使用python往png写入文本 将信息隐藏于图片

使用python往png写入文本 将信息隐藏于图片 而且要能重新提取出来

方法一：使用Stegano https://pypi.org/project/stegano/

代码如下：

"""
往png图片里写入文本，保存为新图片
新图片可解构出文本内容，且肉眼看起来与原图没区别
"""

from stegano import lsb  # pip install stegano

message = "万里悲秋常作客，百年多病独登台。"  # 要写入的文本

origin_file = "origin.png"  # 原图
new_name = "b.png"  # 要保存的新图片名称
encoding = "UTF-32LE"  # 文本包含中文的话，需指定为该编码
secret = lsb.hide(origin_file, message, encoding=encoding)  # 往图片写入文本
secret.save(new_name)  # 保持到本地

unpack_msg: str = lsb.reveal(new_name, encoding=encoding)  # 从本地图片里读出文本
print(f"{unpack_msg = }")
# unpack_msg = '万里悲秋常作客，百年多病独登台。'

方法二：使用pillow

代码直接从这里https://www.cnblogs.com/andy9468/p/10490160.html拷贝过来的，python3.11 Mac系统测试通过

from PIL import Image


def makeImageEven(image):
    """
    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）
    """
    # 得到一个这样的列表：[(r,g,b,t),(r,g,b,t)...]
    pixels = list(image.getdata())
    # 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
    ]
    # 创建一个相同大小的图片副本
    evenImage = Image.new(image.mode, image.size)
    # 把上面的像素放入到图片副本
    evenImage.putdata(evenPixels)
    return evenImage


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


def encodeDataInImage(image, data):
    """
    将字符串编码到图片中
    """
    # 获得最低有效位为 0 的图片副本
    evenImage = makeImageEven(image)
    # 将需要被隐藏的字符串转换成二进制字符串
    binary = "".join(map(constLenBin, bytearray(data, "utf-8")))
    if len(binary) > len(image.getdata()) * 4:
        # 如果不可能编码全部数据，跑出异常
        raise Exception(
            "Error: Can't encode more than"
            + len(evenImage.getdata()) * 4
            + " bits in this image. "
        )
    # 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()))
    ]
    # 创建新图片以存放编码后的像素
    encodedImage = Image.new(evenImage.mode, evenImage.size)
    # 添加编码后的数据
    encodedImage.putdata(encodedPixels)
    return encodedImage


def binaryToString(binary):
    """
    从二进制字符串转为 UTF-8 字符串
    """
    index = 0
    string = []
    rec = lambda x, i: x[2:8] + (rec(x[8:], i - 1) if i > 1 else "") if x else ""
    fun = lambda x, i: x[i + 1 : 8] + rec(x[8:], i - 1)
    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
        length = chartype * 8 if chartype else 8
        string.append(chr(int(fun(binary[index : index + length], chartype), 2)))
        index += length
    return "".join(string)


def decodeImage(image):
    """
    解码隐藏数据
    """
    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


str1 = "哆啦A梦的世界，Doraemon World!哆啦A梦的世界，Doraemon World!哆啦A梦的世界，Doraemon World!哆啦A梦的世界，Doraemon World!哆啦A梦的世界，Doraemon World!哆啦A梦的世界，Doraemon World!哆啦A梦的世界，Doraemon World!哆啦A梦的世界，Doraemon World!哆啦A梦的世界，Doraemon World!哆啦A梦的世界，Doraemon World!哆啦A梦的世界，Doraemon World!哆啦A梦的世界，Doraemon World!哆啦A梦的世界，Doraemon World!哆啦A梦的世界，Doraemon World!12345678901234567890123455678"
# 可以隐藏的数据量是有限的目前可以隐藏350个字符
print(len(str1))
# png为不失真图片，jpg为失真图片。jpg不可隐藏信息。
encodeDataInImage(Image.open("coffee.png"), str1).save("encodeImage.png")
print(decodeImage(Image.open("encodeImage.png")))

(2024.05.06补充)驼峰命名的变量实在看不习惯，所以还是抽时间改成了符合pep8规范的：

#!/usr/bin/env python
"""
隐藏信息到图片里

原始版本为：https://www.cnblogs.com/andy9468/p/10490160.html
新版：https://blog.youkuaiyun.com/jaket5219999/article/details/138196266
需要Python3.10+
依赖pillow库
"""

from pathlib import Path

from PIL import Image  # pip install pillow


class ImageMarker:
    @classmethod
    def hide(cls, filepath: str | Path, message: str, output: str | Path) -> None:
        """将信息隐藏到图片里，并生成新图片，保持到本地

        :param filepath: 原始图片的文件路径
        :param message: 要隐藏的信息
        :param output: 新图片的路径
        """
        cls.encode_data_in_image(Image.open(filepath), message).save(output)

    @classmethod
    def extract(cls, filename: str | Path) -> str:
        """从图片里提取出隐藏的信息

        :param filename: 图片名称或路径
        """
        return cls.decode_image(Image.open(filename))

    @staticmethod
    def const_length_bin(integer: int) -> str:
        """内置函数bin()的替代，返回固定长度的二进制字符串"""
        # 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
        normal_bin = bin(integer).replace("0b", "")
        binary = "0" * (8 - len(normal_bin)) + normal_bin
        return binary

    @staticmethod
    def binary2string(binary: str) -> str:
        """
        从二进制字符串转为 UTF-8 字符串
        """
        index = 0
        string = []

        def rec(x, i):
            return x[2:8] + (rec(x[8:], i - 1) if i > 1 else "") if x else ""

        def fun(x, i):
            return x[i + 1 : 8] + rec(x[8:], i - 1)

        while index + 1 < len(binary):
            # 存放字符所占字节数，一个字节的字符会存为0
            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)

    @staticmethod
    def new_image(image: Image.Image, pixels: list[tuple]) -> Image.Image:
        # 创建一个相同大小的图片副本
        even_image = Image.new(image.mode, image.size)
        # 把上面的像素放入到图片副本
        even_image.putdata(pixels)
        return even_image

    @classmethod
    def make_image_even(cls, image) -> Image.Image:
        """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）"""
        # 得到一个这样的列表：[(r,g,b,t),(r,g,b,t)...]
        pixels = list(image.getdata())
        # 更改所有值为偶数（魔法般的移位）
        even_pixels = [
            (r >> 1 << 1, g >> 1 << 1, b >> 1 << 1, t >> 1 << 1)
            for [r, g, b, t] in pixels
        ]
        return cls.new_image(image, even_pixels)

    @classmethod
    def encode_data_in_image(cls, image: Image.Image, data) -> Image.Image:
        """将字符串编码到图片中"""
        # 获得最低有效位为 0 的图片副本
        even_image = cls.make_image_even(image)
        # 将需要被隐藏的字符串转换成二进制字符串
        binary = "".join(map(cls.const_length_bin, bytearray(data, "utf-8")))
        if (binary_len := len(binary)) > (limit := len(even_image.getdata()) * 4):
            # 如果不能编码全部数据，抛出异常
            raise ValueError(
                f"Error: Can't encode more than {limit} bits in this image. "
            )
        # 将binary中的二进制字符串信息编码进像素里
        encoded_pixels = []
        for index, item in enumerate(even_image.getdata()):
            if (i4 := index * 4) < binary_len:
                item = tuple([i + int(binary[i4 + idx]) for idx, i in enumerate(item)])
            encoded_pixels.append(item)
        return cls.new_image(even_image, encoded_pixels)

    @classmethod
    def decode_image(cls, image: Image.Image) -> str:
        """解码隐藏数据"""
        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
        if (end_index := binary.find("0" * 8 * 2)) % 8 != 0:
            end_index += 8 - (end_index % 8)
        data = cls.binary2string(binary[0:end_index])
        return data


str1 = "哆啦A梦的世界，Doraemon World!哆啦A梦的世界，Doraemon World!哆啦A梦的世界，Doraemon World!哆啦A梦的世界，Doraemon World!哆啦A梦的世界，Doraemon World!哆啦A梦的世界，Doraemon World!哆啦A梦的世界，Doraemon World!哆啦A梦的世界，Doraemon World!哆啦A梦的世界，Doraemon World!哆啦A梦的世界，Doraemon World!哆啦A梦的世界，Doraemon World!哆啦A梦的世界，Doraemon World!哆啦A梦的世界，Doraemon World!哆啦A梦的世界，Doraemon World!12345678901234567890123455678"
# 可以隐藏的数据量是有限的目前可以隐藏350个字符
print(len(str1))
# png为不失真图片，jpg为失真图片。jpg不可隐藏信息。
origin_file = "b.png"
new_name = "encodeImage.png"
ImageMarker.hide(origin_file, str1, new_name)
print(ImageMarker.extract(new_name))