僕と僕のサル以外、みんな何かを隠してる

2010年 10月 26日 辞書型のスコープ

変数のスコープを記載したが、辞書型の場合、多少異なっている。

dic = {}
dic["TEST0"] = 0
var = 0
def func(dic, var):
　　dic["TEST0"] = -1
　　var = 10
func(dic, var)
print dic["TEST0"]
print var

としたとき、var = 0 となるが、dic["test0"] = -1 となる。辞書型は、参照渡しになるらしい。

2010年 10月 11日 ubuntu に subversion をインストールする

python でいろいろなコードを書きためてきたので、そろそろ（ようやく）バージョン管理ソフトウェアを導入しようと思い、ubuntu に subversion をインストールしてみた。

まず、apt-get で、関係パッケージをインストールする。

sudo apt-get install subversion subversion-tools libapache2-svn

次に、subversion のリポジトリを格納するディレクトリを作成する。

sudo mkdir /home/svn/

ここで、注意しなければならないのが、このディレクトリ名である。apache に定義する Location （より正確には、DocumentRoot + Location + リポジトリ名）と、実在のディレクトリ名が同一になった場合、クライアントからのアクセス時にエラーが発生する。
よって、ここでは、DocumentRoot（自分の場合は、/home/www-data/www/）とは、まったく異なる場所にディレクトリを作成した。

次に、apache の設定を変更する。/etc/apache2/mods-available/dav_svn.conf を開き、以下の記載を追加する。

<Location /svn>
　DAV svn
　SVNParentPath /home/svn/
</Location>

記載後、apache を再起動すれば、一通りの設定は完了となる。

/home/svn/ へ移動し、sudo svnadmin create （リポジトリ名）により、リポジトリを作成する。
クライアントから適当なツールでリポジトリにアクセスできれば、インストール成功である。

2010年 10月 06日 Python でステガノグラフィ（第8回）

各ピクセルのビット値を取得する関数を作成する。

def getBMPPlaneData(bgr_data, i, j, targetplane, show_force = False):
　　i = ord(bgr_data[(i, j)]) & targetplane
　　if show_force == True:
　　　　if i != 0x00: i = 0xff
　　return chr(i)

bgr_dataは、readBMPData 関数で取得したRGBの各要素とし、(i, j) は取得対象ピクセルの座標とする。
また、targetplane により、取得対象ビット値を指定する。0x01であれば、最下位ビットを取得し、0x80であれば最上位ビットを取得する。
オプションとした show_force は、強制的に最も明るい色を返すためのパラメータである。前回、最も暗い緑色を強制的に白色に変更したが、これは、show_force = True により実現している。

2010年 09月 28日 Python でステガノグラフィ（第7回）

前回も記述したが、BMP画像の1Pixelは、3Byteから構成されており、各々、青・緑・赤の要素が組み合わさっている。また、各Byteのビット値により、色調を調整している。

例えば、前回のサンプルデータの緑要素の最上位ビット(0x80)を抽出すると、次の画像となる。

次に3ビット目を抽出した画像は、次のようになる。

最下位ビットを抽出した画像は、次の画像である。


このように、各ビット値は各色の色調（明るさ）を定義している。

さて、最下位ビットの画像であるが、一見真っ黒の画像に見えるが、上述したとおり、実際は、最も暗い緑色の画像である。
そこで、最も暗い緑色で描かれている箇所を、強制的に白色に変換してみる。

砂嵐のような画像となったが、実際は、このような画像が描かれていたわけである。

前回のサンプルデータの画像と比較すると、最下位ビットの画像は、その面影すら分からない。
すなわち、ビットが下位の画像であれば、どのように変更しても、人間の目で判別できにくい、ということになる。

2010年 08月 28日 Python でステガノグラフィ（第6回）

詳細は記載しないが、前述したとおり、24bit BITMAP は 1pixel の色を 3byte = 24bit で表している。
実際の画像データから、緑色のデータのみを抽出する。
このとき、青色および赤色を表すデータ（各々1byte）は、0x00 とする。

以下が元画像である。（都合上、JPEGである。）

次が緑色のデータを抽出した画像である。


色の色調は、各バイトの bit の ON-OFF で決定する。すなわち、色調は 256 種類あるということになる。

2010年 08月 05日 Python でステガノグラフィ（第5回）

話を BITMAP に戻そう。
BITMAPFILEHEADER および BITMAPINFOHEADER の読み書き関数がそろったところで、画像データを取り扱う。24bit BITMAP のデータ構造の詳細については、他サイトに詳しく記載されているので、割愛する。

まず、画像の1行のデータサイズを算出する関数を作成する。

def calcLineSize(bmpinfoheader):
　　linesize = bmpinfoheader["biWidth"] * bmpinfoheader["biBitCount"] / 8
　　if linesize % 4 != 0: linesize = ((linesize / 4) + 1) * 4
　　return linesize

24bit BITMAP の1行のデータサイズは、画像の横幅×24bit/3 ではないことに留意する。

さて、24bit BITMAP の 1pixel は、青色、緑色、赤色の 1Byte データから構成される。
（だから、3色×8bit = 24bit BITMAP ということ）
読み込み時には、各色別に座標データ付きで取得することとする。

def readBMPData(fo, bmpinfoheader):
　　blue_data = {}
　　green_data = {}
　　red_data = {}
　　fo.seek(size_BMPFILEHEADER + size_BMPINFOHEADER)
　　size_line = calcLineSize(bmpinfoheader)
　　buf = size_line - (size_line / 3) * 3
　　for i in xrange(bmpinfoheader["biHeight"]):
　　　　for j in xrange(size_line / 3):
　　　　　　blue_data[(i, j)] = fo.read(1)
　　　　　　green_data[(i, j)] = fo.read(1)
　　　　　　red_data[(i, j)] = fo.read(1)
　　　　fo.seek(buf, 1)
　　return blue_data, green_data, red_data

2010年 08月 04日 Python でステガノグラフィ（第4回）

ちょっと横道にそれて、与えられたデータを 1Byte ずつ 1BIT ごとのリストに変換する関数を作る。
要は、0xFF 0x01 を [[11111111][10000000]] に変換する関数である。この関数の用途については、後述する。（右から 1BIT目、2BIT目・・・、8BIT目 とする。）

def ConvDataToListOfBit(data) と命名するが、この関数の作成でいろいろと悩んでいたのが、日曜プログラマの限界か？(:b)

たとえば、data が PDF や EXE などのバイナリデータである場合、for c in data とすれば、c は 1Byte であるのだが、data が 文字列の場合、文字コードの違いにより c は 1Byte から 3Byte まで取り得る可能性がある。

そこで、一旦 data を unsigned char の整数型に変換する。

fmt = "%dB" % (len(data))
list_uchr_data= struct.unpack(fmt, data)

これにより、list_uchr_data は、文字コードによらず、0 から 255 までの整数値のみを取り扱うデータとなる。
また、len(list_uchr_data) は、data のバイト長となる。

さて、リスト内包表記を用いて、bit_values = [2**j for j in range(8)] なるものを定義する。
展開すると、[1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128] となるのだが、これは、各 BIT が ON になったときの値である。すなわち、1BIT目のみが ON の場合は 1 であり、7BIT目のみが ON の場合は、64 である。
これを用いて、与えられた 1Byte データの各 BIT の ON/OFF をチェックする。

c_list_bits = []
for value in bit_values: c_list_bits.append((c & value) / value)

c_list_bits には、8 つの 1 もしくは 0 の数値がリスト形式で格納され、右から 1BIT、2BIT、・・・、8BIT目の ON/OFF を表す。
なお、bit_values = [2**j for j in range(7, -1, -1)] とすると、左右が逆転したリストを得ることができる。

これらを組み合わせて、先ほどの関数を作成する。

bit_values = [2**j for j in range(8)]

def ConvDataToListOfBit(data):
　　list_bits = []
　　fmt = "%dB" % (len(data))
　　list_uchr_data= struct.unpack(fmt, data)
　　for c in list_uchr_data:
　　　　c_list_bits = []
　　　　for value in bit_values: c_list_bits.append((c & value) / value)
　　　　list_bits.append(c_list_bits)
　　return list_bits

たとえば、utf-8 の「文字String」を変換すると、[[0, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 1], [0, 1, 1, 0, 1, 0, 0, 1], [1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 1], [1, 0, 1, 0, 0, 1, 1, 1], [1, 0, 1, 1, 0, 1, 0, 1], [1, 1, 1, 0, 1, 0, 0, 1], [1, 1, 0, 0, 1, 0, 1, 0], [0, 0, 1, 0, 1, 1, 1, 0], [0, 1, 0, 0, 1, 1, 1, 0], [1, 0, 0, 1, 0, 1, 1, 0], [0, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 0], [1, 1, 1, 0, 0, 1, 1, 0]] となる。

2010年 06月 17日 Python でステガノグラフィ（第3回）

readBMPFILEHEADER, readBMPINFOHEADER 関数に対して、writeBMPFILEHEADER, writeBMPINFOHEADER 関数を作成する。
双方の read 関数で出力した辞書型変数を引数にする仕様とする。

def writeBMPFILEHEADER(fo, dict_bmpfileheader):
　　list_bmpfileheader = []
　　for item in item_BMPFILEHEADER:
　　　　list_bmpfileheader.append(dict_bmpfileheader[item])
　　raw_bmpfileheader = struct.pack(struct_BMPFILEHEADER, *list_bmpfileheader)
　　fo.seek(0)
　　fo.write(raw_bmpfileheader)

dict_bmpfileheader[item] で、BITMAPFILEHEADER 構造体の項目順に値を取り出し、list_bmpfileheader へ追加して一旦リスト形式にしている。その後、struct.pack(struct_BMPFILEHEADER, *list_bmpfileheader) でバイナリデータに変更し、ファイル出力を行っている。

writeBMPINFOHEADER 関数も同様の構成となっている。

def writeBMPINFOHEADER(fo, dic_bmpinfoheader):
　　list_bmpinfoheader = []
　　for item in item_BMPINFOHEADER:
　　　　list_bmpinfoheader.append(dic_bmpinfoheader[item])
　　raw_bmpinfoheader = struct.pack(struct_BMPINFOHEADER, *list_bmpinfoheader)
　　fo.seek(size_BMPFILEHEADER)
　　fo.write(raw_bmpinfoheader)

2010年 06月 09日 Python でステガノグラフィ（第2回）

前回、BITMAPFILEHEADER 取得処理を関数化したので、同様に、BITMAPINFOHEADER 取得処理を関数化する。

# BITMAPINFOHEADER 情報
struct_BMPINFOHEADER = "<LllHHLLllLL"
item_BMPINFOHEADER = ("biSize", "biWidth", "biHeight", "biPlanes",
　　　　　　　　　　"biBitCount","biCompression", "biSizeImage", "biXPixPerMeter",
　　　　　　　　　　"biYPixPerMeter","biClrUsed", "biClrImporant")
size_BMPINFOHEADER = struct.calcsize(struct_BMPINFOHEADER)

def readBMPINFOHEADER(fo):
　　fo.seek(size_BMPFILEHEADER)
　　raw_bmpinfoheader = fo.read(size_BMPINFOHEADER)
　　bmpinfoheader = struct.unpack(struct_BMPINFOHEADER, raw_bmpinfoheader)
　　dic_bmpinfoheader = dict(zip(item_BMPINFOHEADER, bmpinfoheader))
　　 # OS/2 ヘッダの場合は空辞書
　　if dic_bmpinfoheader["biSize"] != size_BMPINFOHEADER: return {}
　　else: return dic_bmpinfoheader

構成は先の readBMPFILEHEADER 関数と同じである。

readBMPFILEHEADER 関数と readBMPINFOHEADER 関数により、ある BMP を読み込んだ結果、以下のような出力が得られる。

{'bfOffBits': 54, 'bfReserved1': 0, 'bfSize': 921654, 'bfType': 'BM', 'bfReserved2': 0}
{'biSizeImage': 921600, 'biCompression': 0, 'biXPixPerMeter': 3780, 'biPlanes': 1, 'biBitCount': 24, 'biYPixPerMeter': 3780, 'biSize': 40, 'biClrUsed': 0, 'biHeight': 480, 'biClrImporant': 0, 'biWidth': 640}

各構造体は、各々の項目名を KEY にした辞書に格納されている。

2010年 05月 26日 Python でステガノグラフィ（第１回）

Python でのステガノグラフィに挑戦してみる。
あまり大仰に構えてもダメなので、まずは最もお手軽と考えられる 24bit ビットマップ画像で構築する。

とりあえず、以前作成した BITMAPFILEHEADER 取得処理を関数化する。

# BITMAPFILEHEADER 情報
struct_BMPFILEHEADER = "<2sLHHL"
item_BMPFILEHEADER = ("bfType", "bfSize", "bfReserved1", "bfReserved2", "bfOffBits")
size_BMPFILEHEADER = struct.calcsize(struct_BMPFILEHEADER)

def readBMPFILEHEADER(fo):
　　fo.seek(0)
　　raw_bmpfileheader = fo.read(size_BMPFILEHEADER)
　　bmpfileheader = struct.unpack(struct_BMPFILEHEADER, raw_bmpfileheader)
　　return dict(zip(item_BMPFILEHEADER, bmpfileheader))

struct_BMPFILEHEADER は、struct モジュールのための構造体型情報を格納し、size_BMPFILEHEADER は、構造体サイズを格納する。

readBMPFILEHEADER 関数からの戻り値は、取り扱いし易いように辞書型（項目名:値）にしてみた。