114年:放射診斷(1)

原始影像檔案大小為100,000位元組(bytes),經過壓縮後的影像檔案縮小成為10,000位元組,其資料冗餘(data redundancy)為何?

A10
B0.1
C0.9
D9

詳細解析

本題觀念:

本題測驗的醫學影像處理核心觀念為數位影像的資料壓縮(Data Compression)資料冗餘(Data Redundancy)。在醫事放射領域,醫學影像(如 CT、MRI、CR 等)的檔案容量通常非常龐大,為了有效降低 PACS(醫療影像儲存與傳輸系統)的儲存空間負擔與提升網路傳輸效率,會將影像進行壓縮。

資料壓縮的基礎在於減少影像中的「冗餘(Redundancy)」。資料冗餘是指資料中未提供額外有用資訊、重複出現的片段。在數學上,若將原始資料量設為 n1n_1,壓縮後的資料量設為 n2n_2,則有兩個重要指標:

  1. 壓縮比(Compression Ratio, CRC_RCR=n1n2C_R = \frac{n_1}{n_2}
  2. 相對資料冗餘(Relative Data Redundancy, RDR_DRD=11CRR_D = 1 - \frac{1}{C_R} 或者是 RD=n1n2n1R_D = \frac{n_1 - n_2}{n_1}

選項分析

根據題意已知條件:

  • 原始影像檔案大小 n1=100,000n_1 = 100,000 bytes
  • 壓縮後的影像檔案大小 n2=10,000n_2 = 10,000 bytes

首先計算壓縮比(CRC_R): CR=100,00010,000=10C_R = \frac{100,000}{10,000} = 10

接著計算資料冗餘($

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