WLAN) qu i correspond don c au périmètre d' un réseau local, inst allé dans une entreprise, dans un foy er ou encore dans un espace public. Tous les terminaux (PC, assistants) situés dans la zo ne de couverture du WLAN peuvent s'y connecte r. Plusieurs WLAN peuvent s'adosser à une mêm e architecture (le même annuaire, les mêmes param ètres de conne xion) de manière à faciliter la connexion d'un utilisateur qui traverse pl usieurs zones de co uverture. Wi-Fi, HiperLan et HomeRF peuvent ém ettre jusqu'à 100 mètres, ce qui rend leur usage pertinen t pour des réseaux locaux Remarque : Zigbee est la dernière ratification (aoû t 2003) de standard 802.1.5 -4 dans la b ande ISM – 2.4 Ghz. Son débit maximum est de 250 Kbits/s, m ais plus généralement il est limité à 2 0 Kbits/s en Europe ; par contre la qualité du signal est ex cellente. Il est surtout conç u pour le s réseaux de capte urs orientés faible consom mation. Sa po rtée peut attei ndre 100 m mais son débit l’écarte du cadre de notre application. Figure 4 . Rayon d’action des réseaux sans fil Remarque : Les réseaux WW AN et WMAN sortant du cadre de cette étude ne sont pas décrits dans cet article. 3.3 Complémentarité des ré seaux sans fil Figure 5 . Complémentarité des réseaux sans fil 3.4 Les inconvéni ents des réseaux sans fil T out comm e les autres tec hnologies sa ns fil, les WLAN doiven t être conforme s aux standards stricts définis par les gouvernem ents et l’industri e. On s’est beaucoup inq uiété dans les industri es qui font a ppel aux technologi es sans fil des risques d u « sans fil » pour la santé. A l’heure actuelle, aucune étude scientifique n’a permis de déterminer que les transmissions sans fil avaie nt un ef fet nuis ible sur la santé. De plus, la puissance d ’émission des LAN sa ns fil est limitée à moins de 100 mW par les réglementat ions de la FCC ( T ableau 4 ) ; ce qui est nettement inférieur à la puissance des téléphones mobiles, al ors qu’il est géné ralement admi s que les risques causés par l es transmissi ons radio so nt corrélés à la puissance et à la proximité de l ’émetteur . 3.5 Le coût Le coût matériel doit tenir compte de l’intég ration des points d’accès à l’i nfrastructure du rés eau et des cartes WLAN à tous les périphériq ues et ordinateurs sans fil. Le nombre de points d’accès dé pend de la zone de couverture, du nombre d’ utilisateurs et des types de services requis. La zone de couverture de chaque point d’accès s’étend à partir de cel ui-ci sur un SETIT2005 rayon donné. Fréquemment, ces “zones” se recouvrent de manière à assurer une couverture com plète. Le coût matériel dépend donc de facteurs tel s que les performances et l a couverture requises, ain si que des débits. En plus du coût d’é quipement , il faudra aussi pre ndre en compte les frais d’installation et de maintenance. 3.6 Règlementation pour l’utilisation du spectre radio L'utilisation de ce spectre est très rég lementée, notamment parce qu'il est enco re ex ploité par l 'Armée. Aux Etats-Unis, la Federal Communication Commission ( FCC ) est une agence gouvernem entale indépendante qu i établit les règles d’utilisation des fréquences et des pui ssances d’ém issions. En Europe, il existe un orga nisme équival ent à la Confér ence Eur opéenne des P ostes et Télécommunications ( CEPT ), qui dispose de prérogative s équivale ntes, à laquelle adhère l’ Ag ence française de Régula tion des Télécommunicatio ns ( ART ). Elle édicte les règlements et en contrôle ses applications su r le territoire français métropolitain et outre-mer . A qu elques nuances près, les bandes de fré quences défini es aux Etats-Unis sont applicables en Europe. Des n égociations so nt en cours avec le ministère de la Défense et l'AR T (Autorité de Régulation des Télécoms : http://www .art-telecom.fr/) qui prévoie nt une libéralis ation de l'usage. L' ouverture des réseaux radi o-électriques ( RLAN ) a toutefoi s commencé : en juillet 2001, l'AR T a précisé les conditions d'utilisat ion de Blueto oth et d'HiperLan. Ces conditions con cernent la puissan ce des émetteurs et le lieu d'émission. Pour résu mer , les RLAN à l'extérieur des bâtiments et sur le domaine publ ic sont interdits ; ils sont en rev anche autorisés à l'intérieur des bâtiments et à l'extérieur tant qu 'il s'agit d'un domaine privé et tant que les émett eurs respectent des limites de puissance. La généralisati on des WL AN dépend de la standardisation de l’industrie. Celle-ci assurera la fiabilité et la compatibilité des produits entre les divers équi pement iers. L ’IEEE ( Institute of Electrical and Electr onics Engineers ) a ratifié la spécification 802.1 1, norme régissant les réseau x locaux sans fil, en 1997. Le stand ard 802.1 1 s’appliquait à des débi ts de 1 et 2 Mbps et défi nissait les règles f ondamentale s de la signalisation et des services sans fil. Le principal problème, qui limitait les p erspectives de développement de l’industr ie du WLAN, étai t alors ce débit limité, trop faible pour répondre réellement aux besoins de s entreprises. Conscient de la nécessité d’augmenter ce débit, l’IEEE a ratifié la spécification 802.1 1HR (également bapti sé 802.1 1 Haut Débit) qui entérine des transm issions à 1 1 Mbps maximum. En dehors des o rga nismes de n ormalisation, l es principaux act eurs de l’indu strie du sans fi l se sont r é u n i s a u s e i n d e l a W E C A ( W ir eless Ethernet Compatibility Allianc e ). La missi on de la WECA est de certifier l’interopérabilité et la compatibilité inter- fournisseurs des équipem ents pour réseaux sa ns fil IEEE 802.1 1HR, ainsi que de promouvoir c e standard auprès des Grands C omptes, des PME et du grand public. La WECA regroupe des fab ricants de semiconducteu rs pour WLA N, des fournisseurs de WLAN, des fabric ants d’ordi nateurs et des édit eurs de logiciels. On reti endra entre autres 3C om, Aironet, Apple, Cable tron, Com paq, Dell, Fujit su, IBM, Intersil, L ucent T echnologi es, Nokia, Sam sung, Symbol T echnologies. A vec 802.1 1HR, les WLAN offri ront des pe rformances et un débit com parables à l’Ethernet filaire. 3.7 Les fréquence s du réseau Wi Fi Le T ableau 4 récapitule les bandes de fréque nce sans licence utilisées dans les RLAN au x Etats-Unis et avec restrictions en Europe. √ Bande ISM sans licence (Inst rumentat ion Scientific & Medi cal) de 2.4 Ghz à 2.483 5 GHz. √ Bande U-N II sans licenc e de 5. 15 GHz à 5.825 GHz environ, a vec certaines restri ctions d’utilisations en Europe. Fréquences (GHz) Puissance en France (mW) Puissance aux USA (mW) Bande 2.4–2.4465 < 10 <1000 2.4465–2.4835 < 100 <1000 ISM 5.15–5.25 < 50 <1000 Utilisation intérieure 5.25–5.35 < 200 avec conditions <1000 U-NII 2.4–2.4465 Interdit <1000 2.4465–2.4835 < 100 + Autorisation <1000 ISM Utilisation extérieure 5.725–5.825 Interdit <1000 U-NII T ableau 4. Bandes de fréquence et puissance des RLAN Les standards du sans-fil Figure 6. Les technologies de réseaux sans fil 3.8 Av e n i r d u W I F I A cette date, certaines de ces technologies souff rent de handi caps qui la issent planer des doutes sur leur avenir . HomeRF, sév èrement conc urrencé pa r Wi-Fi aux Etats-Unis, a per du le soutie n de deux spo nsors de poids, à savoi r Intel et Micros oft. Du coup, cett e norme est vrai ment en perte de vitesse. Bluetooth ne répond pas a u problèm e car il est orie nté picoréseaux. De pl us, les perform ances (le débit notamme nt) semblent faibl es au regard d es applications de transfert d’im ages. Une prochai ne version prévoit toutefois de multiplier par 10 ces débits. Cette technologie tarde do nc à se concrétiser mais profite encore de deux avan tages : √ elle n'a pas vraiment de c oncurre nt √ en France, l'ART a autorisé son exploitation. Wi-Fi et HiperLan se font face et présentent des évolutions (8 02.11g et Hipe rlan2) direct ement concurrent es. Le premier est activement sout enu par l'essentiel de l 'industrie de l a High-Tech am éricaine SETIT2005 (Microsoft permet de l' exploiter de puis Windows XP) tandis que le second bé néficie de sout iens en E urope et, surtout, a reçu l'aval de l'ART en France. HiperLan a a ujourd'hui un rôle m argi nal dans l es technologies radi o servant de base à des réseaux locaux. La principale exp lication de cet échec réside dans l'origine strictem ent europée nne de ce prot ocole et la complexité de réalisation des circuits qui le rend coûteux et non compétitif par rapport au 802.11. Les recherches ef fectuées en ce moment autour de la norme 802.1 1 tournent auto ur de 3 axes pr incipaux : haut débit , sécurité, Q oS. L'idéal serai t de définir un standard re groupant ces 3 aspects en mêm e temps. Haut débit : 802.1 1g utilise une technique radio appelée OFDM. Au lieu d'envoyer les bits de donn ées de façon séq uentiell e à un haut débi t, OFDM en voie de multiples flots de donn ées en parallèle. 802.1 1g opère dans la ba nde ISM des 2. 4 GHz. La norme 802.1 1a dénommée W i-F i 5 par la WECA, utilise la bande U-NII des 5 GHz qui offre une lar geur de bande plus importante (300MHz) et qui est beaucoup m oins encombrée que la bande ISM des 2. 4 GHz. Par contre, elle est tota lement incompatible avec les autres normes physiques. Sécurité : La mét hode de sécurisatio n de la no rme 802.1 1 appelée WEP (Wi red Equivalent Privacy) utilise un codag e sur 40 ou 128 bits et utilise l'algorit hme RC 4. Mais WEP possède de nombre ux points faibl es (Schwenck , 2002) . L'IEEE dével oppe donc actuellem ent une nouvel le norme de sécurit é, 802.1x qui pourra être ap pliqué à tous l es réseaux IEEE (filaire ou non). Cette architecture devrait fournir des syst èmes d'aut hentification, de cryptage, d'intégrité de message et de distrib ution de clés. Un autre standard, 802.11i, définit les différents niveaux de sé curité à im plémenter dans les W LAN 802.1 1a, g et b. Ce standard a été ratifié en mars 2004. QoS : La Qualité de Service (QoS) est définie par le protocole 8 02.1 1e. Celui-ci fournit de l a QoS pour tous les types de flux de do nnées (audio ou vidé o). Il permet à cha que flux de données d' employer une politique différente. Par exemple, un flux vidé o pourra subir un trait ement dif férent de cel ui subit par un fl ux de données classique . La QoS est esse ntielle po ur supporter des f lux vidéo o u audio. 4 Résultats et discussion 4.1 Ch oix de la mé thode de com pre ssion Il est admis que l es méthod es de compres sion par transformation sont les plus ef ficaces en terme de taux de compression. Pa rmi celles-ci, l a méthode JPE G largement utilisée dans les applications existantes montre ses limites pour les forts taux de co mpression avec l’apparit ion de l ’effe t de bloc (import ante dégradation de l’image ori ginale). La méthode de transform ation par les on delettes qua nt à elle est une méthode globale qui travaille sur l’ens emble de l’image sans découpage et fa it apparaître un flou pour les forts taux de compression ; c’est en l’ occurrence la technique utilisée dans le format Jpeg200 0. Pour la mise en œuvre d e l’application, no us avons choisi d’implémenter l’analyse multi-résolutions par la méthode du c odage en sous -bandes. Not re méthode sera donc basée en partie sur les techniq ues utilisées dans la norm e JPEG2000. Nos im ages sont au format PGM équival ent au form at DICOM ou B MP et no us ne considèrero ns qu’un coda ge en 256 ni veaux de gris (8 bits). Nous associerons cette technique à la compression RLE suivie de celle de Huffman. Pour la com pression d’une s équence d’im ages, le principe adopté s’appu ie sur un codage utilisant les relations inte r- images. Afin de pouvoir di stinguer l es différe nces entre ces résolutions d’im ages et ratios de compression, nous utilisons dans un premier temps des images non m édicales pour lesq uelles nous sommes plus aptes à juger de la qualité restituée (i.e. Lena, boat, goldhill,…). L ’IRM a été également retenu pour cette étude. En effet la qualité des images obtenues par cette modalité en terme de contraste, de bruit et de finesse de l a texture, se prêt e bien à l’évaluation des per formances de la métho de de compression. Les séquences cérébrales sont les plus utilisées et ont donc été naturellement exploitées. 4.2 Choix du taux de compr ession Dans le contexte particulier de l’imagerie médicale, la compression d’information ne doit pas conduire à des e rreurs d’i nterprétati on et de diagnostic. L ’évalu ation de la qualité de l’image reconstruite ne peut pl us alors se c ontenter d es critères classiques : erreur quadratique m oyenne, ra pport signal sur bruit, écart type, etc . Un protoc ole particul ier d’évaluat ion psych o- visuel a été mis en place par le LISA (Cavaro-Menard, 2004). Il a nécessité la collabor ation de plusieurs médecins à qui ont été proposées plusieurs séries de séquences compressées à dif férents taux. De nombreux critères tels que la netteté d es sillons et des bords, la distinction entre les surfaces grises et les surfaces blanches, la visualisation des petits vaisseau x, l’apparition de l’effet de flous/blocs ont été soumis à l’appréciation des examinateurs perm ettant ainsi d’évaluer la qualité visuelle des images reconstruites. D’après ces études menées sur l’évaluation qualitative de structures anatom iques et path ologiques, il semblerait qu’avec la techni que des on delettes (JPEG2000), l e taux de com pression n’ay ant pas permis la modification d’ un diagnosti c par les médecins est de 20 (Cavaro-Menard , 2004). Nous avons donc re pris ces résultats qui répondent parfaitement à l’objectif de cette prem ière étape et nous retenons donc la val eur 20 comme ta ux de compression acceptable, dans l e cas de la compression des images biomédicales par la méthode des ondelettes . SETIT2005 Figure 7. Images compr essées r espectivement au format JPEG et JPEG2000 avec un CR de 55. 4.3 V alida tion de la qualité des images médicales La validation de la qualité des images sera faite dans un premier temps à l’aide d es critères mathématiques courants : EQM ( Erreur quadratiqu e moyenne ) et PSNR ( Pe ak signal/n oise Ratio ). Ils seront éventuellement com plétés par une appréciation visuelle avec l’assistance de praticiens confirmés. 4.4 T aille des fichiers images compressées pour différentes modalités. Le T ableau 5 donne la taille des fichiers pour les images biomédicales com pressées respectant le critère sur le taux de compression justifié pr écédemment. Modalités Format Nbr bits/pix. CR T aille compressée (Kbit/Ko) Nbr Bits/pix. IRM 256*256 16 20 51,2/6,4 0,8 IRM 512*512 16 20 204,8/25,6 0,8 Radiologie numérique 2000*2000 16 20 3125/390,7 0,8 T ableau 5. T ailles d es fichiers compressés pour différ entes moda lités 4.5 Débit estimé pour la transmission Le débit estimé nécessaire à la transm ission de ces images compressées sur un réseau pour une séquence de dix im ages/seconde : Images de 256*256 : 51,2*10 = 512 Kbit /s Images de 512*512 : 204,8*10 = 2 Mbit/s Images de 2000*20 00 : 3125*10 ≈ 30,5 Mbit /s 4.6 Les contr aintes du réseau sans fil La description des dif férents résea ux sans fi l ainsi que les éléments du T ableau 5 confi rme bien que la norme 802.1 1 est la plus adaptée da ns le contexte qui est celui de la transmission d’images biom édicales au niveau LAN, par rapport à ses principaux c oncurre nts que sont HiperLan et Bluetoo th. Ce choix tient compte des aspects liés à la transmission imposée par le canal : les débits associés à la qualité minimum reco mmandée pou r une exploitati on d’images m édicales, les m odes transfert, les modes d’accès, les statistiques d’erreurs, le délai, la bande pas sante ai nsi que le prix de re vient d’une installation pour un typ e de réseau sans fil. Le type de m odulation perm et d’obtenir un débit plus ou moins important : 54 Mbit/s théorique maximum pour la norm e 802.1 1g. Cha cune de ces modulations es t plus ou m oins sensible au SNR, ce qui provoque une ajustement au tomatique du débit lorsque le BER6 dépasse certains seuils, et inversement lorsque le BE R augmente. C eci est notamm ent dû au fait de ne plus pouv oir discerner les diffé rents symboles. 802.1 1 802.1 1a 802.1 1b 802.1 1g Standards approuvés Juillet 1997 Septembre 1999 Septembre 1999 Juin 2003 Bande passante disponible 83,5 Mhz 300 Mhz 83,5 Mhz 83,5 Mhz Nbr canaux non recouvrant 3 4 3 3 Débit par canal (Mbps) 1, 2 6,9,12,18,24, 36,48,54 1, 2,5.5,1 1 1,2,5.5,9,1 1,22 , 24,33,36,54 Débit par type de modulation (Mbps) D QPSK (DSSS:2) D BPSK (DSSS:1) 4 GFSK (FHSS:2) 2 GFSK (FHSS:1) B PS K (6,9) QPS K (12,18) 16-QAM (24,36) 64-QAM (48,54) D QPSK/CCK (5.5, 11) D QPSK (2) D BPSK (1) OFDM/CC K (6,9,12,18,24, 36,48,54) DQPSK/CC K (5.5,1 1,22, 33) DQPSK (2) DBPSK (1) compatible 802.1 1 W i-Fi5 Wi -Fi W i-Fi Figure 8. Les techniques de modulati on pour les standar ds de la norme 802.1 1 4.7 Choix des hypothèses sur le débit d u réseau La norme choisie pour la m ise en œuvre de cette application est le 802.1 1g capable de fournir un dé bit théorique maximum de 54 Mbps. Afin de nous placer dans des con ditions de f onctionnem ent reflét ant un contexte réaliste et ainsi tenir compte des inconvénients inhérents aux t ransmissions sans fil (affaiblissem ent du signal , erreurs de transmission), nous décidons de: √ considérer un débit moyen de 11 Mbits/s (le cas du 802.11b) étant do nné que les conditions permettant la transmi ssion avec le dé bit de 54 Mbits/s ne sont, sur le terrain, que très peu probable. √ considérer la retransm ission systématique de chaque trame (paquet ) de données due a l’altération des trames transmises (Fainberg, 2001). 4.8 Choix de la norme et du pr otocole de haut niveau Le choix du prot ocole TFTP se justifie dans sa simplicité de mise en œuvre mais surtout par sa faible surcharge : en effet ce protocole utilisant le protocole simple UDP , la trame envoy ée à la couche M AC, est ainsi plus petite qu’avec le protocole TCP . L ’incon vénient majeur de ce choix est l’impo ssibilité de vérifier l ’intégri té des données transmises entre la 6 BER : Bit Error Rate SETIT2005 couche transp ort et la cou che MAC car a ucune vérification n’est effectuée lors de ce transfert. Ce point sera éventuell ement à voir lors d’un travail approfondi s ur cette appl ication. Dans la mesure où nous travaillon s dans un environnement relativem ent peu perturbé pour ce prototype logiciel, aucune pe rte sensible n’altère les résultats obtenus sur la qualité des images biomédicales. Cette manipulation pose le problème de la sécurité des informations transitant sur les réseaux san s fil : bien que la norme 802. 1 1g me tte en œuvre de s mécanismes de sécurité, ceux- ci ne seront pas mis en œuvre dans le cadre de ce travail . On peu t toutefois pressentir une bai sse des perform ances dues notamme nt au temps de calcul non négligeable des algorithmes de cryptographie. 4.9 Estimation sur le débit réel L ’objectif ici, est d ’estimer le débit qu’il est possible d’obt enir en tena nt compte de l ’ensemble des contraintes li ées aux stan dards 802. 1 1 ainsi qu’aux imperfections du support de transmission. Celui-ci permettra not amment de régler de faç on optima le le temps inter-balise du mode infrastructure pour le standard 80 2.1 1 ( Figur e 9 ). Figure 9. Ges tion du temps par le poin t d’accès La valeur par défa ut de ce param ètre est 100ms. O n prévoit le réglage de celui-ci afin de pe rmettre la réception de l’ensemble de s paquets de données d’une même im age dans une seule période sans contention (PCF). Connaissant le déb it, il faut ensuite estimer la taille de la trame devant être transmi se ainsi que les diffé rents élément s de protocole de vant être pris e n compte. La taille après compression pour des images de résolution 512*512 , est de 204,8 Kbit ou 25,6 Koctet ( T ableau 5 ). L e Protocole TFTP fragmente le fichier de l’image par paquet de 51 2 octets. Cette taille de fragmentation est choisie en respectant les spécifications pour ce protocole mais également parce que la transmission par petits paquets de données est recommandée pour les liaiso ns hertziennes dans l a mesure où la pert e d’un paquet de données nécessite la retran smission de cel ui-ci. Une étude réalisée par D. Dhoutaut et I. Guérin-Lassous montre que la fragm entation est égalem ent un paramètre important agissant directem ent sur le débit (Dhoutaut & al., 200 3). Je proposerai une estimation du débit en fonction de trois ni veaux de fragmentations distincts : 512, 1024, 2048, les d eux premiers étant inférieurs au seuil de fragmentation annoncé dans l’article cité précédemm ent. Scénario 1 : le mode Ad-Hoc sans réservation de support On choisit p our commencer l e mode Ad-Hoc (DCF) sans mécanism e de ré servation (R TS/CTS). La Figur e 10 illustre le scénario pour lequel on prévoit de transmettre chaque trame de données de ux fois et de simuler ainsi des défauts de transm ission. C’est le mode fragm entati on « burst » . Figure 10. Séq uence de transmission en mode DCF avec perte d’une trame On obtient par le calcul, pour ce m ode, un tau x de transfert ef fectif de 3.16 Mbits/ s ( Figure 1 4 ) pour le fichier image de 25.6 Koctets. Scénario 2 : le mode Ad’Hoc avec réservation de support De la même manière que dans le scénario 1, on peut quanti fier la perfo rmance en term e de débit pour le mode Ad’Hoc avec un mécanisme de rés ervation de médium (R TS/CTS). On rema rque que l’on t rouve deux tram es de plus dans l a séquence. On vé rifie l’impact de celles-ci sur le débit du réseau. Figure 1 1. Séquence de transmission en mode DCF avec RTS/CTS Scénario 3 : le mode P CF Le temps dans la période sans contention étant primordial, les accusés de réception, le pol ling et le transfert des d onnées sont com binés dans une m ême trame. La Figur e 12 illustre le scénario pour lequel o n prévoit également de tran smettre chaque tram e de données deux fois . Figure 12. Séquence de transmission avec perte d’une trame : mode PCF SETIT2005 Résultats et discussions L ’application de la compression par la m éthode des ondelettes fo nctionne et per met de décompos er une image de so n choix e n sous-bande s. Les résultats sur la Figure 14 montrent que nous sommes loin des débits th éoriques maximum annoncés par la norme IEEE 802.1 1. En effet l’ajout d’inform ations permet tant la détect ion, la synchronisation, la sécurité des données, la gestion , alourdit l’e nsemble des do nnées de l’image. T outefois, ceux-ci permettent de ré pondre au cahier des char ges dans la me sure où la trans mission d’une séquence d’images de résolution 512*51 2 avec une caden ce de 10 images/s peut être transmise sans autre traitem ent : le débit estimé est d’envir on 3,2 Mbit/s , alors que la bande passante ef fective pour la norme 802.1 1b à 1 1 Mbit/s. Durée émission d’une image pour 802.1 1b à 11 Mbps (en ms) Durée émission d’une image pour 802.1 1g à 54 Mbps (en s) Image Résolution DCF DCF RTS/CTS PCF DCF DCF RTS/CTS PCF IRM 256*256 16,6 16,6 16,5 8,1 8,1 8,0 IRM 512*512 66,4 65,6 65,5 32,3 31,6 31,4 Radio. Num. 2k*2k 1006,3 991,0 990,9 487,7 472,4 472,2 T ableau 6. Synthèse des temps de transmission d’une image Figure 13. Com paraison de l’ensemble des débits ef fectifs Figure 14. Comparaison de l’ensemble des durées de transmission Le T ableau 6 nous m ontre que l’éca rt type des durées nécessaires à la tr ansmission d’une image est très faible et homogène pour chaque val eur de débit du réseau 802.1 1 et pour trois types d’images. Pour les im ages IRM, l a norm e 802.1 1b à 1 1 Mbits/s peut assurer le transfert d’une séquence d’image en respectant la cont rainte de 10 images/s. Ce qui n’est toutefois pas poss ible avec des images de radiologie numérique de 2000*2000 pixels dans l a mesure ou la transmissi on d’une seul e image prend une seco nde entière. La durée de la période sans co ntention à initialiser sur le point d’accès, de manière à permettre la transmission de l’ensemble des données du fic hier image dans une seule période, doit être au moins égale à 67 ms. Le point d’accè s WR T54G (Linksys) permet le réglage de plusieurs pa ramèt res dont l’int ervalle entre deux balises « Beacons ». Nous ne considérons pas dans notre cas de comm unication aut re que la nôtre dans l e mode PC F . On remarque avec les scénarios étudiés que le mode de fonctio nnement ne cha nge pas le comportem ent global de l ’application : pour un transfert avec des tailles de paquets et une modulation identiques, la transmission d’ une image pre nd le même tem ps (à 1 ms près). Le choix du m ode de fonctionnem ent ne dépend donc pas directem ent du débit attendu mais très certainement d’un critère su r la qualité de la communication dans le cas d’un réseau de plus de deux en tités (partage équ itable du suppo rt, gestion temps réel, limitation des collisions…). Si l’on voulait transmettre des images de tailles plus importa ntes, il faudra it alors consi dérer par exemple le mécanisme dé tectant les redondances temporelles existant dans la norme MPEG et réduire ainsi la masse des données po ur une séquence d’images. Dans le cas d’une séque nce d’images de résolution 2000*20 00, le débit estimé est d e 30,5 Mbps ( T ableau 5 ). La transmission d’une seule im age se ferait en 1 seconde ( T ableau 6 ) pour un débit théorique de 1 1 Mbps et e n 500 m s pour un dé bit théorique de 54 Mb ps, ce qui ne répond plus au cahier des char ges que l’on s ’est donné car il est impossible de transmettre 10 im ages par seconde. La méthode m ise au point s’avère adapt ée à la compression des im ages biomédicales. Elle permet d’atteindre, de manière satisfaisante, un taux de compression de 20. Com parés à d’autres codages dont le JPEG , les résultats obtenus par les ondelettes se montrent supérieurs en terme de qualité des images reconstruites. 5 Conclusion et perspectives Ce travail a permis la mise au po int d’une méthode efficace de compression d’im ages médicales. Le caractère irréversibl e de cette m éthode représente aujourd’h ui un inconvéni ent m ajeur dans la mesure où elle n’of fre pas les gara nties éthiques et l égales de reconstruction exacte de l’image initiale. Cepend ant les méthodes d e compression à perte sont les seul es à autoriser des taux de compression élevés. A terme elles constituent une répon se à l’importance grandissante des p roblèmes li és à la volonté de développer les applicatio ns de télémédecine, où disponibilité et rapid ité de transfert sont des paramètres cri tiques. Cett e application ne manquera Synthèse dé bit ef fecti f 0, 0 0 2, 0 0 4, 0 0 6, 00 8, 0 0 1 0, 00 1 2, 00 1 4, 00 1 6, 0 0 0 1 0 2 03 04 05 06 0 Débit 802.11 (M Hz ) D é b it effec tif (M H z ) Paquet 5 12 DCF s im pl e Paquet 5 12 DCF R eservati on Paquet 5 12 PC F Paquet 1 024 PC F Paquet 1 024 DC F sim pl e Paquet 1 024 DC F Reservat ion Paquet 2 048 PC F Paquet 2 048 DC F sim pl e Paquet 2 048 DC F Reservat ion synthèse du ree transmi ssion 0 , 0 0 0 0 0 , 1 0 0 0 0 , 2 0 0 0 0 , 3 0 0 0 0 , 4 0 0 0 0 , 5 0 0 0 0 , 6 0 0 0 0 1 02 03 04 05 06 0 D é bit 802.11 durée de tr ansmissi on d ' une image (s) mod e PCF mod e DC F simpl e mod e DCF rés erv ati on SETIT2005 pas d’être am éliorée dans ses per formances de compression, de débit m ais aussi de sécurité pour enfin aboutir à un outil de diagnostic à d istance réclamé par les praticiens, médecins et bien d’autres. La norme 802.1 1 de l'IEEE apparaît comme la mieux adaptée aux réseaux de type WLAN bien que celle-ci soit encore en cours de dével oppement, notamment pour ce qui est de la sécurit é des réseaux sans fil haut débit. Pour ce qui est de son fonctionnem ent, le m ode Ad Hoc présente e ncore des faiblesses puisque aucun déterminisme n’est assuré. En effet , il est impossi ble de garantir l a date de traitement d’une trame. Bien qu'il offre une liberté moindre pour l'uti lisateur et un coût de mise en place supérieur au m ode Ad-Hoc, le mode infrastructure est préféré car , contrairement au mode Ad-Hoc, celui-ci garanti un m inimum de déterminisme : on est assuré que l’image sera traitée dans le temps imparti et à la cadence de 10 images/seconde dans des cond itions moyennes de fonctionnem ent. Un temps de super -trame égal à 100 m s permettra le traitement de la séquence d’im age comme cela est prévu dans le cahi er des char ges. Il ne reste alors, qu’à peine la moitié de la bande passan te pour le reste des communicat ions en mode DCF . Quand aux pl ates-formes de dével oppement, l es capacités of fertes par les équi pements mobi les sont encore loin d'égaler celles d'équipem ents "standard", ce qui limite fortement les possibilités de développement d'applicati ons réelleme nt performant es. Une améliorati on des résultats obtenus peut se faire pour les technologies de transmission actuelles en travaillant essentiellement au n iveau de la couche application, en augmentant le ratio de compression tout en conserv ant le critère de qualité, mais on peut toutefois espér er des améliorati ons au niveau de la technologie de s réseaux sans fil sur : √ L’amélioration de la couvert ure radio : cela se fait dans les pays qui l e permettent en au gmentant l a puissance. Des travaux réalisés par la COMETA (créée par IBM, AT&T et Intel) devraient permettre d’ét endre la couve rture sans a ugmente r la puissance. √ L’amélioration du débit : l’IEEE 802.11n prévu pour 2005/ 2006 perm ettra des débits théoriques de 108 Mbit s/s et m ême jusqu’à 32 0 Mbits/s . √ Les nouvelles topologies : le mode av ec ou sans point d’accès qui permet de réaliser un réseau où les équipem ents ne peuvent comm uniquer qu’avec leurs voi sins imm édiats. Les terminau x effectuent un routage pou r achemi ner les données de proche en proc he. Remerciements Les auteurs tiennent à remercier le Laboratoire d’Inform atique Industriel le et d’Autom atique pour son soutien. Références (Shannon, 1948), C. E. Shannon, A mathematica l theory of communication , Bell System Tec hnica l Journal, vol. 27, pp. 379-423 and 623-656, July an d October, 1948. (Cavaro-Menard, 2004), C. Cavaro-Menard – Groupe signal et image – LISA CNRS-FRE 2656 – Centre Hospitalier Universitaire d’Angers – Mise en place de paramètres quantitatifs caractérisant la dégr adation engendrée par une chaîne de compression en ondelettes (JPEG2000) . 2004 (Mercier, 2004), Gilles Mercier . Wi-Fi – 802.11 - Administration & sécurité des réseaux sans fil, 2004. (Schwenck , 2002), A. Schwenck – Séc urité des systèmes d’information , CNRS.N°40, juin 2002. (Fainberg, 2001), A. Fainberg, a performance analysis of the IEEE 801.11b LAN in presence of Bluetooth PAN , Thesis, June 2001. (Dhoutaut & al., 2003) D. Dhou taut, I. Guérin -Lassous - Expérimentations avec 802.11 dans des configurations Ad’Hoc , ARES/CITI. 2003.