數(shù)字水印(digital water marking)技術(shù)是近幾年來(lái)國(guó)際信息安全界興起的一個(gè)前沿研究課題，是一種十分貼近實(shí)際應(yīng)用的信息隱藏技術(shù)。它與信息安全、信息隱藏、數(shù)據(jù)加密等均有密切關(guān)系。數(shù)字水印是通過(guò)一定的算法將具有特定意義的標(biāo)記(水印)，利用數(shù)字嵌入的方法隱藏在圖像、聲音、文檔、圖書(shū)、視頻等數(shù)字產(chǎn)品中，以達(dá)到隱匿消息存在的目的，用以證明權(quán)益擁有者對(duì)其作品的所有權(quán)，并作為鑒定、起訴非法侵權(quán)的證據(jù)，同時(shí)通過(guò)對(duì)水印的檢測(cè)和分析保證數(shù)字信息的完整可靠性，從而成為知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)和數(shù)字多媒體防偽的有效手段，其在知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)、保密通信與內(nèi)容鑒別等領(lǐng)域都具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。
　　一、數(shù)字水印的主要組成
　　數(shù)字水印在理論上基于近年來(lái)迅速發(fā)展的小波分析(Wavelet Analysis)。數(shù)字水印技術(shù)具有較強(qiáng)的穩(wěn)健性、不可感知性、隱藏位置的安全性、無(wú)歧義性和計(jì)算有效性等特點(diǎn)。數(shù)字水印系統(tǒng)分為嵌入和提取兩部分，每一部分又由相應(yīng)的軟、硬件組成。
　　這種組成形式有效地提高了防偽技術(shù)的等級(jí)，極大的增加造假者偽造的難度。其特征如下：
　　(1)作為識(shí)別標(biāo)志的數(shù)字水印是以視覺(jué)不可見(jiàn)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(shù)字水印標(biāo)記及不影響需保護(hù)的印刷品(水印掩體)原有的視覺(jué)感觀形象，只有通過(guò)計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)化的特定機(jī)讀設(shè)備才可判別。
　　(2)印刷品中隱藏的水印標(biāo)記不但具有隨機(jī)性，位置也可以任意設(shè)定，因此對(duì)印刷品起到了多重防偽作用。
　　(3)印刷品中隱藏的水印標(biāo)記不隨印刷品經(jīng)過(guò)地點(diǎn)、經(jīng)手人員以及時(shí)間變化而變化，在以上環(huán)節(jié)中沒(méi)有泄密和擴(kuò)散的可能性。
　　(4)印刷品中嵌入數(shù)字水印標(biāo)記不改變?cè)�印刷品的外觀特性，不對(duì)現(xiàn)行印刷設(shè)備有特殊要求，不需改變印刷材料，更不增加印刷成本。
　　依據(jù)現(xiàn)代防偽技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，印刷品中數(shù)字水印標(biāo)記的檢測(cè)方法采用具有DSP芯片和隨機(jī)存儲(chǔ)器的機(jī)讀識(shí)別器。這種高性能機(jī)讀識(shí)別器具有易批量生產(chǎn)，且產(chǎn)品一致性好;成本低;操作使用簡(jiǎn)單、可靠;判別產(chǎn)品真?zhèn)蔚能浖�程序運(yùn)行快、安全性好、可以快速升級(jí)更新等特點(diǎn)。
　　二、數(shù)字水印核心技術(shù)
　　1、基于小波算法的數(shù)字水印生成與隱藏算法：采用小波算法，將數(shù)字圖像的空間域數(shù)據(jù)通過(guò)離散小波變換(DWT)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的小波域系數(shù)，并根據(jù)待隱藏的信息類型，對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)木幋a和變形，再根據(jù)隱藏信息量的大小和相應(yīng)的安全目標(biāo)，選擇方形的頻域系數(shù)序列。
　　最后，將數(shù)字圖像的頻域系數(shù)經(jīng)反變換轉(zhuǎn)化為空間域數(shù)據(jù)。
　　2、水印防復(fù)制技術(shù)：當(dāng)仿冒者得到含有數(shù)字水印的印刷包裝后，一定會(huì)設(shè)法復(fù)制(如采用高精度數(shù)字掃描儀)，為防止數(shù)字水印信息被復(fù)制，數(shù)字水印嵌入軟件在隱藏水印信息時(shí)采用了色譜當(dāng)量給定算法，這種方法可以保證仿冒者在滿足工藝性調(diào)整原圖的色彩時(shí)，無(wú)法避免改動(dòng)色譜當(dāng)量，這樣就從根本上保證了水印不被復(fù)制。
　　3、抗衰減技術(shù)：從數(shù)字圖像到印刷品，要經(jīng)過(guò)制版、印刷等多道工序，數(shù)字水印的特征在每個(gè)工序上都要被衰減，為保證數(shù)字水印在最終印刷品上有足夠的信號(hào)強(qiáng)度，數(shù)字水印嵌入軟件在生成水印信息時(shí)充分考慮了足夠的信號(hào)強(qiáng)度，確保經(jīng)過(guò)多個(gè)工序時(shí)信號(hào)強(qiáng)度(魯棒性)仍能被可靠機(jī)讀。
　　4、數(shù)字水印檢驗(yàn)機(jī)讀化：數(shù)字水印檢驗(yàn)機(jī)讀化可消除人為因素的不確定性，提高檢驗(yàn)速度，增強(qiáng)隱蔽信息(水印)識(shí)別的安全性，并可和RFID、紫外、磁條等已有成熟的防偽檢驗(yàn)設(shè)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(chǎn)業(yè)化批量生產(chǎn)像驗(yàn)鈔機(jī)似的數(shù)字水印檢驗(yàn)機(jī)讀設(shè)備，該機(jī)讀設(shè)備應(yīng)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(gòu)成一個(gè)便于攜帶和移動(dòng)、交直流兩用，可聯(lián)網(wǎng)、軟件能快速升級(jí)的數(shù)字式防偽檢測(cè)設(shè)備。
　　三、數(shù)字水印印刷防偽技術(shù)
　　造假自古就有，防偽也與人類的文明一樣久遠(yuǎn)。許多防偽方法都是借用了印刷技術(shù)的成果，并在防偽打假中發(fā)揮了重要的作用，功不可沒(méi)。但是隨之而來(lái)的一些造假者也用相關(guān)的技術(shù)方法從事造假活動(dòng)。僅就與印刷技術(shù)相關(guān)的偽造技術(shù)看，諸如偽造貨幣、有價(jià)證券、文件、單據(jù)、證件、信用卡、合同、商標(biāo)、標(biāo)識(shí)、包裝物、圖章、名家書(shū)畫(huà)、珍貴郵票、圖章等犯罪活動(dòng)已遍及世界各地，在我國(guó)也屢禁不止。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年偽造的美元有20億，假信用卡使美國(guó)銀行損失達(dá)20 億，全世界的假護(hù)照有300萬(wàn)份。在我國(guó)，海關(guān)于1987至1996年就查獲了價(jià)值人民幣277億元的走私案件。僅在1996年九龍海關(guān)就為廣州、深圳外匯管理局鑒定出假進(jìn)口報(bào)關(guān)單203份，發(fā)現(xiàn)已向國(guó)家騙匯達(dá)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(xué)歷證等各種證件的個(gè)人或窩點(diǎn)更是打而不絕。面對(duì)如此猖獗的造假勢(shì)頭，我們需要把諸如計(jì)算機(jī)、通信、光學(xué)、化學(xué)、電磁學(xué)、光譜技術(shù)的最新科研成果運(yùn)用到印刷防偽技術(shù)中，提高印刷防偽技術(shù)水平。
　　據(jù)中國(guó)防偽技術(shù)協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)，未來(lái)幾年，防偽產(chǎn)品的市場(chǎng)大的每年會(huì)超過(guò)300億元。除去傳統(tǒng)的防偽油墨，以及基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的電話防偽和網(wǎng)上電子認(rèn)證等防偽領(lǐng)域，用于標(biāo)簽和材料的防偽支出將在75億元左右。數(shù)字水印開(kāi)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(shí)現(xiàn)數(shù)字產(chǎn)品的完整性保護(hù)和篡改鑒定，還可用于數(shù)字防偽。數(shù)字水印必將成為數(shù)字作品的版權(quán)保護(hù)和真?zhèn)握J(rèn)證的核心技術(shù)措施之一，并在電子商務(wù)交易中發(fā)揮不可替代的作用。在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的今天，這對(duì)于企業(yè)形象和經(jīng)濟(jì)利益存在嚴(yán)重?fù)p害危險(xiǎn)的企業(yè)和數(shù)字產(chǎn)品侵權(quán)的創(chuàng)作者來(lái)說(shuō)，無(wú)疑是一個(gè)良好的解決方案。數(shù)字水印及其應(yīng)用技術(shù)不僅提供了突破性的信息安全防護(hù)方式，而且在數(shù)字防偽中占據(jù)著重要的地位，這對(duì)維護(hù)國(guó)家經(jīng)濟(jì)秩序是大有益處的。
　　數(shù)字水印用于印刷防偽領(lǐng)域中有效地克服了目前諸多防偽技術(shù)科技含量不高，升級(jí)慢、隨機(jī)性差的弊端，徹底更新了印刷防偽的傳統(tǒng)觀念。數(shù)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(jī)性，以及不改變?cè)�印刷品的視覺(jué)形象，不改變成熟的印刷工藝，不改變印刷材料與設(shè)備，不增加印刷成本的特點(diǎn)。