論文の概要: GaussianImage: 1000 FPS Image Representation and Compression by 2D Gaussian Splatting

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.08551v3
• Date: Wed, 10 Apr 2024 07:58:04 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-04-11 16:47:58.805703
• Title: GaussianImage: 1000 FPS Image Representation and Compression by 2D Gaussian Splatting
• Title（参考訳）: ガウス画像:1000 FPS画像表現と2次元ガウススプラッティングによる圧縮
• Authors: Xinjie Zhang, Xingtong Ge, Tongda Xu, Dailan He, Yan Wang, Hongwei Qin, Guo Lu, Jing Geng, Jun Zhang,
• Abstract要約: Inlicit Neural representations (INRs) は画像の表現と圧縮で大成功を収めた。 しかし、この要件は、メモリが限られているローエンドデバイスでの使用を妨げることが多い。 本稿では,2次元ガウススプラッティングによる画像表現と圧縮の基盤となるパラダイムであるガウス画像を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 27.33121386538575
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Implicit neural representations (INRs) recently achieved great success in image representation and compression, offering high visual quality and fast rendering speeds with 10-1000 FPS, assuming sufficient GPU resources are available. However, this requirement often hinders their use on low-end devices with limited memory. In response, we propose a groundbreaking paradigm of image representation and compression by 2D Gaussian Splatting, named GaussianImage. We first introduce 2D Gaussian to represent the image, where each Gaussian has 8 parameters including position, covariance and color. Subsequently, we unveil a novel rendering algorithm based on accumulated summation. Remarkably, our method with a minimum of 3$\times$ lower GPU memory usage and 5$\times$ faster fitting time not only rivals INRs (e.g., WIRE, I-NGP) in representation performance, but also delivers a faster rendering speed of 1500-2000 FPS regardless of parameter size. Furthermore, we integrate existing vector quantization technique to build an image codec. Experimental results demonstrate that our codec attains rate-distortion performance comparable to compression-based INRs such as COIN and COIN++, while facilitating decoding speeds of approximately 1000 FPS. Additionally, preliminary proof of concept shows that our codec surpasses COIN and COIN++ in performance when using partial bits-back coding. Code will be available at https://github.com/Xinjie-Q/GaussianImage.
• Abstract（参考訳）: Inlicit Neural representations (INR)は画像表現と圧縮で大成功を収め、十分なGPUリソースが利用できると仮定して、10-1000 FPSで高画質で高速なレンダリング速度を提供する。 しかし、この要件は、メモリが限られているローエンドデバイスでの使用を妨げることが多い。 そこで本研究では,ガウス画像と2次元ガウス画像による画像表現と圧縮の画期的なパラダイムを提案する。 まず、画像を表すために2D Gaussianを導入し、各 Gaussian は位置、共分散、色を含む8つのパラメータを持つ。 その後、累積和に基づく新しいレンダリングアルゴリズムを公表する。 注目すべきは、最低3$\times$GPUメモリ使用量と5$\times$高速適合時間を持つ手法は、表現性能においてINRs(例えば、WIRE、I-NGP)と競合するだけでなく、パラメータサイズに関係なく1500-2000 FPSの高速レンダリング速度を提供する。 さらに,既存のベクトル量子化手法を統合して画像コーデックを構築する。 実験の結果,コーデックはCOINやCOIN++などの圧縮ベースのINRに匹敵する速度歪み性能を示し,約1000FPSの復号速度を実現している。 さらに、予備的な概念実証では、コーデックが部分ビットバック符号を使用する場合、COINとCOIN++を上回る性能を示している。 コードはhttps://github.com/Xinjie-Q/GaussianImageで入手できる。

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