數(shù)字水印技術(shù)是國際上最新的一門信息隱藏技術(shù)。所謂數(shù)字水印技術(shù)就是將數(shù)字、序列號、文字、圖像標(biāo)志等版權(quán)信息嵌入到多媒體數(shù)據(jù)中，以起到版權(quán)跟蹤及版權(quán)保護(hù)的作用。除此之外，數(shù)字水印還在真?zhèn)舞b別、隱蔽通信、標(biāo)志隱含、電子身份認(rèn)證等方面具有重要的應(yīng)用價值。數(shù)字水印技術(shù)的研究涉及信息學(xué)、密碼學(xué)、數(shù)學(xué)、計算機(jī)科學(xué)、模式識別等多種學(xué)科的研究領(lǐng)域，使得隱藏的信息更具隱蔽性、安全性，同時還具有對稱性和可糾錯性。研究預(yù)示著數(shù)字水印具有巨大而廣闊的應(yīng)用前景，并已引起學(xué)術(shù)界、工業(yè)界和軍方的廣泛關(guān)注。

日常生活中為了鑒別紙幣的真?zhèn)危藗兺ǔ⒓垘艑χ庠?，會發(fā)現(xiàn)真的紙幣中有清晰的圖像信息顯示出來，這就是我們熟悉的“水印”。之所以采用水印技術(shù)是因?yàn)樗∮衅洫?dú)特的性質(zhì)：第一水印是一種幾乎不可見的印記，必須放置于特定環(huán)境下才能被看到，不影響物品的使用;第二水印的制作和復(fù)制比較復(fù)雜，需要特殊的工藝和材料，而且印刷品上的水印很難被去掉。因此水印常也被應(yīng)用于諸如支票、證書、護(hù)照、發(fā)票等重要印刷品中，長期以來判定印刷品真?zhèn)蔚囊粋€重要手段就是檢驗(yàn)它是否包含水印。

現(xiàn)今數(shù)字時代的到來，多媒體數(shù)字世界豐富多彩，數(shù)字產(chǎn)品幾乎影響到每一個人的日常生活。如何保護(hù)這些與我們息息相關(guān)的數(shù)字產(chǎn)品，如版權(quán)保護(hù)、信息安全、數(shù)據(jù)認(rèn)證以及訪問控制等等，就被日益重視及變得迫切需要了。借鑒普通水印的含義和功用，人們采用類似的概念保護(hù)諸如數(shù)字圖像、數(shù)字音樂這樣的多媒體數(shù)據(jù)，因此就產(chǎn)生了“數(shù)字水印”的概念。所謂“數(shù)字水印”是往多媒體數(shù)據(jù)中添加的某些數(shù)字信息，比如將在數(shù)碼相片中添加攝制者的信息，在數(shù)字影碟中添加電影公司的信息等等。與普通水印的特性類似，數(shù)字水印在多媒體數(shù)據(jù)中(如數(shù)碼相片)也幾乎是不可見的，也很難被破壞掉。因此數(shù)字水印在今天的計算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)時代大有可為。

數(shù)字水印能做什么

最早提出數(shù)字水印的概念與方法是為了進(jìn)行多媒體數(shù)據(jù)的版權(quán)保護(hù)。隨著計算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，越來越多的藝術(shù)作品、發(fā)明或創(chuàng)意都開始以多媒體數(shù)據(jù)的形式表達(dá)，比如用數(shù)碼相機(jī)攝影，用數(shù)字影院看電影，用MP3播放器聽音樂，用計算機(jī)畫畫等等。所有活動所涉及的多媒體數(shù)據(jù)都蘊(yùn)含了大量價值不菲的信息。與作者創(chuàng)作這些多媒體數(shù)據(jù)所花費(fèi)的艱辛相比，篡改、偽造、復(fù)制和非法發(fā)布原創(chuàng)作品在信息時代變成了一件輕而易舉的事情。任何人都可以輕而易舉地創(chuàng)建多媒體數(shù)據(jù)的拷貝，與原始數(shù)據(jù)比較，復(fù)制出的多媒體數(shù)據(jù)不會有任何質(zhì)量上的損失，即可以完整地“克隆”多媒體數(shù)據(jù)。因此如何保護(hù)這些數(shù)據(jù)上附加的“知識產(chǎn)權(quán)”是一個亟待解決的問題。那么數(shù)字水印則正好是解決這類“版權(quán)問題”的有效手段。比如以前的畫家用印章或簽名標(biāo)識作品的作者，那么今天他可以通過數(shù)字水印將自己的名字添加到作品中來完成著作權(quán)的標(biāo)識。同樣，音像公司也可以把公司的名字、標(biāo)志等信息添加到出版的磁帶、CD碟片中。這樣通過跟蹤多媒體數(shù)據(jù)中的數(shù)字水印信息來保護(hù)多媒體數(shù)據(jù)的版權(quán)。

除了在版權(quán)保護(hù)方面的應(yīng)用，數(shù)字水印技術(shù)在文檔(印刷品、電子文檔等)的真?zhèn)握J(rèn)證上面也有很大的用途，例如對政府部門簽發(fā)的紅頭文件，文件認(rèn)證的傳統(tǒng)方法是鑒別文件的紙張、印章或鋼印是否符合規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，缺點(diǎn)是無論紙張、印章或鋼印都容易被偽造。特別是印章，雖然政府部門對印章的管理和制作有嚴(yán)格規(guī)定，但社會上還是有所謂“一個蘿卜刻一個章”的說法。這說明傳統(tǒng)方法有著極不完善的地方。使用數(shù)字水印技術(shù)則可以有效解決這個問題。以數(shù)字水印作為信息載體，將某些信息添加到紅頭文件中，使得文件不僅有印章或鋼印，而且有難以察覺的數(shù)字水印信息，從而大大增加了文件被偽造的難度。將數(shù)字水印信息添加到文檔中，也意味著某些信息可以在文檔中被寫入兩次。例如護(hù)照持有人的名字在護(hù)照中被明顯印刷出來，也可以在頭像中作為數(shù)字水印被隱藏起來，如果某人想通過更換頭像來偽造一份護(hù)照，那么通過掃描護(hù)照就有可能檢測出隱藏在頭像中的水印信息與打印在護(hù)照上的姓名不符合，從而發(fā)現(xiàn)被偽造的護(hù)照。

此外數(shù)字水印還用來做多媒體數(shù)據(jù)的訪問控制和復(fù)制控制。比如CD數(shù)據(jù)盤中秘密的數(shù)字水印信息可以有條件的控制什么樣的人可以訪問該CD盤中的內(nèi)容。目前DVD已經(jīng)火爆國內(nèi)電子市場，有很多大公司開始研究如何應(yīng)用數(shù)字水印系統(tǒng)改進(jìn)DVD的訪問與復(fù)制控制。比如希望消費(fèi)者手中的DVD播放器允許無限制地復(fù)制家庭錄像或過期的電視節(jié)目，家庭錄像中所添加的數(shù)字水印不含任何控制標(biāo)識，電視節(jié)目里的數(shù)字水印標(biāo)識為“復(fù)制一次”、“復(fù)制多次”，而商業(yè)的視頻節(jié)目則標(biāo)識為“不允許復(fù)制”，相關(guān)的播放設(shè)備將對這些數(shù)字水印標(biāo)識進(jìn)行判別并起相應(yīng)作用。這樣就既保證了消費(fèi)者私下復(fù)制、交換節(jié)目的自由，又有效控制了商業(yè)上的侵權(quán)行為。目前全部的解決方案已經(jīng)形成，問題是該解決方案的安全性、有效性、簡潔性還需做進(jìn)一步的考驗(yàn)，暫時不能提供給DVD制造商和用戶。

數(shù)字水印技術(shù)還可以應(yīng)用于信息的安全通信。由于人們很難覺察到數(shù)字水印信息在多媒體數(shù)據(jù)中的存在，某些重要信息在傳輸?shù)倪^程中就可以隱藏在普通的多媒體數(shù)據(jù)，從而避開第三方的竊聽和監(jiān)控。國外報紙報道恐怖分子頭目本-拉登就利用公開發(fā)布的數(shù)字水印技術(shù)，將給基地組織的指令通過數(shù)字水印隱藏在普通數(shù)碼相片中，然后發(fā)布到一些網(wǎng)站的BBS上，基地組織成員根據(jù)約定好的規(guī)則將數(shù)碼相片中的數(shù)字水印信息提取出來。這種做法與普通的電話通信、電子郵件通信以及加密通信相比，隱蔽性高，不容易監(jiān)控，而且很難被察覺。