Das Peak Signal-Rausch-Verhältnis (PSNR) ist eine gängige Metrik zur Bewertung der Qualität komprimierter Bilder, die den Unterschied zwischen dem Original und dem komprimierten Bild misst und einen Hinweis darauf gibt, wie viel Qualität bei der Komprimierung verloren gegangen ist.

Was ist PSNR?

PSNR wird in Dezibel (dB) ausgedrückt und vergleicht den maximal möglichen Pixelwert eines Bildes mit dem durch die Kompression verursachten Fehler.

Berechnung des PSNR

Die Berechnung des PSNR umfasst zwei Hauptschritte: Berechnung des Mean Squared Error (MSE) und anschließende Umwandlung in PSNR.

MSE = (1 / (m × n)) × Σ Σ [I(x, y) - K(x, y)]2

wobei I(x, y) der ursprüngliche Bildpixelwert, K(x, y) der komprimierte Bildpixelwert und m und n die Dimensionen der Bilder sind.

Sobald MSE berechnet wird, wird PSNR nach der Formel bestimmt:

PSNR = 10 × log10 (MAX2/MSE)

Interpretation von PSNR-Werten

PSNR-Werte liegen typischerweise zwischen 20 dB und 50 dB. Werte über 30 dB werden für die meisten Anwendungen als akzeptabel angesehen, wobei höhere Werte eine bessere Qualität anzeigen. Die Wahrnehmungsqualität kann jedoch je nach Bildinhalt und Zuschauerempfindlichkeit variieren.

Anwendungen von PSNR

PSNR wird in Bildkomprimierungs-, Videokodierungs- und Übertragungssystemen häufig verwendet, um die Wirksamkeit verschiedener Algorithmen zu bewerten und zu vergleichen.