dicom文件解析

Dicom全称是医学数字图像与通讯，这里讲diocm格式文件的解读，读取本身是没啥难度的无非就是字节码数据流处理。只不过确实比较繁琐。
dicom中文协议文档：http://download.csdn.net/download/wenzhi20102321/9897014
dicom文件结构：

整体结构先是128字节所谓的导言部分，跳过就是了，接着就是四个字节组成的字符串，然后是dataElement元素依次排列的方式，就是一个dataElement接一个dataElement的方式排到文件结尾.我们要读取dicom里面的各种数据就是在各个数据元素中。通俗的讲dataElement就是指tag，就是破Dicom标准里定义的数据字典，每个dataElement中的tag决定自身或整个文件的某些数据类型或自身dataElement内容类别。
其中tag和VR是要重点理解，也是比较难理解的！

一.标记tag(2字节UInt16分组号和2字节UInt16元素号);

tag是4个字节表示的前两字节是组号后两字节是元素号比如0008（组号） 0018（元素号）。
我们获取dicom里面的数据，就是根据tag，来知道这个dataElement里面是否是我们需要的数据，然后读取该dataElement里面的数据。

一般我们获取dataElement中的数据的主要组号

0002组描述设备通讯，0008组描述特征参数，0010组描述患者信息，0028组描述图像信息参数
还是有很多其他组号的，但是里面的数据不常用到，tag总共大约有2000个，但是我们常用的数据就那么几个！

dicom文件数据中所有dataElement从前到后按tag又可简单分段：文件元tag，普通tag，像素tag。

1.文件元tag（组号+0000）：不受传输语法影响，总是以显示VR方式表示，因为它里面就定义了传输语法；文件元tag的dataElement，并没有多大的意义，它的VF数值是整个组所有dataElement的字节长度，一个dicom中可以只有一个文件元tag，也可以有多个文件元tag。

2.普通tag：除了文件元tag和像素tag，其余的都是普tag数据。包括：图像宽，高，数据传输格式，病人姓名，病人生日，病历医院，病历科室，病情的描述等等数据；

3.像素tag（7fe0,0010）：表示dataElement存储的是病历的图像数据。

上面这段话，信息量其实是很多的，比如什么是显示VR、隐式VR，传输语法又是怎么回事？VR请往下看，传输语法一两句话是说不清楚的！

tag的dataElement结构，分为下面三种：

1.显示VR：VR为OB OW OF UT SQ UN的元素结构

组号	元素号	VR	预留	值长度	数据元素值
2	2	2	2（0x00,0x00）	4	由数据长度决定

组号和元素号组成tag，上面的数组表示给类型占有的字节长度

2.显示VR：VR为普通类型时元素结构（少了预留那一行）

组号	元素号	VR	值长度	数据元素值
2	2	2	4	由数据长度决定

3.隐式VR时元素结构（也就是dataElement中没有VR这个值）

组号	元素号	值长度	数据元素值
2	2	4	由数据长度决定

上面三个表格是从网上获取来的，我在dicom协议中没有看到具体的介绍，也不知怎么验证正确性！
暂时先按照上面的理解，有问题再去思考吧。

dicom文件的所有传输语法（区分显式/隐式VR，litter字节/bie字节）：

最关键的两个tag：

1.tag：0002,0010，决定普通tag的读取方式 little字节序还是big字节序，隐式VR还是显示VR。由它的值决定

2.tag：7fe0,0010，像素数据开始处

dicom文件的tag详解：

http://blog.csdn.net/wenzhi20102321/article/details/75127101

使用工具snate DICOM打开dicom文件，查看数据效果：

工具下载地址，下载后直接用：http://download.csdn.net/download/wenzhi20102321/9895616
上面图片每一行数据就是一个dataElement数据，可以看到tag值，VR值，VL值，VF值。
但是一般工具也是看不到图像的tag数据，因为他的VF数据有几万个字节，怎么显示！

二.值表示法VR- Value Representation(2个单字节Char);

怎么理解VR呢，VR其实就是表示一种类别，表示的是该dataELement的类别。
VR，类似于java的String，Long，VR有LO（LongString长字符串），IS（IntergerString整形字符串），DA（data日期）等等共27中类型。

dicom的VR类型详解：

http://blog.csdn.net/wenzhi20102321/article/details/75127140

数据内容的存储与表现格式与VR是关联的，但比较恶心的是，VR不是一定存在，也就是可能有隐式的情况(需要根据元素标识进行判断)，此外VR的属性还可能是UN(Unknown)等等等等。当然除非你要自己写解析，否则了解到这就可以了。dicom文件中的全体数据必须具有相同的数据结构。

VR和Tag还是很有关联的。
我们知道tag是有很多的，大概2000个，也就是说有2000种tag。
但是VR只有27种。
每一种Tag其实是有一个固定的VR类型，也就是说不同的dicom文件他的同一个tag，VR肯定也是相同的。
但是，不同的tag可能对应同一个VR类型。这就类是于java中的姓名和身份证号码都是String类型的。

三.长度VL-Value Length(2字节UInt16，有些情况是4字节UInt32）

数据长度：所有DICOM数据元素都应该为偶数长度，若为奇数，追加空格或空NULL
得到这个VL的数值大小就知道这个dataElement的字节长度。

四.值VF-Value Field(如果VL=0xFFFFFFFF，则需要一直读到截止符)。

值是整个dataElement里面数据的表现形式，如：用户名，年龄，性别等等数据，当然，图像字节的数据也在对应的VF里面，但是表现不出来。

整理

根据以上的分析相信解析一个dicom格式文件的过程已经很清晰了吧

第一步:

跳过128字节导言部分,并读取”DICM”4个字符以确认是dicom格式文件

第二步:

读取第一部分也就是非常重要的文件元dataElement 。读取tag 并根据0002，0010的值确定dataElement的VR是显式还是隐式和dataElement的传输语法。

其他

一个字节是八位，这是固定的。
机器语言都是二进制（0，1）的数据保存和读取；
一个字节byte就是有八位，比如：0001 0100
但是我们数据的读取都是读取字节byte的，比如前面说的128字节，说的就是128个byte数据
后面四个字节，就是4个byte，这四个字节是可以组成字符串“DICM”
接着就是四个字节的tag，但是这四个字节的tag不能组成字符串
上面说到一个字节是8位，前面四位范围是0000-1111，后面也一样，正好是0到15.
所以一个字节用16进制可以表示为0x00-0xff.同二进制00000000-11111111是一样的。
比如我们看到tag：0020 0010，其实是0x00200010，16进制的！
第一个字节为：0x00
第二个字节为：0x20
第三个字节为：0x00
第四个字节为：0x10
再验证下上面那句话，一个字节8位，所以用一个16进制的数值表示4位，两个16进制的数值就表示8位了！
所有tag四个字节，为啥是8个数值表示！

比如java代码，
读取到dicom的DICOM字符串和第一个：Tag值，VF值

public class ImageDemo {public static void main(String args[]) {getData("D:\\dicom\\test1.dcm");}/*** 读取dicom文件字节流数据看看*/private static void getData(String filePath) {System.out.println("解析文件：" + filePath);File file = new File(filePath);try {FileInputStream is = new FileInputStream(file);//跳过128个字节is.read(new byte[128]);//读取4个字节，要把这四个字节转变成字符串才能看到“DICM”byte[] buf = new byte[4];is.read(buf);String msg_DCM = new String(buf);System.out.println("跳过128后面的四个字节,字节1：" + buf[0] + "，字节2：" + buf[1] + "，字节3：" + buf[2] + "，字节4：" + buf[3]);System.out.println("跳过128后面的四个字节组成的字符串：" + msg_DCM);System.out.println(" ");//获取第一个tag的四个字节is.read(buf);String msg_Tag = new String(buf);System.out.println("Tag的四个字节,字节1：" + buf[0] + "，字节2：" + buf[1] + "，字节3：" + buf[2] + "，字节4：" + buf[3]);System.out.println(" ");//获取第一个VR的两个字节byte[] buf2 = new byte[2];is.read(buf2);String msg_VR = new String(buf2);System.out.println("VR的两个字节,字节1：" + buf2[0] + "，字节2：" + buf2[1]);System.out.println("VR的两个字节组成的字符串：" + msg_VR);System.out.println(" ");//获取第一个VL的四个字节is.read(buf);String msg_VL = new String(buf);System.out.println("VL的四个字节,字节1：" + buf[0] + "，字节2：" + buf[1] + "，字节3：" + buf[2] + "，字节4：" + buf[3]);System.out.println("VL的四个字节组成的字符串：" + msg_VL);System.out.println(" ");//获取第一个VF的四个字节is.read(buf);String msg_VF = new String(buf);System.out.println("VF的四个字节,字节1：" + buf[0] + "，字节2：" + buf[1] + "，字节3：" + buf[2] + "，字节4：" + buf[3]);System.out.println("VF的四个字节组成的字符串：" + msg_VL);System.out.println(" ");} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}}

程序运行后效果：

上面图片标记错了，第一个tag应该是：0002 0000
使用工具查看这个文件，第一个数据也是，这个tag数据：

dicom传输的相关知识也只能介绍到这里，上面很多知识还没有理解透彻，只是把这些知识罗列出来，给大家参考一下！