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通过仿真实验和K-S假设检验验证了离散余弦变换（DCT）具有“能量集中”的特点和奇异值分解（SVD）具有抗旋转，抗镜像，抗转置，抗剪切的特点。为了充分利用这些特点，针对大多算法在嵌入水印时需要调制嵌入的问题，提出一种基于分块的多级DCT和SVD的鲁棒性水印算法，该算法在嵌入水印时进行多级DCT变换和SVD分解、采用直接替换方式嵌入，设置多重密钥以提高算法的鲁棒性。仿真实验及分析表明，该算法抗噪、抗压缩和抗几何攻击的能力都较强，是一种强鲁棒性算法。