PSNR、SSIM、BD-rate和BD-PSNR

下载资源：视频编码中BD-rate, BDBR, BDPSNR的结果计算
参考：PSNR SSIM BD-rate BD-PSNR

一、PSNR

PSNR是“Peak Signal to Noise Ratio”的缩写，即峰值信噪比，是一种评价图像的客观标准。peak的中文意思是顶点。而ratio的意思是比率或比列的。整个意思就是到达噪音比率的顶点信号，psnr一般是用于最大值信号和背景噪音之间的一个工程项目。通常在经过影像压缩之后，输出的影像都会在某种程度与原始影像不同。为了衡量经过处理后的影像品质，我们通常会参考PSNR值来衡量某个处理程序能否令人满意。它的单位是dB。
计算公式为：
其中，MSE是原图像（语音）与处理图像（语音）之间均方误差。

MSE:PSNR是最普遍和使用最为广泛的一种图像客观评价指标，由于并未考虑到人眼的视觉特性（人眼对空间频率较低的对比差异敏感度较高，人眼对亮度对比差异的敏感度较色度高，人眼对一个区域的感知结果会受到其周围邻近区域的影响等），因而经常出现评价结果与人的主观感觉不一致的情况。

二、SSIM

SSIM：structural similarity index 结构相似性。SSIM算法在设计上考虑了人眼的视觉特性，比传统方式更符合人眼视觉感知。
给定两个图像x和y, 两张图像的结构相似性可按照以下方式求出：

μx和μy分别代表x,y的平均值，σx和σy分别代表x,y的标准差。σxy代表x和y的协方差。而c1、c2、c3分别为常数，避免分母为0带来的系统错误。

1.SSIM具有对称性，即SSIM(x,y)=SSIM(y,x)
2.SSIM是一个0到1之间的数，越大表示输出图像和无失真图像的差距越小，即图像质量越好。当两幅图像一模一样时，SSIM=1；

三、BD-rate

四、BD-PSNR

在视频的处理过程中， 常常利用 BD-BitRate(BDBR) 与 BD-PSNR(BDPSNR) 来衡量方法的好坏。它提供的是利用新方法得到的视频相对于原来的方法在码率和PSNR上的变化情况。一般来说，码率降低，PSNR增大，能够说明新方法具有较好的性能。然而，会出现这样一种情况， 即码率相对于原来的方法有所降低，但是PSNR即视频的质量却降低了，在这种情况下想要衡量方法的好坏，就需要利用BDBR和DBPSNR。
BDBR vs BDPSNR 计算方法