將浮點範圍[-1,1]映射/量化到整數

Question

我想將非常方便的函數uencode Matlabs signal封裝到C++中。

uencode可用於將浮點範圍映射到基於2的冪的整數，而不會將其截斷。見下面的圖片：

我目前的倍頻實現相同的功能（這是我希望以後移植到C++）的：

1; 
function ret = uencode (u, n) 
    val = power(2, n) - 1; 
    ret = ((u/2) * val) + (val/2); 
endfunction 

u = -1:0.01:1; 
y = uencode(u, 2); 
plot(u, y, '..'); 
grid on 

它產生正確的範圍，但是，我掙扎使步驟與uencode一樣順暢，round或floor或ceil都不會給我正確的結果。

任何想法讚賞！

Answer 1

例如， floor要做你想做的事，未接地的輸出範圍應該從0到接近4，而不是從0到3.下面的代碼（在Matlab中測試過）做你想要的。

function ret = uencode (u, n) 
    % output range 
    val = power(2,n) - 1; 

    % map input to output 
    ret = (u+1)*(val+1)/2; 

    % truncate to integer 
    ret = floor(ret); 

    % handle u~1 
    ret(u > (1-1e-12)) = power(2,n) - 1; 
end 

由於輸入範圍現在映射爲[0,4]的輸入u = 1會給4作爲輸出，因此最後一個表達式設置足夠接近1的任何值（1E-12內這裏）到最大輸出值。

編輯：用以下代替最後一個表達式，以正確處理[-1,1]範圍之外的輸入。

% handle u out of range 
ret(u >= 1) = power(2,n) - 1; 
ret(u <= -1) = 0; 

EDIT2：這裏的功能與上述修改的圖像：