本发明公开了一种基于压缩感知技术的角度量化索引调制图像水印方法，采用混沌序列构建稀疏随机测量矩阵作为观测矩阵，利用压缩感知技术以及角度量化索引调制算法，将水印信息安全、隐蔽地嵌入到载体图像的压缩感知域中。本发明还提出一种基于压缩感知技术的角度量化索引调制图像水印系统，包括构建观测矩阵模块、水印嵌入模块，信息传输模块，水印提取模块。本发明在发送端通过角度量化索引调制算法将水印信息嵌入到载体图像的压缩感知域中，并将观测矩阵的相关信息以及水印的嵌入位置作为密钥发送到接收端，实现水印提取，具有隐蔽性好、安全性高等优点，并且在抵抗噪声、滤波、图像压缩、幅度缩放等常规水印攻击时表现出很强的鲁棒性。