信息技术的飞速发展，使多媒体信息的存储、传输和传播更为便捷，但同时，也带来了一系列安全问题，如未经授权的存取、拷贝、修改等。保护多媒体作品的真实性和完整性成了需要解决的新挑战。数字图像的安全，已经成为多媒体信息安全的重点。　　基于数字水印的图像认证系统，通常是将图像自身的特征信息嵌入图像中，通过篡改检测技术鉴别数字图像是否受到篡改，并对篡改的区域进行定位及恢复。本文主要研究了基于自嵌入水印算法的图像认证系统，根据不同的需求，从脆弱水印和半脆弱水印两方面进行了研究。本文主要的贡献和创新点主要包括以下几点:　　(1)提出一种基于混沌序列和Feistel结构的变换域图像加密算法。算法首先对图像进行二维小波分解，然后对低频子带和高频子带进行不同的加密处理，高频子带采用Hyperhenon混沌序列进行置乱，而低频子带部分采用Logistic混沌序列和Feistel结构进行加密处理;最后对算法进行了密钥空间分析、密钥敏感性分析、直方图分析、相邻像素相关性分析，实验结果表明，该算法是一种安全的，加密效果良好的图像加密算法。　　(2)针对图像的拷贝攻击以及传统数字签名算法的缺陷问题，提出一种基于图像加密和特征提取的彩色图像防拷贝水印算法。算法提取色度分量离散余弦变换的特征信息，经过混沌加密后嵌入到亮度分量小波变换系数中。在篡改检测方面，根据水印嵌入前后图像特征的变化情况，提出一种双阈值法来检测拷贝攻击。该算法适用于彩色图像，通过混沌加密，进一步提高算法的安全性，对于常规图像处理攻击具有较好的鲁棒性，并且能够有效地检测拷贝攻击，相对于其它方法，该算法更简单有效。　　(3)提出了一种基于Contourlet变换的抗JPEG压缩的半脆弱水印算法，根据图像压缩前后Contourlet相邻系数的不变特性产生认证水印，随机嵌入到映射块的DCT变换系数中。检测过程中，通过比较重构水印与提取水印建立篡改标识矩阵，并统计稀疏点与稠密点的比值，结合阈值分析法区分篡改类型。该算法能够实现盲检测，具有较好的抗JPEG压缩能力，同时，不但能有效地鉴别恶意篡改和偶然操作，而且对恶意篡改区域能够进行较精确的定位。　　(4)针对脆弱水印算法中篡改定位精度以及安全性低的问题，提出一种新的可恢复脆弱水印方案。通过分块离散余弦变换系数产生图像块水印，根据Logistic混沌序列产生块映射关系，将水印嵌入到映射块像素的低两位。在篡改检测部分，分析了常规篡改检测方法的检测性能和缺陷，并结合奇偶校验检测方法，设计了一种新的阈值检测方法，既保证了安全性又提高了检测性能。实验仿真结果表明，在图像常规篡改小于80％时均能够实现较精确地篡改定位，当常规篡改区域小于30％时，能够对篡改部分实现较精确地恢复。与其它算法相比，该方法还能够检测出仅图像内容的篡改和奇偶校验等价攻击形式，安全性有所提高。　　总之，本论文围绕安全的数字认证水印算法与检测性能分析展开研究，提出了一种图像加密算法和三种水印生成方法、水印嵌入准则及篡改检测模型。对算法的安全性、篡改检测性能和篡改恢复质量的定量分析和评估，有助于设计出适用于不同应用范围的数字认证水印算法。