如何将浮点 [-a;+a] 范围量化为字节答案

【问题标题】：How to quantize float [-a;+a] range to byte如何将浮点 [-a;+a] 范围量化为字节
【发布时间】：2014-03-20 17:22:20
【问题描述】：

我有一组生成的噪声样本，我需要将它们转换为 8、16、32 位的 PCM 格式。我知道当范围为[0;max] 时该怎么做，但当下限为负数时会出现问题。

这就是我对[0,max] 范围的处理方式：

byte quantize(double sample, double max_value)
{
    return (byte)((sample / max_value) * 255.0);
}

【问题讨论】：

也许你应该展示你是如何为[0,max]做的，以及它对[-a,a]有何不同
byte quantize(double sample, double max_value) { return (byte)((sample / max_value) * 255.0); }
将其添加到问题中。
你能不能把a加到sample和max_value上？
@Snakerek 您接受的答案是错误的。它确实不将连续范围划分为 256 个大小相等的块。它将连续范围划分为 255 个大小相等的块，获得 255 值的唯一方法是将最大值作为输入。我的答案可能看起来更复杂是有原因的：因为它需要正确完成。

标签： c# signal-processing

【解决方案1】：

让x 成为[-a, a]。
然后(x+a)/2a 在[0,1]。
所以256(x+a)/2a 在[0,256]。
所以floor(256(x+a)/2a) 在{0, 1, 2, ..., 256}。
如果你得到256，夹到255。

通用功能：

//Map x in [0,1] to {0, 1, ..., 255}
byte quantize(double x)
{
    x = (int)Math.Floor(256 * x);
    if (x < 0) return 0;
    else if (x > 255) return 255;
    else return (byte)x;
}

//Map x in [min,max] to {0, 1, ..., 255}
byte quantize(double x, double min, double max)
{
    return quantize((x - min) / (max - min));
}

【讨论】：

非常感谢。在您的解释之后不需要代码，但谢谢。

【解决方案2】：

由于您可以对[0,max] 范围而不是[a,b] 执行此操作，因此请移动样本和范围。（注意，这里假设量化是线性的。）

// from question.
byte quantize(double sample, double max_value)
{
    return (byte)((sample / max_value) * 255.0);
}


byte quantize( double sample, double min, double max )
{
    return quantize( sample - min, max - min );
}

【讨论】：