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Über die Formate
DCM ist die Dateierweiterung für den DICOM-Standard (Digital Imaging and Communications in Medicine), ein umfassendes Framework für die Handhabung, Speicherung, Übertragung und den Druck medizinischer Bildgebungsdaten. Gemeinsam vom American College of Radiology (ACR) und der National Electrical Manufacturers Association (NEMA) entwickelt, erreichte der Standard seine aktuelle Form als DICOM 3.0 im Jahr 1993 und wird seither kontinuierlich aktualisiert. Eine DCM-Datei ist weit mehr als ein Bildcontainer: Sie kapselt die Pixeldaten zusammen mit einem umfangreichen Satz strukturierter Metadaten-Tags, die in Gruppen organisiert sind und den Patienten (Name, ID, Geburtsdatum), die Studie (Datum, überweisender Arzt, Beschreibung), die Bildgebungsserie (Modalität, Körperteil, Patientenposition) und das spezifische Bild (Akquisitionsparameter, Pixelabstand, Fenster/Niveau-Einstellungen) beschreiben. DICOM unterstützt eine breite Palette von Pixeldatentypen — Monochrom (8, 12 oder 16 Bit), RGB-Farbe, YBR-Farbräume und Multi-Frame-Sequenzen für Cine-Schleifen oder volumetrische Stapel — mit optionaler JPEG-, JPEG 2000-, JPEG-LS- oder RLE-Komprimierung. Ein Vorteil ist die klinische Interoperabilität: Jedes moderne medizinische Bildgebungsgerät — CT, MRT, Röntgen, Ultraschall, PET, Mammographie — erzeugt DICOM-Ausgabe, und jedes PACS (Picture Archiving and Communication System) verarbeitet diese, was DICOM zur universellen Sprache der Radiologie macht. Der eingebettete klinische Kontext ist eine weitere entscheidende Stärke: Im Gegensatz zu generischen Bildformaten enthält jede DCM-Datei die Metadaten, die benötigt werden, um das Bild in einem diagnostischen Umfeld korrekt anzuzeigen, zu messen und zu interpretieren.
JBIG (Joint Bi-level Image experts Group) ist ein verlustfreier Bildkomprimierungsstandard (ITU-T T.82), veröffentlicht 1993, entwickelt von einem Expertengremium, das aus denselben internationalen Normungsgremien stammt, die JPEG geschaffen haben. Während die Erweiterungen .jbig und .jbg denselben zugrunde liegenden Komprimierungsstandard bezeichnen, ist .jbig die ausführlichere Form, die häufig in Software verwendet wird, die den rohen JBIG-komprimierten Datenstrom verarbeitet. Der Komprimierungsalgorithmus basiert auf kontextabhängiger arithmetischer Kodierung: Vor der Kodierung jedes Pixels untersucht der Kodierer eine konfigurierbare Vorlage von 10 bis 16 benachbarten Pixeln (eine Mischung aus Nachbarn der aktuellen und vorherigen Zeile), um einen Kontext zu bestimmen — eine von Tausenden möglicher lokaler Pixelkonfigurationen. Jeder Kontext verfügt über eine eigene adaptive Wahrscheinlichkeitsschätzung, die kontinuierlich während der Kodierung aktualisiert wird, sodass der Kodierer die statistischen Muster ausnutzen kann, die einzigartig für jeden Bildbereich sind. Dieser Ansatz verarbeitet Text, Strichgrafiken, halbtonierte Fotografien und gemischte Inhalte mit einem einzigen Algorithmus und erzielt konsistent bessere Komprimierung als die festen Huffman-Tabellen von Group 3 oder das einfachere Vorhersagemodell von Group 4. Eine spätere Revision, JBIG2 (T.88), fügte Mustererkennung und verlustbehaftete Modi für noch höhere Komprimierung hinzu, aber das originale JBIG bleibt weit verbreitet. Ein Vorteil ist die Adaptivität des Algorithmus: Im Gegensatz zu Group-3/4-Codecs, die feste statistische Modelle verwenden, lernt JBIG kontinuierlich die Eigenschaften jedes spezifischen Bildes während der Kodierung und bietet nahezu optimale Komprimierung über stark variierende Inhaltstypen hinweg. Der Standard ist in vielen Multifunktionsdruckern und Dokumentenscannern für die interne Bildverarbeitung eingebettet. JBIG-Dateien sind mit ImageMagick, jbigkit und Enterprise-Dokumentenbildgebungssystemen verarbeitbar.