数字产品已经成为人们主要的信息交流方式,从Internet获得信息达到了前所未有的深度和广度,随之而来的非法复制、篡改等侵权问题越来越受到人们的关注,保护版权者及作者的利益仍然是信息安全领域的一个热门话题。作为信息隐藏的一个重要分支——数字水印技术使得人们在不影响数字产品使用质量的前提下,将具有特定意义的标记(水印)依据某种数字水印算法嵌入到数字产品中,达到版权保护和内容认证的目的。空间域水印算法比较简单,数据量较小,计算速度通常较快,但是信息隐藏的鲁棒性差。而变换域水印算法虽然比较复杂,数据量较大,但是变换域的能量分布集中,容易与人类视觉系统HVS模型相结合来决定嵌入水印的强度,信息隐藏的鲁棒性较好。目前,绝大多数数字水印算法在功能上是单一的,或者只解决图像的版权问题,或者只解决图像的内容认证问题。因此,研究鲁棒、不可见的双数字水印技术成为当前具有挑战性的热门方向,近年来在国际上引起了极大的关注。本文主要对图像数字水印算法进行了研究,主要利用变换域的小波变换来实现数字水印的嵌入和提取,这是因为小波变换可以将信号或图像按小波基分层次展开,小波变换具有放大、缩小和平移的数学显微镜功能,并且能够进行比较精确的图像拼接,所以可以根据图像信号的性质以及事先给定的图像处理要求确定展开的级数,并将其应用于信息隐藏领域。目前应用较多的是图像数字水印技术,它能够提高信息隐藏的鲁棒性。所做的主要工作及创新点如下:本文的主要工作有:首先,本文以静态数字图像为研究对象,在分析了空间域和变换域几种典型的数字水印算法的基础上,由于基于空间域的LSB算法安全性不高,容易把隐藏在末位的信息抹去,提出了一种改进的基于小波变换的数字水印算法。该方法借鉴了空间域LSB算法的思想,把水印嵌入到图像三级小波变换后的低频子带上,通过改变对应位置上的小波系数实现自适应的嵌入水印图像。实验表明,该算法能抵抗常见的攻击,有很强的鲁棒性。其次,深入分析了奇异值分解的原理和小波变换的原理以及图像处理对各级小波分解和奇异值分析的影响等,重点研究了基于离散小波变换的单水印和双水印算法。结合空间域算法的思想和图像的多分辨率分析对子图奇异值的影响,提出了一种在小波域子带中修改小波系数和奇异值系数的数字水印算法。该算法基于奇异值分解和离散小波变换,对原始图像进行小波变换,把SVD思想运用到小波变换后的系数矩阵中,实现灰度图像的嵌入。实验验证,该算法有很好的抗噪和抗压缩效果。最后,在研究单数字水印的基础上,提出了一种基于SVD和DWT的双数字水印算法。该算法根据图像的纹理特征对原始图像分块,先将第一个不可见水印嵌入原始图像的低频域以保护图像版权,然后将第二个不可见水印嵌入原始图像的中频域中以认证图像。实验表明,该双数字水印系统达到了版权和内容保护的目的。本文的创新点是:1.提出一种基于SVD和DWT的双数字水印算法,该算法是一种鲁棒性的双数字水印算法,可以应用在同时实现版权保护和内容认证的领域。该算法是在原始图像中嵌入两个不可见水印,一个不可见的水印嵌入原始图像的低频域以保护图像版权,另一个不可见水印嵌入原始图像的中频域中以认证图像,起到双重保护的作用。2.针对保密通信提出了一种改进的基于SVD和DWT的双数字水印算法,该算法已经实现了无序提取,可以实现军事领域不同任务或者密报的传达。该算法使用两个密钥Key1和Key2把不同的信息藏在图像的不同位置以实现保密通信,拥有密钥的人可以根据自己的密钥提取相应的水印信息或者接收不同的任务,并不影响其他人提取信息或者接受任务,从而实现保密通信。虽然数字水印技术在国内外的应用还处于初级阶段,但水印公司的创办使得水印技术走上了实用化和商业化道路,必将推动国内外水印技术的蓬勃发展。