目前,数字图像在网络中的使用已经十分普遍,然而在网络传输中的图像非常容易被非法窃取、复制以及恶意篡改,因此数字图像的安全问题引发越来越多的关注。作为信息安全研究的两个分支,密码学和信息隐藏技术实现了不同的功能:加密技术的目标将信息变换为难以理解的信息,只有授权的接收方能够获取原始信息的内容;信息隐藏以一种不可见的方式修改载体信息的值,达到验证信息的可信性和保护版权等目的。在多媒体数据保护的相关应用中,为达到两个不同目标,联合的加密和信息隐藏机制更加适用。压缩感知理论提供了信号采样的一种新思路,在采样的同时能够对信号进行压缩,并使采样信号具有一定的安全性和鲁棒性。在深入地学习压缩感知理论和现有基于压缩感知的加密/信息隐藏算法的基础上,提出了两种基于压缩感知的联合加密与信息隐藏算法。第一种是基于压缩感知的可分离的加密图像信息隐藏算法。首先将图像的DCT系数分组操作:DC系数(加密部分)被执行流加密操作;AC系数(信息隐藏部分)的一部分被保留,另外一部分置0,腾出空间用来嵌入机密信息。然后在压缩感知阶段实现了信息的隐藏和对信息隐藏部分的加密。算法中的加密和信息隐藏是可分离的,压缩感知既压缩了数据量,还增加了嵌入信息的安全性。仿真结果表明算法具有较高的信息提取精度、较高的嵌入率和较好的图像重构效果,另外还具有一定的鲁棒性。第二种算法是基于压缩感知和Arnold置乱的联合加密与信息隐藏算法。算法首先利用密钥k1控制的Arnold置乱对图像的变换域系数进行加密;然后利用密钥k2控制的压缩感知完成了机密信息的嵌入和进一步加密。实验结果展示出算法在安全性、重建效果、信息嵌入量和提取精度等方面表现良好。算法中不仅信息嵌入过程是鲁棒的,而且加密过程也是鲁棒的,实验结果表明算法具有较强的抗丢包能力和抗噪声攻击的能力。