半色调是针对打印输出的方法，而半色调技术应用于印刷领域已有一个多世纪，应用在数字输出设备上也有四十多年，同时，该技术还应用在压缩存储、纺织和医学等领域。半色调数字水印技术则是在打印输出的过程中隐藏信息的技术，是解决印刷品和打印输出的版权保护、来源认证和证件、票据、货币的防伪等问题的有效措施。但是，在半色调图像中添加数字水印方面的研究甚少，现有的成果主要针对灰度半色调图像，半色调数字水印技术还不够成熟。本文首先深入研究了奇偶性匹配噪声平衡误差扩散半色调水印算法，介绍了图像纹理掩码和最小亮度分布四元组的理论。在此基础上，分析了该算法的水印检测过程，设计了增强的水印以增强彩色半色调图像的局部统计特性，提出了一种改进的彩色半色调数字水印算法，即基于奇偶性匹配噪声平衡及最小亮度分布四元组的彩色半色调数字水印算法，该算法具有较强的鲁棒性，彩色半色调图像视觉效果良好。其次，根据最小误差比特位搜索理论，设计了最小误差搜索算法。结合最小亮度分布四元组，提出了一种基于最小亮度分布四元组及最小误差搜索的彩色半色调数字水印算法；该算法实现简单，具有较强的鲁棒性，检测到清晰的水印，且含水印的彩色半色调图像视觉效果良好。最后，将提出的算法与最小误差比特位搜索算法的实验效果进行对比，分析提出算法的优劣。