随着互联网的快速发展,社交网站和电子商务越来越盛行。然而海量图片数据直接存储到服务器,无疑增加了服务器的存储管理压力,尤其对于一些沉积在服务器中很少使用的图片,极大浪费了存储资源。此外,如今云存储备份的数据安全问题成为亟需解决的问题。因此,图片的压缩存储和加密亟待解决。互联网的发展给数字作品的存储传输提供便利的同时,也导致了复制盗版的横行,数字水印是解决数字作品版权保护的有效方法。如何提高数字水印的透明性和鲁棒性是解决数字化作品盗版问题的关键。压缩感知作为一种新型的采样理论,利用信号的稀疏性,随机采样远小于Nyquist采样要求的样本数据,然后通过重构算法精确地重构出原始信号。本文主要基于压缩感知对图片的压缩存储和加密、数字水印应用进行了研究。主要完成工作如下:1)利用GUI系统对比示例图片在不同的交换基、测量矩阵、重构算法下重构的效果,得出最佳的组合;2)由于压缩测量矩阵的唯一性以及它在重构算法中的必要性,基于得到的最佳组合,实现了图片存储加密GUI系统,利用压缩感知减少图片存储大小的同时,提高图片的安全性;3)将压缩感知和数字水印结合,得出基于压缩感知的数字水印方法,提高了数字水印的鲁棒性和透明性,并且与传统方法做了对比;4)将贝叶斯压缩感知运用到数字水印上,并与基于压缩感知的数字水印方法做对比,显示其优越性;5)将基于压缩感知的信号及图像重构在移动端实现,为移动端数据的云端备份节约流量和存储空间。