请求的阵列大小超过VM限制

时间:2014-01-25 21:57:29

标签: java embed rgb decode steganography

基于此[已发布](Storing message into R,G,B instead of Alpha

的示例代码

这次我想只使用RGB而不是ARGB,但这次我收到的字节长度是2147483647.以下是我改变的代码部分。

输入只有128个字节的数组。

EmbedMessage

private void openImage() {
    File f = new File("C:/TEMP/CROP.png");

        try {
            sourceImage = ImageIO.read(f); 


             sourceImage = new BufferedImage(sourceImage.getWidth(), sourceImage.getHeight(), BufferedImage.TYPE_INT_RGB); 
             Graphics2D g = sourceImage.createGraphics(); 
             g.drawImage(ImageIO.read(f), 0, 0, null); 
             g.dispose();

            this.embedMessage();
        } catch (IOException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }

private void embedInteger(BufferedImage img, int n, int start) {
    int maxX = img.getWidth(), maxY = img.getHeight(), 
            startX = start/maxY, startY = start - startX*maxY, count=0;

    for(int i=startX; i<maxX && count<32; i++) {
        for(int j=startY; j<maxY && count<32; j++) {
             int rgb = img.getRGB(i, j);
            // bit = getBitValue(n, count);
             //rgb = setBitValue(rgb, 0, bit);
         int bit = getBitValue(n, count); rgb = setBitValue(rgb, 0, bit);
             bit = getBitValue(n, count+1); rgb = setBitValue(rgb, 8, bit);
             bit = getBitValue(n, count+2); rgb = setBitValue(rgb, 16, bit);
             img.setRGB(i, j, rgb); 
             count = count+3;

        }
    }
}

private void embedByte(BufferedImage img, byte b, int start) {
    int maxX = img.getWidth(), maxY = img.getHeight(), 
            startX = start/maxY, startY = start - startX*maxY, count=0;

    for(int i=startX; i<maxX && count<8; i++) {
        for(int j=startY; j<maxY && count<8; j++) {
            if(j==maxY-1) {
                   startY = 0;
                }
             int rgb = img.getRGB(i, j);
             //bit = getBitValue(b, count);
            // rgb = setBitValue(rgb, 0, bit);
         int bit = getBitValue(b, count); rgb = setBitValue(rgb, 0, bit);
             bit = getBitValue(b, count+1); rgb = setBitValue(rgb, 8, bit);
             bit = getBitValue(b, count+2); rgb = setBitValue(rgb, 16, bit);
             img.setRGB(i, j, rgb);
             count = count+3;
        }
    }
}

DecodeMessage

private void openImage() throws Exception {
    File f = new File("C:/TEMP/Four Area/Crop image/chest-CROP2.png");
    //File f = new File("C:/TEMP/chest2.png");

        try {
            image = ImageIO.read(f); 

            image = new BufferedImage(image.getWidth(), image.getHeight(), BufferedImage.TYPE_INT_RGB); 
             Graphics2D g = image.createGraphics(); 
             g.drawImage(ImageIO.read(f), 0, 0, null); 
             g.dispose();

            this.decodeMessage();
        } catch (IOException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }


}


private int extractInteger(BufferedImage img, int start) {
    int maxX = img.getWidth(), maxY = img.getHeight(), 
            startX = start/maxY, startY = start - startX*maxY, count=0;

    int length = 0;
    for(int i=startX; i<maxX && count<32; i++) {
        for(int j=startY; j<maxY && count<32; j++) {

             int rgb = img.getRGB(i, j); 
             //bit = getBitValue(rgb, 0);
             //length = setBitValue(length, count, bit);
         int bit = getBitValue(rgb, 0); length = setBitValue(length, count, bit);
             bit = getBitValue(rgb, 8); length = setBitValue(length, count+1, bit);
             bit = getBitValue(rgb, 16); length = setBitValue(length, count+2, bit);
             count = count+3;

        }
    }
    return length;

}


private byte extractByte(BufferedImage img, int start) {
    int maxX = img.getWidth(), maxY = img.getHeight(), 
            startX = start/maxY, startY = start - startX*maxY, count=0;

    byte b = 0;
    for(int i=startX; i<maxX && count<8; i++) {
        for(int j=startY; j<maxY && count<8; j++) {
            if(j==maxY-1) {
                   startY = 0;
                }
             int rgb = img.getRGB(i, j); 

             //bit = getBitValue(rgb, 0);
             //b = (byte)setBitValue(b, count, bit);
           int bit = getBitValue(rgb, 0); b = (byte)setBitValue(b, count, bit);
               bit = getBitValue(rgb, 8); b = (byte)setBitValue(b, count+1, bit);
               bit = getBitValue(rgb, 16); b = (byte)setBitValue(b, count+2, bit);
             count = count+3;
        }
    }
    return b;
}

1 个答案:

答案 0 :(得分:1)

你的嵌入是错误的。在RGBA像素中嵌入一个字节很容易,因为您可以方便地为每个像素设置半个字节。但是对于RGB,你可以适应3/8的字节,这不是整数。下面演示RGB的复杂程度(假设我们从像素(0,0)开始):

// Byte 1
(0, 0, R) (0, 0, G) (0, 0, B)
(0, 1, R) (0, 1, G) (0, 1, B)
(0, 2, R) (0, 2, G)

// Byte 2
                    (0, 2, B)
(0, 3, R) (0, 3, G) (0, 3, B)
(0, 4, R) (0, 4, G) (0, 4, B)
(0, 5, R)

// Byte 3
          (0, 5, G) (0, 5, B)
(0, 6, R) (0, 6, G) (0, 6, B)
(0, 7, R) (0, 7, G) (0, 7, B)

正如您所看到的,有时您需要嵌入3或4个不同的像素,并且您并不总是从R组件开始/结束。您需要实现此目的的代码如下。

<强> EncodeMessage

private void embedMessage(BufferedImage img, String mess) {
   int messageLength = mess.length();

   int imageWidth = img.getWidth(), imageHeight = img.getHeight(),
      imageSize = imageWidth * imageHeight;
   if((messageLength * 8 + 32)/3 > imageSize) {
      JOptionPane.showMessageDialog(this, "Message is too long for the chosen image",
         "Message too long!", JOptionPane.ERROR_MESSAGE);
      return;
      }
   embedInteger(img, messageLength, 0);

   byte b[] = mess.getBytes();
   for(int i=0; i<b.length; i++)
      embedByte(img, b[i], i*8+32);
   }

private void embedInteger(BufferedImage img, int n, int start) {
   int mod = start%3;
   start = start/3;
   int maxX = img.getWidth(), maxY = img.getHeight(), 
      startX = start/maxY, startY = start - startX*maxY, count=0;
   for(int i=startX; i<maxX && count<32; i++) {
      for(int j=startY; j<maxY && count<32; j++) {
         int rgb = img.getRGB(i, j), bit = 0, pp = 0;
         if(count <= 29) {
            for(pp=mod; pp<3; pp++) {
               bit = getBitValue(n, count); rgb = setBitValue(rgb, 8*pp, bit);
               count += 1;
               }
            mod = 0;
            }
         else {
            for(pp=0; pp<(33-count); pp++) {
               bit = getBitValue(n, count); rgb = setBitValue(rgb, 8*pp, bit);
               count += 1;
               }
            }
         img.setRGB(i, j, rgb);
         }
      }
   }

private void embedByte(BufferedImage img, byte b, int start) {
   int mod = start%3;
   start = start/3;
   int maxX = img.getWidth(), maxY = img.getHeight(), 
      startX = start/maxY, startY = start - startX*maxY, count=0;
   for(int i=startX; i<maxX && count<8; i++) {
      for(int j=startY; j<maxY && count<8; j++) {
         if(j==maxY-1){
            startY = 0;
            }
         int rgb = img.getRGB(i, j), bit = 0, pp = 0;
         if(count <= 5) {
            for(pp=mod; pp<3; pp++) {
               bit = getBitValue(b, count); rgb = setBitValue(rgb, 8*pp, bit);
               count += 1;
                  }
            mod = 0;
            }
         else {
            for(pp=0; pp<(9-count); pp++) {
               bit = getBitValue(b, count); rgb = setBitValue(rgb, 8*pp, bit);
               count += 1;
               }
            }        
         img.setRGB(i, j, rgb);
         }
      }
   }

<强> DecodeMessage

private void decodeMessage() {
   int len = extractInteger(image, 0);
   byte b[] = new byte[len];
   for(int i=0; i<len; i++)
      b[i] = extractByte(image, i*8+32);
   message.setText(new String(b));
   }

private int extractInteger(BufferedImage img, int start) {
   int mod = start%3;
   start = start/3;
   int maxX = img.getWidth(), maxY = img.getHeight(), 
      startX = start/maxY, startY = start - startX*maxY, count=0;
   int length = 0;
   for(int i=startX; i<maxX && count<32; i++) {
      for(int j=startY; j<maxY && count<32; j++) {
         int rgb = img.getRGB(i, j), bit = 0, pp = 0;
         if(count <= 29) {
            for(pp=mod; pp<3; pp++) {
               bit = getBitValue(rgb, 8*pp); length = setBitValue(length, count, bit);
               count += 1;
               }
            mod = 0;
            }
         else {
            for(pp=0; pp<(33-count); pp++) {
               bit = getBitValue(rgb, 8*pp); length = setBitValue(length, count, bit);
               count += 1;
               }
            }
         }
      }
   return length;
   }

private byte extractByte(BufferedImage img, int start) {
   int mod = start%3;
   start = start/3;
   int maxX = img.getWidth(), maxY = img.getHeight(), 
      startX = start/maxY, startY = start - startX*maxY, count=0;
   byte b = 0;
   for(int i=startX; i<maxX && count<8; i++) {
      for(int j=startY; j<maxY && count<8; j++) {
         if(j==maxY-1){
            startY = 0;
            }
         int rgb = img.getRGB(i, j), bit = 0, pp = 0;
         if(count <= 5) {
            for(pp=mod; pp<3; pp++) {
               bit = getBitValue(rgb, 8*pp); b = (byte)setBitValue(b, count, bit);
               count += 1;
               }
            mod = 0;
            }
         else {
            for(pp=0; pp<(9-count); pp++) {
               bit = getBitValue(rgb, 8*pp); b = (byte)setBitValue(b, count, bit);
               count += 1;
               }
            }
         }
      }
   return b;
   }

我将简要解释一下这背后的逻辑。由于编码和解码都相似,我只会描述前者。由于embedInteger和embedByte类似,我只会描述embedByte

embedMessage中,我们需要在embedByte中传递i * 8 + 32,因为我们需要到目前为止嵌入的位数。这是必要的,以便知道前一个字节的嵌入停止的位置(如上所示,在字节1之后我们必须从B开始,而在G之后的字节2之后)。这是通过模运算(int mod = start%3)实现的,它给出除以3的余数。例如,8%3 = 2.对于mod = 0,我们从R开始,对于mod = 1,在G对于B的mod = 2。

start = start/3告诉您我们必须从哪个像素开始。整数除法为您提供向下舍入的整数结果,例如8/3 =向下舍入2.666 = 2.如您所见,start和mod为我们提供了我们必须开始的所有信息。例如,在一个字节后,我们从像素2,B组件开始。现在我们可以开始在i和j循环中嵌入字节。

在循环内部,我们获取新的rgb像素。根据我们到目前为止嵌入的位数,我们可能会嵌入整个RGB,或者只是其中的一部分。对象count告诉我们到目前为止嵌入了多少位,总体上我们嵌入了8位。这就是if-else语句的用武之地。实际上,我们问的问题是“我们还有超过3位要嵌入吗?”这被翻译为8-count&gt; = 3,当代数重新排列时,您得到count <= 5。总结一下:

if: we have enough bits left to embed in all 3 components

else: we don't have enough bits left to embed in all 3 components

现在,pp决定我们嵌入了哪个颜色组件,它可以取值0,1和2.它的java语法是for(pp=0; p<3; pp++)。就是这样。然后8*pp可以是0,8或16,这是R,G或B的LSB。

在if块中,我们有for(pp=mod; ...),因为我们可能不会从0开始。看看上面的例子,其中byte 2有mod = 2,因为我们从蓝色组件开始。但是一旦该循环结束,mod将被重置为0,因此对于下一个像素,我们从0开始。

要理解else块(for(pp=0; pp<(9-count); p++)),请查看上面的示例中的字节1.我们已经嵌入了前2个像素,因此我们还剩下两个比特。这意味着我们有count = 6。

PP = 0;退出的条件是pp <9-6 - > pp <3,所以我们继续。我们在R - >中嵌入了第7位。计数= 7。

PP = 1;退出的条件是pp <9-7 - > pp&lt; 2,所以我们继续。我们在G - >中嵌入了第8位。数= 8。

PP = 2;退出的条件是pp <9-8 - > pp&lt; 1 - &gt;我们必须退出。

这个逻辑的简单等价如下,我不知道为什么我不这样做。

for(pp=0; pp<(8-count); pp++) {
   getBit...; setBit...;
   }
count = 8;