随着数字技术、网络多媒体和通信技术的迅速发展和应用,版权保护与认证显得越来越重要,数字水印技术的出现为这类问题的解决提供了很好的解决方案。一般的水印在嵌入提取过程会对原始图像产生影响,如果影响不大,这种影响是可以接受的;然而对于某些应用领域,如医学图像、用于指导工业生产的工程图来说,由于其严格的用途,使得水印在提取以后不允许对原始图像产生影响,在这种情况下,出现了无损恢复原始图像的技术,又叫做可逆水印。本文的重点讨论这类水印技术。本文的主要内容包括:提出了一种基于边缘检测算子的彩色图像大容量可逆水印算法。实现大容量水印是数字水印技术的一个研究热点,大容量的水印嵌入方法,比较多的使用重复嵌入的方法实现。算法首先分解彩色图像的RGB分量,使用边缘检测算子寻找纹理复杂的区域,根据HVS,这些区域适合嵌入数据而不会引起过高的视觉冗余。由于三个分量极强的相关性,所选择的隐藏区域在绝大多数情况下是相同的,这样,在经过偶数次嵌入之后,嵌入区域50%左右的像素恢复成为原始值,从而在实现大容量信息隐藏的基础上有效降低了视觉冗余,实验结果表明算法实现了很好的效果。提出了一种基于灰度平移技术的视觉效果好的可逆信息水印方案。提高视觉效果是水印技术的另一个研究热点,用灰度平移水印技术实现理想的视觉效果必须减少灰度移动范围.在前人工作的基础上,利用信息容量与储存额外信息所需开销的计算公式,从直方图的最大的“波峰”P1开始,向左右分别寻找满足公式的点P1’,在[P1+1,P1’-1]的范围内进行平移,在P1和P1+1上嵌入水印,继续寻找次大的“波峰”P2和对应的P2’,按照前面的方法嵌入水印,直至没有的可用的灰度区间或没有满足公式的点对为止。与已有的算法相比,本算法有效地提高了视觉效果,并且避免了由于动态编程过程带来的计算复杂的问题。提出了一种基于差值扩大(Difference Expansion, DE)算法的二维工程图可逆水印算法。算法基于适用于一般数字图像的DE算法,针对工程图数据不规则的特点,通过改进算法模使其能够适用于工程图;考虑到工程图的工艺约束以及误差容限,引入参数τ进行有效的误差控制。实验结果表明,水印算法的视觉效果好,能够抵抗常见的攻击,同时可以实现水印的盲提取,算法的复杂度低,易于实现。