Huippusignaali-kohinasuhde

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 23. toukokuuta 2016 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 3 muokkausta .

Huippusignaali-kohinasuhde ( eng. peak signal -to-noise ratio ) on lyhennetty PSNR ja se on tekninen termi, joka tarkoittaa signaalin suurimman mahdollisen arvon ja signaaliarvoja vääristävän kohinatehon välistä suhdetta. Koska monilla signaaleilla on laaja dynaaminen alue, PSNR mitataan yleensä log-asteikolla desibeleinä .

PSNR:ää käytetään yleisimmin mittaamaan kuvan pakkauksen vääristymisen tasoa . Helpoin tapa määrittää se on keskimääräisen neliövirheen ( RMS ) tai MSE:n ( englanniksi mean square error ) avulla.

1. Käytettäessä MSE:tä tämä indikaattori kahdelle yksiväriselle kuvalle I ja K , joiden koko on m × n , joista toista pidetään kohinaisena likiarvona toiselle, lasketaan kaavalla:

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

PSNR määritellään näin:

{\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}}}}}}\oikea )

missä MAX I on kuvan pikselin hyväksymä enimmäisarvo. Kun pikselit ovat 8 bittiä leveitä, MAX I = 255 . Yleisesti ottaen, kun signaaliarvot esitetään lineaarisesti ( PCM ) B bitillä arvoa kohden, MAX I :n suurin mahdollinen arvo on 2 B -1.

2. Käytettäessä RMS -arvoa ( eng. root-mean-square error ), tämä indikaattori kahdelle yksiväriselle kuvalle I ja K , joiden koko on m × n , joista toista pidetään toisen kohinaisena approksimaationa, lasketaan seuraavasti: :

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

PSNR määritellään näin:

{\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)

On huomattava, että termi "huippusignaali-kohinasuhde" on usein käytetty, mutta ei täysin oikea kirjaimellinen käännös englanninkielisestä termistä "peak signal-to-noise ratio". Oikea käännös olisi "huippusignaali-kohinasuhde". Tässä otetaan huomioon se tosiasia, että PSNR:ää laskettaessa lasketaan juuri suurimman mahdollisen signaalin ("huippu") suhde kohinatasoon, ei lasketun signaalin maksimi ("huippu") -suhde. -to-noise-arvoa etsitään, kuten virheellisestä sanatarkasta käännöksestä voi ymmärtää.

Värikuviin , joissa on kolme RGB -komponenttia pikseliä kohden, sovelletaan samaa PSNR-määritelmää, mutta MSE lasketaan kaikkien kolmen komponentin perusteella (ja jaetaan kolmella kuvan koolla).

Tyypilliset kuvanpakkauksen PSNR-arvot ovat 30-40 dB [1] .

Katso myös

Signaali-kohinasuhde
Videon laatu
Subjektiivinen videon laatu

Muistiinpanot

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

Linkit

Ohjelma PSNR:n laskemiseen BMP-tiedostoille ja videoille

Puristusmenetelmät _

Teoria

Tiedot	Oma Keskinäinen Haje Ehdollinen entropia Monimutkaisuus Redundanssi
Yksiköt	Bitti Nat Napostella Hartley Hartleyn kaava

Häviötön

Entropian pakkaus	Epäsymmetriset lukujärjestelmät Huffmanin algoritmi Mukautuva Huffman-algoritmi Shannon-Fano-algoritmi Shannonin algoritmi Aritmeettinen koodaus ( intervalli ) Golomb koodit Delta Universaali koodi Elias fibonacci
Sanakirjamenetelmät	RLE Tyhjennä LZ ( LZ77/LZ78 LZSS LZW LZWL LZO LZMA LZX LZRW LZJB LZT LZ4 Brotli zstandardi )
muu	RLE CTW BWT MTF PPM DMC

Audio

Teoria	Convolution PCM Aliasing Näytteenotto Kotelnikovin lause
menetelmät	LPC LAR LSP WLPC CELP ACELP Laki μ-laki ADPCM MDCT Fourier-muunnos Psykoakustinen malli
muu	Äänen kompressori Puheen pakkaus Band koodaus

Kuvat

Ehdot	väriavaruutta Pikseli Saturaatio-alinäytteenotto Pakkausesineitä
menetelmät	RLE DPCM fraktaali aallokko EZW SPIHT LP PrEP PCL
muu	Bittinopeus Normaali testikuva PSNR Kvantisointi

Video

Ehdot	Videon ominaisuudet Kehys Kehystyypit Videon laatu
menetelmät	Liikekompensointi PrEP Kvantisointi aallokko
muu	Videokoodekki Nopeuden vääristymisteoria CBR ABR VBR