计算机和互联网的发展极大方便了网络资源的传输和共享,但是日益严重的隐私泄露等问题给网络安全带来严峻的挑战。传统的加密技术将可理解的明文变成不可理解的密文,虽然保护了秘密信息,但也暴露了信息的重要性,极易引起第三方的好奇心。作为信息隐藏技术的一个重要组成部分,隐写术已经成为加密技术的后继力量。与加密技术不同的是,隐写术将秘密信息隐藏到其他不重要的载体中,相当于给秘密信息穿上了“隐身衣”,使得第三方不知道秘密信息的存在,降低了秘密信息在传送过程中被发现的可能。而音频以其来源广、冗余度大等特点,在隐写术中具有广阔的应用前景。因此,研究音频隐写术具有重要的理论价值和实际意义。本文以基于小波变换的音频隐写技术为研究对象,从提高音频隐写算法的性能出发,提出三个音频隐写算法,论文的主要工作和研究成果如下:1.对当前音频隐写算法进行深入研究,从作用域和算法性能方面归纳总结了现有的音频隐写技术,分析了其优缺点,并介绍了音频隐写的通用模型和相关基本概念,阐述了音频隐写中利用的人类听觉系统的特性以及数字音频特征,给出了音频隐写算法性能的评价标准。2.为了满足秘密信息较多时的传输需求,提出一种基于整数小波变换和游程编码的音频隐写算法。本算法利用游程编码的无损压缩特性,实现大容量隐写。秘密信息的嵌入过程发生在小波域,首先将原始音频进行整数小波变换,同时将秘密信息进行游程编码,得到游程编码需要嵌入的数据—秘密信息值和游程长度;其次,将秘密信息值嵌入到绝对值大于门限的整数小波系数的第二位和第三位。最后,如果嵌入秘密信息后导致整数小波系数小于门限,则在不影响嵌入值的前提下,通过微调修正将系数调整大于门限值,确保秘密信息的嵌入不会引起人类听觉系统的感知以及秘密信息的正常提取。实验分析表明,本算法在保证含密音频质量的同时,隐写容量有了很大提高,相比已存在的方法,本算法的隐写容量有明显优势。3.为了保证含密音频的质量,提高算法的不可感知性,确保传输过程中的安全,提出一种基于小波包能量的自适应音频隐写算法。音频的主要能量集中在低频近似系数上,中高频的细节系数多是信号的边缘部分,因此改变高频能量对原始音频的影响将会很小。在本算法中,首先计算小波包分解后各个小波包子带的能量;之后引入加权能量集中度的概念和一个阈值,自适应的选择嵌入位置并将用于嵌入秘密信息的小波包控制在中高频,以此来提高算法的不可感知性;最后选择阈值之上的四个小波包,并通过调整四个小波包能量的大小关系以及小波包前后两部分能量之间的关系,嵌入秘密信息。实验表明,两段含密音频的质量十分接近最高质量的音频测试值。4.含密音频在环境较差的信道中传输时,会受到外界的干扰。为了提高含密音频的抗干扰能力,提出一种基于小波域质心的音频隐写算法。本算法将质心的概念由频域拓展到小波域,并将小波域质心作为嵌入位置的一个决定因素。在本算法中,秘密信息由三个固定比特位和一个质心确定的比特位的异或值表示,质心确定的比特位是由原始音频分段后,每一个分段的小波域质心确定的。小波域质心具有良好的稳定性,并且用四个比特位的异或值表示秘密信息提高了算法的容错能力。实验分析表明,在考虑抗隐写分析能力的同时,能够抵抗一些常见音频攻击手段时,本算法展现出较好的鲁棒性,和其他文献中的方法相比,本算法在隐写容量和不可感知性方面基本持平。