随着数字产品版权保护问题的日趋重要,数字水印作为解决该问题的有效手段受到普遍重视。但当前的研究大多都基于对称水印模型,算法不能公开,且只能由所有者本人提取水印。另外,研究的问题集中在水印的嵌入和提取算法上,很少有关于水印模型和实施协议的研究。事实上,若无模型和实施协议做保障,再稳健的算法也达不到有效的版权保护目的,从而制约了数字水印技术的实际应用。本文分析了数字水印基本原理及典型算法,提出了Arnold变换的一种改进算法;归纳了常见的数字水印性能评估方法,为后续的水印性能评价提供了依据;分析了椭圆曲线密码的基本理论,研究了运用椭圆曲线密码实现公钥数字水印的问题,提出了两种实现方法;最后针对当前对称水印模型中存在的问题,借鉴公钥密码思想,提出了一种基于椭圆曲线密码体制的公钥数字水印模型,并在该模型基础上构建了一套引入中央监管机构的实施协议。本文提出的水印模型,水印验证方便、抗解释性攻击能力强,并可对非法复制和传播进行追踪。运用椭圆曲线公钥密码算法,提高了水印安全性和加解密速度。改进后的Arnold变换算法,增大了密钥空间,加强了算法的安全性。运用二阶哈达玛变换对水印混合编码,实现了水印的二重嵌入和独立提取,为模型的建立奠定了基础。实验结果表明该模型对常见的图像处理攻击具有很强的鲁棒性,实施协议具有很好的可靠性和实用性。本文的模型实现了公钥数字水印思想,但它是在借助于公钥密码算法的基础上实现的,与理想的公钥数字水印还有一定距离。这将是下一步的研究方向。