Документация

Определение содержимого файла HDF5

HDF5 файлы могут содержать данные и метаданные, называемые атрибутами. HDF5 файлы организуют данные и метаданные в иерархической структуре, подобной иерархической структуре UNIX^® файловая система.

В файле HDF5 директории в иерархии называются группами. Группа может содержать другие группы, наборы данных, атрибуты, ссылки и типы данных. Набор данных является коллекцией данных, такой как многомерный числовой массив или строка. Атрибутом являются любые данные, которые связаны с другой сущностью, таким как набор данных. Ссылка аналогична символьной ссылке файловой системы UNIX. Связи являются способом ссылки на объекты, не создавая копию объекта.

Типы данных являются описанием данных в наборе данных или атрибуте. Типы данных показывают, как интерпретировать данные в наборе данных.

Чтобы получить быстрое представление в содержимое файла HDF5, используйте h5disp функция.

h5disp('example.h5')

HDF5 example.h5 
Group '/' 
    Attributes:
        'attr1':  97 98 99 100 101 102 103 104 105 0 
        'attr2':  2x2 H5T_INTEGER
    Group '/g1' 
        Group '/g1/g1.1' 
            Dataset 'dset1.1.1' 
                Size:  10x10
                MaxSize:  10x10
                Datatype:   H5T_STD_I32BE (int32)
                ChunkSize:  []
                Filters:  none
                Attributes:
                    'attr1':  49 115 116 32 97 116 116 114 105 ... 
                    'attr2':  50 110 100 32 97 116 116 114 105 ... 
            Dataset 'dset1.1.2' 
                Size:  20
                MaxSize:  20
                Datatype:   H5T_STD_I32BE (int32)
                ChunkSize:  []
                Filters:  none
        Group '/g1/g1.2' 
            Group '/g1/g1.2/g1.2.1' 
                Link 'slink'
                    Type:  soft link
    Group '/g2' 
        Dataset 'dset2.1' 
            Size:  10
            MaxSize:  10
            Datatype:   H5T_IEEE_F32BE (single)
            ChunkSize:  []
            Filters:  none
        Dataset 'dset2.2' 
            Size:  5x3
            MaxSize:  5x3
            Datatype:   H5T_IEEE_F32BE (single)
            ChunkSize:  []
            Filters:  none
					.
					.
					.

Чтобы исследовать иерархическую организацию файла HDF5, используйте h5info функция. h5info возвращает структуру, которая содержит различную информацию о файле HDF5, включая имя файла.

info = h5info('example.h5')
info = 

         Filename: 'matlabroot\matlab\toolbox\matlab\demos\example.h5'
          Name: '/'
        Groups: [4x1 struct]
      Datasets: []
     Datatypes: []
         Links: []
    Attributes: [2x1 struct]

Посмотрев на Groups и Attributes можно увидеть, что файл содержит четыре группы и два атрибута. The Datasets, Datatypes, и Links все поля являются пустыми, что указывает на то, что корневая группа не содержит наборов данных, типов данных или ссылок. Чтобы исследовать содержимое файла HDF5 выборки, исследуйте одну из структур в Groups. В следующем примере показано содержимое второй структуры в этом поле.

level2 = info.Groups(2)

level2 = 

          Name: '/g2'
        Groups: []
      Datasets: [2x1 struct]
     Datatypes: []
         Links: []
    Attributes: []

В файле образца группа с именем /g2 содержит два набора данных. Следующий рисунок иллюстрирует эту часть выборки HDF5 файловой организации.

Чтобы получить информацию о наборе данных, таком как имя, размерности и тип данных, проверьте любую из структур, возвращенных в Datasets поле.

dataset1 = level2.Datasets(1)

dataset1 = 
      Filename: 'matlabroot\example.h5'
          Name: '/g2/dset2.1'
          Rank: 1
      Datatype: [1x1 struct]
          Dims: 10
       MaxDims: 10
        Layout: 'contiguous'
    Attributes: []
         Links: []
     Chunksize: []
     Fillvalue: []

Импорт данных из файла HDF5

Чтобы считать данные или метаданные из файла HDF5, используйте h5read функция. В качестве аргументов укажите имя файла HDF5 и имя набора данных. (Чтобы считать значение атрибута, вы должны использовать h5readatt.)

Чтобы проиллюстрировать, этот пример читает набор данных, /g2/dset2.1 из HDF5 файла примера example.h5.

data = h5read('example.h5','/g2/dset2.1')

data =

    1.0000
    1.1000
    1.2000
    1.3000
    1.4000
    1.5000
    1.6000
    1.7000
    1.8000
    1.9000

Отображение HDF5 типами данных MATLAB

Когда h5read функция считывает данные из файла HDF5 в рабочее пространство MATLAB, она сопоставляет HDF5 типы данных с типами данных MATLAB, как показано в таблице ниже.

Пример HDF5 файла, включенного в MATLAB, включает примеры всех этих типов данных.

Для примера набор данных /g3/string - строка.

h5disp('example.h5','/g3/string')
HDF5 example.h5 
Dataset 'string' 
    Size:  2
    MaxSize:  2
    Datatype:   H5T_STRING
        String Length: 3
        Padding: H5T_STR_NULLTERM
        Character Set: H5T_CSET_ASCII
        Character Type: H5T_C_S1
    ChunkSize:  []
    Filters:  none
    FillValue:  ''

Теперь считайте данные из файла, MATLAB возвращает его как массив ячеек из векторов символов.

s = h5read('example.h5','/g3/string')

s = 

    'ab '
    'de '

>> whos s
  Name      Size            Bytes  Class    Attributes

  s         2x1               236  cell  

Составные типы данных всегда возвращаются как struct 1 на 1. Размерности набора данных выражены в полях struct. Для примера набор данных /g3/compound2D является составным типом данных.

h5disp('example.h5','/g3/compound2D')
HDF5 example.h5 
Dataset 'compound2D' 
    Size:  2x3
    MaxSize:  2x3
    Datatype:   H5T_COMPOUND
        Member 'a':  H5T_STD_I8LE (int8)
        Member 'b':  H5T_IEEE_F64LE (double)
    ChunkSize:  []
    Filters:  none
    FillValue:  H5T_COMPOUND

Теперь считайте данные из файла, MATLAB возвращает его как struct 1 на 1.

data = h5read('example.h5','/g3/compound2D')

data = 

    a: [2x3 int8]
    b: [2x3 double]

Чтение HDF5 набора данных с динамически загруженными фильтрами

В R2015a и более поздних релизах MATLAB поддерживает чтение HDF5 наборов данных, которые записываются с использованием стороннего фильтра. Чтобы считать наборы данных с помощью динамически загруженной функции фильтра, необходимо:

Для получения дополнительной информации см. раздел HDF5 Динамически загруженные фильтры.