最初のバイトにエンコードされた情報が含まれているファイルがあります。Matlab では、 を使用してバイトをビットごとに読み取り、 などでvar = fread(file, 8, 'ubit1')
各ビットを取得できます。var(1), var(2)
Pythonに同等のビットリーダーはありますか?
ファイルからビットを読み取ります。下位ビットが最初です。
def bits(f):
bytes = (ord(b) for b in f.read())
for b in bytes:
for i in xrange(8):
yield (b >> i) & 1
for b in bits(open('binary-file.bin', 'r')):
print b
作業できる最小単位はバイトです。ビット レベルで作業するには、ビット単位の演算子を使用する必要があります。
x = 3
#Check if the 1st bit is set:
x&1 != 0
#Returns True
#Check if the 2nd bit is set:
x&2 != 0
#Returns True
#Check if the 3rd bit is set:
x&4 != 0
#Returns False
それはこのnumpy
ように簡単です:
Bytes = numpy.fromfile(filename, dtype = "uint8")
Bits = numpy.unpackbits(Bytes)
詳細はこちら:
http://docs.scipy.org/doc/numpy/reference/generated/numpy.fromfile.html
各ビットを 1 つずつ読み取ることはできません。バイト単位で読み取る必要があります。ただし、ビットを簡単に抽出できます。
f = open("myfile", 'rb')
# read one byte
byte = f.read(1)
# convert the byte to an integer representation
byte = ord(byte)
# now convert to string of 1s and 0s
byte = bin(byte)[2:].rjust(8, '0')
# now byte contains a string with 0s and 1s
for bit in byte:
print bit
私が使用する以前の回答のいくつかに参加します。
[int(i) for i in "{0:08b}".format(byte)]
ファイルから読み取られた各バイト。0x88 バイトの例の結果は次のとおりです。
>>> [int(i) for i in "{0:08b}".format(0x88)]
[1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0]
それを変数に割り当てて、最初の要求どおりに機能させることができます。「{0.08}」は、完全なバイト長を保証するためのものです
ファイルから 1 バイトを読み取るには: bytestring = open(filename, 'rb').read(1)
. 注: ファイルはバイナリモードで開かれます。
ビットを取得するには、バイト文字列を整数に変換します: byte = bytestring[0]
(Python 3) またはbyte = ord(bytestring[0])
(Python 2) 目的のビットを抽出します: (byte >> i) & 1
:
>>> for i in range(8): (b'a'[0] >> i) & 1
...
1
0
0
0
0
1
1
0
>>> bin(b'a'[0])
'0b1100001'
バイトのi番目のビットを返す方法は2つあります。「最初のビット」は、上位ビットを参照することも、下位ビットを参照することもできます。
これは、文字列とインデックスをパラメータとして受け取り、その場所のビットの値を返す関数です。記述されているように、下位ビットを最初のビットとして扱います。最初に上位ビットが必要な場合は、示された行のコメントを外してください。
def bit_from_string(string, index):
i, j = divmod(index, 8)
# Uncomment this if you want the high-order bit first
# j = 8 - j
if ord(string[i]) & (1 << j):
return 1
else:
return 0
インデックス付けは0から始まります。インデックス付けを1から始めたい場合は、を呼び出す前に関数でインデックスを調整できますdivmod
。
使用例:
>>> for i in range(8):
>>> print i, bit_from_string('\x04', i)
0 0
1 0
2 1
3 0
4 0
5 0
6 0
7 0
さて、それがどのように機能するかについて:
文字列は8ビットバイトで構成されているため、最初にdivmod()を使用してインデックスを部分に分割します。
i
:文字列内の正しいバイトのインデックスj
:そのバイト内の正しいビットのインデックスこの関数を使用して、ord()
atの文字をstring[i]
整数型に変換します。次に、(1 << j)
1を左にシフトしてj番目のビットの値を計算しますj
。最後に、ビット単位で使用し、そのビットが設定されているかどうかをテストします。その場合は1を返し、そうでない場合は0を返します。
ビットの配列を含む Bloom_filter.bin というファイルがあり、ファイル全体を読み取り、それらのビットを配列で使用したいとします。
最初に、読み取り後にビットが格納される配列を作成し、
from bitarray import bitarray
a=bitarray(size) #same as the number of bits in the file
open または with を使用して、ファイルを開きます。
f=open('bloom_filter.bin','rb')
次を使用して、すべてのビットを配列「a」に一度にロードします。
f.readinto(a)
'a' はすべてのビットを含む bitarray になりました
これはかなり速いと思います:
import itertools
data = range(10)
format = "{:0>8b}".format
newdata = (False if n == '0' else True for n in itertools.chain.from_iterable(map(format, data)))
print(newdata) # prints tons of True and False
これはよりpythonicな方法だと思います:
a = 140
binary = format(a, 'b')
このブロックの結果は次のとおりです。
'10001100'
イメージのビット プレーンを取得する必要があり、この関数を使用して次のブロックを記述しました。
def img2bitmap(img: np.ndarray) -> list:
if img.dtype != np.uint8 or img.ndim > 2:
raise ValueError("Image is not uint8 or gray")
bit_mat = [np.zeros(img.shape, dtype=np.uint8) for _ in range(8)]
for row_number in range(img.shape[0]):
for column_number in range(img.shape[1]):
binary = format(img[row_number][column_number], 'b')
for idx, bit in enumerate("".join(reversed(binary))[:]):
bit_mat[idx][row_number, column_number] = 2 ** idx if int(bit) == 1 else 0
return bit_mat
また、このブロックによって、抽出されたビット プレーンからプリミティブ イメージを作成することができました。
img = cv2.imread('test.jpg', cv2.IMREAD_GRAYSCALE)
out = img2bitmap(img)
original_image = np.zeros(img.shape, dtype=np.uint8)
for i in range(original_image.shape[0]):
for j in range(original_image.shape[1]):
for data in range(8):
x = np.array([original_image[i, j]], dtype=np.uint8)
data = np.array([data], dtype=np.uint8)
flag = np.array([0 if out[data[0]][i, j] == 0 else 1], dtype=np.uint8)
mask = flag << data[0]
x[0] = (x[0] & ~mask) | ((flag[0] << data[0]) & mask)
original_image[i, j] = x[0]