arxiv.org·2026/10/23
现有生成式视频压缩(GVC)解码端扩散去噪依赖生成先验、缺少源约束,且潜空间瓶颈会丢细节。ResGVC先用DCVC-UF等学习视频编码得到重建,再把重建与原始画面间的失真沿去噪路径分解为逐段残差,用像素空间VideoPiT扩散Transformer作熵模型对关键残差算术编码,后期步骤切换为解码端生成以省码率,使去噪受传输残差显式约束。模型在OpenVid-1M上训练、共五步去噪,在UVG、HEVC B、MCL-JCV上以YODA为锚评测。作者报告LPIPS平均BD-rate较YODA降低63.7%,结论另报PSNR较此前最优降低83.8%,参数593.9M。消融显示像素空间残差编码优于潜空间(后者LPIPS多损失17.4% BD-rate),早期编码、后期生成的混合模式最优;作者仅用GPT-5.4润色文字,方法、实验与结论未由AI生成。
为什么重要 给生成式视频压缩提供了一条新路线:把扩散去噪源约束改为传输残差段,并用扩散模型做熵模型,对工程落地有直接参考适合 做视频压缩、生成式编解码、扩散模型推理优化的工程师
生成式视频压缩(GVC)方法通常采用解码器端扩散模型,基于生成先验对重建信号去噪。此外,这些方法大多在潜在空间中进行去噪,而不是直接在像素域中执行。本文提出 ResGVC,这是一种用于 GVC 的残差编码框架,通过传输残差信号将去噪引导向原始图像。
ResGVC 首先在学习的视频编解码器内对原始图像进行编码,然后将编解码器重建与原始图像之间的失真分解为一系列残差段,其中每个残差段在每个去噪步骤中获得。残差段可进一步通过一个新颖的残差编解码器进行压缩,该编解码器以扩散 transformer 作为熵模型。
与先前方法不同,ResGVC 在整个去噪过程中引入显式源约束,而不是仅依赖解码器端生成。基于扩散的熵模型还借助强大的生成先验实现了更有效的分布建模能力。此外,直接在像素空间去噪避免了潜在表征瓶颈造成的不可逆信息损失。实验结果表明,与先前最先进方法相比,ResGVC 在 LPIPS 和 PSNR 上分别实现了 63.7% 和 83.8% 的 BD-rate 降低,同时提供更优的视觉质量。
Generative video compression (GVC) methods usually employ decoder-side diffusion models to denoise reconstructed signals based on generative priors.
Besides, most of these methods perform denoising in latent space rather than directly in pixel domain.
In this paper, we propose ResGVC, a residual coding framework for GVC that guides denoising toward original pictures by transmitting residual signals.
ResGVC first encodes the original pictures within a learned video codec, and then decomposes the distortion between the codec reconstruction and the original pictures into a sequence of residual segments, where each residual segment is acquired at each denoising step.
Residual segments can further be compressed by a novel residual codec with a diffusion transformer as an entropy model.
Unlike prior methods, ResGVC introduces explicit source constraints throughout denoising rather than relying on decoder-side generation alone.
The diffusion-based entropy model also enables more effective distribution modeling capability based on the powerful generative priors.
Moreover, denoising directly in pixel space avoids the irreversible information loss caused by latent representation bottlenecks.
Experimental results show that, compared with the previous state-of-the-art method, ResGVC achieves 63.7% and 83.8% BD-rate reductions in terms of LPIPS and PSNR, respectively, while also delivering superior visual quality.
LPIPS 术语解释Bjontegaard 度量,同质量下平均码率变化百分比,负值为节省
三测试集平均,锚点 YODA
PSNR 术语解释Bjontegaard 度量,同质量下平均码率变化百分比,负值为节省
作者报告相对先前 SOTA
FID 术语解释Bjontegaard 度量,同质量下平均码率变化百分比,负值为节省
三测试集平均,锚点 YODA
模型参数
对比 YODA 1063.2 M
解码耗时
H20 GPU 每帧
注释 · PSNR 83.8% 来自摘要与结论的作者报告,正文 Table 1 未列 PSNR 列出自 §4.2 / 摘要 / Table 2
注释 · 相对五步像素空间残差编码锚点,数值越大损失越严重出自 Table 3



EVIDENCE / METHODS
表格
ResGVC 在 HEVC B 的 FID 相对 YODA 省 78.9% 码率
| 测试集 | LPIPS | DISTS | FID | FloLPIPS |
|---|---|---|---|---|
| UVG | -74.9 / 0.031 | -46.7 / 0.008 | -68.4 / 10.2 | -61.0 / 0.019 |
| HEVC B | -68.1 / 0.042 | -14.9 / 0.002 | -78.9 / 18.6 | -18.4 / 0.008 |
| MCL-JCV | -48.3 / 0.016 | -1.8 / 0.001 | -54.4 / 11.2 | 0.9 / -0.003 |
注释 · 单元格为
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