Despite rapid progress in deep learning-based image watermarking, the capacity of current robust methods remains limited to the scale of only a few hundred bits. Such plateauing progress raises the question: How far are we from the fundamental limits of image watermarking? To this end, we present an analysis that establishes upper bounds on the message-carrying capacity of images under PSNR and linear robustness constraints. Our results indicate theoretical capacities are orders of magnitude larger than what current models achieve. Our experiments show this gap between theoretical and empirical performance persists, even in minimal, easily analysable setups. This suggests a fundamental problem. As proof that larger capacities are indeed possible, we train ChunkySeal, a scaled-up version of VideoSeal, which increases capacity 4 times to 1024 bits, all while preserving image quality and robustness. These findings demonstrate modern methods have not yet saturated watermarking capacity, and that significant opportunities for architectural innovation and training strategies remain.


翻译:尽管基于深度学习的图像水印技术发展迅速,当前鲁棒方法的容量仍局限于仅数百比特的规模。这种进展停滞引发了疑问:我们距离图像水印的基本极限还有多远?为此,我们提出了一种分析框架,在峰值信噪比和线性鲁棒性约束下建立了图像信息承载容量的理论上界。研究结果表明,理论容量比现有模型实现的能力高出数个数量级。实验证明,即使在最小化且易于分析的实验设置中,这种理论与实际性能之间的差距依然存在。这揭示了一个根本性问题。为证明更大容量确实可实现,我们训练了ChunkySeal——VideoSeal的升级版本,其将水印容量提升4倍至1024比特,同时完全保持图像质量与鲁棒性。这些发现表明现代方法尚未达到水印容量的饱和状态,在架构创新与训练策略方面仍存在显著提升空间。

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