import random
import struct

# 打开bmp文件
with open('example.bmp', 'rb') as f:
    # 读取文件头信息
    bmp_header = f.read(54)  # BMP文件头长度为54字节

    # 解析bmp文件头信息
    magic_num, size, _, _, offset = struct.unpack_from("<2sIHHI", bmp_header)

    # 输出图像信息
    print(f"Magic number: {magic_num.decode()}")
    print(f"File size: {size} bytes")
    print(f"Image data offset: {offset} bytes")

    # 解析位图信息头长度
    info_header_length = struct.unpack_from("<I", bmp_header, offset=14)[0]

    # 判断图像类型
    if info_header_length == 40:
        planes, bit_count = struct.unpack_from("<HH", bmp_header, offset=26)
        if planes == 1 and bit_count == 8:
            print("Image type: 256灰度图")
        elif planes == 1 and bit_count == 24:
            print("Image type: 24位真彩图")
        else:
            print("Unknown image type")
    else:
        print("Unsupported BMP format")

    # 获取图像宽度和高度
    width, height = struct.unpack_from("<ii", bmp_header, offset=18)

    # 判断图像大小是否小于512x512像素
    if width > 512 or height > 512:
        print("图像大小大于512x512像素")
    else:
        print(f"图像大小为 {width}x{height} 像素")

    # 读取图像数据
    f.seek(offset)  # 定位到图像数据的开始位置
    data = f.read()

# 定义一个函数，将数据写入LSB中
def write_lsb(byte, bit):
    # 将字节的最后一位设置为指定的比特
    return (byte & 0xFE) | bit

# 从txt文件中读取要加密的内容并进行处理
with open('message.txt', 'r') as message_file:
    content = message_file.read().strip()  # 读取文件内容并去除首尾空白字符

# 重复内容并添加零
content_with_zeros = ''
for _ in range(1000):
    content_with_zeros += content + '.' * 10

# 将需要隐藏的数据转换为比特流
message_bytes = content_with_zeros.encode('utf-8')

# 将数据写入到图像数据中
bit_index = 0
for i, byte in enumerate(data):
    if bit_index >= len(message_bytes) * 8 or i >= len(data):
        # 数据已经写满，退出循环
        break
    # 从要写入的字节中读取比特
    bit = (message_bytes[bit_index // 8] >> (bit_index % 8)) & 0x01
    # 将比特写入到当前字节的LSB中
    data = data[:i] + bytes([write_lsb(byte, bit)]) + data[i+1:]
    bit_index += 1

# 获取图像像素数据的起始位置
pixel_data_offset = offset

# 添加噪声到图像像素数据中
for i in range(pixel_data_offset, len(data)):
    # 根据概率决定是否进行异或操作
    if random.random() < 0.05:
        # 对第 i 个字节进行异或操作
        data = data[:i] + bytes([data[i] ^ random.randint(0, 255)]) + data[i+1:]

# 将修改后的图像数据写入新的bmp文件
with open('example_noise.bmp', 'wb') as f:
    f.write(bmp_header + data)