DICOM通信协议的特点和内容概述
DICOM标准的主要特点
DICOM标准的主要特点
是一种上层网络协议
只有在建立“关联”之后,才能进行DICOM命令和数据的发送和接收。
DICOM编码的特点
- 标准定义了26中内部数据类型
- 像素数据的编码支持JPEG的图像压缩
- 图像可以包含缩略图和正常图像,也可以有多帧格式。
- 支持多个字符集
- 通过对象定义“IOD”的形式来完整的建立和定义医疗环境下的数据模型
- 有自己独特的数据模型
- 使用“全局唯一标识”UID在网络环境下唯一的标识各种IOD信息对象,实质不致混淆。
拥有完整庞大的数据字典
内容几乎包含所有医疗环境下的常用数据,可以完整地描述各种医学设备、图像格式数据及病人相关信息。
数据字典的条目以“数据元素”为单位,每个数据元素描述一项数据内容,如病人姓名,检查日期图像格式以及病人相关信息等。
数据字典具有可扩充性。DIOCM预留出数据字典中的一部分,允许各厂家按照标准的格式自定义新的数据元素。
通过服务类概念实现应用层功能
为了完成某个特定的应用功能(如图像管理、打印管理等)DICOM定义了“服务类”的概念。服务类描述了可以对信息对象IOD所做的操作。服务类和信息对象结合起来构成了DICOM的基本单元,称为服务-对象对。
离线媒体支持
DICOM定义了自己的而文件夹结构,用以形成文件集合。此外以“媒体存储特征”的形式定义对数据的不同媒体策略。
不同级别的一致性声明
DICOM标准要求一个实际的通信系统应该有一个一致性声明,用以说明此系统对DICOM标准的支持程度,以及支持那些类型的数据和服务。
面向对象的DICOM信息结构模型
信息对象定义IOD
IOD的含义
IOD是对现实世界中医疗实体的面向对象的抽象,是对一类具有共同属性实体的抽象,而不是代表某个显示 世界的实例。IOD的实例化可以描述一个特定的实体。可见IOD与面向对象编程中的“类”的概念十分相似。
IOD分类
正规IOD代表DICOM模型中单个实体的固有属性
复合IOD是对DIOCM模型中多个实体的一部分信息对象的定义。例如,“CT图像IOD”是一个复合IOD,它包含了图像的固有属性(如图像的摄取日期)和非固有属性(如病人姓名)
复合IOD中包含多个相关的实体,实际上为复合IOD的信息交换提供了一个完整的环境定义。当复合IOD的一个实例通信时,这些完整的环境参数在两个应用实体间交换。
数据编码方式和DICOM文件结构
在DICOM协议中,对高价先存和低价先存都是支持的。在通信协商阶段,双方应协商确定所支持的字节顺序。默认的DICOM传输语法使用的低价先存的编码方式,例如十六进制数据68F4B2CH将编码成2C4BAF68H。特别的所有命令集数据元素(组号为0000H)必须使用低价先存和隐式VR的格式进行传输。
数据集的嵌套
当数据元素的VR类型为SQ时,就表明这是一个数据嵌套(Nesting of Data Sets)。在这个特殊的数据元素中,可以有0至多个条目(Item)组成一个序列,每个条目有分别包含一组特定的数据元素。SQ类型的数据可以中来建造多层嵌套结构。
数据嵌套的实例是所谓的“文件夹”对象。
对于嵌套数据元素,DICOM允许使用未定义长度(FFFFFFFFH)其结束位置有“定界符”确定。定界符是一种特殊的数据元素,可分别确定每个条目的长度和整个嵌套数据元素的长度。
像素数据的编码
像素数据往往是DICOM通信中数据量最大,同时也是最为重要的数据。他用描述每个像素值的方式完成对 整幅图像的传递。像素数据元素被指定为(7FE0,0010)。像素数据可以按压缩方式或者非压缩方式传递,这取决于通信协商阶段所确定的传输语法。其中压缩方式支持多帧图像的传输。像素数据的VR类型可以为OW或者OB。
像素数据由大量的“像素单元组成”,每个像素单元有一个单一的像素值。DICOM定义了一些相关数据元素来规定这些像素单元的结构。通常,使用“分配比特”(0029,0010)、“存储比特”(0028,0101),“高位比特”(0028,0102)来描述一个像素单元。
唯一标识符
为了在网络环境中唯一标识各种信息,DICOm采用了UID的方式。UID定义基于ISO8824标准。一个UID唯一标识符可以用公式表示:
UID = <org root>.<suffix>
代表组织编号(如制造商,研究单位等)
suffix是在次组织范围内的唯一编号。
这两部分均有一串点号隔开的数字组成,如 = .2.840.10008代表“美国电器制造协会”。
DICOM文件结构
由三部分组成:
导言
前缀
数据元素
本文摘自《医学影像处理与分析》