随着计算机、多媒体技术和网络的迅速发展，网络上的数字内容的使用呈指数级增长。数字内容容易复制、方便存储和传播等特点使其版权问题日益突出，相关的版权保护问题引起了各国工业界、学术界和法律界的广泛关注。数字水印技术作为实现多媒体信息版权保护与内容认证的有效方法，在近年来引起了人们的极大兴趣，并成为国际学术界研究的一个热点。　　基于上述背景和应用需求，本文重点研究了数字水印鲁棒性和不可见性，设计高鲁棒、高透明性的数字水印算法，并研究了数字水印技术在虹膜识别系统中的应用。本文的主要贡献和创新点如下:　　1、提出了一种基于边信息的半盲鲁棒水印算法:　　为调节算法鲁棒性与不可见性之间的关系，本文使用图像提供的两种边信息，提出了一种基于边信息的半盲鲁棒水印算法。在水印嵌入阶段，使用人类视觉模型和图像块对之间的相互关系两种边信息，前者用于确定每个图像系数的最大修改强度，保证嵌入水印后图像的不可见性;后者用于选择满足条件的块对。通过修改两个块之间最大奇异值的大小关系嵌入水印。实验结果表明，该方法在保证图像不可见性的前提下，具有高鲁棒性，能够有效的抵抗一般图像处理攻击。　　2、提出了一种基于RDM的新型鲁棒水印算法:　　为提高量化水印算法的鲁棒性，提出了一种新的基于比率抖动调制(Rational Dither Modulation，RDM)的鲁棒数字水印算法。与传统的RDM方法相比，该方法有三个特点:一、修改两个系数嵌入水印，从而可以增大量化步长，提高算法鲁棒性;二、定义几种修改规则，使在嵌入失真一定的情况下，具有更高的鲁棒性;三、选择小波低频域幅值较大的显著性系数嵌入水印，使算法能够抵抗一般的图像处理攻击。在实验中，该方法与传统的RDM算法和两种目前最好的方法进行了对比，结果表明该方法具有更高的鲁棒性。　　3、提出了一种基于扩展变换的抗幅值失真的量化水印算法:　　为抵抗幅值失真攻击，提出了一种基于扩展变换的量化水印算法。利用密钥首先得到一个满足特定条件的扩展向量，并将载体数据投影在该向量上，从而得到一个具有固定值增益不变性的域。在得到的不变域上结合已有的抗幅值缩放失真的算法嵌入水印，即可同时获得幅值缩放失真不变性和固定值增益的不变性。实验结果表明，该算法不但对线性幅值失真鲁棒，还能极大的提高对非线性的幅值失真的鲁棒性，而且，该方法对原有方法抗普通信号攻击的鲁棒性基本没有影响。与原有抗幅值缩放失真的水印算法和目前抗非线性幅值失真的算法相比，该方法都具有更优异的性能。　　4、研究了数字水印算法在虹膜识别系统中的应用:　　最后，本文将前面提出的几种鲁棒水印算法应用在虹膜识别系统中。除了本文提出的两种鲁棒盲水印算法，还选取了几种典型的脆弱及半脆弱水印算法，以分析不同水印算法对虹膜识别性能的影响。具体的，利用选择的算法在虹膜图像中嵌入水印，以考查嵌入水印前后虹膜识别性能的变化。实验结果表明，脆弱水印和嵌入在图像非重要视觉分量上的半脆弱水印对虹膜识别结果几乎没有影响，嵌入在图像视觉重要分量上的半脆弱水印对虹膜识别结果有一定的影响，而鲁棒水印算法对识别性能的影响最大。