● 摘要
在过去的十几年里，数字多媒体的飞速发展改变了人们的工作、学习和生活方式。网络普及使得对数字多媒体的获取、分享、处理和分散变得更加容易。然而，多媒体产品内容泄密和版权纠纷事件日益攀升。这对多媒体安全问题提出了严峻挑战。本文研究了数字图像在网络传输过程中的内容保密性和版权保护问题，主要研究成果如下：
（1）提出了一种基于混合域的图像加密算法
为确保数字图像内容的安全性，以小波变换理论和混沌理论为基础，提出了一种基于混合域的图像加密算法。为增强加密效果，保证加密效率，新算法充分结合了图像空间域和变换域的优点。实验结果和算法分析表明：新算法具有足够大的密钥空间，能抵制穷举攻击、统计攻击和差分攻击。同时，提出的算法是高效的。
（2）提出了一种先验加性扩频水印算法
加性扩频（Additive Spread Spectrum，ASS）水印算法是目前使用最流行的扩频（Spread Spectrum，SS）水印算法中的一类。为提高ASS算法的性能，降低误码率（Bit-Error Rate，BER），提出了一种先验加性扩频（Correlation-and-bit-aware Additive Spread Spectrum，CASS）水印算法。从理论上，分析了ASS算法和CASS算法的误码率。最后，用蒙特卡洛模拟和100幅图像的实验验证了理论分析结果的正确性。理论和实验分析表明：与ASS算法相比，CASS算法明显降低了主信号的影响，提高了水印算法的解码性能。
（3）提出了一种先验乘性扩频水印算法
乘性扩频（Multiplicative Spread Spectrum，MSS）水印算法是目前使用最流行的SS算法中的一类。为提高MSS的性能，降低误码率，提出了一种先验乘性扩频（Correlation-and-bit-aware Multiplicative Spread Spectrum，CMSS）水印算法。在算法研究的过程中，对主信号服从高斯分布和拉普拉斯分布的两种情况都进行了分析。理论分析和蒙特卡洛模拟实验表明：在水印算法的解码性能方面，CMSS算法明显优于MSS算法。
（4）提出了一种基于DCT加密的图像扩频水印算法
SS算法是目前使用最流行的图像水印算法，但其安全性相对薄弱。因此，提出了一种基于DCT加密的图像扩频水印算法。该算法通过加密DCT系数来提高算法的安全性。利用从伯克利图像库选取的100幅图像，对新算法进行了模拟实验，并用常用的图像攻击手段如JPEG压缩、添加高斯噪声、添加椒盐噪声和剪切攻击等对新算法进行了鲁棒性分析。实验结果表明：新算法维持了传统SS算法良好的鲁棒性特征。特别是，新算法拓展了传统SS算法的密钥空间，从 拓展到 ，甚至更大，足以抵制密钥穷举攻击。同时，新算法也能抵制非授权检测水印攻击。实验结果和算法分析都表明：基于DCT加密的图像扩频水印算法优于传统的SS算法。