数字水印是进行版权保护的有效手段,但受制于打印-扫描过程的复杂性,现有水印算法不能很好抵御打印-扫描攻击,难以真正实现对印刷品的版权保护。针对这一问题,分析了打印-扫描过程对图像的影响,研究了基于半色调技术的硬拷贝水印。另一方面,由于现有图像数据量大,为节省存储空间和传输时间,往往需要进行图像压缩,为了在压缩图像的同时对图像进行版权保护,研究了将压缩与水印相结合的水印算法。首先分析了打印-扫描过程对图像的影响,由此总结出硬拷贝水印应抵御的攻击类型;制定了一个分类标准,将现有的硬拷贝水印算法分为四类,比较了每类算法的特点。接着对压缩域水印进行了分类分析,指出了现有压缩域水印算法存在的不足。在此基础上,从三个不同角度入手,设计了两种硬拷贝水印算法和一种压缩域水印算法。为提高硬拷贝水印的鲁棒性,设计了一种基于奇偶校验块误差分散的半色调水印算法。算法通过比较像素块均值和图像自相关阈值来确定像素块的奇偶性,利用噪声平衡块误差分散方法调整像素块的奇偶性实现水印嵌入,利用像素块的奇偶性和投票策略来实现水印的盲提取。实验表明,与同类算法相比,该算法能够获得较高且灵活的水印率;并能从被攻击的嵌水印图像直接提取水印,无需将其先转化成半色调图像;同时能够很好地抵御各种常见攻击以及不同型号设备的打印-扫描攻击。为充分利用频域水印和空域水印各自的优势,提高嵌水印图像质量和抗攻击性能,设计了一种基于特征图像的半色调水印算法。算法定义了一个特征图像作为原始灰度图像与其半色调图像之间的纽带,将特征图像作为水印载体,在特征图像的DCT(Discrete Cosine Transform)系数上嵌入水印;通过改进的直接二值查找方法来产生嵌水印的半色调图像;水印提取为水印嵌入的逆过程,无需原始图像或原始水印作参考。实验表明,该算法具有较高的水印嵌入容量,同时能够获得较好的图像质量和强鲁棒性,且算法框架具有通用性,算法中特征图像提取、特征图像水印嵌入、半色调图像生成三个不同阶段可以根据具体应用需求选择不同处理方法。为解决现有压缩域水印算法难以同时满足高图像质量、强鲁棒性和低复杂度要求的问题,提出了一种基于自适应有序抖动块截断编码的鲁棒水印算法。算法先利用图像的信息熵和方差自适应地将图像按四叉树分解为平滑块、纹理块和边缘块,再对不同大小的分块进行编码;然后利用自适应有序抖动块截断编码得到的位平面,通过调整位平面水印嵌入窗口内元素的奇偶和,实现水印嵌入;最后通过位平面中元素的奇偶和及投票策略来实现水印的盲提取。实验表明,与同类算法相比,该算法较好地解决了传统块截断编码算法当图像分块较大时有明显的块效应,当分块较小时编码效率低的矛盾,能够在取得较低比特率(bits per pixel,bpp)的同时获得良好的图像质量;并且有较高且灵活的水印嵌入容量;同时能够抵御各种常见攻击,尤其对椒盐噪声、对比度调整、旋转、剪切攻击有很强的鲁棒性。