Relación pico de señal a ruido


La relación señal/ruido máxima ( PSNR ) es un término de ingeniería para la relación entre la potencia máxima posible de una señal y la potencia del ruido corruptor que afecta la fidelidad de su representación. Debido a que muchas señales tienen un rango dinámico muy amplio , el PSNR generalmente se expresa como una cantidad logarítmica utilizando la escala de decibelios .

PSNR se usa comúnmente para cuantificar la calidad de reconstrucción de imágenes y videos sujetos a compresión con pérdida .

PSNR se define más fácilmente a través del error cuadrático medio ( MSE ). Dada una imagen monocromática m × n libre de ruido I y su aproximación ruidosa K , MSE se define como

Aquí, MAX I es el valor de píxel máximo posible de la imagen. Cuando los píxeles se representan usando 8 bits por muestra, esto es 255. Más generalmente, cuando las muestras se representan usando PCM lineal con B bits por muestra, MAX I es 2 B  − 1.

Para imágenes en color con tres valores RGB por píxel, la definición de PSNR es la misma excepto que el MSE es la suma de todas las diferencias de valores al cuadrado (ahora para cada color, es decir, tres veces más diferencias que en una imagen monocromática) dividida por imagen tamaño y por tres. Alternativamente, para las imágenes en color, la imagen se convierte a un espacio de color diferente y se informa PSNR contra cada canal de ese espacio de color, por ejemplo, YCbCr o HSL . [1] [2]

PSNR se usa más comúnmente para medir la calidad de la reconstrucción de los códecs de compresión con pérdida (por ejemplo, para la compresión de imágenes ). La señal en este caso son los datos originales y el ruido es el error introducido por la compresión. Al comparar códecs de compresión, PSNR es una aproximación a la percepción humana de la calidad de la reconstrucción.


Q=90, PSNR 45,53dB
Q=30, PSNR 36,81dB
Q=10, PSNR 31,45dB
Ejemplo de valores luma PSNR para una imagen comprimida cjpeg en varios niveles de calidad.