Förhållande mellan toppsignal och brus

Peak signal -to-noise ratio ( eng.  peak signal-to-noise ratio ) förkortas PSNR och är en teknisk term som betyder förhållandet mellan maximalt möjliga signalvärde och bruseffekten som förvränger signalvärdena. Eftersom många signaler har ett brett dynamiskt område, mäts PSNR vanligtvis på en logaritmisk skala i decibel .

PSNR används oftast för att mäta förvrängningsnivån vid bildkomprimering . Det enklaste sättet att fastställa det är genom medelkvadratfelet ( RMS ) eller MSE ( engelska  mean square error ).

1. Vid användning av MSE beräknas denna indikator för två monokroma bilder I och K i storleken m × n , varav den ena anses vara en bullrig approximation av den andra, med formeln:

PSNR definieras så här:

där MAX I  är det maximala värdet som accepteras av en bildpixel. När pixlar är 8 bitar breda är MAX I = 255 . Generellt sett, när signalvärden representeras linjärt ( PCM ) med B bitar per värde, kommer det maximalt möjliga värdet på MAX I att vara 2 B −1.

2. Vid användning av RMS ( eng.  root-mean-square error ) beräknas denna indikator för två monokroma bilder I och K med storleken m × n , varav den ena anses vara en bullrig approximation av den andra, enligt följande :

PSNR definieras så här:

där MAX I  är det maximala värdet som accepteras av en bildpixel. När pixlar är 8 bitar breda är MAX I = 255 . Generellt sett, när signalvärden representeras linjärt ( PCM ) med B bitar per värde, kommer det maximalt möjliga värdet på MAX I att vara 2 B −1.

Det bör noteras att termen "peak signal-to-noise ratio" är en ofta använd men inte helt korrekt bokstavlig översättning av den engelska termen "peak signal-to-noise ratio". Den korrekta översättningen skulle vara "toppsignal-brusförhållande". Detta tar hänsyn till det faktum att vid beräkning av PSNR är det just förhållandet mellan den maximalt möjliga ("peak") signalen i förhållande till brusnivån som beräknas, och inte det maximala ("peak") förhållandet för den beräknade signalen. -to-noise-värde eftersträvas, vilket man kan förstå av den felaktiga ordagranta översättningen.

För färgbilder med tre RGB -komponenter per pixel gäller samma PSNR-definition, men MSE beräknas över alla tre komponenterna (och divideras med tre gånger bildstorleken).

Typiska PSNR-värden för bildkomprimering sträcker sig från 30 till 40 dB [1] .

Se även

• Signal-brusförhållande
• Videokvalitét
• Subjektiv videokvalitet

Anteckningar

1. ↑ http://www.sial.iias.spb.su/files/stvc.pdf

Länkar

• Program för att beräkna PSNR för BMP-filer och videor