Python图片隐写术

两个人想说悄悄话?那就试一下图片隐写术吧!

什么是隐写术

通过隐写术,我们可以把一些重要信息隐藏再电子文件中。
如,我们将一段话隐写在了图片中,外人看起来就是一张普通的文件。通过解码后,我们就能查看到隐藏的文字。

隐写术原理

载体文件相对隐秘文件的大小(指数据含量)越大,隐藏后者就越加容易。

因为这个原因,数字图像在因特网和其他传媒上被广泛用于隐藏消息。这种方法使用的广泛程度无从查考。例如:一个24位的位图中的每个像素的三个颜色分量(红绿蓝)各使用8个比特来表示。如果我们只考虑蓝色的话,就是说有2种不同的数值来表示深浅不同的蓝色。而像11111111和11111110这两个值所表示的蓝色,人眼几乎无法区分。因此,这个最低有效位就可以用来存储颜色之外的信息,而且在某种程度上几乎是检测不到的。如果对红色和绿色进行同样的操作,就可以在差不多三个像素中存储一个字节的信息。(百度百科)

用python3实现图片隐写术

安装模块pillow

若安装失败可以尝试科学上网

pip3 install pillow
代码

# coding:utf-8
# Python3 图片隐写术

from PIL import Image
"""
function:取得一个PIL图像并且更改所有值为偶数(使最低有效位为0)
"""


def makeImageEven(image):
    pixels = list(image.getdata())  # 得到一个[(r,g,b,t)]列表
    # 更改所有值为偶数(魔法般的移位)
    evenPixels = [(r >> 1 << 1, g >> 1 << 1, b >> 1 << 1, t >> 1 << 1) for [r, g, b, t] in pixels]
    evenImage = Image.new(image.mode, image.size)  # 创建一个相同大小的图片副本
    evenImage.putdata(evenPixels)  # 把上面的像素放入到图片副本
    return evenImage


"""
function:内置函数bin()的替代,返回固定长度的二进制字符串
"""


def constLenBin(int):
    # 去掉 bin()返回的二进制字符串中的'0b',并在左边补足'0'直到字符串长度为8
    binary = "0" * (8 - (len(bin(int)) - 2)) + bin(int).replace('0b', '')
    return binary


"""
funtion:将字符串编码到图片中
"""


def encodeDataInImage(image, data):
    evenImage = makeImageEven(image)  # 获得最低有效位为0的图片副本
    binary = ''.join(map(constLenBin, bytearray(data, 'utf-8')))  # 将要隐藏字符串转成2进制
    # 如果不能编码全部数据则抛出异常
    if len(binary) > len(image.getdata()) * 4:
        raise Exception('在此图像中不能编码超过' + len(evenImage.getdata()) * 4 + '位')
    # 将 binary 中的二进制字符串信息编码进像素里
    encodedPixels = [(r + int(binary[index * 4 + 0]), g + int(binary[index * 4 + 1]), \
                      b + int(binary[index * 4 + 2]), t + int(binary[index * 4 + 3])) \
                         if index * 4 < len(binary) else (r, g, b, t) for index, (r, g, b, t) \
                     in enumerate(list(evenImage.getdata()))]
    encodedImage = Image.new(evenImage.mode, evenImage.size)  # 创建新图片以存放编码后的像素
    encodedImage.putdata(encodedPixels)  # 添加编码后的数据
    return encodedImage


"""
function:从二进制字符串转为 UTF-8 字符串
"""


def binaryToString(binary):
    index = 0
    string = []
    rec = lambda x, i: x[2:8] + (rec(x[8:], i - 1) if i > 1 else '') if x else ''
    # rec = lambda x, i: x and (x[2:8] + (i > 1 and rec(x[8:], i-1) or '')) or ''
    fun = lambda x, i: x[i + 1:8] + rec(x[8:], i - 1)
    while index + 1 < len(binary):
        chartype = binary[index:].index('0')
        length = chartype * 8 if chartype else 8
        string.append(chr(int(fun(binary[index:index + length], chartype), 2)))
        index += length
    return ''.join(string)


"""
function:解码隐藏数据
"""


def decodeImage(image):
    pixels = list(image.getdata())  # 获得像素列表
    # 提取图片中所有最低有效位中的数据
    binary = ''.join([str(int(r >> 1 << 1 != r)) + str(int(g >> 1 << 1 != g)) + str(int(b >> 1 << 1 != b)) \
                      + str(int(t >> 1 << 1 != t)) for (r, g, b, t) in pixels])
    # 找到数据截止处的索引
    locationDoubleNull = binary.find('0000000000000000')
    endIndex = locationDoubleNull + (
                8 - (locationDoubleNull % 8)) if locationDoubleNull % 8 != 0 else locationDoubleNull
    data = binaryToString(binary[0:endIndex])
    return data


encodeDataInImage(Image.open("test.png"), '我腿短呀').save('test1.png')
print(decodeImage(Image.open("test1.png")))

参考文章:https://blog.csdn.net/m0_37713821/article/details/90575417


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