声音是人类信息传输的重要渠道之一。随着通信网络的普及,电子产品的广泛使用,音频处理技术也得到了广泛的应用。如何实现对音频作品的版权归属的鉴别,对盗版音频嫌疑人的追踪,对作为法律证据的音频数据的原始性和完整性做出判断等等是急需解决的问题。数字水印技术为此提供了一个解决方法。本文对用于音频作品的版权归属鉴别和音频数据的完整性认证的水印技术进行了研究；对在部分变换域嵌入水印时,音频采样序列的幅值变化规律进行了分析。论文工作如下：1.基于邻域平均方法,提出了一种鲁棒性强且搜索效率高的时域同步码算法。在此基础上,设计了一种时域鲁棒音频水印算法,并对嵌入方法进行改进,以提高含水印音频的可听性。实验表明,提出的同步码算法具有较强的鲁棒性,所得含水印音频具有很好的不可听性,水印算法对高斯白噪声、重采样、重量化以及低通滤波等常规的信号处理操作具有很强的鲁棒性,并对随机剪切、抖动攻击和轻微的时域伸缩处理等去同步攻击也具有较强的抵御能力。2.由于邻域平均序列代表了音频的低频特征,离散余弦变换具有能量集中特性,结合邻域平均方法和离散余弦变换,提出了一种鲁棒音频水印算法。主观和客观的测试表明,算法具有好的不可感知性,能够实现同步码的快速搜索和水印的准确提取,可以有效抵御加噪声、重采样、重量化、MP3等常规信号处理操作,以及对音频的随机剪切操作,尤其对低通滤波处理有很好的鲁棒效果。3.在邻域平均序列上嵌入水印时,很小的量化步长就可以正确提取信息,而且每组采样点改变的幅值相同,因而含水印音频很好的保持了原始音频的波形。基于上述特性,提出了一种基于音频内容的脆弱音频水印方法。主观和客观的测试表明,该算法具有很好的不可感知性,并且对MP3压缩、添加噪声、重量化、重采样、低通等操作具有很强的敏感性,同时能够对替换等恶意篡改确定篡改位置。4.对于一维序列,修改离散余弦变换域的交流系数不会改变序列在时域的幅值和。利用这个性质,提出了一种用于认证音频完整性的脆弱水印算法。实验表明,算法具有很好的不可感知性；得到的含水印音频的信噪比约为80dB；算法对添加噪声、重量化、重采样、低通滤波、MP3压缩等操作具有很强的敏感性,并且能够对替换等恶意篡改确定位置。5.分析了基于奇异值分解、离散余弦变换、离散小波变换及离散小波变换和离散余弦变换的混合域嵌入水印时,音频序列的幅值变化规律。分析得出：在音频序列转换为2维矩阵后执行奇异值分解,修改所得奇异值向量的欧几里得范数时,音频采样序列的幅值按相同比例伸缩；改变采样序列离散余弦变换域某个交流系数时,逆离散余弦变换后幅值变化服从余弦曲线；改变离散小波变换域某个近似系数时,重构后采样序列幅值变化呈现为所选小波的尺度函数；并对在离散小波变换和离散余弦变换的混合域嵌入水印做了讨论。对分析结果用实验进行了验证。所得结论有助于发现嵌入算法带给采样点序列的不平滑变化而使含水印音频产生可听噪声,也有助于提高水印的嵌入效率。