Diffusion models generate high-quality images but pose serious risks like copyright violation and disinformation. Watermarking is a key defense for tracing and authenticating AI-generated content. However, existing methods rely on threshold-based detection, which only supports fuzzy matching and cannot recover structured watermark data bit-exactly, making them unsuitable for offline verification or applications requiring lossless metadata (e.g., licensing instructions). To address this problem, in this paper, we propose Gaussian Shannon, a watermarking framework that treats the diffusion process as a noisy communication channel and enables both robust tracing and exact bit recovery. Our method embeds watermarks in the initial Gaussian noise without fine-tuning or quality loss. We identify two types of channel interference, namely local bit flips and global stochastic distortions, and design a cascaded defense combining error-correcting codes and majority voting. This ensures reliable end-to-end transmission of semantic payloads. Experiments across three Stable Diffusion variants and seven perturbation types show that Gaussian Shannon achieves state-of-the-art bit-level accuracy while maintaining a high true positive rate, enabling trustworthy rights attribution in real-world deployment. The source code have been made available at: https://github.com/Rambo-Yi/Gaussian-Shannon


翻译:扩散模型能够生成高质量的图像,但也带来了版权侵犯与虚假信息等严重风险。水印技术是对AI生成内容进行溯源与鉴定的关键防护手段。然而,现有方法依赖基于阈值的检测,仅支持模糊匹配,无法逐比特精确恢复结构化水印数据,因此不适用于离线验证或需要无损元数据(例如许可指令)的应用场景。针对这一问题,本文提出高斯香农——一个将扩散过程视为噪声通信信道的水印框架,既能实现鲁棒溯源,又能支持精确比特恢复。该方法将水印嵌入初始高斯噪声中,无需微调或牺牲生成质量。我们识别出两类信道干扰,即局部比特翻转与全局随机畸变,并设计了一种结合纠错编码与多数投票的级联防御机制,从而确保语义载荷的端到端可靠传输。在三种Stable Diffusion变体及七种扰动类型上的实验表明,高斯香农在保持高真阳率的同时,实现了最先进的比特级精度,能够在实际部署中实现可信的权利归属。源代码已开源至:https://github.com/Rambo-Yi/Gaussian-Shannon

0
下载
关闭预览

相关内容

144页ppt《扩散模型》,Google DeepMind Sander Dieleman
专知会员服务
51+阅读 · 2025年11月21日
面向 AI 生成图像的安全与鲁棒水印:全面综述
专知会员服务
14+阅读 · 2025年10月6日
医学影像中的高效扩散模型:全面综述
专知会员服务
15+阅读 · 2025年5月26日
扩散模型时代的可视水印:进展与挑战
专知会员服务
7+阅读 · 2025年5月17日
大模型时代下的文本水印综述
专知会员服务
35+阅读 · 2024年1月26日
中科大等最新《基于扩散模型的图像恢复和增强》综述
专知会员服务
37+阅读 · 2023年8月22日
专知会员服务
28+阅读 · 2021年7月16日
深度学习模型可解释性的研究进展
专知
26+阅读 · 2020年8月1日
基于深度学习的图像超分辨率最新进展与趋势【附PDF】
人工智能前沿讲习班
15+阅读 · 2019年2月27日
深度学习时代的图模型,清华发文综述图网络
GAN生成式对抗网络
13+阅读 · 2018年12月23日
Image Captioning 36页最新综述, 161篇参考文献
专知
90+阅读 · 2018年10月23日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 4月13日
Arxiv
0+阅读 · 3月11日
VIP会员
最新内容
综述 | 3D场景图:开放挑战与未来方向
专知会员服务
1+阅读 · 今天15:00
21世纪的无人机战争
专知会员服务
2+阅读 · 今天14:05
《量子技术的军事任务技术适配与利用》
专知会员服务
2+阅读 · 今天13:51
美国从乌克兰无人机战争中学习经验
专知会员服务
7+阅读 · 6月21日
ICML 2026 | 面向视觉语言模型的语义鲁棒性认证
专知会员服务
5+阅读 · 6月21日
相关VIP内容
144页ppt《扩散模型》,Google DeepMind Sander Dieleman
专知会员服务
51+阅读 · 2025年11月21日
面向 AI 生成图像的安全与鲁棒水印:全面综述
专知会员服务
14+阅读 · 2025年10月6日
医学影像中的高效扩散模型:全面综述
专知会员服务
15+阅读 · 2025年5月26日
扩散模型时代的可视水印:进展与挑战
专知会员服务
7+阅读 · 2025年5月17日
大模型时代下的文本水印综述
专知会员服务
35+阅读 · 2024年1月26日
中科大等最新《基于扩散模型的图像恢复和增强》综述
专知会员服务
37+阅读 · 2023年8月22日
专知会员服务
28+阅读 · 2021年7月16日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员