#_*_coding=UTF-8_*_

from PIL import Image

#编码
#内置 bin() 的替代，返回固定长度的二进制字符串
def constLenBin(int):
    binary = "0" * (8 - (len(bin(int)) - 2)) + bin(int).replace('0b','') #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
    return binary

#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）
def makeImageEven(image):
    pixels = list(image.getdata()) #得到一个这样的列表：[(r,g,b,t),(r,g,b,t)...]
    evenPixels = [(r>>1<<1, g>>1<<1, b>>1<<1, t>>1<<1) for [r, g, b, t] in pixels] #更改所有值为偶数（魔法般的移位）
    evenImage = Image.new(image.mode, image.size) #创建一个相同大小的图片副本
    evenImage.putdata(evenPixels) #把上面的像素放入到图片副本
    return evenImage

#将字符串编码到图片中
def encodeDataInImage(image, data):
    evenImage = makeImageEven(image);#获得最低有效位为0的图片副本
    binary = ''.join(map(constLenBin,bytearray(data, 'utf-8'))) #将需要被隐藏的字符串转换成二进制字符串
    if len(binary) > len(image.getdata()) * 4:
    #如果不可能编码全部数据，抛出异常
        raise Exception("Error: Can't encode more than " + len(evenImage.getdata()) * 4 + " bits in this image. ")
    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()))] #将 binary 中的二进制字符串信息编码进像素里
    encodedImage = Image.new(evenImage.mode, evenImage.size) # 创建新图片以存放编码后的像素
    encodedImage.putdata(encodedPixels) #添加编码后的数据
    return encodedImage

#解码
#从二进制字符串转为 UTF-8 字符串
def binaryToString(binary):
    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')
        length = chartype * 8 if chartype else 8
        string.append(chr(int(fun(binary[index:index + length], chartype), 2)))
        index += length
    return ''.join(string)

#解码隐藏数据
def decodeImage(image):
    pixels = list(image.getdata()) #获得像素列表
    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]) #提取图片中所有最低有效位中的数据
    #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

encodeDataInImage(Image.open("coffee.png"), '你好世界，Hello world!').save('encodeImage.png')
print(decodeImage(Image.open("encodeImage.png")))
