在许多打印和出版应用中，需要在半色调图像中嵌入数据用于作品的版权保护和认证，因此，研究与常规数字水印[1]不同的半色调数字水印技术有着重要意义。半色调数字水印研究的关键问题是,如何在有限信息熵的半色调图像上通过形成模式来隐藏信息，同时保证半色调图像的视觉效果和水印嵌入能力。本文主要针对两种已有半色调数字水印算法存在的水印嵌入能力不足和半色调数字水印图像视觉效果的问题，在水印图像中引入数字置乱技术，提高了半色调水印图像的视觉效果和水印嵌入能力；针对水印安全性不足的问题，在水印嵌入的半色调过程中使用混沌数字序列，对半色调数字水印进行了加密，保证了水印的安全性；针对两种水印算法在阈值调整策略上的不足，提出了一种新的阈值调整策略，该策略采用较小的阈值调整矩阵，并且考虑了人类视觉系统（HVS）特性，兼顾了半色调图像质量和水印嵌入能力。通过基于人类视觉系统的半色调质量评价方法证明，本文提出的改进算法，在半色调水印图像的视觉效果上有了较大的进步；通过水印图像抗噪声测试，水印嵌入能力也有明显提高；加密保证了水印的安全性；在通用性方面，可以应用在常见的十多种误差扩散半色调核上。