在计算机技术和网络应用迅猛发展的今天,数字产品多媒体的信息安全、版权保护和完整性认证等问题显得尤为重要。数字水印技术正是在这样的背景下产生并发展起来的。数字水印技术是通过特定的算法将版权信息嵌入到多媒体数据中,而且不影响原媒体的使用价值,通过专用的检测器可以提取这些嵌入的信息,从而为实现版权保护、篡改检测、图像认证、数字防伪等应用提供了有力的工具。目前,实现数字水印的嵌入一般分为空间域和变换域两种方法,但空域法普遍存在着可嵌入水印的能量不好控制、鲁棒性差等缺点,因此人们逐渐将水印的嵌入和检测转到变换域上进行。小波由于其良好的时频特性成为近年来基于变换域水印技术的研究热点。但小波在分析一维信号时所具有的优异特性并不能简单的推广到二维或更高维信号上。于是在小波变换的基础上,发展起了一类新的图像处理方法——多尺度几何分析。由于多尺度几何分析具有多方向性和各向异性,能更加稀疏的表示二维或更高维信号的特征。因此,本文以多尺度几何分析中能自适应跟踪图像的几何正则方向的条带波(Bandelets)来对数字图像水印这一领域进行研究。首先,本文以数字图像为研究对象,综述了数字水印技术的一些基础知识,包括多媒体数字水印技术的发展现状、数字水印系统的基本框架、数字水印系统的基本特征、数字水印技术的分类以及数字水印技术的应用范畴等,针对其中的静止图像数字水印算法进行了研究和分析,概括论述了静止图像数字水印算法的一般原理、典型算法及攻击类型等。其次,本文介绍了Bandelets这一基于图像边缘的多尺度几何分析工具,并借助Bandelet变换能稀疏的表示图像边缘这一特点,设计并实现了基于Bandelet变换的数字水印算法。通过对原始图像和水印图像的Bandelet系数排序迭加进行水印信息的嵌入,初步获得了比DCT变换和小波变换更理想的效果。再次,为协调数字水印的不可见性和鲁棒性之间的矛盾,以及避免在提取水印时仍需使用原始图像的不便,零水印技术产生了。因此,本文提出了基于Bandelet变换的零水印算法。借助对水印图像进行改进的Arnold变换及密钥处理,进一步提高了水印图像的安全性及隐密性。通过分析实验结果,该算法能够经受住噪声、滤波、图像压缩、剪切等常见图像处理,具有更强的鲁棒性和不易觉察性。最后,总结了本文的主要工作,指出了待进一步研究的方向,并对数字水印的发展方向作了展望。