PNGにメタデータを埋め込む

PNG 画像に文字列データを埋め込み、また、そこから文字列データを読み取ります。

メタデータの収容エリアには tEXt チャンクを使います。JPEG なら Exif あるいはヘッダコメントに相当するものです。

処理は、Python の画像処理ライブラリ Pillow/PIL から行います。

PNGファイルを読む

まず PNG ファイルを読みます。Pillow で画像ファイルを開くには PIL.Image.open() です。

>>> from PIL import Image
>>> img = Image.open('240704-qrcode.png')

メタデータを用意する

PNG メタデータの操作には PIL.PngImagePlugin.PngInfo クラスを使います。インスタンス化したら、.add_text() メソッドからデータのキーと値を追加します。

>>> from PIL.PngImagePlugin import PngInfo
>>> metadata = PngInfo()
>>> metadata.add_text('url',
 'https://www.amazon.co.jp/Python-Pillow-PIL-%E8%B1%8A%E6%B2%A2%E8%81%A1/dp/4877835253')

メタデータ込みで画像ファイルを保存する

保存には、PIL.Image.save()です。画像フォーマットはファイル名の拡張子から自動的に決定されます。保存時に pnginfoキーワード引数を使ってメタデータを指定するところがポイントです。

>>> img.save('new.png', pnginfo=metadata)

ファイルからメタデータを読む

メタデータを読むには、Pillow/PIL で開いて、text属性を読むだけです。

>>> img_new = Image.open('new.png')
>>> img_new.text
{'url':
 'https://www.amazon.co.jp/Python-Pillow-PIL-%E8%B1%8A%E6%B2%A2%E8%81%A1/dp/4877835253'}

おまけ

Pillow が読める画像フォーマットは Pillow ドキュメントの Handbook > Appendices > Image file formats に示されています。

プログラム的に調べるなら、PIL.Image.OPEN 辞書に収容されています。ただし、先に Image.init() をかけないと用意されません。

>>> Image.init()
1
>>> Image.OPEN.keys()
dict_keys(['PNG', 'BMP', 'DIB', 'GIF', 'JPEG', 'PPM', 'BLP', 'BUFR', 'CUR', 'PCX',
  'DCX', 'DDS', 'EPS', 'FITS', 'FLI', 'FTEX', 'GBR', 'GRIB', 'HDF5', 'JPEG2000',
  'ICNS', 'ICO', 'IM', 'IMT', 'IPTC', 'MCIDAS', 'MPEG', 'TIFF', 'MSP', 'PCD',
  'PIXAR', 'PSD', 'QOI', 'SGI', 'SPIDER', 'SUN', 'TGA', 'WEBP', 'WMF', 'XBM',
  'XPM', 'XVTHUMB'])

おわりに

URL を収容した QR コードを（Python qrcode で）作成していたのですが、コード自体は読まずにもとの URL をチェックできる方法を探していて、この方法に行きつきました。

Pillow/PIL は使い込んだつもりでしたが、PngInfo を使ったのは実は今日が初めてです。まだまだ修行が足りていないようです。約2年前（2022年9月）に書いた Pillow/PIL の教本では JPEG の品質パラメータ、GIF/WebPのアニメーション関連パラメータは紹介しましたが、そこまでは手が回りませんでした。ここで、追加させてもらった次第です。

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