PSNR(Peak Signalto Noise Ratio):峰值信噪比
峰值信噪比(PSNR),一種評價圖像的客觀標準。它具有局限性,PSNR是
“PeakSignaltoNoiseRatio”的縮寫。peak的中文意思是頂點。而radio的意思是比率或比列的。整個意思就是到達噪音比率的頂
點信號,psnr是一般是用于最大值信號和背景噪音之間的一個工程項目。通常在經(jīng)過影像壓縮之后,輸出的影像通常都會有某種程度與原始影像不一樣。為了衡
量經(jīng)過處理后的影像品質(zhì),我們通常會參考PSNR值來認定某個處理程序夠不夠令人滿意。它是原圖像與處理圖像之間均方誤差相對于(2^n-1)^2的對數(shù)
值(信號最大值的平方,n是每個采樣值的比特數(shù)),它的單位是dB。公式如下:
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| PSNR+10*log10((2^n-1)^2/MSE) |
PSNR=10*log10((2^n-1)^2/MSE)
其中,MSE是原圖像與處理圖像之間均方誤差。公式中的符號采用了MATLAB的用法。
Peak就是指8bits表示法的最大值255。MSE指MeanSquareError,I(角標n)指原始影像第n個pixel值,P(角標n)指經(jīng)處理后的影像第n個pixel值。PSNR的單位為dB。所以PSNR值越大,就代表失真越少。
PSNR是最普遍,最廣泛使用的評鑒畫質(zhì)的客觀量測法,不過許多實驗結(jié)果都顯
示,PSNR的分數(shù)無法和人眼看到的視覺品質(zhì)完全一致,有可能PSNR較高者看起來反而比PSNR較低者差。這是因為人眼的視覺對于誤差的敏感度并不是絕
對的,其感知結(jié)果會受到許多因素的影響而產(chǎn)生變化(例如:人眼對空間頻率較低的對比差異敏感度較高,人眼對亮度對比差異的敏感度較色度高,人眼對一個區(qū)域
的感知結(jié)果會受到其周圍鄰近區(qū)域的影響)。
The phrase peak signal-to-noise ratio, often abbreviated PSNR, is an engineering term for the ratio between the maximum possible power of a signal and the power of corrupting noise
that affects the fidelity of its representation. Because many signals
have a very wide dynamic range, PSNR is usually expressed in terms of
the logarithmic decibel scale.
The PSNR is most commonly used as a measure of quality of reconstruction in image compression etc. It is most easily defined via the mean squared error (MSE) which for two m×n monochrome images I and K where one of the images is considered a noisy approximation of the other is defined as:
The PSNR is defined as:
Here, MAXI is the maximum pixel value of the image. When the pixels are represented using 8 bits per sample, this is 255. More generally, when samples are represented using linear PCM with B bits per sample, MAXI is
- 2B ? 1.
For color images with three RGB
values per pixel, the definition of PSNR is the same except the MSE is
the sum over all squared value differences divided by image size and by
three.
Typical values for the PSNR in image compression are between 30 and 40 dB.
峰值信噪比(經(jīng)??s寫為PSNR)是一個表示信號最大可能功率和影響它的表示精度的破壞性噪聲功率的比值的工程術(shù)語。由于許多信號都有非常寬的動態(tài)范圍,峰值信噪比常用對數(shù)分貝單位來表示。
峰值信噪比經(jīng)常用作圖像壓縮等領(lǐng)域中信號重建質(zhì)量的測量方法,它常簡單地通過均方差(MSE)進行定義。兩個m×n單色圖像I和K,如果一個為另外一個的噪聲近似,那么它們的的均方差定義為:
峰值信噪比定義為:
其中,MAXI是表示圖像點顏色的最大數(shù)值,如果每個采樣點用 8 位表示,那么就是 255。更為通用的表示是,如果每個采樣點用 B 位線性脈沖編碼調(diào)制表示,那幺 MAXI 就是
- 2B ? 1.
對于每點有RGB三個值的彩色圖像來說峰值信噪比的定義類似,只是均方差是所有方差之和除以圖像尺寸再除以 3。
圖像壓縮中典型的峰值信噪比值在 30 到 40dB 之間。