近几年来,随着数字媒体行业的不断兴盛,信息传递的方式也从传统的以纸质载体为主变成如今以数字媒介为主的方式。在数字媒体给人们带来方便的同时,信息安全问题也日益突出,各种基于网络的侵权行为不断发生,这极大地影响了所有者的个人权益,因此针对版权保护的相关技术和研究课题不断增加,其中比较新颖且受人关注的是数字水印技术。数字水印是一个综合性学科,跨越了密码学和信息安全学,它是实现版权保护的有效手段。本文在分析了大量数字水印技术相关文献的基础上,完成了以下研究工作:(1)研究了数字水印技术的研究意义、国内外研究现状;详细介绍了数字水印的基本框架、性质特点和算法种类等,重点研究了水印的预处理加密技术和典型攻击技术;分析了具有代表性的传统算法的不足之处。(2)详细研究了小波分析理论的基本原理、性质特征、二维图像的小波分解与重构及其在数字水印领域的应用;研究了混沌算法、奇异值分解技术的基本原理、性质、算法应用方向。基于此,提供了一种新的混沌置乱公式,该公式具有特定的形式,并不包含任何的随机因素,但是生成的序列看起来完全随机。(3)将新的预处理技术与小波分析理论相结合,构建了一种基于混沌置乱和DWT相结合的多层次嵌入的数字水印算法。该方法将水印图像进行一级小波分解,对载体图像多层次分解,采用多层次多次嵌入的方式进行水印嵌入,并且在嵌入水印的时候考虑到不同频率区域采用不同的嵌入强度。(4)针对原始嵌入算法对旋转攻击不具有鲁棒性的缺点,结合奇异值分解具有旋转不变性的特点,提出一种改进的基于奇异值分解的水印算法。该方法在新的预处理技术和DWT的基础上,结合奇异值分解技术,对经过预处理的水印图像和载体图像都做相同的小波分解处理,取其低频分量做SVD分解,然后将水印图像SVD分解之后的矩阵嵌入到载体图像SVD分解之后的矩阵当中,得到嵌入水印信息的载体图像。(5)对原始算法和改进的算法进行相关仿真计算,给出了实验仿真计算和实验结果分析。针对嵌入水印信息的载体图像使用了几种常见的图像攻击处理方式(如噪声、旋转、滤波、JPEG压缩、裁剪等)来验证算法了鲁棒性,并且选用峰值信噪比(PSNR)和相似性系数(NC)作为客观评价参数,来评价水印嵌入算法的嵌入效果和抗攻击效果。仿真结果表明,本文所改进的基于奇异值分解和DWT相结合的水印算法成功的解决了原始算法对旋转攻击不具有鲁棒性的问题,并且具有较好的水印不可见性、鲁棒性、安全性。