理解DICOM文件格式：从传输语法到图像编码

"DIcOM文件示例-数据库的发展简史" DIcOM（Digital Imaging and Communications in Medicine）是一种国际标准，用于医疗影像的存储、交换和通信。这个标准确保了不同设备和系统间医学图像的一致性和互操作性。本文将深入探讨DIcOM文件的几个关键概念。 1. 传输语法 传输语法定义了如何编码和解码DIcOM数据。默认的传输语法是隐式小端字节序（Implicit VR Little Endian），它使用无损的JPEG压缩算法。传输语法包括数值表示方法、字节顺序（低位字节优先或高位字节优先）以及压缩格式（如JPEG、RLE等）。例如，32位无符号整数"12345678H"在小端字节序下为78 56 34 12，而在大端字节序下为12 34 56 78。 1. 图像编码 像素数据元（(7fe0, 0010)）是DIcOM文件的核心，包含了显示医学图像所需的数据。相关数据元包括图像帧数、图像行数、图像列数、分配位数、存储位数和最高位数。像素数据的编码取决于这些参数，分配位数大于存储位数，数据可能是压缩的（表示值VR为OB）或未压缩的（表示值VR为OW）。未压缩数据按从上到下、从左到右的顺序编码，压缩数据则可能分段存储，由系列定界项指示结束。 1. DIcOM文件示例 理解DIcOM文件格式可以通过查看其十六进制表示。文件头包含128个字节的00H，接着是ASCII字符'DICM'。数据集从00000084H开始，由一系列数据元组成。每个数据元包括标签（定义数据元类型和位置）、表示值VR（定义数据类型）、值域长度以及数据值本身。例如，标签(0002, 0010)定义文件的传输语法，(7fe0, 0010)表示像素数据元。 2. 数据字典 DIcOM标准的第6部分提供了数据字典，其中列出了所有标签的定义及其含义。每个标签对应特定的含义，如文件传输语法、像素数据编码等。通过解析标签和值域，可以解读DIcOM文件的内容。 3. DICOM与BMP格式 虽然DIcOM广泛应用于医学领域，如CT、MRI和PACS系统，但与BMP（位图）格式不同，BMP是通用的图像文件格式，不包含如患者信息、设备信息等医疗相关元数据。因此，为了在不同系统间共享或进一步处理医学图像，有时需要将DIcOM转换为其他格式，如BMP。 DIcOM文件格式是医疗影像领域不可或缺的一部分，它确保了数据的标准化和可互操作性。理解和掌握其内部结构和编码规则对于医学图像处理和分析至关重要。