本文系统地研究了数字水印容量理论和数字水印应用算法研究与设计。主要工作如下： 　　1、详细研究了几乎所有的数字水印的通信模型，认识到它们应用的优势与缺陷。 　　2、深入分析了容量结果的理论公式，认为必须改进容量理论的通信模型，寻找确定性攻击行为的数学描述，研究未知攻击行为的最优解码，在容量理论的指导下寻找极限隐藏方法。 　　3、阐述了信息论类型的方法，论述了容量研究的重要结果。 　　4、选择Moulin通信模型进行简要分析，指出了模型存在的问题，提出了一种改进的数字水印信息论理论模型，考虑了从嵌入到提取的全过程。 　　5、论述了数字水印应用的特性，就水印的安全性、鲁棒性和透明性进行了深入分析，为水印算法设计提供了理论依据。 　　6、创新性的研究了水印在图像合并场景下的应用，提出了通用解决方案和基于DCT变换、小波变换的两类水印算法。 　　7、独特的算法设计解决了调色板图像的鲁棒性数字水印应用，作者对调色板图像的索引矩阵进行颜色频率分析，将水印信息嵌入在分块索引矩阵的最大颜色的频率上，通过修改颜色邻域的距离最接近的像素点的索引值，实现抵抗调色板的重新排序、调色板抖动、调色板颜色的增加与删除。 　　8、挑战性的解决了图像任意旋转与长宽任意不等缩放环境下的水印算法，该算法以完全的盲检测和无误码多比特准确提取为优先条件。