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主要原理：

圖片是由一個個畫素組成的。每個畫素由一組（r,g,b）值表示（png格式圖片，多一個alpha透明度值）。而對於單個r，g或b，其範圍在0~255之間，可由一個位元組（8位表示）。因此，當改變最低位的值時，對於整個圖片來說，其視覺效果通過肉眼看不出來的。比如一組顏色白色（255，255，255），變為（254，255，255）時，是看不出來變化的。
因此，可將一組待隱藏資訊轉換為二進位制後，再將每個二進位制碼儲存在圖片的畫素中。

原圖片.png

隱藏有資訊後的圖片.png

實現步驟

加密

• 獲取原圖片畫素（list）
• 使畫素最低位變為偶數
• 待隱藏資訊轉換為二進位制，並且對於單位元組字元，當位數不夠8時，在最高位補0
• 將二進位制的待隱藏資訊依次與圖片中每個畫素的r、g、b進行相加

解密

• 獲取隱藏有資訊的圖片的畫素（list）
• 獲取畫素值的最低位（隱藏的資訊儲存位置）
• 獲取儲存的資訊的二進位制值
• 按每8位為一組，將上述二進位制轉換為十進位制形式
• 採用chr函式，將十進位制轉為字元並存儲到字串中

原始碼

# -*- coding: utf-8 -*-
from PIL import Image
import sys 

reload(sys) 
sys.setdefaultencoding('utf8') 

"""
取得一個 PIL 影象並且更改所有值為偶數（使最低有效位為 0）
"""
def makeImageEven(image):
    pixels = list(image.getdata())  # 得到一個這樣的列表： [(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]  # 更改所有值為偶數（魔法般的移位）
    evenImage = Image.new(image.mode, image.size)  # 建立一個相同大小的圖片副本
    evenImage.putdata(evenPixels)  # 把上面的畫素放入到圖片副本
    return evenImage

"""
內建函式 bin() 的替代，返回固定長度的二進位制字串
"""
def constLenBin(int):
    binary = "0"*(8-(len(bin(int))-2))+bin(int).replace('0b','')  # 去掉 bin() 返回的二進位制字串中的 '0b'，並在左邊補足 '0' 直到字串長度為 8
    return binary

"""
將字串編碼到圖片中
"""
def encodeDataInImage(image, data):
    evenImage = makeImageEven(image)  # 獲得最低有效位為 0 的圖片副本
    binary = ''.join(map(constLenBin,bytearray(data, 'utf-8'))) # 將需要被隱藏的字串轉換成二進位制字串
    if len(binary) > len(image.getdata()) * 4:  # 如果不可能編碼全部資料， 丟擲異常
        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()))] # 將 binary 中的二進位制字串資訊編碼進畫素裡
    encodedImage = Image.new(evenImage.mode, evenImage.size)  # 建立新圖片以存放編碼後的畫素
    encodedImage.putdata(encodedPixels)  # 新增編碼後的資料
    return encodedImage

"""
從二進位制字串轉為 UTF-8 字串
"""
def binaryToString(binary):
    
    index = 0
    string = []
    fun = lambda x, i: x[0:8]
   
    while index + 1 < len(binary):        
        chartype = binary[index:].index('0') # 存放字元所佔位元組數，一個位元組的字元會存為 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)

"""
解碼隱藏資料
"""
def decodeImage(image):
    pixels = list(image.getdata())  # 獲得畫素列表
    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]) # 提取圖片中所有最低有效位中的資料
    
    # 找到資料截止處的索引
    locationDoubleNull = binary.find('0000000000000000')
    endIndex = locationDoubleNull+(8-(locationDoubleNull % 8)) if locationDoubleNull%8 != 0 else locationDoubleNull
    data = binaryToString(binary[0:endIndex])
    return data

#隱藏資訊
encodeDataInImage(Image.open("1.png"), 'hello,歡迎你們').save('encodeImage.png')
#讀取資訊
print decodeImage(Image.open("encodeImage.png")).encode("gbk")

 

參考來源

https://www.shiyanlou.com/courses/651