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网络逐渐成为现代社会信息交流的重要渠道，随之带来的信息安全问题日益引起人们的注意。图像作为一种信息载体，因其数据量大、高冗余等特点较之文本更易被人接受，应用也更广泛，因此对图像信息的保护日益成为国内外的研究热点。基于此，本文对图像加密和图像信息隐藏进行了研究，提出了一种图像加密算法，并在此算法的基础上设计了一种图像水印算法，最后对这两种方法进行仿真和分析。本文主要进行了以下几方面的探讨研究：(1)对Logistic映射和Skew Tent映射的混沌特性分析。绘制两种混沌映射的分岔图和遍历图，仿真结果表明Skew Tent映射的遍历性比Logistic映射更好，参数的取值范围也更大，因此选择Skew Tent映射来置乱图像具有更好的置乱效果。(2)针对Logistic映射应用于图像加密时迭代点比较集中，遍历性较差的问题，提出一种改进的基于Skew Tent映射与DNA(Deoxyribonucleic Acid,脱氧核糖核酸)理论的图像加密算法。该算法首先利用Skew Tent映射产生两组混沌序列来置乱像素的位置，然后对初步置乱后的图像进行DNA编码使其成为一个DNA序列，接着再次利用SkewTent映射产生一组混沌序列去置乱DNA序列，最后通过DNA反变换得到加密图像。从安全性和置乱程度两个方面对该算法进行仿真与分析，并与传统算法和已有算法进行对比。仿真结果表明该算法具有良好的加密特性。(3)针对水印算法需要兼顾鲁棒性和不可见性，提出基于混沌加密和小波变换的图像水印算法。该算法采用Skew Tent映射和DNA编码将水印图像置乱，然后对载体图像按块小波分解，接着对图像块低频部分进SVD(Singular Value Decomposition,奇异值分解)变换，利用混沌遗传算法优化嵌入因子，将置乱的水印嵌入低频部分奇异值中，通过小波反变换得到水印图像。对水印图像进行滤波、压缩等处理并从峰值信噪比和归一化相关系数两方面分析算法特性。结果表明该算法具有较好的鲁棒性和不可见性。通过文中的理论研究和仿真分析可以得到，将混沌理论和DNA编码应用于图像加密中，取得了很好的加密效果，也为水印嵌入起到了较好的预置乱效果；将混沌理论和小波变换应用于水印的嵌入过程，在此过程中综合考虑了嵌入位置和嵌入因子的影响，使嵌入后的水印具有较好的鲁棒性和不可见性。