数据可视化以进行模式分析（与语言无关，但首选R）

我想从磁盘映像中绘制字节，以便了解其中的模式。这主要是一项学术任务，因为我几乎可以确定这种模式是由磁盘测试程序创建的，但是无论如何我都希望对其进行反向工程。

我已经知道该模式是对齐的，具有256个字符的周期性。

我可以设想出两种可视化此信息的方式：通过时间查看的16x16平面（3个维度），其中每个像素的颜色是字符的ASCII码，或者每个周期256个像素行（2个维度）。

这是模式的快照（可以看到多个），通过xxd（32x16）可以看到：

无论哪种方式，我都试图找到一种可视化此信息的方法。对于任何人来说，进行信号分析可能都不难，但是我似乎找不到使用开源软件的方法。

我想避免使用Matlab或Mathematica，并且我更喜欢R中的答案，因为我最近一直在学习它，但是无论如何，任何语言都是可以接受的。

更新，2014-07-25：鉴于以下Emre的答案，这是该模式的样子，鉴于该模式的前30MB，以512而不是256对齐（此对齐看起来更好）：

任何进一步的想法都欢迎！

我将使用视觉分析。由于您知道每256个字节有一个重复，因此创建一个256像素宽但深得多的图像，并使用亮度对数据进行编码。在（i）python中，它看起来像这样：

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);

这是PDF的样子：

256字节的周期性模式将以垂直线的形式出现。除了标题和尾部，它看起来很吵。

我对信号分析几乎一无所知，但是使用R可以轻松实现二维可视化。特别是您需要reshape2和ggplot2打包。假设您的数据很宽（例如[n X 256]大小），首先需要使用包中的函数将其转换为长格式。然后使用中的几何。这里是一个很好的配方与要点。melt()reshape2geom_tileggplot2

我将看一下raster用于此的程序包，它可以读取原始二进制数据并将其显示为NxM网格。它甚至可以提取大型二进制网格的子集，而无需读取整个文件（R光栅对象本身只是数据的代理，而不是数据本身）。