随着网络技术和信号处理技术的快速发展，多媒体数据的内容保护和版权问题引起了人们的广泛关注。密码学方法加密了多媒体对象的内容，在一定范围内起到了保护作用。然而，这仍然不能阻断盗版者和恶意内容篡改者的步伐。一旦多媒体数据被解密后，针对被保护对象的非法拷贝或篡改现象依然无法控制。另一种多媒体保护技术——数字水印技术的兴起，有可能填补传统密码学保护手段的安全漏洞。 数字水印技术通过向被保护的多媒体数据中加入透明的秘密信息，来达到标识、鉴别、控制或隐藏信息等作用。在数字水印技术快速发展的过程中，内容认证和版权保护应用扮演了两个最主要的驱动力。本文研究目的是：根据不同的应用背景(医疗和军事等高保真图像应用、视频监控应用以及实时视频点播应用)，对图像认证及视频数字水印的现有算法深入研究，以期能设计出性能更优越的新的或改进的数字水印算法和方案。 论文的创新点和主要研究成果如下： 1 提出了一种基于多特征的JPEG图像的无损水印认证算法 研究了图像认证水印技术，随后提出了一种多特征无损认证水印算法。该算法首先采用图像的多个域的内容特征作为认证过程的特征参数，然后将特征参数作为水印以一种新的无损嵌入方法嵌入到JPEG图像中。实验表明，多特征的提取能减少认证方案的漏警概率，并且这种新的无损水印方法还能够承受合适的压缩处理。 2 设计了一种基于视频语义内容的双重认证视频水印方案 该方案首先在图像边缘认证水印技术的基础上，提出了结合MPEG-2的编码原理的运动对象的局部认证思想。其次，提出了一种以图像组为单位的自认证和带自恢复功能的水印算法。实验证明，该方案完全满足视频语义认证的需要。 3 提出了两种改进的基于运动矢量的视频水印算法 首先，提出了一种基于CDMA扩频技术的运动矢量水印算法。该算法在压缩视频的大量运动信息中嵌入CDMA形式的水印。相比传统的基于运动信息的视频水印算法，这种CDMA形式的算法对抗几种典型视频水印攻击的能力大为提高。 其次，提出了一种基于网格投影的运动矢量水印算法。在MPEG-2视频编码的块匹配原理中，引入网格结构并阐述了网格嵌入的原理。该算法运用了一种次优匹配的思想，旨在改善水印改动后的视频视觉质量。在不影响实时性的基础之上，算法的稳健性相比传统运动矢量水印算法有一定程度的提高。