图片指定区域根据rgb值计算出对应的坐标地址_【水文】震惊！高考期间，这位学生居然能通过图片隐写实现文字通信！...

图片隐写术，是一种将信息藏在图片中的技术。这个技术的前景非常广阔，在网络安全、神经网络对抗攻击等都有一定应用。

2020年7月10日，我开发出图片隐写工具——TPEncoder v1.0.2，可以将海量信息藏匿在图片中。写完还迫不及待地跟别人试了试。

今天山东还在高考，所以标题没啥毛病。（狗头）

据计算，大小为

的肉眼意义上的纯色图片，可以储存一篇三万七千余字的论文。

比如下图：

由于知乎无法上传bmp格式，因此损失了一些精度，直接解码会出现乱码

这张图藏着dio的著名台词：

ジョジョ、人間ってのは能力に限界があるな。俺が短い人生で学んだことは、人間は策を弄すれば弄するほど、予期せぬ事態で策が崩れ去るってことだ。人間を超えるものにならねばな。俺は、人間をやめるぞ、ジョジョ！

俺は、人間をやめるぞ、ジョジョ

工程源代码与可执行程序：

Text-Picture Encodergithub.com

理论基础

首先，无论是中文、日文、英文还是什么其他语言的字符，在计算机中都有对应的二进制编码方式，如unicode：

unicode编码下的“ジョジョ”为八个字节

而位图中每一个像素也是二进制的，根据RGB的值存储的——第一个字节是B的值，范围为

；第二个字节是G的值，范围为

；第三个字节是R的值，范围为

。忘记的朋友可以戳这个链接一下：

刘冬煜：七、位图的读入方法zhuanlan.zhihu.com

如果我们将每一个字符的值直接输出到位图的RGB中，最简单的文本转图片编码器就完成了。不过根据像素的值很容易推断出其内容，比如下图中，用工具直接加密源代码：

工具中-d和-s选项都使用0x000000时，任务退化为将每一个字符的值直接作为RGB输出到图片文件中

细心的朋友可以看出，由于一个像素是三个字节，即三个字符的编码值共同决定的，因此最接近灰色的位置可能是由小写字母字符（'a'-'z'，ASCII取值范围

）、大括号（'{' '}'，ASCII分别为123和125）、位或符号（'|'，ASCII为124）、点引号（'`'，ASCII为126）中任意三个构成的三元组；而明亮的部分则可能是中文注释、日文假名等，可以比较直观地看出这是代码文件。

再比如这篇我的这篇关于摇滚音乐文化的论文：

图片里中英文的分界非常明确——明亮为中文，灰暗为英文

因此我们希望在这个最简单的编码器中有所加强，使得输出的图片尽可能地接近纯色；或者换句话说，相邻两个像素之间颜色的变化不能太过明显。

有三个维度扰动限制的文本图片编码器

没有扰动限制时，每个像素的取值范围为

，若把每个像素看作一个三维向量的话，两个像素向量差的模长决定了二者在视觉上的差距：

颜色空间中的几个点及其坐标

因此，如果将每个像素RGB值的可变范围从

变为

，即每个像素实际存储的比特数从24下降到15：

加扰动限制前后实际有效比特的区别

虽然需要更大的图片来存储，但有两点更加显著的变化：

每个字符占8或16个比特，若每个像素储存的比特数为24，有一个很大的公约数8，这样的话像素和像素之间的关联性就会变得很大，比如全篇文章如果都是汉字，那么，整个图片都会显得很亮。但如果每个像素只储存15个比特有效字符，那么公约数只剩下了1，像素间的关联性被降到了最低。
每个像素的变化变得更小，甚至人眼难以观察，进一步降低了隐写被察觉的风险。

像素间的关联性被降低

加扰动控制的论文编码，生成的图片并没有明显的特征

如果仅仅是全黑的图片就没意思了，我们还可以修改默认像素颜色。

默认像素颜色的加入

这一步就非常容易了，只需要用户自定义基础值，而不是简单的RGB全0即可。不过需要检查基础值与扰动最大限度的和不能超过255：

通过编码器，实现jojo著名台词的图片隐写

工具的展望

除纯色图片隐写之外，编码器工具还可以实现彩色位图的隐写——即默认RGB值并非固定，而是根据额外输入图片里每个位置的RGB值而变化。这样生成的fake image，隐写更难被发现。

图片隐写的起点也未必是左上角像素，可以是任意指定的位置（只要没有超过图片大小），其余像素也可以是随机噪声，以混淆视听。

这些功能，工具暂时还没有实现，不过也比较容易去完成。敬请期待！