Raportul semnal-zgomot de vârf

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită pe 23 mai 2016; verificările necesită 3 modificări .

Raportul semnal-zgomot de vârf ( de exemplu, raportul semnal -zgomot de vârf ) este abreviat PSNR și este un termen de inginerie care înseamnă raportul dintre valoarea maximă posibilă a semnalului și puterea zgomotului care distorsionează valorile semnalului. Deoarece multe semnale au o gamă dinamică largă, PSNR este de obicei măsurat pe o scară logaritmică în decibeli .

PSNR este cel mai frecvent utilizat pentru a măsura nivelul de distorsiune în compresia imaginii . Cel mai simplu mod de a-l determina este prin eroarea pătrată medie ( RMS ) sau MSE ( eroare pătrată medie în engleză ).

1. În cazul utilizării MSE, acest indicator pentru două imagini monocrome I și K de dimensiunea m × n , dintre care una este considerată o aproximare zgomotoasă a celeilalte, se calculează prin formula:

{\mathit {MSE}}={\frac {1}{mn}}\sum _{{i=0}}^{{m-1}}\sum _{{j=0}}^{{n -1}}|I(i,j)-K(i,j)|^{2}

PSNR este definit astfel:

{\mathit {PSNR}}=10\log _{{10}}\left({\frac {{\mathit {MAX}}_{I}^{2}}{{\mathit {MSE}}}} \right)=20\log _{{10}}\left({\frac {{\mathit {MAX}}_{I}}({\sqrt ({\mathit {MSE}}}}}}\right) )

unde MAX I este valoarea maximă acceptată de un pixel de imagine. Când pixelii au o lățime de 8 biți, MAX I = 255 . În general, atunci când valorile semnalului sunt reprezentate liniar ( PCM ) cu B biți pe valoare, valoarea maximă posibilă a lui MAX I va fi 2 B -1.

2. În cazul utilizării RMS ( eng. root-mean-square error ), acest indicator pentru două imagini monocrome I și K de dimensiunea m × n , dintre care una este considerată o aproximare zgomotoasă a celeilalte, se calculează după cum urmează :

{\mathit {RMSE}}={\sqrt ({\frac {1}{mn}}\sum _{i=0}^{m-1}\sum _{j=0}^{n -1}|I(i,j)-K(i,j)|^{2}}}

PSNR este definit astfel:

{\mathit {PSNR}}=10\log _{10}\left({\frac ({\mathit {MAX}}_{I}^{2}}{{\mathit {RMSE}}^ {2}}}\right)=20\log _{10}\left({\frac {{\mathit {MAX}}_{I}}{\mathit {RMSE}}}\right)

Trebuie remarcat faptul că termenul „raport semnal-zgomot de vârf” este o traducere literală folosită frecvent, dar nu în întregime corectă a termenului englezesc „raport semnal-zgomot de vârf”. Traducerea corectă ar fi „raportul semnal-zgomot de vârf”. Acest lucru ia în considerare faptul că atunci când se calculează PSNR, este calculat tocmai raportul dintre semnalul maxim posibil („vârf”) în raport cu nivelul de zgomot, și nu raportul maxim („vârf”) al semnalului calculat. Se caută valoarea -to-noise, după cum s-ar putea înțelege din traducerea textuală incorectă.

Pentru imaginile color cu trei componente RGB per pixel, se aplică aceeași definiție PSNR, dar MSE este calculat pentru toate cele trei componente (și împărțit la trei ori dimensiunea imaginii).

Valorile tipice PSNR pentru compresia imaginii variază de la 30 la 40 dB [1] .

Vezi și

Raportul semnal-zgomot
Calitate video
Calitate subiectivă video

Note

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

Link -uri

Program pentru calcularea PSNR pentru fișiere și videoclipuri BMP

Metode de compresie

Teorie

informație	propriu Reciproc Entropie Entropia condiționată Complexitate Redundanţă
Unități	Pic Nat Ciuguli Hartley Formula Hartley

Fara pierderi

Compresie entropică	Sisteme numerice asimetrice Algoritmul Huffman Algoritmul adaptiv Huffman Algoritmul Shannon-Fano algoritmul lui Shannon Codare aritmetică ( Interval ) Codurile Golomb Delta Cod universal Elias Fibonacci
Dicţionar Methods	RLE Dezumfla LZ ( LZ77/LZ78 LZSS LZW LZWL LZO LZMA LZX LZRW LZJB LZT LZ4 Brotli zstandard )
Alte	RLE CTW BWT MTF PPM DMC

Audio

Teorie	Convoluţie PCM Alianta Prelevarea de probe teorema lui Kotelnikov
Metode	LPC LAR LSP WLPC CELP ACELP O lege μ-legea ADPCM MDCT transformata Fourier Model psihoacustic
Alte	Compresor audio Compresia vorbirii Codarea benzii

Imagini

Termeni	spațiu de culoare Pixel Subeșantionarea de saturație Artefacte de compresie
Metode	RLE DPCM fractal wavelet EZW SPIHT LP PrEP PCL
Alte	Rata de biți Imagine de testare standard PSNR Cuantizarea

Video

Termeni	Caracteristicile video Cadru Tipuri de cadre Calitate video
Metode	Compensarea mișcării PrEP Cuantizarea wavelet
Alte	Codec video Teoria distorsiunii ratei CBR ABR VBR