信息技术和网络通信技术的飞速发展,极大地加快了可视媒体即视觉类媒体数据的获取与传播。可视媒体数据的特点和广泛应用及在一些特定场合中的使用,导致了一些特殊的安全性问题如视觉安全性问题的出现。可视媒体的视觉安全性是可视媒体内容加密安全理论基础的重要组成部分,研究可视媒体内容加密中的视觉安全性问题,解决可视媒体内容加密的安全性和应用推广之间的矛盾,具有重要的理论价值和研究意义。本论文针对可视媒体内容加密中的视觉安全性问题进行深入研究,结合可视媒体数据像素的内在特性和数据内容加密后的密文码流特性,提出针对可视媒体内容加密的密文图像的视觉安全性客观评价方法和视觉分析攻击方法,并在此基础上提出密码分析安全和视觉安全的可视媒体内容加密安全模型,从而指导设计满足应用需求的可视媒体加密算法和系统。本文主要研究内容如下：(1)可视媒体内容加密安全模型研究。针对可视媒体内容加密中涉及内容安全的几个关键问题,基于可视媒体数据的特点和可视媒体的应用需求,提出可视媒体内容加密安全模型。该模型通过对可视媒体数据内容的分析与选择、视觉安全性客观评价方法研究、视觉分析攻击方法研究以及可视媒体内容加密的性能衡量指标的构建,实现密码分析安全和视觉安全的可视媒体内容加密安全理论和设计方法。(2)密文图像的视觉安全性客观评价方法研究。实用的可视媒体内容加密算法需要同时考察密码分析安全性和视觉安全性两个方面。针对可视媒体内容加密中视觉安全性评价的研究现状及存在的问题,结合信息论及密码学理论,提出了理想安全图像的概念,接着提出了一种基于局部信息熵的密文图像的视觉安全性客观评价算法,以客观的方法和指标评价密文图像中视觉信息被破坏、被置乱、被掩蔽的程度。该研究为可视媒体内容加密的视觉安全性评价提供了客观量化方法。(3)视觉分析攻击方法研究。可视媒体加密算法除了需要研究传统密码学中的经典密码攻击之外,还需要研究基于可视媒体数据特性的视觉分析攻击方法。针对可视媒体内容加密的可视媒体数据特性和内容加密后码流特性的分析,提出了视觉分析攻击的概念,接着给出了视觉分析攻击的基本思想和理论模型；然后以视觉分析攻击理论模型中的方法为指导,提出了一种基于DC系数加密的视觉攻击算法,在不破译加密算法密钥的情况下用较低计算开销和复杂度的方法有效地减少密文图像的扭曲程度,证实了视觉分析攻击方法研究的必要性和可行性。(4)视觉安全性评价在混沌加密中的应用研究。针对基于混沌系统的图像加密算法的性能评估问题,将视觉安全性客观评价算法引入到混沌加密的性能分析中,使用视觉安全性客观评价算法评估混沌系统中控制参数的性能,以及使用视觉安全性客观评价算法评估基于混沌系统图像加密算法的密文图像的加密效果。实验与分析证实了视觉安全性客观评价算法用于混沌图像加密算法性能评估的有效性和简易性。本论文针对当前可视媒体的应用需求,从可视媒体内容加密与安全性评估的角度探索如何解决开放环境下可视媒体数据的安全保护问题。论文首先提出可视媒体内容加密安全模型研究,构造密码分析安全和视觉安全的可视媒体内容加密理论框架。之后通过研究基于关键内容的可视媒体加密方法,并结合可视媒体关键内容的重要性分析,提出基于视觉感知的可视媒体密文图像的视觉安全性客观评价方法,同时,从视觉分析攻击的角度,提出基于内容加密的视觉分析攻击方法的理论模型和方法实例。此外,将可视媒体视觉安全性的客观评价方法引入到混沌图像加密系统中评估混沌图像加密算法的性能。