Mechanizmy cyfrowego znaku wodnego służą do ochrony dokumentów cyfrowych przed nieuprawnionym użyciem i rozpowszechnianiem. Obejmuje osadzanie ukrytych informacji o właścicielu treści, dystrybutorze i konsumentach, które stają się nierozłączne z treściami cyfrowymi, nawet po skopiowaniu i ponownej dystrybucji. Cyfrowe znaki wodne można stosować do cyfrowych dokumentów audio, wideo, graficznych i tekstowych. Wpływ znaku wodnego na obraz pokazano na rysunku
Cztery obrazy na rysunku są podane w następującej kolejności: pierwszy rząd, oryginalny obraz i obraz z jednym znakiem wodnym (od lewej do prawej); drugi rząd, obraz z dwoma i dziesięcioma znakami wodnymi (od lewej do prawej). Rysunek wyraźnie pokazuje pogorszenie jakości obrazów z wieloma znakami wodnymi. W przypadku obrazów ukrytą informacją może być obraz, taki jak logo, zawierający informacje o prawach autorskich, lub może to być sekwencja bitów rozłożonych na obrazie zgodnie z określonym algorytmem. Jakość treści cyfrowych, takich jak obraz lub wideo po osadzeniu znaku wodnego, można oszacować za pomocą szczytowego stosunku sygnału do szumu (PSNR) i indeksu podobieństwa strukturalnego (SSIM) między treścią oryginalną a zawartością znaku wodnego. Wzory na te ilości podano poniżej:
PSNR reprezentuje stosunek maksymalnej możliwej mocy sygnału do mocy zakłócającego szumu, który wpływa na wierność jego reprezentacji. SSIM to percepcyjna miara używana do pomiaru podobieństwa między dwoma obrazami. Został zaprojektowany w celu ulepszenia metod takich jak PSNR i MSE. Metryka SSIM jest obliczana w różnych oknach obrazu.