如何解码压缩的二进制文件。使用python从LTspice获取原始文件

Question

我正试着从中阅读。原始文件。在LTSPice的控制面板中，可以在ASCII和二进制压缩之间切换。ASCII是可读的，没有问题，但它在大小和性能上都有缺点，这就是我想使用二进制压缩的原因。有可能选择二阶压缩，这就是目标。LTSpice作为输出。原始文件和ASCII文件都有电压和电流值，但在二进制文件中，有些符号我无法解码。

首先，我试图打开。Notpad显示在左下角UTF-8当我打开ASCII。原始文件和UCS-2小端当打开二进制解压。原始文件。我尝试了不同的编码，如UTF-16le，ISO-8859-1...

import codecs
print(dir(codecs))

而且，我试着不用BOM。我发现了这个，但没有给我任何结果：

import codecs
encoded_text = open('Circuit_binary_Transient.raw', 'rb').read()    #should read in binary mode to get the BOM correctly
bom= codecs.BOM_UTF16_LE                                      #print dir(codecs) for other encodings
assert encoded_text.startswith(bom)                           
encoded_text= encoded_text[len(bom):]                         #strip away 
decoded_text= encoded_text.decode('utf-16le')
print(decoded_text)

我发现Zlib是常见的压缩，我试图找出在我的文件中的哪些位置我有压缩，但白结果。我用了：

import zlib
from glob import glob

def zipstreams(filename):
    """Return all zip streams and their positions in file."""
    with open(filename, 'rb') as fh:
        data = fh.read()
    i = 0
    while i < len(data):
        try:
            zo = zlib.decompressobj()
            yield i, zo.decompress(data[i:])
            i += len(data[i:]) - len(zo.unused_data)
        except zlib.error:
            i += 1

for i, data in zipstreams("Circuit_binary_Transient.raw.raw"):
    print (i, len(data))

对于len（数据），我总是得到0。

我找到了这个脚本，但是没有二进制的实现。原始文件解码：http://www2.ee.unsw.edu.au/~tlehmann/ltspy。py
此外，我还找到了用于Matlab的解决方案，Paul Wagner的ltspice 2Matlab（用于Matlab的ltspice阅读器），但我需要用于python的解决方案，从该特定脚本中，我找不到使用哪种编码。我发现对于二进制解压缩文件，Paul Wagner使用插值获得更多点，然后转换为可读格式。

实际上，我用这段代码来读取。原始文件：

data = fo.read() # Binary data read
fo.close()
line = str(data, encoding='utf-16le')
print(line)

当我使用ASCII时。原始文件和UTF8，然后我有文本在最后，但当我使用二进制压缩。原始文件我找不到如何以可读格式解码文件。

这是我目前从LTSpice（文本"二进制："后）的。

栋㲚朎㲚鸞㕼鸞㕼鸞땼䕘퇠≄뻕襾㷨⁄㷨⡜㚾⡜㚾⡜뚾䕘퇠≄㻥䏨㹔ᙘ㹓㜬㜬뜬岓逇Ⳡ㻵◲㻇㯋㻃㞟㞟랟ጟ箽㼄籼㼯덌㼩Ӏ㠋Ӏ㠋Ӏ렋괄蝄㼎ڕ㽦럍㽢먵㠹먵㠹먵령귴脍侧㼑з㽴鍰㽲럜㡆럜㡆럜롆쵺튆㼒㽺땺㽹迀㡌迀㡌迀롌偵姏䰦㼔㽾枎㽽雈㡏雈㡏雈롏䰼ᬇⅤ㼖쵅㽿ᦊ㽾⢖㡐⢖㡐⢖롐暾좳죯㼗챭㽼錒㽺䕈㡍䕈㡍䕈롍얳✀礦㼚嘻㽰㽫㿃㡁㿃㡁㿃롁먬쬥㼞㽉뙵㽁낁㠞낁㠞낁렞袨�봜㼢睿㻔瘵㻄㞠㞠랠嘈䆬흞㼦㷧븥譻븠蒱뜃蒱뜃蒱㜃빝袏噥㼪뼝뼙㼆럼㼆럼㼆㟼玵嬆㼬ﵠ뽐】뽏멬렩멬렩멬㠩떋Ҕ덭㼭葔뽩뽨챢렾챢렾챢㠾넼ꧼ㼮쏐뽵뼃뽵傴롉傴롉傴㡉뮷惵㼯툡뽻뽻婇롎婇롎婇㡎�ﶻሣ㼰姢뽿ᚶ뽿롐롐㡐誔

我希望解码并阅读这些，我想我应该得到与ASCII相同的结果。原始文件，例如：

0       0.000000000000000e+000  
    1.884843971540818e-002  
    1.884796850054908e-002  
    9.423984250366810e-007  
    9.423984250274539e-007  
    -9.423984250328532e-007  
1       3.951925877448456e-008  
    1.959322256186405e-002  
    1.959271263253092e-002  
    9.796356316741367e-007  
    9.796356316265457e-007  
    -9.796356317259836e-007  
2       1.185577763234539e-007  
    2.108275522427772e-002  
    2.108216492289399e-002  
    1.054108246213077e-006  
    1.054108246144700e-006  
    -1.054108246245633e-006

我将感谢任何帮助。目标是读取压缩的二进制文件。原始文件。

Answer 1

的标题。来自LTSpice的原始二进制文件可以用UTF-16解码。如果试图转换一个完整的二进制原始文件，那么只有头文件将被转换为文本。最后使用UTF-16成功转换为文本的字符为“二进制：”。在这之后，你应该得到“中国符号”或其他不可读的东西。

我使用了一个十六进制编辑器，比较了同一电路的原始ASCII文件和原始二进制文件。在ASCII文件中，可以找到“value:”而不是“Binary:”，然后是十进制值。因此，在十六进制编辑器的帮助下，可以比较二进制代码和原始ASCII文件中的实际值。

经过比较，我成功解码了一个RAW二进制文件。下面写的一切都是十六进制的。我有6个变量。这适用于域：直流扫描、直流运算、瞬态和直流传输（对于交流分析和噪声总是2 x 8字节双精度解码）。

1. 在二进制：之后，总是有3个字节：00 0A 00（0A-行提要）；
2. 然后有8个字节，如果将其转换为双精度，则给出正确的值；
3. 然后我有4个字节，如果一个转换为单精度，它会给出正确的值
4. 给出一个值的4个字节重复5次（我有6个变量-标题"No.变量："）
5. 重复点2、3和4，直到标题中的数字为No.积分：“满意。

我用的是LTXVII。此外，我还使用了HxD十六进制编辑器https://mh-nexus.de/en/hxd/

编辑：非常重要：字节顺序是小尾端<这意味着对于十六进制-AA 77 B8 A2中的字节顺序，它应该以相反的顺序转换为-A2 B8 77 AA。因此，AA 77 B8 A2十进制转换的单精度（浮点32）为-2.2e-13，A2 B8 77 AA十进制转换的单精度为-5e-18。

Answer 2

打开ASCII时，Notpad显示在左下角的UTF-8中。打开二进制解压缩时的原始文件和UCS-2小尾端。原始文件。"

这很正常，UTF-8是一种文本编码，它只是将字节序列关联到某个字符。原始二进制文件没有固定的结构或编码，因为它们包含二进制数据：例如，想想字符串"3.1415926535"（UTF-8中为12个字节）和原始浮点二进制表示之间的区别该值（适合4个字节）。如果您将浮点数的“原始”4个字节解释为文本，您要么会得到一些垃圾文本输出，要么会得到一个Unicode解码错误。对于原始文件，特定的数据格式和每个字节的含义由生成它们的软件指定。

通常，您应该查找LTSpice原始文件规范，了解数据是如何排列的，并为此编写一个解析器。但是因为这是python，有人已经为你做了，并且制作了一个可以通过pip安装的包，查找这个包及其示例，它应该非常简单易用。

在这个链接上，他们表示原始二进制格式没有正式披露，可能随时都会改变（尽管过去15年来一直没有）。

格式本身是一个UTF-16头，后跟原始二进制数据。当你说：

这就是我目前所拥有的。来自LTSpice的原始文件（在文本“Binary:”）之后：[……]

这是原始数据（在UTF-16解码，正如你所看到的，在文本中是无意义的）。原始数据是变量值的压缩列表，按照标题中定义的顺序排列，重复数据中的时间点。时间是用双精度（即8字节）编码的，其他任何东西——除非你强迫它也用双精度——都是浮点数（4字节）。那么，你应该做的是：

1） 解析变量列表并计算一条记录的长度（例如，8个4*num\u的变量）

2） 从“二进制”字符串中提取字节数据，直到文件结束，并将其拆分为步骤1中获得的长度的块

3） 相应地解释记录中的字节