随着网络和多媒体技术的发展,多媒体数据逐渐成为人们获取信息的重要来源,如何有效的保护这些信息的安全成为当前研究的热点。数字水印作为信息隐藏技术的重要分支,也是版权保护的重要手段。它通过在原始信息中嵌入秘密信息--水印来证明该信息的所有权或完整性,以此来抵制对数字作品的盗版或篡改。本文在参考信息共享机制的基础上进行水印自嵌入算法的研究,实现了两种有效的数字水印图像篡改检测和内容恢复算法,即图像认证算法。首先,本文第三章提出了一种动态的基于参考信息共享机制的最优自嵌入算法。图像中每个分块产生的水印包括恢复信息和认证信息,其中恢复信息由原图的若干最高有效位生成,认证信息由生成的恢复信息结合最高有效位数据得到。水印嵌入分为重叠模式和非重叠模式,选取的最高有效位数据层数和生成恢复信息的比特数是动态变化的。该算法可根据篡改面积选取最优嵌入方式,有效保证了含水印图像的质量和图像篡改恢复效果。其次,本文第四章提出了一种基于分层参考信息共享的有篡改恢复能力的自嵌入水印算法。用于内容恢复的参考信息和用于检测定位的认证信息组成水印信息,被嵌入到最低有效位中。根据各层最高有效位信息对图像质量的重要性不同,分别采用适合的扩展比例生成参考信息对各层高位信息进行复原。各层之间的最高有效位信息扩展比例有层次之差,增强了参考信息的有效性和利用性。特别是对大篡改面积而言,越高层的最高有效位信息有越高的复原能力,大大提高了恢复图像的视觉效果。本文进行了大量的仿真实验对所提出的两种算法进行验证,包括模拟无线衰弱信道传输过程中的块丢失及人为的恶意篡改等情况。实验结果表明:与已有算法相比,本文所提算法可取得更好的篡改恢复性能,更具有效性和优越性。