网络技术和多媒体技术的飞速发展,使得多媒体数据逐渐成为人们获取信息的重要来源,并成为人们生活的重要组成部分。与此同时,多媒体信息的安全问题也引起了人们的高度注意。由于各种高质量图像处理设备及大量的图像编辑软件已经普及应用,对一幅数字图像进行复制、编辑、修改已不是一件难事,非法的恶意篡改和传播会给社会和人们的生活带来巨大的危害,因此数字图像的内容保护和完整性认证成为国内外研究的热门课题。 数字签名技术和数字水印技术是当前进行多媒体信息认证的主要方法。传统的数字签名是从原始信息中提取一种不可否认、加密的信息摘要来进行信息的认证;而数字水印作为二十世纪九十年代提出的一种技术,它在多媒体数据中嵌入版权和认证信息来识别数据的所有者和验证数据的真伪,水印技术具有传统签名不具备的许多优点,越来越引起人们的广泛重视。 本文主要探讨针对数字图像的认证方法,对于图像认证的两大场合:精确认证和内容认证分别进行了研究。在对国内外现有的各种算法进行分析的基础上提出了一种新的基于半脆弱水印的图像内容认证算法,实验结果表明算法具有较好的有效性和安全性。论文的主要内容及研究成果包括: (1)对数字图像认证技术进行全面的阐述。包括图像认证的应用背景;图像认证的分类:精确认证和内容认证;图像认证的方法:数字签名法和数字水印法。 (2)针对数字图像精确认证场合,在分析精确认证特点的基础上,分别给出基于数字签名技术和完全脆弱水印技术的图像认证算法,分析比较算法的特点、不足并提出改进。 (3)指出基于分块的图像认证方法存在的缺陷,以及共谋攻击得以成功的原因;提出一种认证链技术,增强了图像分块之间的相关性,使得认证过程与图像分块的位置有关,可以有效地解决基于分块的认证算法无法抵抗共谋攻击的问题。 (4)针对数字图像内容认证场合,在分析内容认证特点及要求的基础上,提出一种基于自嵌入半脆弱水印图像内容认证算法。利用JPEG压缩中的不变属性,将基于图像内容产生的安全水印序列嵌入图像的DCT域中,算法可以抵抗高于预定质量因子的JPEG压缩等合理失真,拒绝恶意篡改并能够精确定位,嵌入和认证过程均采用认证链技术,有效地挫败共谋攻击。 (5)对水印嵌入容量、能量估计问题进行了综述。给出了两种针对一般性空间域和变换域算法的水印容量、能量计算方法;对现有方法的特点进行总结,