Reducing the data footprint of visual content via image compression is essential to reduce storage requirements, but also to reduce the bandwidth and latency requirements for transmission. In particular, the use of compressed images allows for faster transfer of data, and faster response times for visual recognition in edge devices that rely on cloud-based services. In this paper, we first analyze the impact of image compression using traditional codecs, as well as recent state-of-the-art neural compression approaches, on three visual recognition tasks: image classification, object detection, and semantic segmentation. We consider a wide range of compression levels, ranging from 0.1 to 2 bits-per-pixel (bpp). We find that for all three tasks, the recognition ability is significantly impacted when using strong compression. For example, for segmentation mIoU is reduced from 44.5 to 30.5 mIoU when compressing to 0.1 bpp using the best compression model we evaluated. Second, we test to what extent this performance drop can be ascribed to a loss of relevant information in the compressed image, or to a lack of generalization of visual recognition models to images with compression artefacts. We find that to a large extent the performance loss is due to the latter: by finetuning the recognition models on compressed training images, most of the performance loss is recovered. For example, bringing segmentation accuracy back up to 42 mIoU, i.e. recovering 82% of the original drop in accuracy.


翻译:降低视觉内容的数据占用是图像压缩的核心目标,这不仅有助于减少存储需求,还能降低传输时的带宽和延迟要求。尤其对于依赖云端服务的边缘设备,使用压缩图像能实现更快的数据传输与响应时间。本文首先分析传统编解码器及最新神经压缩方法在三种视觉识别任务(图像分类、目标检测、语义分割)中对图像压缩的影响。我们测试了从0.1到2比特每像素(bpp)的广泛压缩率范围,发现在所有三项任务中,强压缩会显著影响识别能力。例如,使用评估中最佳压缩模型将图像压缩至0.1 bpp时,语义分割的mIoU从44.5降至30.5。其次,我们进一步测试了性能下降的原因:是压缩图像丢失了关键信息,还是视觉识别模型对含压缩伪影的图像缺乏泛化能力。结果表明,性能损失很大程度上源于后者——通过在压缩训练图像上微调识别模型,大部分性能损失可被恢复。例如,将分割精度恢复至42 mIoU,即恢复了原始精度损失的82%。

0
下载
关闭预览

相关内容

[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
TorchSeg:基于pytorch的语义分割算法开源了
极市平台
20+阅读 · 2019年1月28日
【泡泡一分钟】用于评估视觉惯性里程计的TUM VI数据集
泡泡机器人SLAM
11+阅读 · 2019年1月4日
ResNet, AlexNet, VGG, Inception:各种卷积网络架构的理解
全球人工智能
20+阅读 · 2017年12月17日
【推荐】全卷积语义分割综述
机器学习研究会
19+阅读 · 2017年8月31日
国家自然科学基金
9+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Conditional Prompt Learning for Vision-Language Models
Arxiv
13+阅读 · 2022年3月10日
Arxiv
27+阅读 · 2021年11月11日
Arxiv
39+阅读 · 2021年11月11日
Arxiv
13+阅读 · 2018年1月11日
VIP会员
最新内容
ICML 2026 | 演化选择的因果建模
专知会员服务
1+阅读 · 6月5日
综述|学习式3D表征最新进展与趋势
专知会员服务
2+阅读 · 6月5日
人工智能重塑威慑:算法优势的兴起
专知会员服务
4+阅读 · 6月5日
AgentOps综述:智能体系统运维框架
专知会员服务
14+阅读 · 6月4日
《美陆军最新条令:兵力防护》
专知会员服务
9+阅读 · 6月4日
《人工智能的挑战:算法战的想象与现实》
专知会员服务
11+阅读 · 6月4日
首场人工智能战争:Maven如何重塑武装冲突
专知会员服务
7+阅读 · 6月4日
相关VIP内容
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10日
相关基金
国家自然科学基金
9+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员