c - C语言中的隐写术

Question

尝试对 PPM 图像进行基本的隐写术。

我已经完成了基本算法。读入文件，查看文件头是否以P6开头，获取图片的宽高和像素数据。

我一共需要四个方法:ReadPPM、WritePPM、WriteMsg和ReadMsg。

我有 ReadImg 和 WriteImg 方法，但我卡住的地方是我的 WriteMsg 方法。这是基本的隐写术，它只是将字符串的每一位写入每个字节的最后一位。前 8 个字节假定包含被隐藏字符串的大小，然后每个字节开始隐藏消息。

我的想法是创建一个大型数组，其中包含字符串大小的二进制代码，然后是字符串本身的二进制代码。我只是想弄清楚如何获取该数组并将其添加到图像中的每个字节。

非常感谢任何帮助。这是我当前的代码:

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

typedef struct {
     unsigned char red,green,blue;
} PPMPixel;

typedef struct {
     int x, y;
     PPMPixel *data;
} PPMImage;

#define CREATOR "RPFELGUEIRAS"
#define RGB_COMPONENT_COLOR 255

static PPMImage *readPPM(const char *filename)
{
    char buff[16];
    PPMImage *img;
    FILE *fp;
    int c, rgb_comp_color;
    //open PPM file for reading
    fp = fopen(filename, "rb");
    if (!fp) {
         fprintf(stderr, "Unable to open file '%s'\n", filename);
         exit(1);
    }

    //read image format
    if (!fgets(buff, sizeof(buff), fp)) {
         perror(filename);
         exit(1);
    }

    //check the image format
    if (buff[0] != 'P' || buff[1] != '6') {
         fprintf(stderr, "Invalid image format (must be 'P6')\n");
         exit(1);
    }

    //alloc memory form image
    img = (PPMImage *)malloc(sizeof(PPMImage));
    if (!img) {
         fprintf(stderr, "Unable to allocate memory\n");
         exit(1);
    }

    //check for comments
    c = getc(fp);
    while (c == '#') {
    while (getc(fp) != '\n') ;
         c = getc(fp);
    }

    ungetc(c, fp);
    //read image size information
    if (fscanf(fp, "%d %d", &img->x, &img->y) != 2) {
         fprintf(stderr, "Invalid image size (error loading '%s')\n", filename);
         exit(1);
    }

    //read rgb component
    if (fscanf(fp, "%d", &rgb_comp_color) != 1) {
         fprintf(stderr, "Invalid rgb component (error loading '%s')\n", filename);
         exit(1);
    }

    //check rgb component depth
    if (rgb_comp_color!= RGB_COMPONENT_COLOR) {
         fprintf(stderr, "'%s' does not have 8-bits components\n", filename);
         exit(1);
    }

    while (fgetc(fp) != '\n') ;
    //memory allocation for pixel data
    img->data = (PPMPixel*)malloc(img->x * img->y * sizeof(PPMPixel));

    if (!img) {
         fprintf(stderr, "Unable to allocate memory\n");
         exit(1);
    }

    //read pixel data from file
    if (fread(img->data, 3 * img->x, img->y, fp) != img->y) {
         fprintf(stderr, "Error loading image '%s'\n", filename);
         exit(1);
    }

    fclose(fp);
    return img;
}

void writePPM(const char *filename, PPMImage *img)
{
    FILE *fp;
    //open file for output
    fp = fopen(filename, "wb");
    if (!fp) {
         fprintf(stderr, "Unable to open file '%s'\n", filename);
         exit(1);
    }

    //write the header file
    //image format
    fprintf(fp, "P6\n");

    //comments
    fprintf(fp, "# Created by %s\n",CREATOR);

    //image size
    fprintf(fp, "%d %d\n",img->x,img->y);

    // rgb component depth
    fprintf(fp, "%d\n",RGB_COMPONENT_COLOR);

    // pixel data
    fwrite(img->data, 3 * img->x, img->y, fp);
    fclose(fp);
}

void writeMsg(PPMImage *img, char *s)
{   

    int i;
    int len;
    len = sizeof(s);

    if (img)
    {
         j = 0;
         for (i=0; i < img->x * img->y; i++)
         {
              while(j < 8)
              {
                   if(len & 0x80)   
                   {
                        img->data[i].red= img->data[i].red | 0x01;
                   }
                   else 
                   {
                        img->data[i].red= img->data[i].red & 0xFE;
                   }

                   len=len << 1;
                   j++;

                   if (len & 0x80)  
                   {
                        img->data[i].green= img->data[i].green | 0x01;
                   }
                   else
                   {
                        img->data[i].green= img->data[i].green & 0xFE;
                   }


                   len = len << 1;
                   j++;

                   if (len & 0x80)  
                   {
                        img->data[i].blue= img->data[i].blue | 0x01;
                   }
                   else
                   {
                        img->data[i].blue= img->data[i].blue & 0xFE;
                   }
                   j++;
              }
         }
    }
}

Answer 1

要从一个字节中提取单个位，请执行以下操作:

bit(i) = byte >> i & 0x1

这会将字节的位向右移动 i 次，然后并将其与 0000 0001 相加(这样除最低位外的所有位都归零，最低位为 0 为 0 和 1 1).

您可以对 16 位 short、32 位 int、64 位 long 执行类似的操作...甚至对于字符串的 char。您可以使用 sizeof(char) 查看一个 char 中有多少字节。

但是当然你会有不止一个字符(或 long 或 int 或...)来额外位。要决定从哪个元素中增加一点:

如果您想要第 i 位并且元素是 x 位宽，那么从元素 中获取 i%x 位[i/x]

现在你有了这个位，把它放在一个字节(或 int 或 char 或...)中，做:

隐写术字节 = originalbyte&(~0x1) + 位

这意味着，您取数字 ... 0000 0001，将其位取反，使其成为 ... 1111 1110，和 将其与原始字节一起保留，因此保留其所有位 EXCEPT最低的，然后只需添加你的位。