随着信息技术和计算机网络的飞速发展,数字多媒体信息(图像、文本、音频、视频、三维模型)的存储、复制与传输变得非常方便。我们毫无限制地任意编辑、修改、拷贝和散布那些数字音乐和图像,但是这些数字媒体原创者的版权和经济利益如何得到保护,数字媒体是否安全、可信,由此引发的信息安全问题、盗版问题和版权纷争问题已成为日益严重的社会问题。近几年来在国际学术界兴起的数字水印技术应运而生。它通过在被保护的数字对象(如静止图像、视频、音频等)中嵌入某些秘密信息——水印(watermark)来证明版权归属或跟踪侵权行为,是实现版权保护的有效办法。为了让更多的人熟悉并快速掌握数字水印技术的基本理论和算法设计过程,设计一个数字水印实验系统是一个很好的解决方案。本文首先研究了数字水印技术及其原理、特点、以及目前的应用状况;接着比较了实现数字水印技术的各种算法,分析了基于小波变换的数字水印算法相对于其他典型算法的优越性。本课题便是以小波变换理论做为数字水印算法设计的基础;然后本文分析如何利用约瑟夫图像置乱技术对水印图像进行置乱处理以加强水印的安全性、提高水印的视觉效果;接下来根据小波变换理论,结合人眼的视觉系统特性和图像的纹理特征,提出了一种自适应的水印嵌入算法理论体系。并通过完成水印图像的嵌入、提取及受攻击实验,证明了此算法有着良好的水印图像不可见性和鲁棒性;最后本文在此算法的基础上以Visual C++6.0为开发工具设计了一个水印图像和宿主图像都采用灰度图像的数字水印实验系统。该系统主要完成灰度水印嵌入、灰度水印提取及灰度水印鲁棒性检测等实验。实验结果表明该系统可以很好的完成灰度水印的嵌入、灰度水印的提取及灰度水印鲁棒性检测等实验。并且,该系统设计清晰直观、操作简单,有很好的普及作用。