水下图像通信在水下救援、海底地貌勘探、海洋安全监测等任务中发挥着重要作用。然而,不同于空气中的无线信道,由于水声信道的带宽十分有限,只能提供低比特率的数据传输,并且水声信道严重的多径效应会导致严重的码间串扰,再加上海洋噪声的干扰,在接收端会因此产生严重误码。综上所述,建立高效可靠的水下图像通信系统的难点主要有两个:一是在保证质量的前提下尽可能地压缩图像数据,使其能在有限传输速率的水声信道中传输;二是建立可靠的传输保护策略,提高传输鲁棒性,使得接收端能够更高质量地重构图像。本文围绕水下图像通信展开研究,通过结合水下图像特性和人眼视觉特性提出一种基于感知质量的水下图像压缩算法,并设计不等差错保护的传输策略,保证接收端能高质量地重构图像。此外,本文还提出一种基于自编码器的高鲁棒性水下图像压缩算法,其编码后的比特流具有优秀的抗误码性能,适用于高误码率的水声信道传输。本文的工作内容和创新点如下:（1）调研了国内外相关研究的进展,分析了现有的几种压缩算法的性能,阐述了现有算法在水声信道条件下应用时的不足之处和待解决的问题。（2）针对水下图像低对比度、颜色信息单一和细节模糊等固有特性,结合人眼视觉的隐蔽特性,提出一种基于感知质量的水下图像压缩算法,并且引入显著性检测和混合小波-滤波器组变换,在保证一定的图像质量的前提下去除了更多的冗余,提高压缩率,以适用于低比特率的水声信道传输。（3）针对现有编码器输出的比特流抗误码性能较差的问题,本文提出一种基于自编码器的水下图像压缩,该编码器输出的比特流相比于基于小波和其它基于深度学习方法有更好的抗误码性能和传输鲁棒性,能够在不加信道编码保护的情况下,在接收端重构出较好质量的图像,以适用于高误码率的水声信道。（4）针对提出的基于感知质量的水下图像压缩算法,设计了基于不等差错保护的数字传输方案和伪模拟传输方案,对压缩后的图像数据进行有差别的保护传输,提高了图像在水声信道传输时的鲁棒性,使得接收端能高质量地重构图像。