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离散余弦变换(DCT)是一种将图像表示为不同频率正弦波叠加的数学工具。它通过DCT2函数实现二维变换,能够将图像能量集中到少数低频系数中,这使得它成为图像压缩的理想选择。
视觉上重要的信息往往集中在DCT的低频部分,而高频部分多为细节或噪声。通过仅保留重要的低频系数,可以大幅减少数据量而不明显影响图像质量。这一特性使DCT成为JPEG等有损压缩标准的核心技术。
在数字水印领域,DCT的频域特性被用来将水印信息嵌入到图像的中频系数中。这种嵌入方式既保证了水印的不可见性,又使得水印对常见的图像处理操作(如压缩、裁剪)具有一定的鲁棒性。实际应用中,DCT算法通常采用与快速傅里叶变换相似的优化技术来提高计算效率。