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面向分类网络的 JPEG 量化优化

计算机视觉与模式识别 2020-03-09 v1 图形学 性能 图像与视频处理

摘要

计算机视觉中的深度学习依赖于有损图像压缩:它减少了训练与测试数据的存储需求,并降低了部署中的传输成本。主流数据集与成像流水线均依赖标准 JPEG 压缩。在 JPEG 中,频率系数量化程度控制有损性:一个 8×8 量化表(Q-table)同时决定编码图像的质量与压缩比。尽管长期以来已有大量工作寻求更好的 Q-table,现有工作要么致力于最小化图像失真,要么针对人类视觉系统模型进行优化。本文探讨是否存在对特定视觉网络“更好”、且相比为人类感知或最小失真设计的 Q-table 能提供更优质量—尺寸权衡的 JPEG Q-table。我们以更高分辨率重建了 ImageNet 测试集,以探究新颖 Q-table 下 JPEG 压缩的影响。我们尝试了多种方法来为视觉任务调整 Q-table。我们发现一种简单的排序随机采样方法能超越标准 JPEG Q-table 的性能。我们还使用了超参数调优技术,包括有界随机搜索、贝叶斯优化与复合启发式优化方法。在精度固定时,我们得到的新 Q-table 能将压缩率提升 10% 至 200%,或在相同压缩率下将精度提升至多 2%2\%

关键词

引用

@article{arxiv.2003.02874,
  title  = {Optimizing JPEG Quantization for Classification Networks},
  author = {Zhijing Li and Christopher De Sa and Adrian Sampson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2003.02874},
  year   = {2020}
}

备注

6 pages, 13 figures, Resource-Constrained Machine Learning (ReCoML) Workshop of MLSys 2020 Conference, Austin, TX, USA, 2020