峰值信噪比是什么意思?峰值信噪比越大越好吗

峰值信噪比作为图像质量评价指标,在很多图像领域如图像超分辨率、图像压缩、图像去噪等都有广泛的应用。本文分享下峰值信噪比的几个常见问题,如下。

峰值信噪比是什么意思

峰值信噪比(Peak Signal-to-Noise Ratio,简称PSNR)是一种衡量图像或视频质量的指标。它通过比较原始信号与经过压缩或失真处理后的信号之间的差异来评估图像或视频的失真程度。

峰值信噪比常简单地通过均方误差(MSE)进行定义。两个 m x n 单色图像 I 和 K , I 为一无噪声的原始图像,K 为 I 的噪声近似(例:I 为未压缩的原始图像,K 为 I 经过压缩后的图像),那么它们的的均方误差定义为:

峰值信噪比是什么意思?峰值信噪比越大越好吗

峰值信噪比定义为:

峰值信噪比是什么意思?峰值信噪比越大越好吗

其中,MAXI 是表示图像点颜色的最大数值,如果每个采样点用 8 位表示(例:影像处理),那么就是 255。更为通用的表示是,如果每个采样点用 B 位线性脉冲编码调制表示,那么 MAXI  就是:

2B – 1

对于每点有RGB三个值的彩色图像来说,峰值信噪比的定义类似。除了横轴、纵轴 m 和 n 以外,还要考虑它的颜色组成RGB。我们需要分别对每个颜色处理其MSE,因为有3个颜色通道,所以MSE需再除以3。

彩色图像的峰值讯噪比定义为:

峰值信噪比是什么意思?峰值信噪比越大越好吗

峰值信噪比计算公式

峰值信噪比(PSNR)的计算公式为:

PSNR = 10 * log10((最大可能的像素值^2) / MSE)

其中,最大可能的像素值是图像中像素的最大取值范围(例如,对于8位灰度图像,最大可能的像素值为255),MSE是均方误差(Mean Squared Error),表示原始信号与失真信号之间差异的平方平均值。

峰值信噪比越大越好吗

是的,峰值信噪比(PSNR)值越大,表示失真越小,图像或视频质量越好。因此,通常情况下,较高的PSNR值表示信号与噪声的比例更高,即失真较小,图像或视频质量较好。一般来说,当PSNR值大于30dB时,人眼难以察觉到失真;当PSNR值大于40dB时,失真可以被视为无感知。然而,需要注意的是,PSNR只是一种客观评估指标,对于一些特定的应用场景,可能存在其他更适合的图像质量评估方法。(只有在测试条件完全一样的情况下,信噪比才有可比性。)

参考资料:
https://mp.weixin.qq.com/s/SocenxyXIo2aJHJG0-DQwQ

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