医学图像存储和传输系统.ppt

2.数据压缩的可能性及其意义 1)数据压缩的可能性 图像数据存在较大的多余度。数据多余度越大，则越适合压缩。许多数据中多余度是固有存在的。 2）数据压缩的意义 减少存储容量； 有利数据传输； 节约费用。 3．图像数据压缩方法 对于不同类型的数据有不同的数据压缩方法。对于图像数据一般采用霍夫曼（Huffman）编码方法、游程长度编码、浮动窗位法等。 1）图像霍夫曼（Huffman）编码方法 在NxN个像素中，各种灰度级出现的概率是不一样的。霍夫曼方法是利用像素灰度级的统计特性，编出平均码最短的编码。并且利用这种编码，经过译码获得原始图像数据。 霍夫曼编码方法（续1） 例如：一个示意图有64个像素，灰度级有8级。如下图所示。 4 4 4 4 4 4 4 0 4 5 5 5 5 5 4 0 4 5 6 6 6 5 4 0 4 5 6 7 6 5 4 0 4 5 6 6 6 5 4 0 4 5 5 5 5 5 4 0 4 4 4 4 4 4 4 0 4 4 4 4 4 4 4 0 图中数字0、1、2、3、4、5、6、7表示灰度。 霍夫曼编码方法（续2） 各个灰度级出现的概率等数据见下表： 灰度级 出现 次数 出现 概率 编码字 -pilog2pi pili 0 8 0.125 0000 0.375 0.5 1 0 0 　 　 　 2 0 0 　 　 　 3 0 0 　 　 　 4 31 0.484 1 0.507 0.484 5 16 0.250 01 0.5 0.5 6 8 0.125 001 0.375 0.375 7 1 0.016 0001 0.095 0.064 总计 64 　 　 1.852 1.923 霍夫曼编码方法（续3） 计算出灰度级出现概率后，将两个最小的概率相加。这里是0.125和0.016相加，得到结果是0.141。然后将两个小的相加，即0.141+0.125=0.266。这个过程一直进行到两个数为止。本例中是0.516和0.484。下一步分配编码字，是上述的逆过程。首先分配0和1给0.516和0.484。而后依次将0，1分配给相加的两个概率，直至完成。这一过程如下图所示： 霍夫曼编码方法（续4） 2）游程长度编码（变步长压缩RLE） 在图像数据中经常会出现连续相同的灰度级，这种情况下，用二进制数表示时有许多相同的编码。这些编码可以省略，达到压缩的目标。例如有256个7级灰度像素，用变步长压缩编码可以表示为：7，256，这样压缩了数据。 1．使用DICOM3的原因 使用DICOM3标准是为了解决医学影像设备之间的互操作性（Interoperability）问题。互操作性是指不同的生产厂商制造的仪器设备之间具有可以相互通讯的能力。 2．DICOM3标准的目标 DICOM3标准的一个重要目标是促进网络环境中医学影像设备之间的互操作性。 该标准促进了影像设备制造商环境中系统的互操作性，但它本身并不能保证互操作性。 另外，DICOM3标准可以促进PACS实现，但是仅仅使用该标准并不能保证PACS所有目标的实现。 3．DICOM3标准应用范围 DICOM3标准属于医学信息科学的范畴。在这个领域中它主要阐明了医学影像设备之间的数字信息的交换。由于影像设备可能与其他医学仪器或信息系统进行互操作，故该标准的应用范围将与医学信息科学范围中的其他领域有一定的重合。 4．DICOM3的主要含义 DICOM3标准阐明了所有声称符合DICOM3标准的设备、信息系统所必须遵循的协议的集合；说明了能够利用上述协议在仪器设备、信息系统之间交换的命令和相关联信息的语法（Syntax）、语义（Semantic）；规定了符合该标准的设备必须提供的信息（一致性说明的内容）。但是它没有给出具体的实现细节和评价一台设备是否符合该标准的测试过程；也没有给出一个用一组均符合DICOM3标准的装置集成起来的大系统所期望有的所有的特点和功能的集合。 5．DICOM标准的内容 DICOM3标准文件主要部分。 第一部分：概况 第二部分：一致性（Conformance） 第三部分：信息对象定义（Information Object Definnitions） 第四部分：服务类对象（Service Class Specifications）说明 第五部分：数据结构和语义（Data Structure Semantics） 第六部分：数据字典（Data Dictionary） 第七部分：消息交换（Message Exchange） 第八部分：消息交换的网络支持 DICOM标准的内容（续1） 第九部分：消息交换的点对点通讯支持 第十部分：用于媒体交换的媒体存储和文件格式 第十一部分：媒体存储应用概述 第十二部分：用于媒体交换的媒体格式和物理媒体