Python实现图像信息隐藏

之前学习密码学的时候老师有提到过『信息隐藏』，现在用图像的方法尝试一下。思想是：把信息藏到RGB通道中的B通道，然后利用奇偶性可以恢复过来

原理

• 从源图中提取文字图像信息，记录这个文字图像信息像素点在图像矩阵中的位置
• 对载体图片进行预处理，将B通道的像素值全部设置成偶数
• 把载体图片中，把第一步已经记录的位置的像素B通道设置为奇数
• 信息解码的过程就是逆过程，只要找出载体图片中B通道是奇数的像素位置，然后统一着色就可以恢复

实现

一、写入要隐藏的信息

1source = cv2.imread('img/source.png')
2h, w = source.shape[:2]
3message = 'Hello World!'
4x, y = (180, 250)
5color = [88, 26, 16]
6cv2.putText(source, message, (x, y), cv2.QT_FONT_BLACK, 3, color, thickness=5)
7cv2.imwrite('img/s.png', source)

原图source.png

加入信息后的图片s.png

二、预处理载体图片

1carrier = cv2.imread('img/carrier.png')
2for i in xrange(h):
3    for j in xrange(w):
4        # 把整幅图的B通道全设置为偶数
5        if carrier[i, j, 0] % 2 == 1:
6            carrier[i, j, 0] -= 1

三、把隐藏信息的位置设置成奇数

1for i in xrange(h):
2    for j in xrange(w):
3        # 找出有文字的位置
4        if list(source[i, j]) == color:
5            carrier[i, j, 0] += 1
6cv2.imwrite('img/hide.png', carrier)

加入信息之后的载体图片与原来几乎不变

原载体图片carrier.png

隐藏信息后的图片hide.png

四、信息恢复

1img = cv2.imread('img/hide.png')
2h, w = img.shape[:2]
3# 新建一张图用来放解出来的信息
4info = np.zeros((h, w, 3), np.uint8)
5for i in xrange(h):
6    for j in xrange(w):
7        # 发现B通道为奇数则为信息的内容
8        if img[i, j, 0] % 2 == 1:
9            info[i, j, 0] = 255
10            info[i, j, 1] = 255
11            info[i, j, 2] = 255
12cv2.imwrite('img/info.png', info)

恢复结果info.png

小结

这种信息隐藏的方法，主要是用『修改像素奇偶性后，图片变化不明显』来实现的，感觉非常巧妙。

不过值得注意的是，$隐写术\neq 加密$，这种信息隐藏的安全性也依赖于算法本身，而不是密码学里的『密钥』。