DL - Theory #2 : 영상 품질 비교 지표 (PSNR / SSIM / VIF)

두 영상간의 품질을 비교하기 위하여 지표로 비교하는 정량적평가와 시각적으로 평가하는 정성적 평가가 있습니다.

본 글에서는 영상 품질 비교 지표에 대해서 설명드리겠습니다.

 

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1. Peak Signal to Noise Ratio (PSNR)

• 영상 손실로 인하여 화질 손실 정보를 평가 할 때 사용됩니다.
• Mean Squared Error (MSE)가 적을수록 PSNR이 높습니다.

A와 B사이 간의 MSE 값

• 즉, MSE 값이 작다는 것은 원본과 매우 가깝다는 의미이므로 PSNR이 높은 값을 가질 수록 손실이 적다는 의미입니다. 

A와 B사이 간의 PSNR 값

2. Structural Similarity (SSIM)

• 이미지 품질 평가를 위한 방법으로 원본 영상에 대한 유사도를 평가합니다.
• 사람의 지각품질을 제대로 반영하지 못한다는 PSNR의 한계를 극복하기 위한 지표입니다.
• 밝기( luminance ), 대비( contrast ), 구조 ( structure )를 고려한 이미지의 유사도를 구하는 방법입니다.
• 0~1사이의 값을 가지며, 1에 가까울수록 유사도가 높다는 의미입니다.

A와 B사이 간의 SSIM 값

 

3. Visual Information Fidelity (VIF)

• 영상의 fidelity(정확도, 충실도) 측정을 위한 지표로 이미지 정보를 기반으로 한 전체 참조 이미지 품질 평가 지수입니다.
• 원본 영상에 존재하는 정보량과 비교하고자 하는 영상에 존재하는 정보량을 비교함으로써 품질을 평가합니다.
• 상위의 HVS(Human Visual System, 사람 시각 시스템)의 output
• 해당 품질 지표는 넷플릭스에서 개발한 비디오 품질 평가 지표로 알려진 Video Multimethod Assesment Fustion (VMAF)의 구성 요소입니다.
• VIF는 2006년에 TIP에서 게재한 "Image Information and Visual Quality" 논문의 내용입니다.

출처 : 위키피디아

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