DCT域二值图像鲁棒数字水印算法：增强抗攻击性能

本文档介绍了一种基于离散余弦变换（DCT）域的鲁棒数字水印算法，发表于2011年，由黄西娟和王冰两位作者来自西北大学信息科学与技术学院。研究者针对二值图像设计了这个算法，其核心思想是利用Arnold置乱技术和分块DCT嵌入策略来增强数字水印的鲁棒性。 首先，算法的关键步骤包括将水印图像通过Arnold置乱处理，这种方法增加了水印的复杂度和不确定性，使得攻击者难以识别或破坏。置乱次数作为提取水印时的密钥，提高了安全性。接着，将置乱后的水印图像和载体图像进行分块DCT处理，这样可以更好地分散水印信息，提高抗干扰能力。 为了增强鲁棒性，作者特别设计了一个策略，即把水印的每个子块同时嵌入到载体图像的多个子块中，且根据子块的奇偶性，将水印的子块分别嵌入到直流分量和交流分量的中频系数中。这种嵌入方式确保了即使部分区域被篡改，水印也能在其他位置部分保留，从而实现了水印的完全嵌入。 实验结果显示，这个算法具有显著的鲁棒性，能够抵抗诸如有损压缩、剪切、随机涂改以及白噪声等多种常见的数字媒体攻击。同时，由于采用了二值图像和置乱技术，算法还具有良好的不可见性，即嵌入的水印不易察觉，不会影响原始图像的质量。 关键词主要包括分块离散余弦变换（Block Discrete Cosine Transform）、鲁棒性（Robustness）、数字水印（Digital Watermarking）和Arnold置乱（Arnold Scrambling），这些词汇准确概括了论文的核心内容和研究方法。这篇论文提供了一种有效的数字版权保护手段，对于数字媒体的安全管理和版权追踪具有重要的实际应用价值。