随着数字技术和网络技术的快速发展,各种形式的多媒体数字作品纷纷以网络形式出现,然而数字作品的便利性和不安全性是并存的。数字水印技术是一种有效的数字产品版权保护和数据安全维护技术,目前在多媒体信息安全研究领域中,数字水印技术正受到越来越多的关注。其中,水印算法的鲁棒性,尤其是抗几何变换的能力依然是当前的研究焦点。针对增强水印算法的鲁棒性这一目的,本文提出两种改进算法,从数字水印的预处理、嵌入算法和提取检测的准确性三个阶段进行了研究。进一步的,本文将改进后的数字水印算法应用到电子签章图像系统中,来保证印章图像的安全。本文的工作主要包括以下四个方面:(1)设计出电子签章图像制作软件,该软件能够根据用户的各种需求制作出形状或功能各异的签章图像,并保存多种格式的图像来方便用户的使用。(2)传统数字水印算法中,应用的灰度水印图像信息量过多,造成宿主图像出现视觉较大差异,为此,提出了一种基于多极掩模的位分解数字水印算法。仿真结果表明,所提出的算法具有较好透明性,同时还具有一定的鲁棒性,能有效的抵抗常规的信号处理以及一定的图像几何攻击。(3)针对水印算法中水印信息位置的隐蔽性与稳定性,提出了一种基于角点特征的几何同步数字水印算法。实验结果表明,所提出的水印算法比其它算法好,不仅能抵抗一般的图像攻击,而且在抵抗旋转、放缩等几何攻击方面的鲁棒性也有提高。(4)针对电子签章系统中的印章图像安全性,将指纹识别与数字水印结合,利用指纹特征信息生成数字水印信号,并隐藏在宿主图像中。实验结果表明以指纹特征为嵌入信息,能够更好的达到第三者在提取出信息后也无法进行正确的比对的目的,增加了电子签章系统的安全性。