作為數字水印技術基本上具有下面幾個方面的特點：
----安全性：數字水印的信息應是安全的，難以篡改或偽造，同時，應當有較低的誤檢測率，當原內容發生變化時，數字水印應當發生變化，從而可以檢測原始數據的變更；當然數字水印同樣對重復添加有有強的抵抗性
----隱蔽性：數字水印應是不可知覺的，而且應不影響被保護數據的正常使用；不會降質；
----魯棒性：是指在經歷多種無意或有意的信號處理過程後，數字水印仍能保持部分完整性並能被準確鑒別。可能的信號處理過程包括信道噪聲、濾波、數/模與模/數轉換、重采樣、剪切、位移、尺度變化以及有損壓縮編碼等。主要用於版權保護的數字水印易損水印（Fragile Watermarking），主要用於完整性保護，這種水印同樣是在內容數據中嵌入不可見的信息。當內容發生改變時，這些水印信息會發生相應的改變，從而可以鑒定原始數據是否被篡改。
----水印容量：嵌入的水印信息必須足以表示多媒體內容的創建者或所有者的標誌信息，或購買者的序列號，這樣有利於解決版權糾紛，保護數字產權合法擁有者的利益。尤其是隱蔽通信領域的特殊性，對水印的容量需求很大。
數字水印的分類
----1.按特性劃分
----按水印的特性可以將數字水印分為魯棒數字水印和易損數字水印兩類。魯棒數字水印主要用於在數字作品中標識著作權信息，利用這種水印技術在多媒體內容的數據中嵌入創建者、所有者的標示信息，或者嵌入購買者的標示（即序列號）。在發生版權糾紛時，創建者或所有者的信息用於標示數據的版權所有者，而序列號用於追蹤違反協議而為盜版提供多媒體數據的用戶。用於版權保護的數字水印要求有很強的魯棒性和安全性，除了要求在壹般圖象處理（如：濾波、加噪聲、替換、壓縮等）中生存外，還需能抵抗壹些惡意攻擊。
----易損水印（Fragile Watermarking），與魯棒水印的要求相反，易損數字水印主要用於完整性保護，這種水印同樣是在內容數據中嵌入不可見的信息。當內容發生改變時，這些水印信息會發生相應的改變，從而可以鑒定原始數據是否被篡改。易損水印應對壹般圖象處理（如：濾波、加噪聲、替換、壓縮等）有較強的免疫能力（魯棒性），同時又要求有較強的敏感性，即：既允許壹定程度的失真，又要能將失真情況探測出來。必須對信號的改動很敏感，人們根據易損水印的狀態就可以判斷數據是否被篡改過。
----2.按水印所附載的媒體劃分
----按水印所附載的媒體，我們可以將數字水印劃分為圖像水印、音頻水印、視頻水印、文本水印以及用於三維網格模型的網格水印等。隨著數字技術的發展，會有更多種類的數字媒體出現，同時也會產生相應的水印技術。
----3.按檢測過程劃分
----按水印的檢測過程可以將數字水印劃分為明文水印和盲水印。明文水印在檢測過程中需要原始數據，而盲水印的檢測只需要密鑰，不需要原始數據。壹般來說，明文水印的魯棒性比較強，但其應用受到存儲成本的限制。目前學術界研究的數字水印大多數是盲水印。
----4.按內容劃分
----按數字水印的內容可以將水印劃分為有意義水印和無意義水印。有意義水印是指水印本身也是某個數字圖像（如商標圖像）或數字音頻片段的編碼；無意義水印則只對應於壹個序列號。有意義水印的優勢在於，如果由於受到攻擊或其他原因致使解碼後的水印破損，人們仍然可以通過視覺觀察確認是否有水印。但對於無意義水印來說，如果解碼後的水印序列有若幹碼元錯誤，則只能通過統計決策來確定信號中是否含有水印。
----5.按用途劃分
----不同的應用需求造就了不同的水印技術。按水印的用途，我們可以將數字水印劃分為票證防偽水印、版權保護水印、篡改提示水印和隱蔽標識水印。
----票證防偽水印是壹類比較特殊的水印，主要用於打印票據和電子票據、各種證件的防偽。壹般來說，偽幣的制造者不可能對票據圖像進行過多的修改，所以，諸如尺度變換等信號編輯操作是不用考慮的。但另壹方面，人們必須考慮票據破損、圖案模糊等情形，而且考慮到快速檢測的要求，用於票證防偽的數字水印算法不能太復雜。
----版權標識水印是目前研究最多的壹類數字水印。數字作品既是商品又是知識作品，這種雙重性決定了版權標識水印主要強調隱蔽性和魯棒性，而對數據量的要求相對較小。
----篡改提示水印是壹種脆弱水印，其目的是標識原文件信號的完整性和真實性。
----隱蔽標識水印的目的是將保密數據的重要標註隱藏起來，限制非法用戶對保密數據的使用。
----6.按水印隱藏的位置劃分
----按數字水印的隱藏位置，我們可以將其劃分為時（空）域數字水印、頻域數字水印、時/頻域數字水印和時間/尺度域數字水印。
----時（空）域數字水印是直接在信號空間上疊加水印信息，而頻域數字水印、時/頻域數字水印和時間/尺度域數字水印則分別是在DCT變換域、時/ 頻變換域和小波變換域上隱藏水印。
----隨著數字水印技術的發展，各種水印算法層出不窮，水印的隱藏位置也不再局限於上述四種。應該說，只要構成壹種信號變換，就有可能在其變換空間上隱藏水印。
典型數字水印算法
近年來，數字水印技術研究取得了很大的進步，下面對壹些典型的算法進行了分析，除特別指明外，這些算法主要針對圖象數據(某些算法也適合視頻和音頻數據)。
----空域算法 該類算法中典型的水印算法是將信息嵌入到隨機選擇的圖像點中最不重要的像素位 (LSB:least significant bits)上，這可保證嵌入的水印是不可見的。但是由於使用了圖像不重要的像素位，算法的魯棒性差，水印信息很容易為濾波、圖像量化、幾何變形的操作破壞。另外壹個常用方法是利用像素的統計特征將信息嵌入像素的亮度值中。
----Patchwork算法 方法是隨機選擇N對像素點 (ai，bi) ，然後將每個ai點的亮度值加 1 ，每個bi點的亮度值減 1，這樣整個圖像的平均亮度保持不變。適當地調整參數，Patchwork方法對JPEG壓縮、FIR濾波以及圖像裁剪有壹定的抵抗力，但該方法嵌入的信息量有限。為了嵌入更多的水印信息，可以將圖像分塊，然後對每壹個圖像塊進行嵌入操作。
----變換域算法 該類算法中，大部分水印算法采用了擴展頻譜通信 (spread spectrum communication)技術。算法實現過程為：先計算圖像的離散余弦變換 (DCT)，然後將水印疊加到DCT域中幅值最大的前k系數上(不包括直流分量)，通常為圖像的低頻分量。若DCT系數的前k個最大分量表示為D={ di }，i=1 ，… ，k，水印是服從高斯分布的隨機實數序列W ={ wi }，i=1 ，… ，k，那麽水印的嵌入算法為di = di(1 + awi)，其中常數a為尺度因子，控制水印添加的強度。然後用新的系數做反變換得到水印圖像I。解碼函數則分別計算原始圖像I和水印圖像I＊的離散余弦變換，並提取嵌入的水印W＊，再做相關檢驗 以確定水印的存在與否。該方法即使當水印圖像經過壹些通用的幾何變形和信號處理操作而產生比較明顯的變形後仍然能夠提取出壹個可信賴的水印拷貝。壹個簡單改進是不將水印嵌入到DCT域的低頻分量上，而是嵌入到中頻分量上以調節水印的頑健性與不可見性之間的矛盾。另外，還可以將數字圖象的空間域數據通過離散傅裏葉變換(DFT)或離散小波變換(DWT)轉化為相應的頻域系數；其次，根據待隱藏的信息類型，對其進行適當編碼或變形；再次，根據隱藏信息量的大小和其相應的安全目標，選擇某些類型的頻域系數序列（如高頻或中頻或低頻）；再次，確定某種規則或算法，用待隱藏的信息的相應數據去修改前面選定的頻域系數序列；最後，將數字圖象的頻域系數經相應的反變換轉化為空間域數據。該類算法的隱藏和提取信息操作復雜，隱藏信息量不能很大，但抗攻擊能力強，很適合於數字作品版權保護的數字水印技術中。
----壓縮域算法 基於JPEG、MPEG標準的壓縮域數字水印系統不僅節省了大量的完全解碼和重新編碼過程，而且在數字電視廣播及VOD(Video on Demand)中有很大的實用價值。相應地，水印檢測與提取也可直接在壓縮域數據中進行。下面介紹壹種針對MPEG-2壓縮視頻數據流的數字水印方案。雖然MPEG-2數據流語法允許把用戶數據加到數據流中，但是這種方案並不適合數字水印技術，因為用戶數據可以簡單地從數據流中去掉，同時，在MPEG-2編碼視頻數據流中增加用戶數據會加大位率，使之不適於固定帶寬的應用，所以關鍵是如何把水印信號加到數據信號中，即加入到表示視頻幀的數據流中。對於輸入的MPEG-2數據流而言，它可分為數據頭信息、運動向量(用於運動補償)和DCT編碼信號塊3部分，在方案中只有MPEG-2數據流最後壹部分數據被改變，其原理是，首先對DCT編碼數據塊中每壹輸入的Huffman碼進行解碼和逆量化，以得到當前數據塊的壹個DCT系數;其次，把相應水印信號塊的變換系數與之相加，從而得到水印疊加的DCT系數，再重新進行量化和Huffman編碼，最後對新的Huffman碼字的位數n1與原來的無水印系數的碼字n0進行比較，只在n1不大於n0的時候，才能傳輸水印碼字，否則傳輸原碼字，這就保證了不增加視頻數據流位率。該方法有壹個問題值得考慮，即水印信號的引入是壹種引起降質的誤差信號，而基於運動補償的編碼方案會將壹個誤差擴散和累積起來，為解決此問題，該算法采取了漂移補償的方案來抵消因水印信號的引入所引起的視覺變形。
----NEC算法 該算法由NEC實驗室的Cox等人提出，該算法在數字水印算法中占有重要地位，其實現方法是，首先以密鑰為種子來產生偽隨機序列，該序列具有高斯N(0，1)分布，密鑰壹般由作者的標識碼和圖象的哈希值組成，其次對圖象做DCT變換，最後用偽隨機高斯序列來調制(疊加)該圖象除直流(DC)分量外的1000個最大的DCT系數。該算法具有較強的魯棒性、安全性、透明性等。由於采用特殊的密鑰，因此可防止IBM攻擊，而且該算法還提出了增強水印魯棒性和抗攻擊算法的重要原則，即水印信號應該嵌入源數據中對人感覺最重要的部分，這種水印信號由獨立同分布隨機實數序列構成，且該實數序列應該具有高斯分布N(0，1)的特征。
----生理模型算法 人的生理模型包括人類視HVS(HumanVisualSystem)和人類聽覺系統HAS。該模型不僅被多媒體數據壓縮系統利用，同樣可以供數字水印系統利用。利用視覺模型的基本思想均是利用從視覺模型導出的JND(Just Noticeable Difference)描述來確定在圖象的各個部分所能容忍的數字水印信號的最大強度，從而能避免破壞視覺質量。也就是說，利用視覺模型來確定與圖象相關的調制掩模，然後再利用其來插入水印。這壹方法同時具有好的透明性和強健性。
數字水印應用領域
隨著數字水印技術的發展，數字水印的應用領域也得到了擴展，數字水印的基本應用領域是版權保護、隱藏標識、認證和安全不可見通信。
當數字水印應用於版權保護時，潛在的應用市場在於電子商務、在線或離線地分發多媒體內容以及大規模的廣播服務。數字水印用於隱藏標識時，可在醫學、制圖、數字成像、數字圖像監控、多媒體索引和基於內容的檢索等領域得到應用。數字水印的認證方面主要ID卡、信用卡、ATM卡等上面數字水印的安全不可見通信將在國防和情報部門得到廣泛的應用。 多媒體技術的飛速發展和Internet的普及帶來了壹系列政治、經濟、軍事和文化問題，產生了許多新的研究熱點，以下幾個引起普遍關註的問題構成了數字水印的研究背景。
----1.數字作品的知識產權保護
----數字作品（如電腦美術、掃描圖像、數字音樂、視頻、三維動畫）的版權保護是當前的熱點問題。由於數字作品的拷貝、修改非常容易，而且可以做到與原作完全相同，所以原創者不得不采用壹些嚴重損害作品質量的辦法來加上版權標誌，而這種明顯可見的標誌很容易被篡改。
----“數字水印”利用數據隱藏原理使版權標誌不可見或不可聽，既不損害原作品，又達到了版權保護的目的。目前，用於版權保護的數字水印技術已經進入了初步實用化階段，IBM公司在其“數字圖書館”軟件中就提供了數字水印功能，Adobe公司也在其著名的Photoshop軟件中集成了Digimarc公司的數字水印插件。然而實事求是地說，目前市場上的數字水印產品在技術上還不成熟，很容易被破壞或破解，距離真正的實用還有很長的路要走。
----2.商務交易中的票據防偽
----隨著高質量圖像輸入輸出設備的發展，特別是精度超過 1200dpi的彩色噴墨、激光打印機和高精度彩色復印機的出現，使得貨幣、支票以及其他票據的偽造變得更加容易。
----另壹方面，在從傳統商務向電子商務轉化的過程中，會出現大量過度性的電子文件，如各種紙質票據的掃描圖像等。即使在網絡安全技術成熟以後，各種電子票據也還需要壹些非密碼的認證方式。數字水印技術可以為各種票據提供不可見的認證標誌，從而大大增加了偽造的難度。
----3.證件真偽鑒別
----信息隱藏技術可以應用的範圍很廣，作為證件來講，每個人需要不只壹個證件，證明個人身份的有：身份證、護照、駕駛證、出入證等；證明某種能力的有：各種學歷證書、資格證書等。
國內目前在證件防偽領域面臨巨大的商機，由於缺少有效的措施，使得“造假”、“買假”、“用假”成風，已經嚴重地幹擾了正常的經濟秩序，對國家的形象也有不良影響。通過水印技術可以確認該證件的真偽，使得該證件無法仿制和復制。
----4.聲像數據的隱藏標識和篡改提示
----數據的標識信息往往比數據本身更具有保密價值，如遙感圖像的拍攝日期、經/緯度等。沒有標識信息的數據有時甚至無法使用，但直接將這些重要信息標記在原始文件上又很危險。數字水印技術提供了壹種隱藏標識的方法，標識信息在原始文件上是看不到的，只有通過特殊的閱讀程序才可以讀取。這種方法已經被國外壹些公開的遙感圖像數據庫所采用。
----此外，數據的篡改提示也是壹項很重要的工作。現有的信號拼接和鑲嵌技術可以做到“移花接木”而不為人知，因此，如何防範對圖像、錄音、錄像數據的篡改攻擊是重要的研究課題。基於數字水印的篡改提示是解決這壹問題的理想技術途徑，通過隱藏水印的狀態可以判斷聲像信號是否被篡改。
----5.隱蔽通信及其對抗
----數字水印所依賴的信息隱藏技術不僅提供了非密碼的安全途徑，更引發了信息戰尤其是網絡情報戰的革命，產生了壹系列新穎的作戰方式，引起了許多國家的重視。
----網絡情報戰是信息戰的重要組成部分，其核心內容是利用公用網絡進行保密數據傳送。迄今為止，學術界在這方面的研究思路壹直未能突破“文件加密”的思維模式，然而，經過加密的文件往往是混亂無序的，容易引起攻擊者的註意。網絡多媒體技術的廣泛應用使得利用公用網絡進行保密通信有了新的思路，利用數字化聲像信號相對於人的視覺、聽覺冗余，可以進行各種時（空）域和變換域的信息隱藏，從而實現隱蔽通信。