基于DICOM3.0标准的眼底图像格式及传输
2.3.2 DICOM 3.0中的服务类与角色
（1）Service Classes：服务类。SOP是DICOM标准中定义的基本功能单位，为了把相关的基本功能组织起来，DICOM标准中提出了服务类的概念，一个服务类由若干相关的SOP类组成。基于不同的服务类，DICOM的兼容性将有所不同。也就是说任何一个声称兼容DICOM协议的设备并不一定要求兼容DICOM所有的服务类，只要按需所取就可以了。所以声称兼容DICOM协议的设备之间可能出现不兼容现象，例如一个仅仅支持DICOM存储服务的设备是无法与另一个仅仅支持打印服务的设备进行通信的，虽然这两个设备都是DICOM兼容设备。正是基于这种情况，DICOM的一致性声明中才明确要求声明兼容DICOM标准的设备必须提供详细的服务类支持说明[1]；
（2）SCP和SCU（Service class Provider & Service class User）：服务类提供者和服务类使用者。一台装置可以扮演上述两个角色之一，有时候装置的角色是可以互换的
[1]
。
2.3.3 DICOM 3.0中的编码与传输
（1）Preamble：前导，指DICOM文件开头的128个字节；
（2）Prefix：前缀，指从第129个字节开始的依次“D”“I”“C”“M”四个字母，这是DICOM文件的标志；
（3）UID（Unique Identifier）：唯一标识符。DICOM标准中提供了全球唯一的标识符，以便使信息元素在不同地点、不同机构以及不同设备上能够被唯一的识别。标识符由一组由小数点隔开的数字组成，例如：1.2.840.10008.1.2。其中“1”表示国际标准化组织，即ISO，“2”表示ISO成员实体的分支机构，“840”表示成员实体的国家代码，“10008”是为DICOM注册的唯一标识符；
（4）Transfer Syntax：传输语法，可以认为是DICOM应用之间的语言，它可以是Little Endian或者Big Endian编码方式；
（5）Little Endian & Big Endian：有关字节顺序的编码方式。按字节高低顺序从右至左排列数据称为Little Endian编码方式，反之成为Big Endian编码方式。例如一个二进制序列：11111111，00000000它表示两个字节，对它进行Little Endian编码，则该序列变为：00000000，11111111；如果进行Big Endian编码则该序列保持不变。Little Endian是传输语法默认的编码方式；
（6）Tag：标签。数据元素的标识，由两组十六制止数组成，如：（0010，0010），前一组数字表示组号，后一组表示元素号。这里组号“0010”表示改组信息与病人相关，而元素号“0010”则表示该元素的内容是病人姓名；
（7）VR（Value Representation）：数值类型，描述了元素数值的类型，可以被明确定义，也可以隐藏，具体类型将在随后的章节中详述；
（8）VL（Value Length）：数值长度，表示了元素所包含的数值长度；
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（9）VF（Value Field）：数值字段，要求为偶数字节；
（10）Association：联接，指DICOM应用实体之间进行信息交换时建立起来的联接； （11）PDU（Protocol Data Unit）：信息发送的最小单元。
（12）E-R模型：实体——关系模型（Entity-relationship），描述事物（如：患者、图像、临床诊断?等）怎样参与医学影像学诊断，以及它们是怎样相互关联的[1]。
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第三章 DICOM图像文件格式
3.1 DICOM图像文件概述
DICOM 医学图像文件的基本结构DICOM 医学图像文件后缀为“.dcm”，是一个关于信息体实例（SOP Instance）的数据集，这个数据集由很多数据元素组成，包含患者（patient）、研究(study)、序列（series）和图像（image）等四层信息，其中患者（patient）、研究(study)、序列（series）和图像（image）等的相关信息称为元信息（meta information），图像数据（image data）只包含图像像素数据信息[5]。
3.2 DICOM信息模型
DICOM图像信息模型是从放射科处理图像的方式中衍生出来的，它是基于来自不同形态方式上的假设。图像从多种形态上被收集到患者的病历中。患者病历中的图像是以检查的类型(与图像系列有一定的关系)排序。每一种形态类型的用户对这些排序都有自己的术语，如检查、运行、扫描、切片等。当不同来源的图像数据集合到一个单一的环境中，必须将不同来源的图像数据排序，这仅在所有图像数据依照同一个信息模型构造时才有可能。
DICOM的信息模型主要有四个层次，分别是患者、研究、系列和图像层次。这四个层次分别对应了相关类型的信息的生成阶段和不同来源。 （1）患者层次
患者层次包含属于某个研究的患者标识和人口统计信息。由于一个患者可能存在多个研究，患者层次是最高层次(当一个患者的所有信息被考虑时)。然而在通常的实践中是使用研究层次用于对单个的检查请求由不同系统处理的信息的收集。 （2）研究层次
研究层次是在信息模型中最重要的层次。一个研究是某个特定类型检查请求的结果。在一个放射科的所有活动都围绕着研究的正确处理。在研究层次上，保持着标识信息，并可以包含有与同一个研究有关的医院管理信息系统中的信息引用。
一般，一个请求可能会涉及不同形态的检查过程。这导致一个或多个图像的序列，取决于检查所定义的协议。研究作为“根”将所有图像数据收集到一起。一个患者可能由于其它或以前的检查而有多个研究。 （3）序列层次
在研究层次下收集了所有的图像序列。序列层次标识了生成图像的形态类型、序列生成的日期、检查类型的细节和使用的设备。
序列是来自单一形态有关图像的集合。图像组合到序列中的方式取决于它们的临床用途。而图像在形态上是如何获取的对分组并不重要。但是不同的属性将获取标识，并在显
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示图像时表现出来。
在许多情况下，图像关系是通过获取发生的方式定义的。当按顺序地获取具有空间或普通的关系时，这种获取结果的图像可以组成到一个序列中。当存在于图像之间的关系不再有效时，必须开始新序列。 （4）图像层次
信息模型的最低层次是图像层次，每个图像包含获取和位置以及图像数据本身，取决于方法的类型。图像层次包含有一幅(单幅)、两幅(双屏)和在相对短的时间内收集的多幅图像(多帧图像)[6]。
3.3 DICOM信息定义
DICOM标准是要解决在不同的地点、不同设备制造商、不同国家等复杂的网络环境下的医学图像存储和传输的问题。要在这样复杂的情况下能够实现准确的无歧义的信息交换，当然存在许多技术问题，基本问题有语法和语义两大类。
所谓语义的问题就是指交换信息的具体含义。通常人们都是用自己的语言(称自然语言)进行交流，但世界上使用的自然语言种类繁多，还存在二义性问题，表达的意思存在多种含义，使得计算机处理有困难，这在医疗技术方面更是要解决的问题。因此DICOM中专门定义了自己的“语法”和“词汇”。DICOM的“词汇”是用一对整数表示的，称为标记(Tag)，用数据字典给出详细的定义和解释。另外用UID的方法给出唯一标识。 语法则是指信息组成的规则。在DICOM中，数据种类相当多，被分成各个层次，有信息对象定义(IOD)、消息(Message)、命令集、数据集、数据元素、传输语法等。只有通信双方按约定的统一的方法组织数据，才可能准确获得对方传输的信息。
3.4 DICOM文件格式
DICOM提供了一种封装方式，将DICOM信息对象定义IOD的1个SOP实例以数据集的形势封装在1个文件中。DICOM文件一般由一个DICOM文件头和1个DICOM数据集合组成，数据集的字节流位于DICOM文件头信息之后，每个文件包含1个单一的SOP实例。这个实例包含一帧或多帧图像。数据集合就是由DICOM数据元素按照一定的顺序排列组成的[6]。
导言 前缀 数据元素 。。。。。。 数据元素
数据元素 标志符 数据类型 数据长度 数据 图3-1 DICOM文件格式
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