随着网络与多媒体技术的迅速发展,多媒体产品面临被轻易地复制、传输与修改的难题。加强媒体信息安全与保护媒体知识产权的需求日益迫切。数字水印是维护多媒体产品安全的一种有效解决方案,通过在媒体数据中添加代表版权所有权的隐秘信息,可以达到保护版权、鉴别数据真伪及标识产品等目的。在感知灵敏区域内,相比于视觉系统,人的听觉系统具有更高的灵敏度,因此,在数字音频信号中添加水印的技术比静态图像水印技术的难度更大。传统的扩频音频水印技术中,宿主信号在水印检测过程中充当着噪声源的角色,使得水印检测的误码率比较高。本文的研究内容就是为了降低水印检测误码率,同时保证音频的感知透明性,降低宿主信号对水印的影响。在音频水印技术领域,普遍采用减少信号方差来提高水印检测率。传统方法分别是Savitzky-Golay滤波、谱包络滤波、倒谱滤波和线性预测。尽管这四种方法都可以减少信号方差,但目前尚缺乏公开的文献资料分析这四种技术,缺乏实验代码实现和实验分析,因此对各项参数对实验性能的影响缺乏定量的数据分析和指导。本文通过Matlab实现了这四种降低信号方差方法的实验研究以及性能分析,并在此基础上提出了线性预测倒谱滤波方法,能够显著降低样本点幅度,进而降低信号方差。然后,本文实现了基于扩频技术的音频水印算法的优化,在扩频水印嵌入模块增加了音频信号的频域特性分析,用来平衡水印的嵌入强度,以此保证嵌入水印后的音频信号具有良好的感知透明性,并将降低信号方差的方法应用到音频水印检测系统中,降低宿主信号对水印检测的影响。最后,将提出的扩频水印优化算法(OSS)与Malvar和Florencio提出的改进扩频水印方法(ISS)进行了感知透明性与误码率的比较,并利用Matlab实验,验证了优化算法可以有效地降低信号对嵌入水印的影响,提高水印检测性能,相对于ISS,优化算法可以降低2%的误码率。