浮点到 16 位二进制补码二进制，Python

Question

所以我认为以前有人问过这样的问题，但我在实现这一点时遇到了很多麻烦。

我正在处理包含 -1 和 1 之间的浮点数的 CSV 文件。所有这些浮点数都必须转换为没有前导“0b”的 16 位 2s 补码。从那里，我将该数字转换为 2s 补码的字符串表示形式，所有来自 CSV 的数字都将被写入一个 .dat 文件，中间没有空格。例如，如果我读入 CSV 文件并且它有两个条目 [0.006534, -.1232]，我会将每个条目转换为它们各自的 2s 补码，并将它们一个接一个地写入 .dat 文件。

问题是我在如何将浮点数转换为 16 位 2s 补码的代码中陷入困境。我一直在看this 之类的其他帖子，有人告诉我使用 .float() 函数，但我没有运气。

有人可以帮我写一个脚本来接受浮点数，并返回它的 16 位 2s 补码字符串吗？它必须正好是 16 位，因为我正在处理 MIT 16 标准。

我正在使用 python 3.4 顺便说一句

Answer 1

要回答标题中的问题：要将 Python float 转换为 IEEE 754 half-precision binary floating-point format，您可以使用 binary16：

>>> from binary16 import binary16
>>> binary16(0.006534)
b'\xb0\x1e'
>>> binary16(-.1232)
b'\xe2\xaf'

numpy 产生类似的结果：

>>> import numpy as np
>>> np.array([0.006534, -.1232], np.float16).tostring()
b'\xb1\x1e\xe3\xaf'
>>> np.array([0.006534, -.1232], '>f2').tostring() # big-endian
b'\x1e\xb1\xaf\xe3'

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我的目标是将幅度保存为 ecg mit 信号格式 16
..剪辑..
输入是一个包含 f.p. 的 .CSV 文件。 .WAV 文件（心电图记录）中的振幅值。

您可以直接读取 wav 文件并以 little-endian 字节顺序写入相应的 16 位二进制补码幅度，其中任何未使用的高位从最高有效位进行符号扩展（'<h' 结构格式）：

#!/usr/bin/env python3
import wave

with wave.open('ecg.wav') as wavfile, open('ecg.mit16', 'wb') as output_file:
    assert wavfile.getnchannels() == 1 # mono
    assert wavfile.getsampwidth() == 2 # 16bit
    output_file.writelines(iter(lambda: wavfile.readframes(4096), b''))

有一个bug in Python 3 有时.readframes() 返回str 而不是bytes。要解决此问题，请使用适用于空 str 和 bytes 的 if not data 测试：

#!/usr/bin/env python3
import wave

with wave.open('ecg.wav') as wavfile, open('ecg.mit16', 'wb') as output_file:
    assert wavfile.getnchannels() == 1 # mono
    assert wavfile.getsampwidth() == 2 # 16bit
    while True:
        data = wavfile.readframes(4096)
        if not data:
            break
        output_file.write(data)