CN107241383A - 符合dicom标准的网络通信模块 - Google Patents

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陈卫单
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Abstract

本发明公开一种符合DICOM标准的网络通信模块，包括会话层、表示层和应用层，其中，会话层建立在TCP/IP层之上，TCP/IP层建立在网络层之上，网络层建立在数据链路层之上，数据链路层建立在物理层之上，网络通信模块覆盖于会话层、表示层和应用层之上，对每一层进行符合DICOM标准的构建，包括各种服务函数的定义与参数的定义等，从而构建出网络通信模块，规定不同设备之间进行医学影像传输的方式，从而实现医学影像的传输。

Description

符合DICOM标准的网络通信模块
技术领域
本发明涉及网络通信技术领域，特别是指一种符合DICOM标准的网络通信模块。
背景技术
DICOM标准即医学数字成像和通信标准，它定义了质量能满足临床需要的可用于数据交换的医学图像格式，对医学数字图像的采集、归档、通信和显示方法等做出规定，使得医学数字图像能够在不同的设备之间进行标准化的传输。
OSI七层模型将网络通信分为七层，分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。这一种网络模型为网络通信提出了一种基本的架构，使得不同体系结构的网络得以实现互联。而在医学影像信息系统中，由于DICOM标准的采用，不同仪器之间的传输需要符合DICOM的相关标准，需要构建出一个符合DICOM标准的网络通信模块，从而实现不同仪器之间医学影像的传输。
发明内容
针对背景技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种符合DICOM标准的网络通信模块，规定不同设备之间进行医学影像传输的方式，从而实现医学影像的传输。
本发明的技术方案是这样实现的：一种符合DICOM标准的网络通信模块，包括网络通信模块包括会话层、表示层和应用层，其中，会话层建立在TCP/IP层之上，TCP/IP层建立在网络层之上，网络层建立在数据链路层之上，数据链路层建立在物理层之上，所述会话层用于进行通信的双方规定通信的具体方式，对请求连接、接受/拒绝连接、终止连接以及数据交换的方式做出规定，所述会话层分为两个部分，包括上层关联服务和DICOM上层协议，其中DICOM上层协议直接与TCP/IP层对接，而上层关联服务负责与表示层进行关联；所述表示层又叫做DIMSE协议机，用于为不同客户端提供传输过来的信息或数据的转换内码，能够解读信息或数据的同时还能提供C-FIND、C-STORE的服务；所述应用层分为两个部分，分别是服务类和信息对象，服务类通过代码调用各种函数封装各种方法，从而实现打印、Worklist查询的功能；信息对象指的是服务类所作用的对象，与表示层进行关联。
在上述技术方案中，构建所述会话层时，需要建立dul.h文件和assoc.h文件。
在上述技术方案中，所述dul.h文件中定义了与网络相关的各种服务函数，将建立网络连接的方法封装起来，这些服务参数通过调用了TCP/IP层的函数，套接字socket函数实现；
在上述技术方案中，所述assoc.h文件负责定义dimse层中各个服务函数的网络连接参数，通过利用DICOM上层协议中的各种函数实现；assoc.h文件定义的结构包括表示信息上下文、抽象语义、传输语义，使dimse层中的函数得到实现网络连接的参数，通过各种文件的构建，构建出关联控制服务单元，用于确定、维持或终结两个应用之间的连接。
在上述技术方案中，：所述服务单元提供五种服务，包括A-ASSOCIATE、A-RELEASE、A-ABORT、A-P-ABORT、P-DATA。
在上述技术方案中，所述信息对象通过DICOM网络传输获得或者通过本地创建获得。
在上述技术方案中，所述信息对象为CT图像、X光图像，存储于客户端本地。
在上述技术方案中，构建所述应用层时，首先需要通过代码调用下层的各个函数，将各个方法封装为一个服务类，提供给客户端调用；另外需要构建一个本地的数据库，存储各种信息对象，作为服务类作用的对象。
本发明符合DICOM标准的网络通信模块，包括会话层、表示层和应用层，其中，会话层建立在TCP/IP层之上，TCP/IP层建立在网络层之上，网络层建立在数据链路层之上，数据链路层建立在物理层之上，网络通信模块覆盖于会话层、表示层和应用层之上，对每一层进行符合DICOM标准的构建，包括各种服务函数的定义与参数的定义等，从而构建出网络通信模块，规定不同设备之间进行医学影像传输的方式，从而实现医学影像的传输。
附图说明
图1为本发明结构框图；
图2为本发明中应用层构建流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明所述的一种符合DICOM标准的网络通信模块，包括会话层、表示层和应用层，其中，会话层建立在TCP/IP层之上，TCP/IP层建立在网络层之上，网络层建立在数据链路层之上，数据链路层建立在物理层之上，网络通信模块覆盖于会话层、表示层和应用层之上。
在构建该通信模块时，需要自下往上构建，上一层的源代码实现需要依赖于下一层的函数，下一层是往上一层构建的基础。因此我们需要从下往上逐层构建该通信模块。
第三层：会话层，会话层建立在TCP/IP层之上，主要负责为进行通信的双方规定通信的具体方式，对请求连接、接受/拒绝连接、终止连接以及数据交换的方式做出规定。当客户端提出服务的请求后，需要经过会话层向服务端提出连接的请求，会话层发出包含该客户端的AE title和请求内容到服务端的会话层，服务端接受连接之后即成功建立连接。因此，会话层又叫做DICOM协议层。
会话层分为两个部分，包括上层关联服务和DICOM上层协议。其中DICOM上层协议直接与TCP/IP层对接，而上层关联服务负责与上层进行关联的协商。在构建该层时，需要建立两个文件，首先是dul.h文件，这一文件中定义了与网络相关的各种服务函数(比如DUH_InitiateNetwork函数)，将建立网络连接的方法封装起来，这些服务参数通过调用了TCP/IP层的函数，即套接字socket函数实现。在dul.h文件的上层，第二个建立的文件是assoc.h文件，这个文件负责定义dimse层中各个服务函数的网络连接参数，通过利用DICOM上层协议中的各种函数实现，比如ASC_InitiateNetwork调用的是DUL_InitiateNetwork函数。这一文件定义的结构包括表示信息上下文、抽象语义、传输语义等，使得dimse层中的函数得到实现网络连接的参数。
通过各种文件的构建，构建出关联控制服务单元(ACSE)，用于确定、维持或终结两个应用之间的连接，其中提供五种服务，包括A-ASSOCIATE、A-RELEASE、A-ABORT、A-P-ABORT、P-DATA。
第二层：表示层。表示层又叫做DIMSE协议机，其作用在于为不同客户端提供传输过来的信息或数据的转换内码，使得系统能够解读这些信息或数据，同时还能提供C-FIND、C-STORE等各种服务。DIMSE服务类型共有11种，如下表所示：
名称 分组 类型
C-STORE DIMSE-C 操作
C-GET DIMSE-C 操作
C-MOVE DIMSE-C 操作
C-GET DIMSE-C 操作
C-ECHO DIMSE-C 操作
N-EVENT-REPORT DIMSE-N 提醒
N-GET DIMSE-N 操作
N-SET DIMSE-N 操作
N-ACTION DIMSE-N 操作
N-CREATE DIMSE-N 操作
N-DELETE DIMSE-N 操作
构建这一层的方法是：创建dimse.h文件，其中包含各种信息的结构体，规定网络传输各种信息构建的方式(如T_DIMSE_Message、T_DIMSE_C_EchoRQ、T_DIMSE_C_EchoRSP等)；另外需要定义各种服务的函数(如DIMSE_echoUser、DIMSE_sendEchoResponse、DIMSE_storeUser、DIMSE_storeProvider等)，通过调用assoc.h文件中的网络连接参数规定各种函数网络连接的方式。
结构体和服务函数定义完成后，将其封装起来，通过编码构建成11种DIMSE服务类型，如上表所示。
第一层：应用层。应用层分为两个部分，分别是服务类和信息对象。服务类通过代码调用下层的各种函数，封装了各种方法，从而能够实现某种功能，如打印、Worklist查询等。而信息对象指的是服务类所作用的对象，这些信息对象可以通过DICOM网络传输获得，也可以通过本地创建获得，比如CT图像、X光图像，存储于客户端本地。
当用户需要实现某个功能时，如需要打印某个图像时，向客户端发出打印该图像的指令，客户端需要调用的服务类是Print，这个服务类中封装了打印图像的方法，运行之后根据图像的地址获得信息图像，从而进行打印。
构建这一层时，首先需要通过代码调用下层的各个函数，将各个方法封装为一个服务类，提供给客户端调用；另外需要构建一个本地的数据库，存储各种信息对象，作为服务类作用的对象。其中，构建流程如图2所示。
以下是结合一实例进行进一步通信模块构建说明：
构建一个符合DICOM标准的网络通信模块的方法如下：
1.构建会话层：在dul.h文件中定义网络连接的相关函数，如DUL_InitiateNetwork。然后在assoc.h文件中定义网络连接相关的各项参数，比如通过调用DUL_InitiateNetwork构建ASC_InitiateNetwork，从而定义信息上下文、传输语义等。
2.构建表示层：通过创建dimse.h文件，定义各种信息结构体和服务函数，包装为11种服务类型。
3.构建应用层：通过封装各种方法成为服务类，比如Retrieve/Query服务类，封装了表示层dimse中的C-FIND方法，用户执行Retrieve/Query服务类之后，应用层的请求发送至表示层，表示层构建了C-FIND信息，通过会话层的建立连接之后，便可以获取目的信息。
综上，本发明符合DICOM标准的网络通信模块，具有以下有益效果：
1.该模块在OSI七层模型的基础上，将上三层即应用层、表示层和会话层进行DICOM标准的匹配，将各种网络连接服务、信息服务进行标准化的设计，使得各层之间能够实现标准化的连接，并且使得传输双方之间能够以统一的标准进行信息传输。如果使用不符合DICOM标准的通信模块，则医学影像的传输难以实现。
2.在应用层中开发者能够根据各种实际需要将各种方法封装起来，同时能够调用下层的各种服务类型，比如C-FIND等等，成为服务类，用户不需要了解具体的实现细节，只要服务类通过一定外部借口与数据源连接，则能实现各种各样的功能，如打印、获取图像等等，实用性较高。
3.在会话层、表示层中构建了各种与网络连接、信息传输相关的服务类型，其中还包括了压缩和解压的方法，使得通讯双方能够使用规定的传输方法进行高效的信息传输，传输速度较高。而普通的网络通信模块缺少表示层和会话层的统一规定，难以实现高速度的传输。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种符合DICOM标准的网络通信模块，其特征在于：所述网络通信模块包括会话层、表示层和应用层，其中，会话层建立在TCP/IP层之上，TCP/IP层建立在网络层之上，网络层建立在数据链路层之上，数据链路层建立在物理层之上，所述会话层用于进行通信的双方规定通信的具体方式，对请求连接、接受/拒绝连接、终止连接以及数据交换的方式做出规定，所述会话层分为两个部分，包括上层关联服务和DICOM上层协议，其中DICOM上层协议直接与TCP/IP层对接，而上层关联服务负责与表示层进行关联；
所述表示层又叫做DIMSE协议机，用于为不同客户端提供传输过来的信息或数据的转换内码，能够解读信息或数据的同时还能提供C-FIND、C-STORE的服务；
所述应用层分为两个部分，分别是服务类和信息对象，服务类通过代码调用各种函数封装各种方法，从而实现打印、Worklist查询的功能；信息对象指的是服务类所作用的对象，与表示层进行关联。
2.根据权利要求1所述的符合DICOM标准的网络通信模块，其特征在于：构建所述会话层时，需要建立dul.h文件和assoc.h文件。
3.根据权利要求2所述的符合DICOM标准的网络通信模块，其特征在于：所述dul.h文件中定义了与网络相关的各种服务函数，将建立网络连接的方法封装起来，这些服务参数通过调用了TCP/IP层的函数，套接字socket函数实现。
4.根据权利要求2所述的符合DICOM标准的网络通信模块，其特征在于：所述assoc.h文件负责定义dimse层中各个服务函数的网络连接参数，通过利用DICOM上层协议中的各种函数实现；assoc.h文件定义的结构包括表示信息上下文、抽象语义、传输语义，使dimse层中的函数得到实现网络连接的参数，通过各种文件的构建，构建出关联控制服务单元，用于确定、维持或终结两个应用之间的连接。
5.根据权利要求4所述的符合DICOM标准的网络通信模块，其特征在于：所述服务单元提供五种服务，包括A-ASSOCIATE、A-RELEASE、A-ABORT、A-P-ABORT、P-DATA。
6.根据权利要求1所述的符合DICOM标准的网络通信模块，其特征在于：所述信息对象通过DICOM网络传输获得或者通过本地创建获得。
7.根据权利要求6所述的符合DICOM标准的网络通信模块，其特征在于：所述信息对象为CT图像、X光图像，存储于客户端本地。
8.根据权利要求1所述的符合DICOM标准的网络通信模块，其特征在于：所述构建述应用层时，首先需要通过代码调用下层的各个函数，将各个方法封装为一个服务类，提供给客户端调用；另外需要构建一个本地的数据库，存储各种信息对象，作为服务类作用的对象。
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