随着计算机技术和网络技术的飞速发展，数字图像在网络中的传输已经变得越来越普遍。正因为如此，数字图像信息的安全和保密问题日益成为了人们关注的焦点。由于图像自身的数据量庞大、冗余度高等特点，传统的加密方法，比如DES、AES和RSA等，不再适用于图像加密。混沌映射以其随机性、敏感性、遍历性等特性引起研究者的广泛兴趣，目前，许多基于混沌映射的图像加密算法被提出。但由于攻击手段的层出不穷以及安全功能的复杂性，目前的图像加密算法还有待完善。　　同时，在数字图像逐渐作为电子商品进行销售时，学者们提出了以退化为目的的加密模式。即先将图像进行可逆地退化处理，降低图像的视觉效果，发送给用户进行预览体验，待用户决定购买后，再提供解密密钥恢复原始图像。因此在图像处理技术应用日益广泛的今天，研究图像的混沌加密和退化具有重要的理论意义和现实意义。　　本文主要的工作体现在以下几个方面：　　1、简述了混沌和密码学的基础理论：混沌的定义与运动特征，现代密码学概要，混沌与密码学的关系，以及混沌密码学的研究现状。最后简述了图像加密的安全性指标。　　2、提出一种基于耦合映象格子和分组加密技术的图像加密算法。首先对图像一部分进行分组，并迭代混沌系统，产生与图像分组数相同数目的混沌序列。使用混沌序列值与图像分组部分进行混合操作，其操作结果用来对图像另一部分进行加密。该算法能够有效地实现图像加密算法的并行性。　　3、提出一种基于位平面和混沌映射的图像加密算法。首先生成密钥流，并进行序列二值化。将图像按位平面进行分层，按某种顺序，将某个位平面与密钥流混合，混合结果构成遍历矩阵对另外层加密。最后经密钥流扩散形成密文。该算法加密轮数少，能够抵制各种差分攻击。　　4、在退化加密方面，针对彩色图像退化加密算法中模板选择问题，提出基于均方误差预测的退化模板。首先对加密前后像素均方误差值进行预测，对预测值排序，根据排序结果，选择符合要求的部分像素进行加密。该算法可以通过加密尽量少的像素实现比较好的退化效果。