随着计算机网络和多媒体技术的飞速发展,数字多媒体已深入到社会生活的各个领域。人们在享受数字化带来便利的同时,也深陷安全隐患之中,如非法复制、伪造、篡改等,因此如何保护多媒体信息的安全成了信息安全领域的一个热门问题。数字水印技术作为数字多媒体的内容认证和版权保护的有效方法,得到了国内外学者的广泛关注。本论文以数字图像为研究对象,针对用于内容认证和版权保护的数字水印进行研究,主要研究工作如下：(1)针对现有可逆认证水印算法大多是脆弱的、抗攻击能力差的问题,提出了自适应多功能的鲁棒可逆认证水印算法。首先利用二维主成分分析方法和Hash函数分别生成恢复水印和认证水印,然后利用新提出的块映射方法来确定原始块与水印嵌入块之间的一一对应关系,并采用自适应嵌入策略在IDCT域嵌入水印信息。此外,提出了映射补偿策略防止溢出问题的产生。该算法不仅实现了无攻击下的可逆功能和有攻击下的近似恢复功能,而且能够有效地抵抗拼贴攻击和剪切攻击。(2)针对现有水印算法大多无法准确定位并恢复被篡改区域的问题,兼顾水印嵌入容量和安全性,提出了安全的变容量恢复水印算法。首先将原始图像分成纹理块和平滑块,不同块根据自身特点产生不同长度的“复合水印”。然后采用“3级秘钥嵌入方案”将图像块的“复合水印”随机嵌入在其他图像块中,再利用“3级篡改检测方案”定位被篡改图像块并进行恢复。该算法不仅能够准确定位篡改区域并恢复图像,而且能够有效地抵抗均值攻击和拼贴攻击。(3)针对现有水印算法大多功能单一,兼顾水印不可见性、安全性及容量,提出了一种区域自适应的模糊认证半脆弱双水印算法。首先将原始图像分成不同的区域：无水印区、鲁棒水印区和脆弱水印区,然后分别采用状态码技术和比特替换技术完成相关联的鲁棒和脆弱水印的嵌入工作。该算法不仅具有峰值信噪比高、安全性高和容量大等特点,而且实现了版权保护和完整性验证双重功能。(4)针对现有鲁棒水印算法大多很难同时抵抗多种几何攻击的问题,提出了基于Contourlet变换的抗几何攻击水印算法。首先提出了“空间方向重要树”的概念,即Contourlet变换系数在不同分辨率下的父子关系树,并以此确定重要位置来嵌入水印信息。然后采用改进的仿归一化方法来校正图像,并以此抵抗多种几何攻击。该算法不仅且具有容量大、不可见性好等特点,而且能够抵抗缩放、旋转、翻转等多种几何攻击。