随着信息技术的飞速发展和计算机应用水平的不断提高,面向医学诊疗的新一代信息管理系统已经逐渐由过去的功能单一的医院信息系统(Hospital Information System,HIS)、放射信息系统(Radiological Information System,RIS)等事务管理模式发展成为面向医疗服务的集病人信息、医学影像信息和医疗管理信息为一体的综合化医院管理信息系统。医学影像存档与通讯系统(Picture Archiving and Communication System,PACS)是综合化医院管理信息系统中的一个重要组成部分,旨在全面解决医学图像获取、显示、存储、传输和管理,该技术代表着目前医疗信息应用系统的最高水平,也是今后医院信息化发展的必然趋势。随着PACS系统的重要性逐渐被人们所认识,其相关技术在近20年中也得到了迅速发展,其中急需解决的重大关键技术包括:存储介质、影像数据获取、高清晰度显示、高效的数据压缩等。这些技术在PACS系统中起着举足轻重的作用,其中任何一项关键技术的解决都会极大地推动PACS的发展。本论文针对PACS系统中的影像数据压缩这一关键技术进行了深入的研究。本论文的前三章依次介绍了PACS系统和数据压缩的发展历史、数据压缩的信息论基础和小波变换理论等。第四章首先概括了JPEG的压缩算法流程及其缺陷,然后详尽地介绍了JPEG 2000图像压缩标准。第五章是作者的主要工作,首先解析了DICOM 3.0标准医学图像文件格式,然后给出了本文实现的基于JPEG 2000的医学影像压缩系统,对比和分析了JPEG、JPEG2000和H.264帧内编码对单帧图像的压缩效果。研究结果表明对于诊断用的医学单帧图像应采用JPEG2000静态图像压缩标准的无损压缩算法;而对于有损压缩,采用JPEG2000静态图像压缩标准的压缩效果优于采用JPEG的压缩效果。同时,实验数据表明,对于单帧医学影像,基于整数离散余弦变换的H.264帧内压缩编码效果要优于JPEG2000标准的压缩效果,新一代静态图像编码方法中的H.264帧内压缩编码有很大的发展潜质。同时,本文对Motion JPEG2000在医学序列图像中的应用进行了尝试性研究,给出了一种采用JPEG 2000标准的多帧医学图像DICOM3.0文件典型结构。