随着计算机科学技术的快速发展和人类安全意识的不断提高,数字水印技术逐渐被应用到多媒体信息安全领域中。图像的数字水印技术主要是把水印信息嵌入到图像中去,隐藏的信息不容易被发觉,且不会影响原图像的应用价值,对于防伪溯源和版权保护起到了很好的作用。目前,人们已经提出了很多数字水印的算法,经过证实,这些算法在很多领域都得到了应用。近些年,半色调化技术已经变得很成熟,将半色调技术与数字水印结合已经成为新的研究热点。但是经过阅读文献发现现有的半色调可逆水印算法还存在以下问题:(1)当水印嵌入半色调图像后,输出的含水印图像存在明显的条状纹理,图像质量不佳;(2)在现有的算法中,可嵌入的信息量较少。针对如上问题,我们提出了多色调图像的可逆水印算法。多色调技术是将连续色调转化为多等级的半色调图像,应用多色调化技术输出的图像可以明显提高输出半色调图像的质量。针对问题一,本文使用多色调化技术,在多色调图像的基础上进行水印的嵌入操作,可以明显的提高输出含水印图像的质量,而且引起的失真与普通半色调相比较小;针对问题二,因为我们嵌入数据和提取数据均在图像块的基础上操作的,所以分别统计不同大小像素块的嵌入容量,考虑到图像的失真问题,选择3×3的像素块嵌入数据,既能提高嵌入容量,又能减少图像失真。本文提出的多色调可逆水印方法大致分为三个步骤:首先将灰度图像转化为多色调图像,然后构建多级查找表嵌入和提取水印数据,最后将载体图像恢复。通过实验测试表明,本算法恢复的图像与原始载体图像完全相同,可以在保证图像质量的同时,提高嵌入容量。