原创作者：石麟
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从 1994 年开始，国际学术界陆续发表有关数字水印的文章，且文章数量呈快速增长趋势，几个有影响的国际会议（如IEEE ICIP、IEEE ICASSP、ACM Multimedia等）以及一些国际权威杂志（如Proceedings of IEEE、Signal Processing、IEEE Journal of Selected Areas on Communication、Communications of ACM等）相继出版了数字水印的专辑。到目前为止，数字水印从研究对象上看主要涉及图像水印、视频水印、音频水印、文本水印和三维网格数据水印等几个方面,其中大部分的水印研究和论文都集中在图像研究上，其原因在于图像是最基本的多媒体数据，且互联网的发展为图像水印的应用提供了直接大量的应用需求。另外视频水印也吸引了一些研究人员，由于视频可以看成时-空域上的连续图像序列，从某种意义上讲，它与图像水印的原理非常类似，许多图像水印的研究结果可以直接应用于视频水印上。但两者有一个重要的差别在于处理信号的数量级上，特别是视频水印需要考虑实时性问题。
数字水印的基础研究主要集中在鲁棒水印算法、水印容量等方面。90年代中期，采用通信理论模型，将原始图像和有意无意的攻击看作噪声，特别是将扩频通信理论引入后，水印的鲁棒性大大提高，随后提出结合感知模型、自适应的鲁棒水印算法，在此基础上，更精确的communication with side information 水印模型提出。最近，提出矢量量化的方法，预言能取得更鲁棒的算法。我们提出的基于奇异值分解的鲁棒水印算法，通过理论分析和实验证明具有很好的鲁棒性。在不同鲁棒性算法中，水印容量分析相当重要，因为这是应用中首先需要明确的问题，目前结合信息论、通信理论，分析容量范围，成为了当前研究热点。
目前一个主要方向是对鲁棒水印算法的攻击和反攻击的研究，如共谋攻击、ambiguity attack,拷贝攻击，sensitivity and gradient descent attacks.相应的对策，如amiguity and copy 攻击有人提出。这些努力有益于寻求更鲁棒的水印算法。传统的误警概率和bit error rate引入到数字水印模型中，有利于衡量水印算法和具体的应用相结合。采用更精确的噪声模型，尤其是针对量化噪声，具有很大的现实意义，因为大量的水印工作需要结合基于量化的有损压缩。
数字水印的应用研究成为了国内外公司和学术界的焦点。大部分的工作致力于寻求同时满足保真度、鲁棒性和经济约束的平衡点。针对几何和时间上失真的研究，也有稳步进展，如exhaustive search,explictit synchronization / registration, autocorrelation, invariants and implicit synchronization .虽然没有突破性的成果，但是应用于实际很有意义。出现了大量不同变换域的实验结果，如频域变换有DCT,FFT,DWT and Fourier-Mellin，还有大量的算法在MPEG和JPEG编码中进行，因为这可以节省昂贵的水印解码负荷，有利于大批量的应用，如DVD拷贝控制应用等。
如果按水印算法的应用目的分类，可分为鲁棒性水印和（半）脆弱性水印。鲁棒性水印主要是为了解决数字版权保护问题，如DVD拷贝保护。需要很强的鲁棒性，能够抵抗各种有意或无意的攻击，能够提供可靠的版权保护证明。一直以来，寻求完美的鲁棒水印，是水印研究的重点，但是，目前为止，没有真正完美的鲁棒水印算法。脆弱水印的提出主要是为了解决篡改证明问题，也就是多媒体信息的完整性验证。数码相机拍摄的图片没有法律效应，原因在于数字产品的可编辑性。国内外学者提出了可信赖数码相机概念，在拍摄的同时，加入数字水印信息，一旦图片被篡改，便可根据提出的水印，判断是否篡改，并且，能指出那个地方被篡改，从而保护图片的完整性，为数码相机的应用拓宽商业路径，也为数字版权管理提供有效技术支持。
多媒体信息安全是电子商务的一大瓶颈，制约着信息化的进行，典型的安全问题是，安全传递、访问控制和版权保护。目前，大量的研究致力于基础安全体系的建设，但是，具体针对多媒体内容（尤其是视频、音频）的基础安全体系的建设工作比较少。然而，基于网络的多媒体通信应用存在的巨大的应用市场，如视频会议、付费电视、视频点播、数字影院、传播股票信息等等，但是需要有效可行访问控制和版权保护措施。
