數字水印(digital water marking)技術是近幾年來國際信息安全界興起的一個前沿研究課題，是一種十分貼近實際應用的信息隱藏技術。它與信息安全、信息隱藏、數據加密等均有密切關系。數字水印是通過一定的算法將具有特定意義的標記(水印)，利用數字嵌入的方法隱藏在圖像、聲音、文檔、圖書、視頻等數字產品中，以達到隱匿消息存在的目的，用以證明權益擁有者對其作品的所有權，并作為鑒定、起訴非法侵權的證據，同時通過對水印的檢測和分析保證數字信息的完整可靠性，從而成為知識產權保護和數字多媒體防偽的有效手段，其在知識產權保護、保密通信與內容鑒別等領域都具有廣泛的應用價值。
　　一、數字水印的主要組成
　　數字水印在理論上基于近年來迅速發(fā)展的小波分析(Wavelet Analysis)。數字水印技術具有較強的穩(wěn)健性、不可感知性、隱藏位置的安全性、無歧義性和計算有效性等特點。數字水印系統(tǒng)分為嵌入和提取兩部分，每一部分又由相應的軟、硬件組成。
　　這種組成形式有效地提高了防偽技術的等級，極大的增加造假者偽造的難度。其特征如下：
　　(1)作為識別標志的數字水印是以視覺不可見的形式隱藏在印刷品中，在自然光源或人工光源照射下，肉眼不能區(qū)別印刷品是否添加有數字水印標記及不影響需保護的印刷品(水印掩體)原有的視覺感觀形象，只有通過計算機或計算機化的特定機讀設備才可判別。
　　(2)印刷品中隱藏的水印標記不但具有隨機性，位置也可以任意設定，因此對印刷品起到了多重防偽作用。
　　(3)印刷品中隱藏的水印標記不隨印刷品經過地點、經手人員以及時間變化而變化，在以上環(huán)節(jié)中沒有泄密和擴散的可能性。
　　(4)印刷品中嵌入數字水印標記不改變原印刷品的外觀特性，不對現(xiàn)行印刷設備有特殊要求，不需改變印刷材料，更不增加印刷成本。
　　依據現(xiàn)代防偽技術的發(fā)展趨勢，印刷品中數字水印標記的檢測方法采用具有DSP芯片和隨機存儲器的機讀識別器。這種高性能機讀識別器具有易批量生產，且產品一致性好;成本低;操作使用簡單、可靠;判別產品真?zhèn)蔚能浖�程序運行快、安全性好、可以快速升級更新等特點。
　　二、數字水印核心技術
　　1、基于小波算法的數字水印生成與隱藏算法：采用小波算法，將數字圖像的空間域數據通過離散小波變換(DWT)轉換為相應的小波域系數，并根據待隱藏的信息類型，對其進行適當的編碼和變形，再根據隱藏信息量的大小和相應的安全目標，選擇方形的頻域系數序列。
　　最后，將數字圖像的頻域系數經反變換轉化為空間域數據。
　　2、水印防復制技術：當仿冒者得到含有數字水印的印刷包裝后，一定會設法復制(如采用高精度數字掃描儀)，為防止數字水印信息被復制，數字水印嵌入軟件在隱藏水印信息時采用了色譜當量給定算法，這種方法可以保證仿冒者在滿足工藝性調整原圖的色彩時，無法避免改動色譜當量，這樣就從根本上保證了水印不被復制。
　　3、抗衰減技術：從數字圖像到印刷品，要經過制版、印刷等多道工序，數字水印的特征在每個工序上都要被衰減，為保證數字水印在最終印刷品上有足夠的信號強度，數字水印嵌入軟件在生成水印信息時充分考慮了足夠的信號強度，確保經過多個工序時信號強度(魯棒性)仍能被可靠機讀。
　　4、數字水印檢驗機讀化：數字水印檢驗機讀化可消除人為因素的不確定性，提高檢驗速度，增強隱蔽信息(水印)識別的安全性，并可和RFID、紫外、磁條等已有成熟的防偽檢驗設備組成多重立體防偽系統(tǒng)，提升綜合安防水平。
　　要研發(fā)一種低成本可產業(yè)化批量生產像驗鈔機似的數字水印檢驗機讀設備，該機讀設備應采用嵌入式操作系統(tǒng)(Vix/Vox)、以DSP芯片為核心處理器、采用攝像頭和面陣式CMOS(CCD)器件為圖像傳感器，構成一個便于攜帶和移動、交直流兩用，可聯(lián)網、軟件能快速升級的數字式防偽檢測設備。
　　三、數字水印印刷防偽技術
　　造假自古就有，防偽也與人類的文明一樣久遠。許多防偽方法都是借用了印刷技術的成果，并在防偽打假中發(fā)揮了重要的作用，功不可沒。但是隨之而來的一些造假者也用相關的技術方法從事造假活動。僅就與印刷技術相關的偽造技術看，諸如偽造貨幣、有價證券、文件、單據、證件、信用卡、合同、商標、標識、包裝物、圖章、名家書畫、珍貴郵票、圖章等犯罪活動已遍及世界各地，在我國也屢禁不止。據統(tǒng)計，每年偽造的美元有20億，假信用卡使美國銀行損失達20 億，全世界的假護照有300萬份。在我國，海關于1987至1996年就查獲了價值人民幣277億元的走私案件。僅在1996年九龍海關就為廣州、深圳外匯管理局鑒定出假進口報關單203份，發(fā)現(xiàn)已向國家騙匯達7億美元，其作案手段主要是制造假證件，假批文，假圖章。至于那些遍布于各地的專門制售假身份證、駕駛證、學歷證等各種證件的個人或窩點更是打而不絕。面對如此猖獗的造假勢頭，我們需要把諸如計算機、通信、光學、化學、電磁學、光譜技術的最新科研成果運用到印刷防偽技術中，提高印刷防偽技術水平。
　　據中國防偽技術協(xié)會預測，未來幾年，防偽產品的市場大的每年會超過300億元。除去傳統(tǒng)的防偽油墨，以及基于互聯(lián)網技術的電話防偽和網上電子認證等防偽領域，用于標簽和材料的防偽支出將在75億元左右。數字水印開辟了一條嶄新的信息安全途徑，它的不可感知的隱蔽性和抵抗各種攻擊的能力，可以實現(xiàn)數字產品的完整性保護和篡改鑒定，還可用于數字防偽。數字水印必將成為數字作品的版權保護和真?zhèn)握J證的核心技術措施之一，并在電子商務交易中發(fā)揮不可替代的作用。在市場經濟飛速發(fā)展的今天，這對于企業(yè)形象和經濟利益存在嚴重損害危險的企業(yè)和數字產品侵權的創(chuàng)作者來說，無疑是一個良好的解決方案。數字水印及其應用技術不僅提供了突破性的信息安全防護方式，而且在數字防偽中占據著重要的地位，這對維護國家經濟秩序是大有益處的。
　　數字水印用于印刷防偽領域中有效地克服了目前諸多防偽技術科技含量不高，升級慢、隨機性差的弊端，徹底更新了印刷防偽的傳統(tǒng)觀念。數字水印印刷防偽特別突出了防偽的惟一性和不可仿制性，具有高保密性和隨機性，以及不改變原印刷品的視覺形象，不改變成熟的印刷工藝，不改變印刷材料與設備，不增加印刷成本的特點。