随着计算机和网络技术的飞速发展，数字图像、音频、视频等数字产品越来越需要一种有效的版权保护方法，数字水印在技术上为保护多媒体信息和保证其安全使用提供了一种新的解决思路，已成为多媒体信息安全研究领域的一个热点。所谓数字水印技术就是将数字信息如产品序列号、文本内容、图像标志等版权信息嵌入到多媒体数据中，以起到版权保护、秘密通信、数据文件的真伪鉴别等作用。
　　本文主要是在小波域中对传统数字水印技术（对称密钥数字水印）和非对称密钥数字水印技术进行研究。采用伪随机序列或灰度图像作为水印信号，利用DWT变换系数作为水印的载体，在不降低图像质量的前提下达到嵌入水印的目的，部分方案在恢复水印的过程中无需原始图像的参与。
　　文中提出了一种基于置乱变换的对称密钥的数字水印算法。该算法采用灰度图像作为水印信息，嵌入前，首先利用置乱技术对水印图像进行预处理，增强了水印系统的安全性，提高了系统的鲁棒性。在嵌入的时候，将水印信息嵌入到中高频系数中，在不可视性和鲁棒性之间达到了较好的平衡。
　　传统的数字水印技术在进行水印检测时，需要公开数字水印嵌入过程中所使用的所有密钥。这样攻击者一旦得到这些密钥即拥有了改变原数字水印的先决条件，甚至可以利用密钥在数字媒体中加入伪造水印，致使数字媒体的真正所有者难以被确定。由于传统数字水印技术存在这样的安全隐患，本文对非对称密钥数字水印技术进行了研究，提出了一种基于离散小波变换的非对称密钥数字水印算法。该算法利用私钥把水印嵌入到小波分解后的中高频系数中，提高了水印系统的不可视性，水印嵌入过程中可以自适应的调节嵌入强度，同时引入了扩频的概念，增强了水印系统的鲁棒性。水印的提取可以分为两个部分，任何数据使用者都可以用公钥提取水印，而只有数据所有者可以利用私钥提取水印，水印提取过程不需要原始图像的参与。
　　另外，本文还对基于奇异值分解的非对称密钥数字水印进行了初步分析和研究，设计了一种基于奇异值分解的非对称密钥数字水印算法，该算法是利用私钥和公钥分别将水印信息嵌入到原始图像分块后各块奇异值分解最大的两个奇异值中。水印的提取可以利用私钥和公钥分别提取，不过，水印提取过程需要原始图像的参与。
　　本文设计的所有算法，包括嵌入、攻击、提取、验证均在 MATLAB6.5环境中进行。实验证明本文提出的水印系统经过噪声、滤波、剪切、JPEG压缩等常见攻击后，水印仍然可以被较好的提取或检测出来。