数字时代下,多媒体作为常见的信息媒介,在人们的生产生活中发挥着越来越重要的作用。OFDM-PON由于具有资源分配灵活、频谱效率高、抗光纤色散能力强等优点,被认为是光接入网的重要解决方案。随着业务规模和用户数量的不断增长,OFDM-PON对图像等多媒体数据的传输需求与日俱增,海量数据使其带宽资源承受压力,频繁的恶意攻击和窃听也对其安全性造成了威胁。本文旨在解决OFDM-PON系统传输的图像数据压缩率提升及其传输安全性增强问题,通过对当下多媒体数据的主流处理方法和物理层安全与传输性能提升的热点方案进行研究,提出了联合压缩感知的系统动态加密技术方案。其一,通过联合压缩感知对系统传输的图像数据进行压缩加密编码,在保持低采样率的同时实现高压缩比和高安全性的传输;其二,通过动态加密技术对系统传输的传统数据流进行加密,实现系统安全性的增强和传输性能的改善;最后,二者联合形成了OFDM-PON系统完整的多种类数据全周期处理和保护方案。本论文的主要工作及贡献如下:（1）提出了一种联合压缩感知的编码技术方案,该方案结合压缩感知与JPEG编码的优点,对OFDM-PON中的图像数据进行压缩采样和加密编码处理。首先,利用混沌控制生成循环矩阵对图像数据进行分块压缩感知与加密。其次,针对压缩采样后的数据进行分析,根据其特性进行差异化的量化,相比于传统的量化方式极大降低了冗余。而后,对量化后的系数进行组内置乱加密,在保证压缩比的同时进一步打破图像的相关性。最后,针对量化后的数据分布特征进行蛇形路径取值与熵编码。研究结果表明该方案在图像恢复质量较高的同时额外增加了5-8倍的压缩比,有效提高了系统的带宽利用效率和图像数据的安全性。（2）提出了一种OFDM-PON动态加密技术方案,该方案基于动态DNA加密和元胞自动机分层符号加密方法实现。首先用混沌控制传统DNA加密的编解码规则,对二进制的数据流进行动态分段加密,在序列加密的基础上增加了动态位置加扰,提升了系统随机性和抗暴力破解的能力。其次,针对系统中QAM调制符号进行IQ分层和分小区,采用混沌对小区进行层内或层间的位置扰乱。最后,针对小区内部,利用可逆元胞自动机的混沌性和并行性,进行QAM符号的IQ并行加密,实现了更高的安全保障。由于置乱和加密过程改变了星座点之间的相位关系,该方案在提高安全性能的同时也改善了系统的通信性能。