立体图像/视频系统由于能提供立体感与视点交互性等全新视觉体验而越来越受到人们的欢迎，被认为是下一代图像/视频系统的主要发展方向。然而立体图像/视频在网络传输的过程中容易遇到版权归属、内容真实性和完整性认证以及视觉质量失真等问题。而数字水印技术是近年发展起来的一种用于数字产品版权保护以及内容真实性与完整性认证，同时也可以应用于质量评价的新兴技术。本学位论文将深入挖掘立体图像的特性，将数字水印技术应用于立体图像版权保护、内容认证以及质量评价等方面，本学位论文主要研究内容如下：1)为了不改变立体图像视觉质量的前提下对立体图像实行版权保护，提出了一种面向立体图像版权保护的零水印算法。根据立体图像左右视点小波变换域（DWT）低频子带视差的稳健性以及离散余弦变换（DCT）直流系数的稳定性构造了鲁棒低频子带视差零水印。利用了超混沌系统的对初始值敏感、密钥空间较大以及动力学行为复杂等性质映射视差零水印的提取位置，进而增强了算法的安全性。其实验结果表明，提出的零水印算法对各种对称和非对称攻击表现出了较强的鲁棒性。2)针对大多数认证水印算法应用于单视点图像认证，本文提出了两种立体图像认证数字水印算法：一是提出了一种基于双目视觉感知特性的立体图像像素级认证与篡改定位算法。该算法主要分为认证水印的嵌入与篡改检测两个过程。在水印的嵌入过程中，为了平衡水印隐藏容量与视觉不可感知性的矛盾，以双目恰可觉察失真模型指导水印的嵌入。在篡改定位检测的过程中，将概率论方法与双目视差算法相结合，提高了篡改定位的准确性，算法还采用了MD5哈希函数和混沌映射增强算法的安全性。二是提出了一种基于立体匹配和多层检测的立体图像篡改定位及恢复算法。由于匹配图像块之间的相似性，可以采用较少的比特数来统一编码左右视点匹配图像块，从而提高了嵌入水印的立体图像质量。算法采用了4层检测方法提高了篡改定位的准确性。每一图像块的恢复信息保存在两个不同映射块中，提高了图像恢复质量。实验结果表明该算法能有效定位篡改位置及对篡改内容进行恢复。3)针对大多数数字水印功能的单一性，提出了一种基于立体匹配的立体图像多功能数字水印算法。该算法可以实现版权保护，内容认证及篡改定位等功能。根据低频系数和最大奇异值的稳定性提取左右视点每个不重叠块的特征水印。接着采用不同的水印算法嵌入不同功能的水印。最后在接收端借助立体匹配特征，提取立体图像鲁棒水印和脆弱水印。实验结果表明该算法不仅能够抵抗各算法攻击实现版权保护，而且能准确定位篡改实现立体图像的认证。4)为了丰富与拓展数字水印技术的理论内涵与应用领域，提出了两类基于数字水印技术的部分参考立体图像质量评价模型。第一类模型：通过分析人类视觉系统（HVS）的纹理方向特性和立体感知特性，并结合数字水印的半脆弱性和支持向量回归（SVR），提出了一种基于零水印技术的半参考立体图像质量客观评价模型。生成反映图像纹理方向特征的视点零水印及生成反映立体感质量的视差零水印。利用SVR方法来学习两类零水印恢复率与主观评价值（DMOS）的关系，最后采用训练好的SVR模型预测立体图像客观质量。第二类模型：利用数字水印的鲁棒性和立体视觉感知特性，提出了一种基于数字水印的质降参考立体图像质量客观评价模型。通过提取左右视点图像感知特征值和立体感知特征值，将各个特征值进行量化编码，接着利用抖动调制（DM）数字水印算法将编码量化后的特征值嵌入到左右视点，最后在接收端通过衡量失真立体图像特征值和水印特征值的变化量，得到立体图像客观评价值。该模型克服了质降参考模型需要辅助信道传输特征值的局限性。