随着以网络通信和多媒体信息技术为代表的信息产业的飞速发展，多媒体信息逐渐成为人们获取信息的重要手段，丰富人们之间信息交流的途径，已成为人类生活的重要组成部分。与之对应的是，如何保护多媒体信息的安全就显的越来越重要。数字化多媒体内容(数字视频、数字图像、数字音频等)极易被复制、篡改和传播，而数字媒体的创作者和拥有者却无法有效的证明其所有权，更无法确认伪造和篡改的程度。数字水印技术能够将一些标识信息嵌入到被保护的多媒体内容中，但不影响原内容的使用价值。利用隐藏在多媒体数据中的标识信息，可以确认多媒体内容的所有者、使用者，或鉴定多媒体数据的真实性。本文主要探讨了数字水印技术在多媒体内容的版权保护、多媒体内容的完整性验证和多媒体隐性注释等方面的应用。 针对音频作品的版权保护，本文提出了以扩谱调制的数字水印模型为基础，通过增加水印信号的时频冗余性来改善音频水印系统的鲁棒性。文中分析了多尺度小波调制的构造方式，给出了不同尺度下水印信息的嵌入函数；给出了多尺度小波调制下水印信号的自适应听觉掩蔽模型，能够使嵌入的水印信号能量达到最大；水印检测器的设计充分考虑了水印信号的冗余性特点，利用广义的高斯分布模型推导了水印相关检测器的计算公式。水印信息的检测过程无须参照原始音频信号，实验结果表明提出的音频水印算法满足透明性要求，对于常用数字音频信号处理具有非常好的鲁棒性，特别是对于音频压缩编码，与其他的音频水印算法相比有2％左右的误码率改善。同时，文中提出对音频信号预先进行扭曲处理来抵御水印系统的共谋攻击，实验结果表明经过预扭曲处理的音频信号在共谋攻击后，会严重地损害音频作品的质量，无法满足正常使用的需求，从而削弱了共谋攻击的可能性。 针对多媒体内容的完整性认证，本文以基于特征认证的半易碎数字水印为基础，探讨了以方差作为特征改善认证算法对于多媒体压缩编码的鲁棒性。提出的音频内容认证算法选择时域音频信号的方差统作为特征，采用公钥加密算法对特征的Hash值进行数字签名，并利用扩谱调制的数字水印算法嵌入到原始的音频信号中。实验结果表明，基于方差特征的音频认证算法对常用的音频信号处理具有很好的鲁棒性，能够检测出音频信号是否受到恶意的篡改。提出的图像内容认证算法采用了多分辨率的图像内容认证机制，并利用量化调制数字水印技术将数字签名嵌入原始图像中。实验结果表明，提出的图像认证算法对于压缩编码具有良好的鲁棒性，同时多分辨率特性对图像的网络传输具有很好的适用性。此外，对图像的篡改测试表明，提出的认证算法对图像剪切和区域修改等恶意篡改非常敏感，能够用于图像内容的完整性认证。 针对多媒体隐性注释，本文给出了利用组合增益数据在G.723编码语音中实现信息隐藏的基本过程，实验结果表明很难从听觉上分辨语音信号是否经过了信息隐藏。采用提出的信息隐藏算法可以进一步改善混沌语音保密通信系统的安全性，由于混沌系统的初始状态随着密钥的改变而改变，可以通过隐藏的信息在发送端和接收端之间实时传递密钥，即使攻击者获得混沌迭代方程，也无法完全同步加密的语音信息。这也为进一步提高混沌迭代方程的复杂度，增强混沌系统的抗破译性能提供了可能。