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java请求的数组大小超过VM限制

1 周，2 日 Questions & Answers

基于此[posted]（Storing message into R,G,B instead of Alpha）的示例代码

这次我只想用RGB而不是ARGB，但这次我收到的字节长度是2147483647。下面是我更改的代码部分

一个输入仅为128字节数组

嵌入消息

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;
        }
    }
}

解码消息

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;
}

共 (1) 个答案

  1. # 1 楼答案

    你的嵌入是错误的。在RGBA像素中嵌入一个字节很容易，因为每个像素可以方便地容纳半个字节。但是对于RGB，您可以适应3/8字节，这不是一个整数。这里演示了RGB的复杂性（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)

    如您所见，有时您需要嵌入3或4个不同的像素，并且并不总是从R组件开始/结束。实现这一点所需的代码如下

    编码信息

    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);
         }
      }
   }

    解码信息

    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;
   }

    我将简要解释这背后的逻辑。因为编码和解码都是相似的，所以我只描述前者。由于embedInteger和embedByte是相似的，我将只描述embedByte

    在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在哪里停止（如上所示，在字节1之后，我们必须从B开始，而在字节2之后，我们必须从G开始）。这是通过模运算（int mod = start%3）来实现的，它给出除3的余数。例如，8%3=2。对于mod=0，我们从R开始，对于mod=1，我们从G开始，对于mod=2，我们从B开始

    start = start/3告诉您必须从哪个像素开始。整数除法给出一个向下取整的整数结果，例如8/3=向下取整2.666=2。正如你所看到的，start和mod为我们提供了所有关于我们必须从哪里开始的信息。例如，在一个字节后，我们从像素2开始，B分量。现在我们可以开始将字节嵌入i和j循环中

    在循环中，我们获取新的rgb像素。根据到目前为止我们已经嵌入了多少位，我们可以嵌入整个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，总共嵌入了8位。这就是if-else语句的作用。实际上，我们会问这样一个问题：“我们是否还有3位以上的数据需要嵌入？”这被翻译为8计数>；=当这是代数重排，你得到count <= 5。总而言之：

    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决定我们在哪个颜色分量中嵌入位，它可以取值0、1和2。它的java语法是for(pp=0; p<3; pp++)。事情就是这样。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; ...)，因为我们不能从0开始。看看上面的例子，字节2的mod=2，因为我们从蓝色部分开始。但一旦循环结束，mod将重置为0，所以对于下一个像素，我们确实从0开始

    要理解else块（for(pp=0; pp<(9-count); p++)），请查看上面字节1的示例。我们已经嵌入了前两个像素，所以我们还有两个比特。这意味着我们有count=6

    pp=0；退出的条件为pp<；9-6>；pp<；3，所以我们继续。我们将第7位嵌入R>；计数=7

    pp=1；退出的条件为pp<；9-7>；pp<；2，所以我们继续。我们将第8位嵌入G>；计数=8

    pp=2；退出的条件为pp<；9-8>；pp<；1>；我们必须退出

    与这种逻辑相对应的一个更简单的等价物是以下内容，我不知道为什么我不这么做

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