近年来，随着数字媒体技术和互联网的快速发展，数字媒体的应用取得了惊人的进展。数字媒体的知识产权保护及其真实性、完整性的认证等问题也已成为人们关注的焦点。其中利用数字水印和信息隐藏技术对数字媒体进行保护已成为国内外的一个热点研究课题。　　目前，图像中信息隐藏的研究大多是针对灰度和彩色图像的。利用人的视觉特性，有控制地在宿主媒体中引入一定量的改变，以嵌入不可感知的有用信息。由于灰度和彩色图像的像素值通常较大，因此在正常的视觉条件下，小幅度改变少量像素的值不会产生引人注意的变化。然而，现今许多重要资料都是以二值图像形式保存的，而二值图像只有黑白两种颜色，如果简单地无选择地修改其中的某些像素值，会对图像的质量造成较大的影响，这使得在二值图像中进行信息隐藏难度很大。目前，关于二值图像信息隐藏的研究还较少，并且存在着隐藏容量低、嵌入信息后易于感知等缺点。　　本文以二值图像作为载体，对在其中进行信息隐藏的一些关键问题进行了深入的研究，取得了以下成果：　　1.提出了一种大容量的二值图像信息隐藏算法。证明了在一个M×N的图像块中至多改变1个像素时所能嵌入的二进制位的上界为[log2(M×N+1)]，并且构造了达到此上界的算法。此外还讨论了改变多个像素的情况，提出了一个在M×N的图像块中至多改变n个像素来嵌入[nlog2((M×N)/n+1)]比特的算法。该算法适用的二值图像类别广泛，并可用于隐蔽通信、二值图像的认证、篡改检测、篡改定位等应用。　　2.提出了一种半色调图像的信息隐藏算法。半色调图像作为一类特殊的二值图像，广泛应用在打印、显示等领域中。在半色调图像中修改一些单独的像素很容易产生“椒盐噪声”。本文通过采用修改成对像素来避免“椒盐噪声”的产生。在至多改变n对像素时本文算法所能隐藏的比特数的上界为[log2((M×N)/2n+1)]。与其他方法相比，在同样的嵌入量下，该算法可以获得更好的图像质量。　　3.提出了一种面向边界像素的二值文档图像的信息隐藏算法。该算法将认证信息直接嵌入二值文档图像中的边界像素，与密码学相关算法相结合后可用于二值文档图像的认证。实验表明，在嵌入数据量较大的情况下，该算法仍能保证良好的图像质量。　　4.在二值图像的信息隐藏中，如何选择产生变化小的像素进行嵌入以及如何对嵌入信息后二值图像的失真进行度量都需要一种客观的二值图像的感知度量。本文提出了一种二值图像失真的客观评价方法。该方法利用局部二值图像模式在原图像中出现的频率作为失真评价的主要依据。与已有的二值图像失真方法相比，该方法更符合主观评价。