随着功能强大的多媒体编辑工具以及信息分享便捷的社交网络的快速发展,数字媒体的易复制、篡改等特性使其安全性问题日益突出。基于数字水印的认证技术是利用数字媒体的冗余性将水印信息嵌入在数字媒体之中以起到版权保护、真实性或完整性认证的一种技术。本文聚焦于面向多媒体认证的数字水印技术进行研究,旨在解决可逆水印嵌入容量低、可恢复性水印恢复质量差以及水印算法无法简单拓展到高维数据三个方面的难点问题。主要工作总结如下:(1)面向完整性认认证的可逆水印:针对密文图像可逆数据水印嵌入容量较低的问题,本文提出了一种基于稀疏编码的大容量的、面向完整性认证的密文图像可逆数据水印算法。对于含有隐藏信息的加密图像,仅拥有水印嵌入密钥的水印嵌入者可在图像内容未知的情况下无损提取隐藏数据,仅拥有图像加密密钥的图像拥有者可以在隐藏水印未提取的情况下高质量的解密原始图像。对于共同拥有两类水印的接收者,可完全无损的完成水印提取和图像恢复。(2)面向真实性认认证的可恢复水印:针对图像认证算法对篡改区域的恢复问题,本文提出了一种基于压缩感知的具有较好恢复质量的半脆弱可恢复数据水印算法。两类水印信息嵌入图像自身之中并分别用于图像的篡改定位和恢复。算法不仅以像素级准确性定位篡改区域,而且以较高质量恢复篡改区域内容。算法除对恶意篡改攻击具有较好的检测和恢复能力外,对如JPEG压缩、亮度/对比度变化、噪声添加、格式变换等非恶意攻击也具有一定的鲁棒性。(3)面向版权认认证的高维数据水印:针对3D运动轨迹数据的版权认证问题,本文提出一种基于曲率极值的3D运动数据鲁棒数字水印算法。基于曲线曲率极值的视角不变性提出了一种具有仿射不变性的候选锚点提取方法,进而通过后验攻击模型从候选锚点集筛选出鲁棒的嵌入锚点,然后基于稳定锚点进行段簇分割并提出基于三角垂心的簇内水印嵌入方法。算法相对已有方法具有更好的抗几何攻击能力,对裁剪、噪声添加、重排序等攻击具有较好的鲁棒性。