数字水印概念提出十几年来,在版权保护、盗版跟踪、拷贝控制以及图像认证等诸多方面都得到了广泛重视,也吸引了越来越多的学者投入对它的研究。按照数字水印嵌入的媒体不同,可将水印技术划分为不同的种类。本文所讨论的是应用于半色调图像中的数字水印技术。应用于半色调图像中的数字水印技术又可以分为健壮水印技术和脆弱水印技术两大类,它们各有适用的应用领域。健壮水印嵌入图像后,不易因常见的图像操作或处理而丢失,所以很适宜作为版权保护、盗版跟踪以及拷贝控制方面的工具。与之相反,脆弱水印对于图像的修改很敏感,图像的稍微修改都会使其失效,因此很适宜用作图像的完整性验证。本文对这两方面的技术都展开了一定的讨论。健壮水印方面,本文首先介绍了一种已有的蓝噪声水印方案,它具有较强的健壮性,在图像叠加很强的随机噪声后水印仍能提取出来。这种方案不足之处在于图像较暗时健壮性不太好,另外在非理想打印条件下的输出会有很大的视觉失真。本文提出了改进的水印嵌入方法以及一种绿噪声水印方案,有效地解决了以上问题。脆弱水印方面,本文首先介绍了一种在图像的随机位置写入完整性认证信息的水印方案,它能够检测出图像单个像素级的改动。但是由于随机地选择水印的嵌入位置,该方法的视觉效果会受具体图像影响,在某些情况下会很差。本文使用人类视觉特性模型来指导水印的嵌入,使得水印嵌入在不易为人眼所觉察的位置。本文还提出一种新的图像半色调化方法,使得图像中有更多的候选水印嵌入位置。实验结果证明了上述方法的有效性。