1. 嵌入算法描述

将待嵌入的二值图像信息经过预处理后形成真正嵌入的水印信息：

WEmbed={wembed(i),i∈(1,N2)}

其中，N2=3×N ×n×Num ×3×L×24，L为每段音频数据中包含的音频采样点数目。

同步信息为

nEmbedSy={nembedsy(i),i∈(1,N1)}

将原始音频按照长度为Nframe=N1+N2的帧进行分段。水印嵌入算法的过程详细描述如下[20]：

（1）将原始音频文件A={a（i），i∈（1，NAudio）}按照式（4-27）和式（4-28）进行分帧处理，形成待隐藏秘密音频段和未进行处理的音频段。其中，NAudio为音频样本数。

（2）将一帧的音频信号Aembed-1={a（i），i∈（1，Nframe）}进行4级小波分解，选中第4级低频小波系数ACaembed-1={Acaembed-1（j），j∈（1，Nframe/24）}作为嵌入区间，其中Acaembed-1（j）=DWT（a（i）），i∈（1，Nframe）。

（3）将Acaembed-1进行分段，段长为L。其中每3段为一个嵌入区间，并按照式（4-29）、式（4-30）、式（4-31）分别计算每一个区间的能量。

（4）将1E、E2和3E进行排序，得到最大值Emax、中间值Emid和最小值Emin，然后按照式（4-32）、式（4-33）分别计算最大值与中间值的差A（j）以及中间值与最小值的差B（j）。

（5）假设“1”用A（j）-B（j）≥Th表示，而“0”则用B（j）-A（j）≥Th来表示，Th为嵌入强度阈值，Th越大，音频的不可感知性将会变差，但与此同时，算法的鲁棒性就越好。

（6）如果在某一嵌入区间内要嵌入的秘密信息为“1”，并且该嵌入区间的能量差S满足A（j）-B（j）≥Th这个条件，则该嵌入区间的系数无须做任何修改，否则需要增加Emax并且减少Emid，直到满足A（j）-B（j）≥Th。如果在某一嵌入区间内要嵌入的秘密信息为“0”，而该段嵌入区间的能量差S满足B（j）-A（j）≥Th条件，则该嵌入区间无须做任何修改，否则需要增加Emid并且减少Emin，直到满足B（j）-A（j）≥Th。(www.daowen.com)

（7）假设每段嵌入区间变化的值为b，通过 的修改，使A′（j）-B′（j）≥Th，以完成秘密水印信息“1”的嵌入。

所以为了隐藏信息“1”，该嵌入区间的修改值要满足b≥（Th-（A-B））/3这个条件。反之，为了隐藏信息“0”，该嵌入区间的修改值要满足b≥（Th-（B-A））/3这个条件。

（8）重复（3）～（7）的操作，将扩频的秘密水印信息与同步码嵌入音频的第4级小波系数。然后，分别进行小波反变换，形成混合音频文件。

（9）计算原始音频载体与混合音频文件的信噪比SNR，判断此SNR是否超过预定的信噪比，若超过，则减少嵌入强度因子c。

2. 嵌入强度阈值Th的选取

嵌入强度阈值Th决定了A（j）与B（j）之间差的大小，决定着嵌入区间之间修改的幅度大小。由于音频传输过程中，混合音频文件不可避免地会有一定的波形或幅度失真，因此嵌入强度阈值Th的大小决定了算法的鲁棒性，同时Th也是影响算法不可感知性的重要因素。我们应该在保证混合音频的不可察觉性（一定的SNR值）的前提下尽量取更大的阈值，以使算法获得更强的鲁棒性。

假设某一区间内嵌入的是水印信息比特“1”，则由于嵌入区间中三段位置相邻，在混合音频受干扰时，这三段能量可能受到相同的改变。最坏的情况是c为嵌入强度的调整因子。为了保证提取方用户仍然能正确地提出水印信息“1”，那么受到干扰后的嵌入区间的能量差S则应该满足：

即A -B ≥c ×（Emax+2Emid+Emin），所以Th的最小值为c×（Emax+2Emid+Emin）。

为了保证这三段的能量在进行修改后，它们之间的相对关系不发生任何改变（否则，接收方将会做出错误的区间判断，就会影响水印的正确提取），因此修改后的能量必须满足这个条件，即

综上所述，在嵌入水印信息“1”时，嵌入强度hT的取值范围为

反之，在嵌入水印信息“0”时，嵌入强度hT的取值范围为