主要原理:
图片是由一个个像素组成的。每个像素由一组(r,g,b)值表示(png格式图片,多一个alpha透明度值)。而对于单个r,g或b,其范围在0~255之间,可由一个字节(8位表示)。因此,当改变最低位的值时,对于整个图片来说,其视觉效果通过肉眼看不出来的。比如一组颜色白色(255,255,255),变为(254,255,255)时,是看不出来变化的。
因此,可将一组待隐藏信息转换为二进制后,再将每个二进制码存储在图片的像素中。
原图片.png
隐藏有信息后的图片.png
实现步骤
加密
获取原图片像素(list)
使像素最低位变为偶数
待隐藏信息转换为二进制,并且对于单字节字符,当位数不够8时,在最高位补0
将二进制的待隐藏信息依次与图片中每个像素的r、g、b进行相加
解密
获取隐藏有信息的图片的像素(list)
获取像素值的最低位(隐藏的信息存储位置)
获取存储的信息的二进制值
按每8位为一组,将上述二进制转换为十进制形式
采用chr函数,将十进制转为字符并存储到字符串中
源码
# -*- coding: utf-8 -*-from PIL import Imageimport sys reload(sys) sys.setdefaultencoding('utf8') """ 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()) # 得到一个这样的列表: [(r,g,b,t),(r,g,b,t)...] evenPixels = [(r>>1<<1,g>>1<<1,b>>1<<1,t>>1<<1) for [r,g,b,t] in pixels] # 更改所有值为偶数(魔法般的移位) 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""" 内置函数 bin() 的替代,返回固定长度的二进制字符串 """def constLenBin(int): binary = "0"*(8-(len(bin(int))-2))+bin(int).replace('0b','') # 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 return binary""" 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'))) # 将需要被隐藏的字符串转换成二进制字符串 if len(binary) > len(image.getdata()) * 4: # 如果不可能编码全部数据, 抛出异常 raise Exception("Error: Can't encode more than " + len(evenImage.getdata()) * 4 + " bits in this image. ") 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()))] # 将 binary 中的二进制字符串信息编码进像素里 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""" 从二进制字符串转为 UTF-8 字符串 """def binaryToString(binary): index = 0 string = [] fun = lambda x, i: x[0:8] while index + 1 < len(binary): chartype = binary[index:].index('0') # 存放字符所占字节数,一个字节的字符会存为 0 if chartype == 0: chartype = 1 length = chartype*8 for i in range(chartype): ascode = int(binary[index+i*8:index+i*8+8],2) string.append(chr(ascode)) index += length return ''.join(string)""" 解码隐藏数据 """def decodeImage(image): pixels = list(image.getdata()) # 获得像素列表 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]) # 提取图片中所有最低有效位中的数据 # 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#隐藏信息encodeDataInImage(Image.open("1.png"), 'hello,欢迎你们').save('encodeImage.png')#读取信息print decodeImage(Image.open("encodeImage.png")).encode("gbk")
参考来源
https://www.shiyanlou.com/courses/651
作者:八月之雨
链接:https://www.jianshu.com/p/72f0d0953ca4