Upgrade to Pro
— share decks privately, control downloads, hide ads and more …
Speaker Deck
Features
Speaker Deck
PRO
Sign in
Sign up for free
Search
Search
[kantocv] The Perception-Distortion Tradeoff
Search
So Uchida
August 25, 2019
Research
1.1k
2
Share
[kantocv] The Perception-Distortion Tradeoff
So Uchida
August 25, 2019
More Decks by So Uchida
See All by So Uchida
[CVPR2025論文読み会] Linguistics-aware Masked Image Modelingfor Self-supervised Scene Text Recognition
s_aiueo32
0
300
Adaptive Text Recognition through Visual Matching
s_aiueo32
1
1.1k
[cvpaper.challenge] Second-order Attention Network for Single Image Super-Resolution
s_aiueo32
0
240
Other Decks in Research
See All in Research
その推薦システムの評価指標、ユーザーの感覚とズレてるかも
kuri8ive
1
350
LLM-Assisted Semantic Guidance for Sparsely Annotated Remote Sensing Object Detection
satai
3
680
Aurora Serverless からAurora Serverless v2への課題と知見を論文から読み解く/Understanding the challenges and insights of moving from Aurora Serverless to Aurora Serverless v2 from a paper
bootjp
6
1.6k
オーストリア流 都市の公共交通サービス水準評価@公共交通オープンデータ最前線2026
trafficbrain
0
110
The mathematics of transformers
gpeyre
0
160
量子コンピュータの紹介
oqtopus
0
260
IEEE AIxVR 2026 Keynote Talk: "Beyond Visibility: Understanding Scenes and Humans under Challenging Conditions with Diverse Sensing"
miso2024
0
140
病院向け生成AIプロダクト開発の実践と課題
hagino3000
0
590
AIスーパーコンピュータにおけるLLM学習処理性能の計測と可観測性 / AI Supercomputer LLM Benchmarking and Observability
yuukit
1
780
2026年3月1日(日)福島「除染土」の公共利用をかんがえる
atsukomasano2026
0
500
データサイエンティストの業務変化
datascientistsociety
PRO
0
330
LLMアプリケーションの透明性について
fufufukakaka
0
200
Featured
See All Featured
Impact Scores and Hybrid Strategies: The future of link building
tamaranovitovic
0
240
No one is an island. Learnings from fostering a developers community.
thoeni
21
3.6k
Responsive Adventures: Dirty Tricks From The Dark Corners of Front-End
smashingmag
254
22k
The Illustrated Children's Guide to Kubernetes
chrisshort
51
52k
The Cost Of JavaScript in 2023
addyosmani
55
9.8k
The Straight Up "How To Draw Better" Workshop
denniskardys
239
140k
ラッコキーワード サービス紹介資料
rakko
1
2.8M
Paper Plane
katiecoart
PRO
0
48k
How To Speak Unicorn (iThemes Webinar)
marktimemedia
1
420
How to train your dragon (web standard)
notwaldorf
97
6.6k
GitHub's CSS Performance
jonrohan
1032
470k
How to Ace a Technical Interview
jacobian
281
24k
Transcript
第54回 コンピュータビジョン勉強会@関東 The Perception-Distortion Tradeoff Presenter: @s_aiueo32
論⽂情報 ü タイトル: The Perception-Distortion Tradeoff ü 著者: Yochai Blau
and Tomer Michaeli (Technion) ü 採択状況: CVPR2018 Orals/Spotlights ü 内容 ü メトリックと知覚品質のトレードオフに関して考察 ü (トレードオフを横断するのに) GANはいいぞ
Image Restoration ü 画像の劣化(Degradation)を修復し,元の画像を再構成する問題 Super Resolution Inpain0ng Dehazing Denoising debruring
Image Restorationのゴール Low Distortion ü GTに近い画像を⽣成できればいい ü 画像間の距離で測る ü MAE,
MSE, PSNR, SSIM etc. Good Perceptual Quality ü 「⾃然」な画像を⽣成できればいい ü 単⼀画像を⽤いて計測 ü BRISQUE, NIQE etc. (本論文の主張) 2つのゴールを同時に達成することは不可能 Mr. Intuition 「距離がゼロならそれは自然な画像では?」 無理
経験的には結構⾔われてた 滑らかすぎる PSNRが 低 い !
他のアルゴリズムでの結果 両立しているモデルは存在しない Better Better 敵 「RMSEがダメなだけでは?」
他の指標での結果
ここからちょっと算数
Image Restoration ∼ # 自然画像 再構成画像 % 劣化画像 '|# )
#|' Algorithm
Distortion [Δ(, ) )] SSD, SSIM, MS-SSIM, IFC, VIF, VGG,
… ∼ # 自然画像 再構成画像 % 非負性: Δ , ≥ 0 同一律: Δ , = 0
Perceptual Quality ∼ # 自然画像 再構成画像 % Real or Fake
7899:77 ∝ =>(#, ) # ) 50% 50% ∼ ) #
Perceptual Quality (#, ) # ) TV, KL, Hellinger, @,
Renyi, Wasserstein, … ∼ # 自然画像 再構成画像 % 非負性: , ≥ 0 同一律: , = 0 ⟺ = ∼ ) #
本論⽂の問題設定 問題 → → ) 尺度の定式化 Distortion: [Δ(, ) )]
Perceptual Quality: (# , ) # ) [Δ(, ) )] (#, ) # ) このトレードオフの 存在を証明
Low Distortionは?
簡単なパラメータ推定の例 ü ノイズ を含んだ観測値 からパラメータ を推定 = + ü は次の確率質量関数に従う確率変数
#() = G H = ±1 K = 0 ü は正規分布に従う ~(0, 1) この設定でMMSEとMAP推定を行う
MMSE と MAP推定 ü MMSE ü 推定値は条件付期待値で与えられる % NNOP =
= ü ) #QQRS は確率密度 ü MAP推定 ü 事後確率最⼤のパラメータを出⼒ % NTU = argmax[∈{^H,K,H} ( = |) ü 今回の設定だとsign(⋅)と同じ
MNISTでMMSE/MAP推定した結果 ü MNISTとBlank画像を混ぜたデータでDenoising 高ノイズレベルで ぼやける 高ノイズレベルでは Blankがほとんど
トレードオフについて
Tradeoff Function ü Distortionレベルごとの下界を求める関数を定義 = min fg h|i #, )
# . . Δ , ) ≤ ü (, )がに関して凸なら, ()は単調減少&凸関数 (= Tradeoff!!) ü -divergenceはに関して凸 = + の例でのプロット
トレードオフを横断 ü ⺠「トレードオフがあるのは分かったけど, 下界に近づきたい」 ü 神「GANを使いましょう」 = min fg h|i
#, ) # . . Δ , ) ≤ ℓp:q = ℓrs7tuvtsuq + ℓxry ≈ Δ , ) + (#, ) # ) ⟷
実験 ü WGANで ∈ [0, 0.3]を変えながらDenoising ü 理論的な下界に沿って品質をコントロールできることを確認
既存のアルゴリズムの評価 ü ⾔葉の定義 ü A dominates B: AがBにDistortionでもPerceptual Qualityでも勝ってる ü
A is admissible: Aはどのアルゴリズムにもdominateされてない ü admissibleな⼿法が下界に近い⼿法
レート歪との関係 ü 許容歪に対してどれくらい圧縮できるか? ü Perception-Distortion Tradeoffと似た形 = min fg h|h
; ) s. t. Δ , ) ≤ ü レート歪とのPerception-Distortion Tradeoffの違い 1. レート歪は) #|# を考えるけど,こっちは) #|' を考える 2. ; ) はと ) の同時分布に依存するけど, #, ) # は依存しない ü 著者はICML2019にこんな論⽂通している ü “Rethinking Lossy Compression: The Rate-Distortion-Perception Tradeoff”
まとめ ü DistortioinとPerceptual Qualityの間にトレードオフがある ü GAN損失の⽐率によってトレードオフ関数を横断できる ü 許容Distortionレベルを決めてから動かすのが良い ü 「最適なアルゴリズム」は応⽤依存
ü 医⽤画像はDistortion志向, 写真はPerceptual Quality志向