针对目前基于数字水印的数字图像认证算法恢复图像原始内容的能力欠佳的现状,本文提出了三种基于离散小波变换的数字图像认证算法,它们都具有很强的篡改检测和恢复能力。要实现篡改图像的恢复,就要有足够多的图像信息。而一幅图像的数据嵌入容量是有限的,要将图像的全部信息自嵌入,又不影响图像的可视性,必须经过高效的数据压缩。而小波变换多分辨率分解的优良特性,既能大幅度的压缩图像数据,又能很好的保留图像的绝大部分的信息。最新的图像压缩标准JPEG2000正是基于离散小波变换的。于是本文选择使用离散小波变换来进行图像内容的提取,即经过两次离散小波变换,得到图像的低频子带,将其作为数字水印自嵌入到自身图像中。第一种算法是空域嵌入算法,将图像经过二次小波变换提取出来的图像信息嵌入图像的最低有效位。要实现数据的有效嵌入,首先得对待嵌入信息和嵌入空间进行研究,看二者是否匹配。本文选择了5幅512×512的256级灰度的标准测试图像来研究图像经过二次离散小波变换后得到的低频子带信息。经过研究发现这5幅图像经过变换后的低频子带小波系数都是非负的,而且严格介于0到1024之间,其中绝大部分系数分布在100到800之间。如果将低频小波系数矩阵进行二进制位平面分解,则可以得到10个与低频系数矩阵大小相等的二值矩阵。而原始图像经过了二次小波分解,低频子带系数矩阵大小变成了原来图像的1/16。要在原始图像的最低有效位平面中嵌入10个低频系数矩阵大小的二值矩阵,空间的容量是足够的,而且还有足够的余量对嵌入位置进行加密选择。所以该水印算法是可行的。由于水印的嵌入和提取过程都是无信息丢失的,所以最终能从含水印的图像中提取出完整的图像信息。第二种算法是DWT变换域嵌入算法。由于人眼对低频信息比较敏感,在其中嵌入水印信息,很容易被人察觉。而高频信息又容易被低通滤波过滤掉。于是选择将水印信息嵌入到中频子带中。本文选择LH2、HL2、HH2子带来嵌入水印信息LL2。由于LL2小波系数都比较大,介于0到1024之间,嵌入难度较大。本文提出了一种将LL2小波系数按个十百位进行分解的思想,从而有效降低了嵌入难度。将LL2分解成3个个位数的矩阵,之后分别进行密钥参与的置乱后,分别嵌入到LH2、HL2、HH2子带小波系数的个位,然后进行二次小波逆变换得到嵌入水印信息的矩阵。第三种算法是将前两种空域和变换域算法进行有效融合,从而提出了双重多功能性水印数字图像认证算法。该算法可以从精确认证和选择性认证两个层面对图像进行认证,有效提高了图像中水印信息嵌入量,对于图像篡改检测和恢复都具有很好的效果。