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声音档案是一种重要的档案资源.本文分析了MP3标准算法的声学原理和关键技术;叙述了数字音频水印的基本原理和方法;使用硬件系统实现了模拟音频数据向MP3数字音频格式的转换;并提出了在MP3格式音频文件中嵌入水印的3种算法.本文提出了用硬件实现模拟音频MP3压缩的一套解决方案,使用单片机实现对编码解码芯片的控制和实现音频数据的输出,并通过USB接口上传到PC机上,以对音频文件进行进一步的处理.同时,我们对数字音频水印做了一定的研究工作,通过将水印数据嵌入到MP3格式的音频档案中,可通过对档案文件进行检验,判断档案文件所要求的完整性和真实性.本文的第一部分首先介绍了声学的一些基本概念,总结了人类听觉系统特别是人类听觉感知模型的特点,分析了MP3编码流程,深入研究MP3标准算法的过程,对编码过程中各个模块进行了分析.然后,我们对音频水印技术做了一下综述,叙述了数字音频水印的原理和一些基本方法.第二部分对我们采用的硬件电路、编码/解码芯片进行了简要的介绍,重点介绍了EZ-USB单片机、MAS 3587F编码/解码芯片的功能、接口以及对芯片的控制,以及USB口的接口程序的编写.在第三部分,我们提出在MP3算法中进行水印嵌入的三种方法.在MP3压缩中,心理声学模型的频域分析主要用于音频数据的压缩编码.我们提出的算法主要考虑如何将水印嵌入到MP3数据中,实现水印的不可感知性,完成在档案工作对安全性和版权的要求.本文通过硬件实现了对模拟音频信号进行MP3的压缩,并提出可以应用于MP3压缩格式的三种水印方案,分别属于比特流水印方案、组合压缩水印方案和变换域水印,采用了鲁棒性水印和脆弱水印实现档案文件对真实性、完整性和版权的要求.水印的量化和嵌入是根据心理声学模型来确定的,能够实现水印数据不可感知性,能够实现对文件安全性和版权的判定,有一定的应用价值.本文的最后做了一下总结,对本课题的应用前景进行了一些探讨,对我们提出的水印算法中存在的问题进行了初步分析,并提出在档案工作中对档案进行数字化改造,我们需要进一步研究的问题.