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通过高斯VAE实现无需训练的向量量化

机器学习 2026-05-27 v3 计算机视觉与模式识别

摘要

向量量化变分自编码器(VQ-VAE)是将图像压缩为离散令牌的离散自编码器。然而,由于离散化,它们难以训练。在本文中,我们提出了一种简单而有效的技术,称为高斯量化(GQ),它首先在特定约束下训练高斯 VAE,然后将其转换为 VQ-VAE 而无需额外训练。对于转换,GQ 生成随机高斯噪声作为码本,并找到最接近后验均值的噪声向量。理论上,我们证明当码本大小的对数超过高斯 VAE 的回溯编码率时,可保证较小的量化误差。实际上,我们提出了一种训练高斯 VAE 以实现有效转换的启发式方法,称为目标散度约束(TDC)。经验上,我们证明 GQ 在 UNet 和 ViT 架构上优于先前的 VQ-VAE,如 VQGAN、FSQ、LFQ 和 BSQ。此外,TDC 也改进了先前的高斯 VAE 离散化方法,如 TokenBridge。源代码发布于 https://github.com/tongdaxu/VQ-VAE-from-Gaussian-VAE。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.06609,
  title  = {Training-Free Vector Quantization via Gaussian VAEs},
  author = {Tongda Xu and Wendi Zheng and Jiajun He and Jose Miguel Hernandez-Lobato and Yan Wang and Ya-Qin Zhang and Jie Tang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.06609},
  year   = {2026}
}