Візуалізація даних для аналізу шаблонів (незалежно від мови, але бажано R)

Я хочу побудувати байти з зображення диска, щоб зрозуміти в них візерунок. Це, головним чином, академічне завдання, оскільки я майже впевнений, що ця модель була створена програмою тестування дисків, але я хотів би все-таки реінжиніринг її.

Я вже знаю, що візерунок вирівняний, з періодичністю 256 символів.

Я можу передбачити два способи візуалізації цієї інформації: або площину 16х16, переглянуту через час (3 виміри), де кольором кожного пікселя є ASCII-код символу, або 256-піксельну лінію для кожного періоду (2 виміри).

Це короткий знімок візерунка (ви можете побачити більше одного), видно через xxd(32x16):

У будь-якому випадку я намагаюся знайти спосіб візуалізації цієї інформації. Це, мабуть, нікому не важко в аналізі сигналів, але я не можу знайти спосіб використання програмного забезпечення з відкритим кодом.

Я хотів би уникати Matlab або Mathematica, і я вважаю за краще відповідь на R, оскільки я його вивчаю останнім часом, але, тим не менш, будь-яка мова вітається.

Оновлення, 2014-07-25: надаючи відповідь Емре нижче, ось так виглядає візерунок, враховуючи перші 30 Мб шаблону, вирівняні на 512 замість 256 (це вирівнювання виглядає краще):

Будь-які подальші ідеї вітаються!

Я б використав візуальний аналіз. Оскільки ви знаєте, що відбувається повторення кожні 256 байт, створіть зображення на 256 пікселів завширшки на скільки завгодно глибоких і кодуйте дані, використовуючи яскравість. У (i) python це виглядатиме так:

import os, numpy, matplotlib.pyplot as plt

%matplotlib inline

def read_in_chunks(infile, chunk_size=256):
    while True:
        chunk = infile.read(chunk_size)
        if chunk:
            yield chunk
        else:
            # The chunk was empty, which means we're at the end
            # of the file
            return

fname = 'enter something here'
srcfile = open(fname, 'rb')
height = 1 + os.path.getsize(fname)/256
data = numpy.zeros((height, 256), dtype=numpy.uint8)    

for i, line in enumerate(read_in_chunks(srcfile)):
    vals = list(map(int, line))
    data[i,:len(vals)] = vals

plt.imshow(data, aspect=1e-2);

Ось як виглядає PDF-файл:

Періодичний малюнок у 256 байт проявив би себе як вертикальні лінії. За винятком шапки та хвоста, це виглядає досить шумно.

Я майже нічого не знаю про аналіз сигналу, але двовимірну візуалізацію можна легко зробити за допомогою R. Особливо знадобляться reshape2і ggplot2пакети. Якщо припустити, що ваші дані широкі (наприклад, розмір [n X 256]), спершу вам потрібно перетворити їх у довгий формат, використовуючиmelt()функцію зreshape2пакета. Потім використовуйтеgeom_tileгеометрію відggplot2. Ось приємний рецепт із суть .

Я б дивився на raster пакет для цього, який може читати в необроблених бінарних даних і подавати їх у вигляді сіток NxM. Він може навіть витягувати підмножини великих бінарних сіток без необхідності читати у всьому файлі (сам R-растровий об'єкт є лише проксі до даних, а не самих даних).