随着信息技术的快速发展,数字图像作为一种重要的信息载体被越来越广泛的应用在各个领域中。多媒体数据是在公共信道上传输的,容易受到攻击者的恶意破坏或篡改,改变图像原来的信息,所以,需要在图像传输前完成对图像的加密。随着多媒体数据量的不断变大且网络传输带宽是有限的,使得图像的传输效率大大降低。而减少图像的传输时间,提高传输效率有效的办法是对图像进行压缩。由于压缩是通过利用图像相邻像素的相关性以达到去除冗余信息的目的,而加密是通过消除相邻像素的相关性以达到混淆的目的,这两者之间存在矛盾。因此,如何有效的将压缩和加密结合起来,设计安全高效的图像加密压缩算法,是目前研究的热点之一。与此同时,混沌系统作为一种典型非线性动力系统,具有初值敏感性,非周期性,以及不确定性等特点,非常适合生成加密算法中的密钥流。典型的一维混沌映射结构相对简单,容易因受到相空间重构攻击。为了解决这个问题,本文构造多个复杂的混沌系统以生成用于图像加密系统的安全密钥流:（1）使用耦合映射格子结合3D Arnold映射,构造非相邻耦合映射格子。（2）使用Logistic映射和Sine映射通过参数耦合构构造二维逻辑耦合正弦混沌映射系统。（3）Logistic映射和Cubic映射通过参数耦合构造二维正弦耦合立方混沌映射系统。构造的新型混沌系统具有密钥空间更大,随机性更好,安全性更高的特点。基于上述提出的新型混沌系统与一些典型的混沌系统,本文提出了如下图像加密压缩算法:（1）基于耦合映射格子设计灰度图像加密算法,加密算法采用置乱-扩散的加密方式,可以加密多幅灰度图像,实验证明该加密算法具有较好的加密性能。（2）改进了相邻耦合映射格子和加密算法结构,提出基于非相邻耦合映射格子的彩色图像加密算法,加密算法采用置乱-扩散-替换操作逐像素进行的加密方式,实验表明该加密算法复杂度较低,并且可以抵抗各种典型的攻击。（3）基于提出的新型超混沌系统、压缩感知技术与块压缩感知技术,设计了两种有损的图像加密压缩算法,这两种算法分别在图像压缩-预处理后和图像压缩-量化后执行置乱和扩散操作,实现了图像的安全有效传输。（4）基于一些典型的混沌系统提出结合提升小波变换、分层树集合分裂算法和元胞自动机技术的无损图像加密压缩算法,相比于压缩感知技术,该算法实现了图像的无损编码压缩,同时在压缩过程中嵌入了加密操作,保证了图像的安全有效传输。