Berechnung des Spitzensignal-Rausch-Verhältnisses (psnr): Ein praktischer Ansatz zur Bewertung der Bildqualität

Das Spitzensignal-Rausch-Verhältnis (PSNR) ist eine weit verbreitete Metrik zur Beurteilung der Qualität komprimierter oder rekonstruierter Bilder, die das Originalbild mit dem verarbeiteten Bild vergleicht, um den Grad der Verzerrung oder des Rauschens zu quantifizieren, der während der Verarbeitung eingeleitet wird. PSNR wird in Dezibel (dB) ausgedrückt, wobei höhere Werte eine bessere Bildqualität anzeigen.

PSNR verstehen

PSNR wird auf der Grundlage des Mean Squared Error (MSE) zwischen dem Original und dem verarbeiteten Bild berechnet.

PSNR = 10 * log₁₀ (MAX² / MSE))

Dabei ist MAX der maximal mögliche Pixelwert des Bildes. Bei 8-Bit-Bildern ist MAX 255.

Berechnung von PSNR Schritt-für-Schritt

Um PSNR zu berechnen, folgen Sie diesen Schritten:

• Berechnen Sie die MSE durch Mittelung der quadrierten Differenzen zwischen den entsprechenden Pixeln des Originals und der verarbeiteten Bilder.
• Bestimmen Sie den maximalen Pixelwert (z. B. 255 für 8-Bit-Bilder).
• Verwenden Sie die PSNR-Formel mit dem MSE- und MAX-Wert.

Praktische Überlegungen

PSNR ist zwar einfach zu berechnen und weit verbreitet, korreliert aber nicht immer perfekt mit der wahrgenommenen Bildqualität. Faktoren wie die menschliche visuelle Wahrnehmung werden in PSNR-Berechnungen nicht direkt berücksichtigt. Daher wird sie häufig neben anderen Metriken wie dem Strukturähnlichkeitsindex (SSIM) verwendet.