随着多媒体和计算机网络技术的飞速发展,越来越多的数字图像得以在网络上传输,并逐步成为人们获取信息的重要手段之一,图像数据的安全问题日益突显出来。由于一些图像信息涉及到国家机密、商业秘密或者个人隐私,如果不对这些图像采取必要的安全保护措施,网络传播时很容易被恶意攻击者浏览、传播与非法复制,由此带来非常严重的后果。因此,图像信息的安全问题已经成为人们关注的焦点问题之一。同时,图像加密还在保密通信、信息隐藏和数字水印等领域中有广泛的应用。研究图像加密具有很高的理论和现实意义。本文的工作和贡献主要体现在以下几个方面:首先,针对现有基于小波的压缩域图像加密方法中,置乱小波系数引起高低频系数的迁移,从而造成对小波系数树形结构的破坏,严重影响编码过程并降低解密重构图像质量的实际情况,结合混沌映射的密码学特性,提出了一种基于小波系数置乱的JPEG2000压缩域图像加密算法。该算法为了减少对小波系数树形结构的破坏,在高频子带部分先分块,再采用混沌映射对小波系数进行置乱加密。仿真实验结果证明,该算法不仅能减小密钥开销和压缩时间开销,同时还能改善解密重构图像的质量。其次,研究了基于分数傅立叶变换的图像加密算法。重点分析了两种基于分数傅立叶变换的图像加密方法,发现这两种算法具有不能抵抗统计分析攻击的缺陷。针对该缺陷,提出了改进思路,在原算法基础上增加对图像像素值的替代操作,目的是降低相邻像素之间的相关性,增加图像的紊乱程度。给出的实验结果表明,改进算法克服了原有算法的缺陷,可以有效地抵御统计分析攻击,增强加密算法的安全性。