走宽还是走深：以计算代价换取特定图像水印性能的提升
密码学与安全
2022-04-26 v1
摘要
数字水印已被广泛研究用于知识产权保护。传统水印方案常按“更宽”的规则设计，即对全部图像采用一种通用的嵌入机制。但这会将方案局限于鲁棒性-不可见性权衡中，鲁棒性的提升只能靠增大嵌入强度实现，从而导致视觉质量下降。然而，当前出现了一个新场景：许多业务希望对特定有价值图像提供高级别保护，这要求同时具备高鲁棒性与高视觉质量。该场景使得水印方案应以“更深”的方式设计，使嵌入机制针对特定图像定制。为此，我们通过引入计算代价打破了鲁棒性-不可见性权衡，并提出一种新颖的类自解码器的图像专用水印框架（ISMark）。基于ISMark，特定图像的强鲁棒性与高视觉质量可同时实现。具体而言，我们采用优化过程（OPT）替代传统嵌入机制。与利用所学编码器嵌入水印的现有方案不同，OPT将载体图像视为可优化参数以最小化解码器的提取误差，从而可有效利用各指定图像的特征来实现优越性能。大量实验表明，ISMark大幅优于最先进方法，将平均比特误码率降低4.64%（从4.86%至0.22%），PSNR提升2.20dB（从32.50dB至34.70dB）。
引用
@article{arxiv.2204.11513,
title = {Go Wide or Go Deep: Levering Watermarking Performance with Computational Cost for Specific Images},
author = {Zhaoyang Jia and Han Fang and Zehua Ma and Weiming Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.11513},
year = {2022}
}
备注
9 pages, 7 figures