dicom网络通讯入门（2）

第二篇，前面都是闲扯 其实正文现在才开始，这次是把压箱底的东西都拿出来了。 首先我们今天要干的事是实现一个echo响应测试工具 也就是echo 的scu，不是实现打印作业管理么。同学我告诉你还早着呢。本来标题取的就是《dicomviewer 第二弹 之 实现打印管理》名字多霸气，最后我又改回来了。
 
首先你得把数据组织方式搞懂 那就是pdu  和dimse  元素  数据元素。然后基于这之上你得把协商连接这块搞懂 ，协商连接都没通过不用说后面的了。然后你得把实现一个功能 比如打印 ，scu跟scp之间你来我往的 过程和概念搞懂 也就是dimse 然后才是服务类。最够你全都理解了 并且写出东西来了能跟医院的设备正常 连接和操作了，那么恭喜你 差不多了。

最后要说的是： 解析dicom文件那篇你们都已经看过了，dicom网络通讯跟解析文件是一样的 只不过解析的是socket数据流里的 元素 数据结构本身是一样的，然后他有一些规范和标准 ，这就是dimse 和服务类 这些好像都在dicom标准的第四章  第八章 第七章 。

 
实现这一大坨的东西 有点望而却步了吧，其实总结起来就一句话 概括 按照dicom标准 封装数据 处理数据 ，然后根据特殊的参数和应用场景 依规范响应数据，。
 
好废话少说，开工 看过 标准简介那篇博客 的都知道：
PDU是一种数据结构 dataElement是一种数据结构
pdu结构总共7种 其中用于连接控制的就占了6种
A-Associate—RQ PDU
连接请求协议数据单元，用于关联请求。
A-Associate．AC PDU
基于DICOM标准的医学图像通信过程的实现
连接接受协议数据单元，
A．Associate—RJ PDU
连接拒绝协议数据单元，
A-Release-RQ PDU
用于对关联请求的应答。
用于拒绝关联请求。
连接释放请求协议数据单元，
A-Release．RSP PDU
连接释放响应协议数据单元，
A．Abort PDU
传输内容的pdu只有一种P．DATA．TF PDU，
当通讯双方建立了关联之后，就可以使用P．DATA-TF所提供的传输服务来实现不同的通信功能了。
 总之你在进行后面的dimse发送之前先得建立连接，否则你什么也搞不了。
好下面就协商连接的pdu进行分析：

你问这图是怎么来的 dicom 第八章 31页。是不是跟上面说的是一样的 开始两字节 然后4字节表示长度，只不过这个更详细了。协商连接pdu说起有6种 其实有好多是大同小异 比如Associate pdu， 他分rq 和ac  rq是请求 ac是响应。
我把协商连接概述一下

概述之前，什么是通讯：
还是炒剩饭 我又得把以前说过的话像背书一样的背一遍了 其实他确实是那么回事。什么是通讯 ：
命令tag +数据tag  一起组成sop ，就好象说一句这样的话：“把这根萝卜拿去给我切了”    “喏  ，萝卜” 。其实这就是通讯  跟人与人之间传达意思一样。说话的时候太熟练了  没察觉到  你要仔细去想  你自己是一台电脑   ，会是一个什么样的步骤。
网络传输 跟文件组织 是一样的格式 。不过有命令tag 。很多命令tag组合到一堆这称之为dimse。 echo n-create c-find c-store 这些都称之为dimse ，记住没有c-print  大哥
打印管理是由很多组dimse 包括n-create 那些 你来我往的一套组成 比如 先n-create 什么东西 再 n-set什么东西，他有一种逻辑规范 什么参数错误则不进行n-set。这很多组dimse称之为服务类 ，比如打印管理 就是一个服务类。这些规范在dicom标准的第八章有说明。总之在dimse传递之前 你必须得协商连接。
dicom标准的地址是这个http://medical.nema.org/standard.html，英文的 。看也比较困难 装装面子，主要是理解就行了 我看的也是别人翻译的中文的。不过官方的就是官方的 没办法 某些地方你找不到原因 想参照最标准的指示 你还是得硬着头皮去看英文文档。
  
Associate pdu 协商连接的过程：
又说多了 不论如何在进行dimse之前必须得进行连接协商 因为你与别人进行通讯首先你得确定几个东西。 ，谈话的主题是什么，你是用哪国语言。这两个东西一个称之为虚拟语法 abssyntax  一个称之为传输语法 transfersyntax 传输语法其实主要确定两个东西 字节序 和 vr表示方式 ，如果你不知道字节序是什么 请自己百度 vr表示方式 跟文件解析一样的，他们两个一起被称之为表达上下文。注意表达上下文有多个 每个都有id。如果你是scp端 那么连接协商响应 也就是association-ac的时候你要告知 以你scp程序的服务能力可以完成哪些表达上下文的服务 传输语法语法是什么，如果服务不了也要给出对应的上下文id 并进行告知。这样的话scu端知道你服务不了就知难而退 主动断开连接。 其次还有些其他东西比如pdu最大数据长度 一般是0x4000。好了讲完了 这就是协商连接的过程 对照上面的图理解了否。
这是官方的解释：

官方的解释 网络协议是分层的，Dicom ul p ，称之为dicom上层协议。  也就是上图的dicom ul service provider。 反正要按照osi的标准来， 也就是说要定义一个associate-rq 或者 ac的数据结构来，一切的数据序列化或者反序列化都由 dicom ul service provider 来进行，反正只怕忽悠不死你。反正他说是那样说 我们自己按照自己的方式来。
 
好终于要动代码了 ，我喜欢的事情来了 噢啦啦啦。其实这是一个抽象化的过程，把你的想法付诸行动 代码化.就像某人说过的 主要的不是技术 而是思路。分成两步 根据文档定义 associate Pdu的数据结构，遵循上面说的原则 一个associate pdu有多高 pst Item，我们把pst Item定义为子项，然后serial()是associate pdu的网络序列化函数：

  1 public enum PDUTypes

  2     {

  3         AssociateRQ = 0x01,

  4         AssociateAC = 0x02,

  5         AssociateRJ = 0x03,

  6         DataTransfer = 0x04,

  7         AssociateReleaseRQ = 0x05,

  8         AssociateReleaseRP = 0x06,

  9         AssociateAbort = 0x07,

 10 

 11         ApplicationContext = 0x10,

 12         PresentationContext = 0x20,

 13         UserInformation = 0x50,

 14     }

 15 

 16     struct PDUAssociate {

 17         //header

 18         public byte pduType;

 19         public uint length;

 20         public ushort ProteocalVersion;

 21         public string CallEdAE ;//length=16

 22         public string CallingAE ;

 23 

 24         //10

 25         public byte appType;

 26         public ushort appLength;

 27         public string appName;

 28 

 29         //20

 30         public IList<PstItem> pstItems;

 31         //50 userinfo

 32         public byte userinfoType;

 33         public ushort userinfoLength;

 34         public byte maxnumType;

 35         public ushort maxnumLength;

 36         public uint maxnum;//DATA-TF PDU的可变字段的最大长度 一般为0x400 即1024

 37         public byte impType;//关于实现类的

 38         public ushort impLength;

 39         public string impUID;

 40         public byte impVersionType;

 41         public ushort impVersionLength;

 42         public string impVersion;

 43 

 44         public byte[] serial()

 45         {

 46             if (length == 0)

 47                 return null;

 48             MemoryStream _stream = new MemoryStream((int)length + 6);

 49             WarpedStream stream = new WarpedStream(_stream);

 50             #region 序列化aassociateAC PDU

 51             //header

 52             stream.writeByte(pduType);

 53             stream.skip_write(1);

 54             stream.writeUint(length);//最低要94 我去 这是为什么呢

 55             stream.writeUshort(ProteocalVersion);

 56             stream.skip_write(2);

 57             stream.writeString(CallEdAE, 16);

 58             stream.writeString(CallingAE, 16);

 59             stream.skip_write(32);

 60 

 61             //10

 62             stream.writeByte(appType);

 63             stream.skip_write(1);

 64             stream.writeUshort(appLength);

 65             stream.writeString(appName, 0);

 66             //21

 67 

 68             for (int i = 0; i < pstItems.Count; i++)

 69             {

 70                 if (pstItems[i].used)

 71                 {

 72                     stream.writeByte(pstItems[i].pstType);

 73                     stream.skip_write(1);

 74                     stream.writeUshort(pstItems[i].pstLength);

 75                     stream.writeByte(pstItems[i].pstID);

 76                     stream.skip_write(3);

 77                     //if (pstItems[i].used)

 78                         //stream.writeBytes(new byte[] { 0x00, 0x00, 0x00 });

 79                     //else

 80                     //30

 81                     if (pstItems[i].pstType == 0x20)//如果是20则为printSCU

 82                     {

 83                         stream.writeByte(pstItems[i].absType);

 84                         stream.skip_write(1);

 85                         stream.writeUshort(pstItems[i].absLength);

 86                         stream.writeString(pstItems[i].absStr, 0);

 87                     }

 88 

 89                     stream.writeByte(pstItems[i].tsfType);

 90                     stream.skip_write(1);

 91                     if (pstItems[i].used)

 92                         stream.writeUshort(pstItems[i].tsfLeghth);

 93                     else

 94                         stream.writeUshort(0);

 95                     if (pstItems[i].used)

 96                         stream.writeString(pstItems[i].tsfStr, 0);

 97                 }

 98                 else

 99                 {

100                     stream.writeByte(pstItems[i].pstType);

101                     stream.skip_write(1);

102                     stream.writeUshort(0x08);

103                     stream.writeByte(pstItems[i].pstID);

104                     stream.writeBytes(new byte[] { 0x00, 0x04, 0x00 });

105                     stream.writeBytes(new byte[] { 0x40, 0x00, 0x00, 0x00 });

106                 }

107             }

108             

109 

110             //50

111             stream.writeByte(userinfoType);

112             stream.skip_write(1);

113             stream.writeUshort(userinfoLength);

114 

115             stream.writeByte(maxnumType);

116             stream.skip_write(1);

117             stream.writeUshort(maxnumLength);

118             stream.writeUint(maxnum);

119 

120             stream.writeByte(impType);

121             stream.skip_write(1);

122             stream.writeUshort(impLength);

123             stream.writeString(impUID, 0);

124 

125             stream.writeByte(impVersionType);

126             stream.skip_write(1);

127             stream.writeUshort(impVersionLength);

128             stream.writeString(impVersion, 0);

129             #endregion

130 

131             _stream.Flush();

132             byte[] data = _stream.GetBuffer();

133             stream.close();

134             _stream.Close();

135             return data;

136         }

137     }

138 

139     struct PstItem

140     {

141         //20 abstractsyntax transfersyntax传输语法 

142         public byte pstType;

143         public ushort pstLength;

144         public byte pstID;

145         public bool used;

146         //public byte pstRec; //保留字节 有效项是00 00 00 无效项是00 04 00

147         public byte absType;//20的子项 30 40 读取的时候应该跟20一并读出来

148         public ushort absLength;

149         public string absStr;

150         public byte tsfType; //传输语法项 本来也有多个 为了方便只写一个

151         public ushort tsfLeghth;

152         public string tsfStr;

153     }

构建一个associate-rq的pdu 并发送：

 1 public bool associateRQ()//请求建立连接

 2         {

 3             PDUAssociate pdu_ac = new PDUAssociate();

 4             #region 构造associateAC PDU

 5             //10

 6             pdu_ac.appType = 0x10;

 7             pdu_ac.appLength = (ushort)UIDs.DICOMApplicationContextName.Length;//pdu_associate_rq.appLength

 8             pdu_ac.appName = UIDs.DICOMApplicationContextName;//pdu_associate_rq.appName

 9 

10             //20

11             //30 abs

12             //40 transfer syntax

13             pdu_ac.pstItems = new List<PstItem>();

14 

15             PstItem pst_ac = new PstItem();

16 

17             pst_ac.absType = 0x30;

18             pst_ac.absLength = (ushort)UIDs.Verification.Length;

19             pst_ac.absStr = UIDs.Verification;

20 

21             pst_ac.tsfType = 0x40;

22             pst_ac.tsfLeghth = (ushort)UIDs.ImplicitVRLittleEndian.Length;//pdu_associate_rq.pstItems[i].tsfLeghth; 

23             pst_ac.tsfStr = UIDs.ImplicitVRLittleEndian;//pdu_associate_rq.pstItems[i].tsfStr; 

24 

25             pst_ac.pstType = 0x20;

26             pst_ac.pstLength = (ushort)(4 + (4 + pst_ac.tsfLeghth) + (4 + pst_ac.absLength));

27             pst_ac.pstID = 0x01;//表达上下文ID，多个表达上下文的时候以作区分。这里我们为发送方 主动控制为01

28             pst_ac.used = true;

29             pdu_ac.pstItems.Add(pst_ac);

30 

31             //50

32             pdu_ac.userinfoType = 0x50;

33             pdu_ac.maxnumType = 0x51;

34             pdu_ac.maxnumLength = 0x04;

35             pdu_ac.maxnum = 0X4000;//16384

36 

37             pdu_ac.impType = 0x52;

38             pdu_ac.impLength = (ushort)UIDs.ImplementionUid.Length;

39             pdu_ac.impUID = UIDs.ImplementionUid;

40 

41             pdu_ac.impVersionType = 0x55;

42             pdu_ac.impVersionLength = 11;

43             pdu_ac.impVersion = "ASSASSMedic";

44 

45             pdu_ac.userinfoLength = (ushort)(4 * 3 + pdu_ac.maxnumLength + pdu_ac.impVersionLength + pdu_ac.impLength);

46 

47             //header

48             pdu_ac.pduType = 0x01;

49             pdu_ac.ProteocalVersion = 0x01;

50             pdu_ac.CallEdAE = calledAET;

51             pdu_ac.CallingAE = callingAET;

52             pdu_ac.length = (uint)((74 - 6) + (pdu_ac.appLength + 4) +

53                 (pdu_ac.userinfoLength + 4));

54 

55             for (int i = 0; i < pdu_ac.pstItems.Count; i++)

56             {

57                 if (pdu_ac.pstItems[i].used)

58                     pdu_ac.length += (ushort)(pdu_ac.pstItems[i].pstLength + 4);

59                 else

60                     pdu_ac.length += 12;

61             }

62 

63             #endregion

64             //序列化

65             stream.writeBytes(pdu_ac.serial());

66 

67             Console.WriteLine(string.Format("associate create success,CalledAET:{0}", calledAET));

68 

69             return false;

70         }

在这之前你还是得连接到SCP端：

 1 public void run(string ipStr, int port)

 2         {

 3             TcpClient _client = new TcpClient();

 4             IPAddress ipdrs = IPAddress.Parse(ipStr);

 5             _client.Connect(ipdrs, port);

 6 

 7             if (_client.Connected == false)

 8             {

 9                 Console.WriteLine("与所指定主机连接失败");

10                 Console.WriteLine("连接断开");

11                 return;

12             }

13             WarpedStream stream = new WarpedStream(_client.GetStream());

14 

15             echo(stream);

16             stream.close();

17             _client.Close();

18         }

19 

20         public void echo(WarpedStream _stream)

21         {

22             stream = _stream;

23             //第一步协商连接

24             associateRQ();

25             PDUTypes PduType = (PDUTypes)stream.readByte();

26             stream.skip(1);

27             uint pduLen = stream.readUint();

28             stream.skip((int)pduLen);

29             Console.WriteLine("协商连接成功");

30             //第二步 进行echo 请求

31             Verification_CECHORQ();

32             PduType = (PDUTypes)stream.readByte();

33             stream.skip(1);

34             pduLen = stream.readUint();

35             stream.skip((int)pduLen);

36             release();

37             Console.WriteLine("echo测试成功");

38         }

注意我们并没有对收到的associate-ac数据进行解码验证，直接偷懒略过了 。我们默认对方都是好人 都是按照套路来的 并且能够承担我们所请求的echo服务。