在Javascript中解压缩半精度浮点数

Question

我正在尝试使用包含大量16位浮点数的javascript读取二进制文件.相当肯定它是IEEE标准,小端.将两个字节读入int非常简单,但是从那里我没有太大成功将其扩展为完整的浮点数.有线索吗？

Answer 1

@Toji:非常感谢!这里有一个版本,可以对V8等非高端引擎进行优化

var pow = Math.pow;
function decodeFloat16 (binary) {"use strict";
    var exponent = (binary & 0x7C00) >> 10,
        fraction = binary & 0x03FF;
    return (binary >> 15 ? -1 : 1) * (
        exponent ?
        (
            exponent === 0x1F ?
            fraction ? NaN : Infinity :
            pow(2, exponent - 15) * (1 + fraction / 0x400)
        ) :
        6.103515625e-5 * (fraction / 0x400)
    );
};

以及更完整的IEEE 754测试:

function test() {
    var samples = [
        0x3C00, // = 1
            0xC000, // = ?2
            0x7BFF, // = 6.5504 × 10^4 (max half precision)
            0x0400, // = 2^?14 ? 6.10352 × 10^?5 (minimum positive normal)
            0x0001, // = 2^?24 ? 5.96046 × 10^?8 (minimum strictly positive subnormal)
            0x0000, // = 0
            0x8000, // = ?0
            0x7C00, // = Infinity
            0xFC00, // = ?Infinity
            0x3555, // ? 0.33325... ? 1/3
            0x7C01  // = NaN
        ],
        i = samples.length;
    while (i--) samples[i] = decodeFloat16(samples[i]);
    return samples.join("\n");
};

性能测试结果与Toji的原始代码进行了比较:

• Chrome 17:+ 30%
• Safari 5.1:-10%(不要问我原因)
• Firefox 9:+ 11%
• IExplorer 9:+ 22%
• IExplorer 7:+ 14%

Answer 2

我最终根据Wikipedia页面上的信息实现了自己的解析器。它可能不是最快的，但是我对此不太担心。这里是那些好奇的人：

function float16_to_float(h) {
    var s = (h & 0x8000) >> 15;
    var e = (h & 0x7C00) >> 10;
    var f = h & 0x03FF;

    if(e == 0) {
        return (s?-1:1) * Math.pow(2,-14) * (f/Math.pow(2, 10));
    } else if (e == 0x1F) {
        return f?NaN:((s?-1:1)*Infinity);
    }

    return (s?-1:1) * Math.pow(2, e-15) * (1+(f/Math.pow(2, 10)));
}

function test() {
    float16_to_float(parseInt('3C00', 16)); // 1
    float16_to_float(parseInt('C000', 16)); // -2

    float16_to_float(parseInt('7BFF', 16)); // 6.5504 × 10^4 (Maximum half precision)
    float16_to_float(parseInt('3555', 16)); // 0.33325... ? 1/3
    // Works with all the test cases on the wikipedia page
}