随着互联网的迅速发展,多媒体文件可以简单快捷地被传输,这给人类带来巨大便利的同时,也给信息安全、版权保护等带来了巨大的挑战。传统的加密技术将隐蔽信息变换成不可识别的密文,但是,这很容易引起攻击者的注意,更加容易被破解。作为保密学的一个重要分支,音频信息隐藏技术将加密的信息隐藏在音频文件中,不仅隐藏了加密信息的内容,而且隐藏了加密信息的存在。由于音频信息隐藏技术的优点,其已经受到了越来越多学者的关注,并且在版权保护、隐蔽通信等方面得到了广泛地应用,因此,音频信息隐藏技术具有很重要的研究价值和广阔的应用前景。本文首先对音频信息隐藏技术进行了综述;然后针对已有的音频信息编码算法存在的问题,结合MDCT、非均匀量化等思想,提出了一种基于MDCT的音频信息编码算法;在此基础上,为了进一步提升算法的鲁棒性,提出了一种基于扩频的差分解码算法。本文的主要工作包括:1.首先对音频信息隐藏技术、心理声学模型的相关知识进行综述,介绍了音频信息隐藏技术的系统框架、性能指标和经典算法,然后介绍了心理声学模型以及人类听觉系统;最后对MP3编码原理进行分析。通过对已有的基础知识进行研究和分析,为之后提出的音频信息编码、解码算法奠定了基础。2.提出了一种基于MDCT的音频信息编码算法。为了弥补FFT、DCT存在的一些不足,算法选择MDCT作为时频变换方法;然后参考心理声学模型计算的掩蔽阈值提出了“均匀量化”和“非均匀量化”嵌入算法。“均匀量化”算法将嵌入信息的能量平摊到每个频点上,提高了算法的不可感知性;“非均匀量化”算法利用了 MP3编码器的量化过程,采用非均匀量化来提高小信号的量化信噪比,提高了算法的鲁棒性。实验结果表明,本文提出的音频信息编码算法不仅具有良好的不可感知性,而且具有高鲁棒性,能够有效地抵抗各种噪声攻击。3.提出了一种基于扩频的差分解码算法。解码算法结合扩频技术,通过计算音频信息与扩频序列的相关值来译出隐藏的信息;同时,针对影响解码性能的两个关键因素:原信号干扰和噪声干扰,算法引入了线性函数来消除原信号干扰,以及采用差分的方式来减少噪声的影响;并且,算法分析了解码点数对解码正确率的影响。实验结果表明,本文提出的解码算法可以有效地抵抗噪声的攻击。