論文の概要: Task-Oriented Visual Feature Compression via Residual Vector Quantization for Device-Edge Multimodal Inference
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.37090v1
- Date: Tue, 29 Sep 2026 09:17:05 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-30 21:28:47.359744
- Title: Task-Oriented Visual Feature Compression via Residual Vector Quantization for Device-Edge Multimodal Inference
- Title(参考訳): デバイスエッジマルチモーダル推論のための残差ベクトル量子化によるタスク指向視覚特徴圧縮
- Abstract要約: 大規模マルチモーダルモデル(LMM)は多様な視覚的理解と推論タスクをサポートする。
帯域幅制限のアップリンクを介して視覚データを送信することは、かなりの遅延を引き起こす可能性がある。
デバイスエッジマルチモーダル推論のためのクエリ誘導型タスク指向特徴圧縮(Q-TOFC)を提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 21.199124047080392
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Large multimodal models (LMMs) support diverse visual understanding and reasoning tasks but are often impractical to run entirely on resource-constrained devices. Device-edge co-inference reduces device computation, yet transmitting visual data over bandwidth-limited uplinks can introduce substantial delay. Task-oriented feature compression (TOFC) reduces the payload through feature aggregation and entropy coding. However, continuous-feature coding remains costly, and query-agnostic aggregation may discard task-relevant local evidence. We propose query-guided task-oriented feature compression (Q-TOFC) for device-edge multimodal inference. Q-TOFC employs residual vector quantization (RVQ) to encode each merged feature as a compact sequence of codebook indices, reducing its representation cost and allowing more features to be transmitted. It further incorporates query relevance into feature aggregation and uses a quantization error compensation adapter to mitigate the distortion introduced by discrete quantization. Experiments on seven multimodal benchmarks show that Q-TOFC reduces the visual payload by 53.6% relative to TOFC while maintaining comparable average normalized task performance. End-to-end latency evaluations further demonstrate lower latency under bandwidth-constrained uplinks.
- Abstract(参考訳): 大規模マルチモーダルモデル(LMM)は、様々な視覚的理解と推論タスクをサポートするが、リソースに制約のあるデバイスで完全に動作することは現実的ではないことが多い。
デバイスエッジのコ推論はデバイスの計算を減らしますが、帯域幅制限のアップリンクを介して視覚データを送信することで、かなりの遅延が発生します。
タスク指向特徴圧縮(TOFC)は、特徴集約とエントロピー符号化によってペイロードを削減する。
しかし、連続的な符号化はコストがかかるままであり、クエリ非依存の集約はタスク関連ローカルエビデンスを捨てる可能性がある。
デバイスエッジマルチモーダル推論のためのクエリ誘導型タスク指向特徴圧縮(Q-TOFC)を提案する。
Q-TOFCは、残差ベクトル量子化(RVQ)を使用して、各マージされた特徴をコードブックインデックスのコンパクトなシーケンスとしてエンコードし、その表現コストを低減し、より多くの特徴を伝達できるようにする。
さらに、クエリ関連性を特徴集約に組み込み、離散量子化によってもたらされる歪みを軽減するために量子化エラー補償アダプタを使用する。
7つのマルチモーダルベンチマークの実験では、Q-TOFCはTOFCと比較して視覚的ペイロードを53.6%削減し、平均的な正規化タスク性能を維持している。
エンド・ツー・エンドのレイテンシ評価は、帯域幅に制限されたアップリンクの下でのレイテンシの低下をさらに示す。
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