在无线和有线网络中，Internet的成功以及更高的网络带宽和网络服务质量已经使得产生，复制，传送和发布数字内容变得十分容易，因此关于数字多媒体知识产权的保护和执行就成为一个很重要的问题。在可能用于保护有版权的数据的方法中，数字水印已经受到越来越多的关注，因为它提供了一种在开放的，不可控制的环境中可行的数据保护方法，这是加密技术所不能做到的。水印就是附加信息在多媒体信号中的一种直接嵌入，在理想情况下，要求在嵌入水印前后的信号不能有感觉上的差异，同时如果不损坏原始信号，对水印进行删除和修改应该是很困难的。水印的应用主要包括版权保护，指纹，认证，拷贝控制，篡改检测和数据隐藏(例如广播监控)。在本文中，我们将研究主要集中在用于版权保护的鲁棒的不可见数字水印。 数字水印系统研究的第一步是水印信源编码问题。这是一件至关重要的问题，因为为了能够具有不可觉察性，水印的特征必需高度地依靠被保护信息。在通信方法中，信源编码的主要目的是数据压缩。但在水印系统中，信源编码的主要目的是水印整形。在本文中，我们提出了三种方法：水印随机化，幅度整形和自适应预测频率域整形。另一方面，在一个鲁棒水印方案的设计中，水印信号和原始被保护数据之间的干扰扮演了一个很重要的角色。特别是在盲水印系统中，这时水印的恢复是无法求助于原始的，没有被水印的多媒体数据的。早期的水印系统模型认为原始多媒体数据是限制水印有效通信的干扰噪声。但不管怎样，理论分析表明，通过合理设计白化滤波器可以弥补被保护信息的干扰。 为了改进水印抵抗失真和攻击的鲁棒性，利用纠错编码是很自然地被想到的。在本文中，我们考虑了BCH码和重复码的级联编码，并且基于最大后验概率准则，提出了一种软判决解码方法。我们比较了水印译码软判决和硬判决的性能。除此以外，我们还提出了快速解码算法并分析了该快速算法的性能。我们对置乱技术在数字水印中的应用进行了研究并提出了置乱程度的标准测度，这个标准测度能够帮助我们判断为了达到最好的水印鲁棒性对一幅图象应该置乱到什么程度。两种在水印系统中应用的置乱技术被提了出来，计算机仿真表明置乱技术在抵抗剪切攻击方面是非常有效浙江大学博士学位论文的。 多媒体中的数字水印可以被看作为是一个通信问题，水印通过一个水印信道被传送和接收。当前典型的水印信道分析被限制在加性白高斯信道上。在本文中，我们介绍了两种水印信道模型，同时分析了一种用于静态图象版权保护的ocT变换域的数字水印信道模型。在JpEG算法中，DcT变换是作用在8X8大小的像素分块上的。我们用广义高斯分布去作为自然界图像经过DCT变换后的分布模型，作为我们工作的结果，信道模型参数的快速估算表达式被推导并和实验结果进行了比较。 在水印算法中，提出一个数学框架去模型数字水印系统的可靠性是十分重要的。在本文中，基于一种全帧DCT域图像水印方案，我们推导了水印相关检测器的误检测概率公式。理论分析表明检测器的误检测概率与图像本身无关，而只是取决于嵌入水印长度和嵌入强度因子。本文的分析显示了哪些因素会影响检测性能，这能够帮助我们去优化水印系统。为了保证多媒体数据的质量，水印必需是感觉上不可见的。也就是说，作为一种失真测度，加入水印后的多媒体数据的信噪比必须高于一规定门限。在本文中，我们考虑了空间域水印算法和频率域水印算法的特点，对应的水印系统信噪比估算公式分别被推导。理论分析表明，系统信噪比与多媒体数据本身无关。对于设计一个实际的水印系统，这些结论是非常有用的。 在许多水印商用场合，水印嵌入和检测软件作为一个黑盒子能够公开地被得到。基于这种水印系统模型，本文针对目前常用的三种水印嵌入方法进行了安全性分析，理论分析表明通过再次嵌入同一水印，攻击者能够在保证电子产品质量的前提下很容易地删除水印。计算机仿真显示对这种水印攻击必需引起重视。 基于以上的研究，我们提出一种在时间和频率域同时进行水印嵌入的音频水印方法。该方法利用了混沌序列具有容易生成、对初始条件敏感，以及具有白噪声的统计特性等特点。水印的抽取不需要原始音频信号的知识.实验结果表明该方法能够保证好的音频信号质量和对大多数普通信号处理具有鲁棒性。此外，我们还研究了两种抵抗偏移和剪切的方法。