侵权盗版和恶意篡改不仅造成的经济上的损失，而且会打击原创者的创作积极性，在这一严峻的新挑战下，作为信息隐藏技术一重要分支的数字水印技术，因其有效的版权保护手段而越来越多的受到人们的重视，水印技术迅速发展起来。数字水印技术是有效的数字产品版权保护和数据安全维护的技术，它结合数字图像处理技术和古老的隐秘术，通过将约定的标记即水印利用数字信号处理的方法嵌入在数字音频、图像、视频、文字等多媒体数字信息中。嵌入的水印信息是为了证明产品所有权、信息的完整性可靠性真实性、追踪盗版、提供其它的附加内容等，因此，数字水印可用于作为判定、惩办非法侵盗行为的有力证据。本文首先对信息隐藏技术的基本原理、特征、信息隐藏技术分类以及信息隐藏技术的应用进行了简要的介绍；然后对作为信息隐藏技术两大重要分支中的数字水印技术的研究历史起源、数字水印模型及原理、数字水印特性及分类、数字水印技术应用和数字水印技术的研究现状与发展做了系统的说明。作为论文研究的基础，有必要对数字水印技术常用算法、数字水印预处理技术、数字水印感知模型、数字水印攻击与性能评估和常用的数字水印软件做综述阐明。另外，为了加强论文的可理解性，概括复习了离散余弦变换、图像色彩模型、MATLAB程序设计基本理论。本论文的主要贡献在于提出了两种数字水印方案：DCT域基于自适应量化索引调制的图像水印方案和RGB彩色3D图像的鲁棒数字水印方案，后一方案又包括基于扩频(SS)的彩色3D图像的水印方案和基于改进的Watson感知模型的自适应DM彩色3D图像的水印方案。本论文的具体研究内容和创新成果如下：在对量化思想研究的基础上，提出了一种新的自适应的基于扩展变换的量化索引调制QIM水印方案。在嵌入水印之前先进行扩展变换，从原始载体图像中提取向量，在中频部分产生投影向量，并进行投影变换，然后对投影数据进行抖动调制。在抖动调制过程中，采用自适应量化步长，根据图像特点嵌入水印。提取水印时采用最小距离检测法，不需要原始图像参与，为盲检测。而且对水印方案进行了仿真测试，包括对水印方案中嵌入水印图像的保真度，水印方案的鲁棒性；做了实验结果比较分析，并针对图像的亮度攻击进行仿真实验与分析。实验结果表明该水印方案具有很好的水印不可见性；对放缩，剪切，高斯噪声，椒盐噪声，JPEG压缩，亮度攻击的仿真实验表明水印方案具有较好的鲁棒性，满足水印具有不可见性和鲁棒性的需求；针对乘性和加性亮度攻击的仿真实验结果表明本文水印方案对加性亮度攻击的鲁棒性不如乘性亮度攻击，这可能是由于图像亮度分量的非线性变化引起的，今后将致力于改进该水印方案在这一方面的缺陷。提出了两种彩色3D图像的数字水印方案：第一种基于SS的彩色3D图像的水印方案，将扩频数字水印技术应用到立体图像中。实验结果表明，嵌入水印后的彩色3D图像有很好的保真度，PSNR值高达41.8847dB，而且在如此高保真度的前提下，对各种常见的信号处理或者攻击有良好的鲁棒性。第二种3D图像的数字水印方案是基于改进的Watson感知模型的自适应DM彩色3D图像的水印方案，用改进后的间隙来计算自适应量化步长用于彩色3D图像的水印技术中。改进的Watson感知模型很好地解决了间隙不随振幅缩放线性变化的问题。实验结果显示，嵌入水印后的立体图像仍有令人满意的保真度的同时，有很好的鲁棒性能，对高斯噪声，椒盐噪声，JPEG压缩，亮度改变，数值缩放等的水印提取的BER值都小于0.07。在保证水印方案相同的图像保真度，即固定PSNR值，并且采用相同的彩色基分解法的前提下，测试了这两种水印方案与基于未改进的Watson感知模型的水印方案对高斯噪声，JPEG压缩，恒亮度调整，数值缩放的敏感度。实验结果证明，我们提出的基于改进的Watson感知模型的自适应DM彩色3D图像的水印方案性能有所提高；基于SS的彩色3D图像的水印方案对JPEG压缩攻击的性能稳定，对高斯噪声，数值缩放的表现较差，对恒亮度调整攻击强度较小时不敏感；基于改进的Watson感知模型的自适应DM彩色3D图像的水印方案对恒亮度调整和数值缩放攻击的性能相对变化缓慢，较稳定，对高斯噪声和JPEG压缩的高强度攻击下性能急剧变差。介于两种彩色3D图像的水印方案各有优缺点，想到将两种水印方法结合起来如开关表法，是本文今后要进行的研究工作。而且，将本文的DM-mW-3D方案与文献[93]和文献[94]做了对比实验：对于高斯攻击，亮度攻击和数值缩放攻击，本文的改进后的水印方案都有令人满意的效果，而且对高斯攻击和亮度攻击的敏感度明显低于对比文献。总的来说，两种水印方案对数字图像的版权保护有一定的贡献，尤其对于3D彩色图像这种新型的数字媒体来说，本论文的研究具有一定的广度和深度，也已在国内外知名刊物发表学术论文。