图像广泛应用于数据通信领域,其在网络传输中易遭受泄露风险和破坏风险,从而使数据隐私性和安全性受到威胁。数字图像的安全传输需要解决内容保密和外观保密的双重安全问题,通常使用加密和信息隐藏技术来保护图像安全。同时,新兴的压缩感知技术能降低图像信息传输和存储的资源空间,进而缩减了数据处理的成本。基于此,本文对压缩图像的混沌加密和隐藏技术进行研究。主要研究工作包括:（1）分析压缩感知中不同测量矩阵对图像重建质量的影响。为解决整个测量矩阵作为密钥导致密钥数量过大的问题,利用混沌系统的参数作为密钥生成伪随机序列构造测量矩阵。将高斯矩阵、伯努利矩阵和Logistic-Chebyshev系统构造的混沌矩阵作用于图像压缩加密方案中,通过重建的图像质量对比混沌矩阵和经典测量矩阵的性能。仿真结果表明,应用混沌矩阵重构出的图像质量比经典矩阵重构出的图像质量更好,算法运行效率更快。（2）提出了采用时针打印置乱的图像压缩加密算法。为提高图像像素间的不相关性,在传统的置乱扩散框架上,提出了一种用于扰乱图像元素位置的时针打印方法。首先对普通图像进行稀疏化处理,稀疏变换为离散小波变换（Discrete Wavelet Transform,DWT）,再通过之字形混淆增大稀疏矩阵的稀疏性,用4D混沌系统构造的测量矩阵对稀疏矩阵进行投影测量生成压缩图像。4D混沌系统的初值与普通图像相关,能提高算法的抗明文攻击能力。对压缩图像进行加密即可生成类噪声的秘密图像。仿真结果和安全性分析表明,该算法加密性能优良,密钥空间大,对于各种攻击测试都具有良好抵抗能力。（3）提出了结合区域能量的图像隐藏算法。欲对（2）中的秘密图像达到进一步保护目的,将其隐藏到载体图像中。为提高隐藏算法嵌入位置灵活性,通过计算秘密图像块和载体图像的区域能量值,根据能量值映射,将秘密图像按块嵌入载体图像二次DWT后的中频矩阵块中,最后合成具有视觉意义的在秘密图像。仿真结果及分析表明,所提隐藏算法的不可见性和抗攻击性较好,密钥空间足够大。（4）提出了基于整数小波变换（Integer Wavelet Transform,IWT）和LSB（Least Significant Byte,LSB）的图像隐藏算法。为兼并隐藏算法的嵌入容量和不可见性,通过IWT对载体图像进行变换域处理,然后对秘密图像和载体变换系数的两个中频矩阵进行4位四进制转换,将秘密像素四进制的每一位替换中频矩阵四进制的最低位,经过逆四进制和逆IWT生成具有视觉意义的载密图像。仿真结果及分析表明,所提算法同时满足了隐藏算法的嵌入容量和不可见性要求,并且算法的运行效率优秀。综上,本文的研究内容成功实现图像的双重安全需求,仿真结果证明所提的加密和隐藏算法具有较高的安全性、鲁棒性、不可见性和可执行性。