環球微動態丨研究人員嘗試用穩定擴散方法壓縮圖像 結果竟然優于JPEG
上周，瑞士軟件工程師 Matthias Bühlmann 發現 —— 流行的圖像合成模型“Stable Diffusion”，可實現較現有的 JPEG 或 WebP 格式更高的位圖圖像壓縮比、且視覺偽影也更少。即便如此，Stable Diffusion 也不是那么完美。作為一種 AI 圖像合成模型，其通常根據文本描述（所謂的“提示”）而生成圖像。
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用鋸齒彩塊來描繪的圖像壓縮概念（via ArsTechnica）
AI 模型通過研究從互聯網上提取的數百萬張圖像來學習這種能力，在訓練過程中，模型在圖像和相關詞之間建立了統計關聯。
然后對每張圖像的關鍵信息添加更小的“表示”和賦予“權重”，后者代表了 AI 圖像模型所掌握的數學值。
當穩定擴散分析、并將圖像“壓縮”為權重形式時，它們就處在了所謂的“潛在空間”中 —— 它們以一種模糊潛力的形式存在，且能夠在解碼時于圖像中復現。
這項研究中用到的 Stable Diffusion 1.4，其權重文件大小約為 4GB —— 代表了該 AI 模型掌握的數億張圖像的知識。
使用穩定擴散壓縮圖像的示例
盡管大多數人使用了帶文本提示的穩定擴散，但 Bühlmann 還是斬斷了文本編碼器、而是強制通過穩定擴散圖像編碼器來處理。
該過程將低精度的 512×512 圖像、轉換為更高精度的 64×64 潛在圖像空間表示。此時圖像存在的數據量較原始文件小得多，但仍可將之解碼擴展回 512×512 圖像、并獲得相當良好的結果。
測試期間，Bühlmann 發現使用穩定擴散壓縮的新圖像，可在更高的壓縮比（更小的文件大小）下，主觀上看起來較 JPEG 或 WebP 更佳。
以這張美洲鴕的照片為例，其原始文件大小為 768 KB 。盡管 JPEG / WebP 格式分別可壓縮到 5.68 和 5.71 KB，但穩定擴散方法可進一步壓縮到 4.98 KB 。
與對照的圖像壓縮格式相比，穩定擴散似乎具有更多可分辨的細節、以及明顯更少的壓縮偽影。
不過 Bühlmann 也指出了現階段的一個很大局限性 —— 它不太適合面容或文本，且在某些情況下會讓解碼圖像中的細節特征產生“幻象”。
這些特征可能在源圖像中并不存在，更別提解碼需要動用高達 4GB 的穩定擴散權重文件、以及額外的解碼時間。
即便如此，這種非常規穩定擴散用例，還是較實際的解決方案更加有趣，甚至有望開辟圖像合成模型的未來新用途。
感興趣的朋友，可移步至 Google Colab 查看 Bühlmann 的示例代碼，或在有關 Towards AI 的帖子中找到實驗中的更多技術細節。
關鍵詞： 人工智能 研究人員嘗試用穩定擴散方法壓縮圖像
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