DICOM：DICOM Print 服务详细介绍

背景：

昨天专栏中发表了一篇关于DICOM Print的博文DICOM：DICOM Print服务中PresentationContext协商之 MetaSOPClass与SOPClass对比分析，文章从部署中遇到的实际情况出发，对DICOM Print中的连接协商（Association Negotiation）进行了剖析，本文可看做是上一篇博文的补充，重新浏览和整理了DICOM3.0标准中对DICOM Print 服务的介绍，加深对DICOM打印的理解。

DICOM Print服务数据流：

DICOM标准中关于PRINT的详细描述在第4部分附录H中。其中主要有以下几个概念：
Film:在DICOM协议中使用Film来统称不同的Hard Copy，例如photographic film和paper。
DICOM Print的数据流由Print Session、Print Job、Print（hard copy）组成，具体示意图如下：

DICOM Print服务各部分关系

DICOM Print中各对象(这里的对象代表的是DICOM打印操作过程中的某个具体事务，要与面向对象编程中的对象区别开来）之间的包含关系图如下所示，

将上述关系图中的各部分进行打印称之为Print Job。但是在将各部分传送到DICOM Printer打印机之前需要对数据进行变换，主要流程如下：

在Modality and User Sepecific Transformations中包括三种变换：

**1. Modality LUT transformation
2. Mask Subtraction
3. VOI LUT transformation**

Modalit LUT变换是将设备相关的像素数据转换成设备无关数据；
VOI LUT变换是最常用的，也是最长被熟知的，在实际应用过程中最常被用到。类似于DICOM图像处理中的窗宽窗位调节，其作用是打印感兴趣区域到Film中，例如CT中设置软组织或骨骼的窗来进行分别打印，以方便医生观察指定组织。
Polarity变换，用于设置最小像素值对应于黑或白（即0，或255）。该字段(2020,0020)与Photometric Interpretation配合使用。
Presentation LUT，这就是之前提到的在图像显示中常用到的窗宽窗位调节。在图像显示中，Presentation LUT将像素数据转换成设备特定的、人眼可识别的显示数据（Presentation Value，即P-Value）——soft copy；在DICOM打印中年，Presentation LUT将光密度（optical density）用于打印机打印——hard copy。

DICOM Print服务具体实现

通过构造上述各部分以及各种变换，可以实现DICOM打印，其整体流程大致如下,

此外关于具体的实现流程在DICOM3.0第17部分中也已经给出，但是由于17部分中对于Association Negotiation部分介绍不够详细才导致遇到了上一篇博文中的问题。因此下面我会按照DICOM3.0第4部分中对DICOM Print各部分的详细介绍来描述DICOM打印流程，示意图如下:

该图与之前的“DICOM Print中各种对象之间的包含关系图”一一对应，一个是抽象概念之间的关系，一个是DICOM打印具体应用中各部分的关系。这里需要注意的有以下几点：

1） Basic Film Session SOP Instance实例对象是SCU端通过发送N-CREATE指令，由SCP服务端创建的；
2） Basic Film Box SOP Instance实例对象是SCU端在成功创建了Basic Film Session SOP Instance后，再次发送N-CREATE指令，由SCP服务端创建的；
3） SCP端在创建完成Basic Film Box SOP Instance后，会将Basic Film Box SOP Instance关联到其父类Basic Film Session SOP Instance实例对象上，于此同时根据2）中的N-CREATE请求中的Image Display Format参数为每一幅图像创建对应的Image Box SOP Instance。因此上图中Image Box SOP Instance中并未出现N-CREATE操作，因为在创建Basic Film Box SOP Instance时一同创建了。【具体参见DICOM3.0第4部分H4.2.2.1.3】
4） SCU客户端可以通过N-SET指令来设置3）中创建的各个Image Box SOP Instance对象。
5）当1）-4）操作基本完成后，Basic Film Session SOP Instance实例对象通过N-ACTION操作创建出Print Job SOP Instance实例对象，触发具体打印操作，待打印操作完成（或失败）后删除。打印过程中通过N-EVENT-REPORT操作向SCU端反馈具体打印状态。
6） Print Job SOP Class可以看做是一次打印操作，而PRINTER SOP Instance就是该次打印的具体的hard copy。