Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada...

98
UNIVERSITAS INDONESIA Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan menggunakan Metode Discrete Wavelet Transform TUGAS AKHIR ARIF RAKHMAN HAKIM 0906603272 FAKULTAS TEKNIK PROGRAM TEKNIK ELEKTRO DEPOK JUNI 2012

Transcript of Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada...

Page 1: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

UNIVERSITAS INDONESIA

Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan menggunakan Metode Discrete Wavelet Transform

TUGAS AKHIR

ARIF RAKHMAN HAKIM 0906603272

FAKULTAS TEKNIK

PROGRAM TEKNIK ELEKTRO DEPOK JUNI 2012

Page 2: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

ii

UNIVERSITAS INDONESIA

Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan menggunakan Metode Discrete Wavelet Transform

TUGAS AKHIR

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana

ARIF RAKHMAN HAKIM 0906603272

FAKULTAS TEKNIK

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO EKSTENSI TEKNIK ELEKTRO

DEPOK JUNI 2012

Page 3: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

iii Universitas Indonesia

HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS

Skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri,

dan semua sumber baik yang dikutip maupun dirujuk

telah saya nyatakan dengan benar.

Nama : Arif Rakhman Hakim

NPM : 0906603272

Tanda Tangan :

Tanggal : 13 Juni 2012

Page 4: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

iv Universitas Indonesia

HALAMAN PENGESAHAN

Skripsi ini diajukan oleh :

Nama : Arif Rakhman Hakim

NPM : 0906603272

Program Studi : Teknik Elektro

Judul Skripsi : Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan menggunakan Metode Discrete Wavelet Transform

Telah berhasil dipertahankan di hadapan Dewan Penguji dan diterima

sebagai bagian persyaratan yang diperlukan untuk memperoleh gelar

Sarjana Teknik pada Program Studi Sarjana Teknik Elektro Fakultas

Teknik, Universitas Indonesia

DEWAN PENGUJI

Pembimbing : Prof. Dadang Gunawan ( )

Penguji I : .......................................... ( )

Penguji II : .......................................... ( )

Ditetapkan di : .....

Tanggal : .....

Page 5: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

v Universitas Indonesia

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah Yang Maha Kuasa,

yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat

menyelesaikan tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital

dengan Metode DWT”. Tugas akhir ini merupakan salah satu syarat untuk

memperoleh kelulusan untuk mahasiswa Fakultas Matematika dan Ilmu

Pengetahuan Alam UI pada jenjang pendidikan tingkat Diploma.

Dalam proses pembuatan laporan tugas akhir ini, penulis banyak

mendapat dukungan serta bantuan dari berbagai pihak sehingga penulis dapat

menyelesaikan Laporan ini tepat pada waktunya. Penulis mengucapkan rasa

terima kasih sebesar-besarnya kepada :

1. Papa, mama yang telah mendidik dan membesarkan saya dengan penuh

pengorbanan dan kasih sayang serta seluruh keluarga yang saya sayangi yang

telah memberi dukungan baik moral dan materiil dalam menyelesaikan Tugas

Akhir ini.

2. Bapak Prof.Dr.Ir.Dadang Gunawan M Eng, selaku pembimbing tugas akhir

yang banyak memberikan arahan dalam mengerjakan tugas akhir ini.

3. Bapak Filbert, selaku dosen elektro yang telah memberikan awal pengarahan

dalam mengerjakan tugas akhir.

4. Rangga GP, selaku partner saya dalam pembuatan tugas akhir ini.

5. Segenap staf, dosen, karyawan di Fakultas Teknik, yang telah memberikan

dukungannya dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

6. Keluarga besar Teknik 2009, yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu, atas

segala sumbangsih, perhatian dan dukungannya.

Page 6: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

vi Universitas Indonesia

Dalam penulisan Laporan tugas akhir ini, penulis menyadari masih jauh

dari sempurna. Untuk itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang

membangun dari semua pihak.

Demikianlah Laporan tugas akhir yang penulis buat ini, penulis berharap

mudah-mudahan laporan ini dapat bermanfaat bagi semua pihak, dan dapat

menjadi referensi bagi rekan-rekan mahasiswa Fakultas Teknik Jurusan Teknik

Elektro yang nantinya menyusun Laporan tugas akhir seperti yang penulis

lakukan sekarang. Terima kasih.

Depok, 13 Juni 2012

Page 7: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

vii Universitas Indonesia

HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI TUGAS AKHIR UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Sebagai sivitas akademik Universitas Indonesia, saya yang bertanda tangan di bawah ini:

Nama : Arif Rakhman Hakim NPM : 0906603272 Program Studi : Ekstensi Teknik Elektro Departemen : Teknik Elektro Fakultas : Teknik Jenis karya : Skripsi

demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Universitas Indonesia Hak Bebas Royalti Noneksklusif (Non-exclusive Royalty Free Right) atas karya ilmiah saya yang berjudul : Watermarking pada Citra Digital dengan Metode DWT beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti Noneksklusif ini Universitas Indonesia berhak menyimpan, mengalihmedia/format-kan, mengelola dalam bentuk pangkalan data (database), merawat, dan memublikasikan tugas akhir saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis/pencipta dan sebagai pemilik Hak Cipta. Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.

Dibuat di : ……………………. Pada tanggal : …………………….

Yang menyatakan

( Arif Rakhman Hakim)

Page 8: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

viii Universitas Indonesia

ABSTRAK

Nama : Arif Rakhman Hakim Program Studi : Teknik Elektro Judul : Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan Menggunakan Metode Discrete Wavelet Transform

Watermarking merupakan teknik penyisipan data atau informasi yang bersifat rahasia ke dalam media data digital lainnya. Watermarking pada citra digital dibutuhkan sebagai perlindungan terhadap kepemilikan citra digital. Pada tugas akhir ini dibuat perancangan simulasi watermarking dengan menggunakan transformasi wavelet diskrit dan hasil percobaan dianalisa dari beberapa parameter. Salah satu parameter yang digunakan yaitu dengan menghitung nilai MSE dan PSNR. Semakin besar nilai PSNR semakin besar tingkat kualitas citra terwatermark. Dari beberapa keluarga wavelet yang diuji, diskrit meyer yang memberikan nilai PSNR yang paling tinggi. Ketahanan dari citra yang disisipi (watermark) tergantung dari kualitas citra yang diuji.

Kata kunci : watermarking, diskrit wavelet transform

Page 9: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

ix Universitas Indonesia

ABSTRACT

Name : Arif Rakhman Hakim Program of Study : Electrical Engineering Title : Comparative analysis with the Image Watermarking Using the Discrete Wavelet Transform Methods Watermarking is a technique of embedding the data or information that is confidential to the other digital data media. Digital image watermarking is needed as protection against the ownership of digital images. In this final project design simulated watermarking is made using discrete wavelet transform and the experimental results are analyzed from several parameters. One of the parameters used to calculate the value of MSE and PSNR. The larger value of PSNR means the greater levels of watermarked image quality. From several wavelet families were tested, discrete meyer which gives the highest PSNR value. Resistance of the embeded image (watermark) depends on the quality of the image being tested.

Key words : watermarking, discrete wavelet transform

Page 10: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

x Universitas Indonesia

DAFTAR ISI

HALAMAN PENGESAHAN .................................................................................. iv

KATA PENGANTAR ................................................................................................ v

HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ......................... vii

ABSTRAK ................................................................................................................ viii

DAFTAR ISI ................................................................................................................ x

DAFTAR GAMBAR ................................................................................................ xii

DAFTAR TABEL .................................................................................................... xiii

DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................................ xiv

BAB I PENDAHULUAN ............................................................................................ 1

1.1. Latar Belakang ................................................................................................ 1

1.2. Tujuan Penelitian ............................................................................................ 3

1.3. Batasan Masalah ............................................................................................. 3

1.4. Ruang Lingkup ............................................................................................... 4

1.5. Sistematika Penulisan ..................................................................................... 4

BAB 2 WATERMARKING ....................................................................................... 5

2.1. Watermarking ................................................................................................. 5

2.1.1. Sejarah watermarking .............................................................................. 5

2.1.2. Pengertian Watermarking ........................................................................ 5

2.1.3. Jenis-jenis watermarking ......................................................................... 6

2.1.4. Type watermark ...................................................................................... 7

2.1.5. Kriteria watermarking ............................................................................. 7

2.1.6. Klasifikasi watermarking ........................................................................ 9

2.1.7. Aplikasi watermarking .......................................................................... 11

2.1.8. Digital image watermarking ................................................................. 12

2.2. Citra digital ................................................................................................... 14

2.3. Transformasi citra ......................................................................................... 16

2.3.1. Domain dalam transformasi sinyal ........................................................ 17

2.3.3. Wavelet .................................................................................................. 21

Page 11: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

xi Universitas Indonesia

2.3.4. Transformasi wavelet (wavelete transform) .......................................... 22

2.3.5. Discrete wavelet transform (DWT) ....................................................... 24

2.4. MATLAB ..................................................................................................... 29

BAB 3 PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI ............................................... 32

3.1. Sarana Implementasi ..................................................................................... 32

3.2. Perangkat Keras ............................................................................................ 32

3.3. Perangkat Lunak ........................................................................................... 32

3.4. Algoritma watermarking ............................................................................... 32

3.4.1. Pembentukan Citra terwatermark .......................................................... 33

3.4.2. Pengekstrakan Citra Terwatermark ....................................................... 37

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN ..................................................................... 40

4.1. Analisa terhadap citra asli ............................................................................. 40

4.2. PSNR ............................................................................................................ 46

4.3. Analisa robustness (ketahanan) citra watermark ......................................... 48

BAB 5 KESIMPULAN dan SARAN ....................................................................... 51

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................ 52

Page 12: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

xii Universitas Indonesia

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2. 1 Proses Penyisipan Watermark ................................................................ 13 Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark ................................................................... 13 Gambar 2. 3 Contoh Citra Biner 1 Bit ......................................................................... 15 Gambar 2. 4 Contoh Citra Grayscale 4 Bit ................................................................ 15 Gambar 2. 5 Contoh Citra Warna 4 Bit ....................................................................... 16 Gambar 2. 6 Representasi 3 Byte Citra Warna............................................................ 16 Gambar 2. 7 Contoh citra 1 dimensi ............................................................................ 18 Gambar 2. 8 Hasil proses transformasi perataan dan pengurangan dari gambar . ...... 19 Gambar 2. 9 Proses perataan dan pengurangan dengan dekomposisi penuh . ............ 20 Gambar 2. 10 Hasil proses dekomposisi penuh........................................................... 20 Gambar 2. 11 Hasil dekomposisi perataan dan pengurangan pada citra 2 dimensi. ... 21 Gambar 2. 12 (a) Gelombang (Wave), (b) Wavelet ..................................................... 21 Gambar 2. 13 Dekomposisi Wavelet Tiga Tingkat ..................................................... 26 Gambar 2. 14 Dekomposisi Wavelet dengan Frekuensi Sinyal Asal f=0 ~ π.............. 27 Gambar 2. 15 Rekonstruksi wavelet tiga tingkat......................................................... 28 Gambar 3. 1 Proses pembentukan citra berwatermark ................................................ 33 Gambar 3. 2 Citra Asli RGB ke bentuk grayscale...................................................... 34 Gambar 3. 3 Citra Watermark ..................................................................................... 34 Gambar 3. 4 Transformasi wavelet 2 dimensi 1 level ................................................. 35 Gambar 3. 5 Dekomposisi Citra Asli .......................................................................... 36 Gambar 3. 6 Proses pengekstrakan watermark ........................................................... 37 Gambar 4. 1 Bunga. ..................................................................................................... 41 Gambar 4. 2 Ikan ......................................................................................................... 41 Gambar 4. 3 Rumah ..................................................................................................... 42 Gambar 4. 4 (A) citra bunga (asli) Grayscale (B) citra bunga terwatermark .............. 42 Gambar 4. 5 (A) citra ikan asli (B) citra terwatermark ............................................... 44 Gambar 4. 6 (A) citra rumah asli (B) citra rumah terwatermark ................................. 45 Gambar 4. 7 Gambar terwatermark sebelum dan sesudah diserang noise. ................. 49 Gambar 4. 8 Hasil ekstraksi. ....................................................................................... 50

Page 13: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

xiii Universitas Indonesia

DAFTAR TABEL Tabel 3. 1 Spesifikasi Perangkat Keras ....................................................................... 32 Tabel 4. 1 Hasil survei 1 terhadap 10 orang responden. ............................................. 43 Tabel 4. 2 hasil survei 2 terhadap 10 orang responden. .............................................. 44 Tabel 4.3 hasil survei 3 terhadap 10 orang responden ............................................... 45 Tabel 4.4 Tabel nilai PSNR hasil pengujian ............................................................... 47 Tabel 4.5 Tabel pengujian citra sebelum diberi noise “salt&pepper” ....................... 48 Tabel 4.6 Tabel pengujian setelah diberi noise “salt&pepper” ……...……………….49

Page 14: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

xiv Universitas Indonesia

DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1 Gambar penyisipan watermark dengan metode diskrit meyer ................. 55 Lampiran 2 Gambar penyisipan watermark dengan metode daubechies .................... 56 Lampiran 3 Gambar penyisipan watermark dengan metode haar ............................... 59 Lampiran 4 Gambar penyisipan watermark dengan metode symlet ........................... 61 Lampiran 5 Hasil perhitungan nilai MSE dan PSNR dengan awgn 10 untuk citra

grayscale .................................................................................................. 63 Lampiran 6 Hasil perhitungan nilai MSE dan PSNR dengan awgn 10 untuk citra

grayscale .................................................................................................. 66 Lampiran 7 Hasil perhitungan nilai MSE dan PSNR dengan awgn 10 untuk citra

grayscale .................................................................................................. 69 Lampiran 8 Hasil perhitungan nilai MSE dan PSNR dengan awgn 10 untuk citra

grayscale .................................................................................................. 72 Lampiran 9 Hasil perhitungan nilai MSE dan PSNR dengan awgn 10 untuk citra

grayscale .................................................................................................. 75 Lampiran 10 Hasil perhitungan nilai MSE dan PSNR dengan awgn 10 untuk citra

grayscale .................................................................................................. 78 Lampiran 11 Hasil perhitungan nilai MSE dan PSNR dengan awgn 10 untuk citra

grayscale .................................................................................................. 81 Lampiran 12 Hasil perhitungan nilai MSE dan PSNR dengan awgn 10 untuk citra

grayscale ................................................................................................. 84

Page 15: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

1 Universitas Indonesia

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Perkembangan teknologi komputer dan internet sejauh ini berkembang

begitu pesat dari tahun ke tahun. Perkembangan tekhnologi belakangan ini sudah

memasuki tahap digital. komputer dan internet sendiri menjadi user friendly

dimana setiap orang dapat dengan mudah mengakses serta dapat memberikan

berbagai informasi dalam bentuk media digital. Media digital dapat berupa teks,

audio, video dan citra. Internet sendiri adalah sistem distribusi yang sangat baik

untuk media digital karena murah dan proses pingiriman datanya bisa dikatakan

sangat cepat. Dengan kemudahan mengakses data digital ini seseorang yang

tidak berhak atau tidak bertanggung jawab dapat menyalahgunakan atau

mengklaim hak cipta orang lain, salah satu contohnya adalah pembajakan di

dunia maya. Pembajakan di dunia maya tidak hanya seputar video atau musik

saja, tetapi juga terjadi dalam media gambar atau citra. Pembajakan sangat

merugikan bagi penciptanya, dilihat dari risikonya oleh karena itu pemilik hak

cipta mencari tekhnologi yang dapat melindungi dari hak-hak cipta mereka,

untuk itu di perlukan suatu perlindungan hak cipta salah satunya adalah dengan

cara teknik watermarking.

Watermarking merupakan salah satu cabang dari ilmu steganography.

Dimana steganography adalah suatu cabang ilmu yang mempelajari bagaimana

teknik menyembunyikan suatu data atau informasi yang bersifat rahasia ke

dalam media informasi lainnya. Dalam proses penyembunyian data atau

informasi selain steganography terdapat juga cryptography. Kedua cabang ilmu

tersebut, memiliki prinsip yang sama yaitu menyembunyikan informasi yang

bersifat rahasia. Namun yang membedakan keduanya ialah pada proses

penyembunyian data dan hasil akhir dari proses tersebut. Pada cryptography data

asli mengalami proses pengacakan dengan menggunakan teknik enkripsi

Page 16: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

2

Universitas Indonesia

tertentu sehingga data asli benar-benar berbeda dengan data yang telah

terenkripsi (tetapi dapat dikembalikan kebentuk semula atau gambar aslinya).

Sedangkan pada steganography suatu data asli disembunyikan dalam suatu data

lain yang akan ditumpangi tanpa mengubah data yang ditumpangi (host)

tersebut. Jadi secara visual data asli terlihat sama persis dengan data yang telah

diproses secara steganography.

Watermarking merupakan teknik penyisipan (embedding) informasi

kedalam media data digital seperti citra, audio dan video secara rahasia.

Informasi yang akan disisipkan harus dapat diperoleh kembali meskipun data

digital telah diproses, disalin, atau didistribusikan. Informasi yang akan

disisipkan kedalam data digital dinamakan tanda air digital (digital watermark),

sedangkan data digital yang disisipi dinamakan data orisinal (host data ). Untuk

data digital yag telah disisipi watermark dinamakan data bertanda air

(watermarked data) (1).

Watermarking berbeda dengan tanda air pada uang kertas, dimana

pada uang kertas tanda air tersebut masih dapat dilihat dengan mata telanjang.

Sedangkan watermarking yang diaplikasikan pada media digital dimaksudkan

agar watermarking secara visual tidak dapat dirasakan kehadirannya oleh indra

manusia tetapi hanya dapat diketahui dengan menggunakan alat pengelola data

digital seperti komputer.

Dalam pembentukan watermarking, setiap informasi yang disisipkan ke

media digital haruslah tidak merusak kualitas media digital tersebut. Sehingga

dalam citra digital mata tidak dapat membedakan apakah citra digital tersebut

telah disisipkan watermark atau belum. Sama halnya dalam musik atau audio

digital, diharapkan telinga manusia tidak mengetahui adanya perubahan yang

didengar setelah penyisipan data tersebut. Jadi pada digital watermarking, digital

watermark atau informasi yang disisipkan pada media digital haruslah bersifat

imperceptible atau tidak terdeteksi oleh panca indera manusia baik secara audio

maupun visual. Dan digital watermark tersebut adalah sebuah kode identifikasi

Page 17: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

3

Universitas Indonesia

yang secara permanen disisipkan kedalam data digital dengan membawa

informasi yang berhubungan dengan perlindungan hak cipta dan otentikasi data.

Watermarking dalam penerapannya terhadap data digital dapat

digolongkan menjadi dua bagian yaitu pada domain spasial dan domain

transformasi. Watermarking yang bekerja pada domain spasial langsung

mengubah nilai pixel pada citra asli. Metode tersebut memiliki kompleksitas

komputasi yang rendah namun tidak tahan terhadap serangan. Sedangkan

watermarking pada domain transformasi seperti FFT ( Fast Fourier Transform),

DCT (Discrete Cosine Transform), Discrete Wavelet Transform (DWT)

memiliki lebih banyak keuntungan dan kinerja yang lebih baik daripada teknik

yang bekerja pada domain spasial (2).

Pada penelitian tugas akhir ini akan dilakukan watermarking pada

citra digital. Metode watermarking yang akan digunakan adalah Discrete

Wavelet transform (DWT).

1.2. Tujuan Penelitian

Tujuan yang ingin dicapai dalam penulisan skripsi ini adalah merancang

dan mensimulasi algoritma watermarking dengan menyisipkan watermark

kedalam citra host (gambar yang akan disisipkan watermark) dengan

menggunakan discrete wavelet transform (DWT), dan mengekstrak kembali

watermark yang telah disisipkan.

Manfaat dari penelitian ini adalah membantu melindungi hak cipta orang

lain dari orang-orang yang tidak bertanggung jawab dalam penyalahgunaan

menggunakan data digital terutama pada data gambar atau citra.

1.3. Batasan Masalah

Pada penelitian tugas akhir ini, dibuat “analisa perbandingan

watermarking image menggunakan discrete wavelet transform” dengan batasan

masalah bagaimana menjalankan proses watermarking dengan menyisipkan

gambar watermark ke dalam citra digital dengan menggunakan berbagai macam

keluarga wavelet dan membandingkan hasil gambar terwatermark yang

Page 18: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

4

Universitas Indonesia

diperoleh .Bahasa pemprogram yang digunakan adalah bahasa program matlab

dari matchwork inc.

1.4. Ruang Lingkup

Dalam penelitian ini, ruang lingkup aplikasi watermarking menggunakan

teknik discrete wavelet transform adalah sebagai berikut :

1. Input berupa file citra digital berwarna atau citra grayscale

2. File watermark berupa citra .png

3. Transformasi file citra digital menggunakan transformasi wavelet discrete

(DWT).

4. Output berupa file citra digital yang telah ter-watermark dan file

watermark hasil ekstraksi.

5. Implementasi menggunakan bahasa pemrograman MATLAB 2009b.

1.5. Sistematika Penulisan

BAB I PENDAHULUAN

Bab ini menerangkan latar belakang masalah, tujuan penelitian, batasan

masalah, ruang lingkup, sistematika penulisan.

BAB II WATERMARKING

Bab ini menerangkan tentang pengertian watermarking, dan

pembahasannya.

BAB III PERANCANGAN SIMULASI

Bab ini mengenai proses perancangan simulasi algoritma wavelet

menggunakan program MATLAB.

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Bab ini mengenai hasil dan pembahasan dari proses pembentukan citra

terwatermark

BAB V KESIMPULAN

Bab ini berisi kesimpulan dari hasil citra terwatermark yang dibuat

Page 19: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

5 Universitas Indonesia

BAB 2 WATERMARKING

2.1. Watermarking

2.1.1. Sejarah watermarking

Sejarah dimulainya watermarking sudah ada sejak 700 tahun yang

lalu. Pada sekitar akhir abad ke 13, pabrik kertas di fabriano (italia),

membuat kertas yang diberi watermark atau tanda air dengan cara menekan

bentuk cetakan gambar atau tulisan pada kertas yang baru setengah jadi.

Ketika kertas dikeringkan, terbentuklah suatu kertas yang ber-watermark.

Kertas ini biasanya digunakan oleh seniman dan sastrawan untuk menulis

karya mereka. Kertas yang sudah di bubuhi watermark tersebut sekaligus

dijadikan identifikasi bahwa karya seni diatasnya adalah milik mereka.

Perkembangan watermarking selanjutnya adalah watermarking pada media

digital. Watermarking pada media digital ini mulai dikembangkan pada

tahun 1990 di Jepang dan tahun 1993 di Swiss (3).

2.1.2. Pengertian Watermarking

Watermarking atau tanda air dapat diartikan sebagai suatu teknik

penyisipan dan atau penyembunyian informasi yang bersifat rahasia pada

suatu data lainnya untuk "ditumpangi" (kadang disebut dengan host data),

tetapi orang lain tidak menyadari adanya kehadiran data tambahan pada data

host-nya (Istilah host digunakan untuk data atau sinyal digital yang disisipi),

sehingga seolah-olah tidak ada perbedaan berarti antara data host sebelum dan

sesudah proses watermarking (4). Disamping itu data yang sudah diberi

watermark harus tahan (robust) terhadap segala perubahan baik secara sengaja

maupun tidak, yang bertujuan untuk menghilangkan data watermark yang

terdapat di data utamanya. Watermark juga harus tahan terhadap berbagai

jenis pengolahan atau proses digital yang tidak merusak kualitas data yang

diberi watermark

Page 20: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

6

Universitas Indonesia

Watermarking dapat juga dipandang sebagai kelanjutan cryptography,

namun watermarking berbeda dengan cryptography, letak perbedaannya

adalah hasil keluarannya. Hasil dari cryptography biasanya berupa data yang

berbeda dari bentuk aslinya dan biasanya datanya seolah-olah berantakan

(tetapi dapat dikembalikan ke bentuk semula), sedangkan hasil keluaran dari

watermarking ini memiliki bentuk persepsi yang hampir sama dengan bentuk

aslinya, tentunya oleh persepsi indera manusia, tetapi tidak oleh komputer

atau perangkat pengolah digital lainnya (4).

Watermarking pada data digital merupakan teknologi untuk

memberikan perlindungan dan membuktikan hak kepemilikan ataupun

keaslian atas karya digital, mendeteksi copy yang sah, mengatur penggunaan

data yang sah dan menganalisis penyebaran data melalui jaringan dan server.

Watermarking berkembang seiring dengan perkembangan jaman

dengan munculnya watermarking pada media digital atau disebut dengan

digital watermarking. Salah satu prinsip dalam digital watermarking adalah

informasi yang disisipkan pada media digital tidak boleh mempengaruhi

kualitas media digital tersebut. Jadi pada citra digital, mata manusia tidak

dapat membedakan apakah citra tersebut disisipi watermark atau tidak. Oleh

karena itu pada digital watermarking terdapat persyaratan bahwa digital

watermark yang disisipkan dalam citra digital haruslah imperceptible atau

tidak terdeteksi oleh sistem penglihatan manusia (Human Visual System)

atau sistem pendengaran manusia (Human Auditory System). Digital

watermarking sendiri adalah sebuah kode identifikasi yang secara permanen

disisipkan kedalam data digital dengan membawa informasi yang

berhubungan dengan perlindungan hak cipta dan otentikasi data.

2.1.3. Jenis-jenis watermarking

Pada digital watermarking terdapat empat jenis berdasarkan media

digital yang disisipi, yaitu (5):

Page 21: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

7

Universitas Indonesia

1. Text watermarking

Watermark disisipkan pada media digital seperti dokumen atau teks.

2. Image watermarking

Watermark disisipkan pada citra digital.

3. Audio watermarking

Watermark disisipkan pada file audio digital, seperti mp3, mpeg, dan

sebagainya.

4. Video watermarking

Watermark disisipkan pada gambar bergerak atau disebut dengan

video digital.

2.1.4. Type watermark

Pada dasarnya terdapat dua jenis type watermark yaitu (6):

a. Visible

Dikatakan visible karena jenis watermark dapat dilihat oleh panca

indra manusia (mata telanjang). Sifat watermark ini sangat kuat bahkan

sangat sulit dihapus keberadaannya walaupun tidak menjadi bagian dari

image. Sebagai contohnya adalah logo transparan dari stasiun televisi yang

ada pada sudut kanan atau kiri atas televisi.

b. Invisible

Dikatakan Invisible karena watermark jenis ini tidak dapat dilihat

oleh panca indera, yang bertujuan memberikan informasi yang bersifat

rahasia dan untuk melindungi hak cipta orang lain dari orang yang tidak

bertanggung jawab. Jenis watermark ini dapat dilihat melalui proses

komputasi, dengan cara mengekstrak gambar yang terwatermark.

2.1.5. Kriteria watermarking

Penyisipan data rahasia pada citra digital akan mengubah kualitas

citra tersebut, sehingga ada hal-hal yang perlu diperhatikan dalam penerapan

metode watermarking. Sebuah teknik watermarking yang baik juga harus

memenuhi persyaratan di antaranya adalah sebagai berikut (6):

Page 22: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

8

Universitas Indonesia

1. Fidelity , yaitu mutu citra penampung tidak jauh berubah setelah

penambahan data rahasia, dengan perkataan lain citra hasil watermarking

masih terlihat dengan baik. Pengamat tidak mengetahui kalau pada citra

tersebut sudah tersisipi data rahasia. Untuk data penampung yang

berkualitas tinggi, maka Fidelity dituntut setinggi mungkin sehingga tidak

merusak data aslinya.

2. Robustness, yaitu data yang disembunyikan harus tahan terhadap

manipulasi yang dilakukan pada citra penampung (seperti pengubahan

kontras, penajaman, pemampatan, rotasi, perbesaran gambar, enkripsi, dan

sebagainya ). Bila pada citra dilakukan operasi pengolahan citra, maka

data yang disembunyikan tidak rusak (watermark masih bisa terdeteksi).

Namun kadang-kadang sebuah watermark hanya tahan terhadap sebuah

proses tertentu tapi rentan terhadap proses yang lain.

3. Tamper resistence, yaitu ketahanan system watermarking terhadap

kemungkinan adanya serangan atau usaha untuk mengubah,

menghilangkan, bahkan untuk memberikan watermark palsu terhadap data

penampung. Serangan yang sering terjadi pada watermark diantaranya :

a. Active attacks, merupakan serangan untuk menghilangkan watermark

yang ada dalam data penampung.

b. Passive attacks, merupakan serangan yang bertujuan hanya untuk

mengetahui apa isi watermark tersebut saat di sisipi pesan dalam data

penampung.

c. Collusion attacks, merupakan serangan untuk menghasilkan sebuah

duplikasi dari data penampung yang tidak memiliki watermark.

d. Forgery attacks, merupakan serangan yang tidak hanya bertujuan

untuk membaca atau menghilangkan watermark yang ada, tetapi juga

menanamkan suatu watermark yang baru kedalam data penampung.

4. Imperceptibility, yaitu keberadaan watermark tidak dapat di persepsi oleh

indra visual. Hal ini bertujuan untuk menghindari gangguan pengamatan

visual.

Page 23: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

9

Universitas Indonesia

5. Non-invertibility, secara komputasi sangat sukar menemukan watermark

bila diketahui hanya citra berwatermark saja.

6. Key uniqueness, yaitu kunci yang berbeda menghasilkan watermark yang

berbeda. Ini berarti penggunaan kunci yang salah dapat menyebabkan

hasil ekstraksi atau deteksi watermark yang salah pula.

7. Recovery, yaitu data yang disembunyikan harus dapat diungkapkan

kembali. Karena tujuan dari watermarking adalah penyembunyian data,

maka sewaktu-waktu data rahasia dalam citra penampung harus dapat

diambil kembali untuk dapat bisa digunakan lebih lanjut.

2.1.6. Klasifikasi watermarking

Klasifikasi teknik watermarking digital pada saat ini cukup banyak.

Ada beberapa teknik watermarking berdasarkan domain kerjanya, yaitu (4):

1. Teknik watermarking yang bekerja pada domain spasial (spatial domain

watermarking).

Teknik ini bekerja dengan cara menyisipkan watermark secara

langsung kedalam domain spasial dari suatu citra. Istilah domain spasial

sendiri mengacu pada piksel-piksel penyusun sebuah citra. Teknik

watermarking jenis ini beroperasi secara langsung pada piksel-piksel

tersebut. Beberapa contoh teknik yang bekerja pada domain spasial adalah

teknik penyisipan pada Least Significant Bit (LSB) oleh Johnson and

Jajodia (1998), metode patchwork yang diperkenalkan oleh Bender et al

(1996), Teknik adaptive spatial-domain watermarking diusulkan oleh Lee

dan Lee (1999).

2. Teknik watermarking yang bekerja pada domain transform (transform

domain watermarking).

Pada transform domain watermarking (sering juga disebut dengan

frequency domanin watermarking) ini penyisipan watermark dilakukan

pada koefisien frekuensi hasil transformasi citra asalnya. Ada beberapa

transformasi yang umum digunakan oleh para peneliti, yaitu: discrete

Page 24: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

10

Universitas Indonesia

cosine transform (DCT), discrete fourier transform (DFT), discrete

wavelet transform (DWT) maupun discrete laguerre transform (DLT).

Berikut ini beberapa contoh algoritma watermarking digital pada

domain frekuensi : Koch dan Zhao (1995) memperkenalkan teknik

randomly sequenced pulse position modulated code (RSPPMC) yang

bekerja pada domain DCT. Kemudian Cox et al (1997) mengusulkan

teknik watermarking digital yang dianalogikan dengan teknik spread

spectrum communication. Teknik yang hampir serupa dengan proposal

Cox et al (1997) diperkenalkan oleh Fotopoulos et al (2000), letak

perbedaanya adalah dalam penggunaan blok DCT tempat penanaman

watermark. Teknik lain yang memanfaatkan DCT adalah yang diusulkan

oleh Barni et al (1998), ia memanfaatkan pseudo-random number

sequence sebagai watermark yang disisipkan ke dalam vektor koefisien

DCT citra yang disusun secara zig-zag seperti dalam algortima JPEG

(Wallace, 1991). Pemanfaatan domain DLT dalam watermarking digital

dapat ditemui di (Gilani dan Skodras, 2000). Teknik yang berbasiskan

wavelet ternyata juga tidak kalah populer digunakan dalam watermarking

digital, seperti penggunaan wavelet pada watermarking video yang

diusulkan oleh Swanson et al (1997). Salah satu alasan pemanfaatan

wavelet dalam watermarking adalah kemampuan watermark untuk

bertahan dalam berbagai skala resolusi citra (Swanson et al, 1997).

3. Teknik watermarking yang bekerja pada kedua domain diatas (hybrid

techniques watermarking).

Teknik watermarking jenis ini bekerja dengan menggabungkan kedua

teknik diatas. Pada teknik ini biasanya penanaman watermark dilakukan

pada domain frekuensi beberapa bagian citra yang dipilih berdasarkan

karakteristik spasial citra tersebut.

Page 25: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

11

Universitas Indonesia

2.1.7. Aplikasi watermarking

Watermarking sebagai teknik penyembunyian/penyisipan data pada

data digital lain dapat dimanfaatkan untuk berbagai tujuan, seperti (4) (6) (7):

1. Tamper-proofing atau otentikasi, yaitu : watermarking digunakan sebagai

alat untuk mengidentifikasi atau alat indikator yang menunjukan data

digital (host) telah mengalami perubahan dari aslinya (tamper proofing).

Jika watermark yang diekstraksi tidak tepat sama dengan watermark asli,

maka disimpulkan citra yang beredar sudah tidak otentik lagi. Keotentikan

dari suatu citra digital juga dapat ditunjukan karena hanya pemilik yang

mengetahui kunci dari suatu citra digital yang asli, sehingga kunci yang

salah akan menghasilkan kunci yang salah pula.

2. Annotation/Caption, yaitu: watermarking hanya digunakan sebagai

keterangan tentang data digital itu sendiri.

3. Feature Location, yaitu : metode watermarking digunakan sebagai alat

untuk mengidentifikasi isi dari data digital pada lokasi-lokasi tertentu,

seperti contohnya penamaan objek tertentu dari beberapa objek yang lain

pada suatu citra digital.

4. Copyright-Labelling atau owner identification, yaitu :watermarking dapat

digunakan sebagai metode untuk penyembunyian atau penyisipan

informasi label hak cipta pada data digital sebagai bukti otentik

kepemilikan karya digital tersebut. Informasi tersebut bisa berupa identitas

diri (nama, alamat, dan sebagainya), atau gambar yang menspesifikasikan

pemilik. Klaim pemilik lain yang mengaku sebagai pemilik citra tersebut

dapat dibantah dengan membandingkan watermark yang di ekstrak dengan

pemilik citra.

5. Medical record, yaitu : watermark digunakan dalam catatan medis seperti

penyisipan watermark dalam photo sinar-X berupa ID pasien dengan

maksud untuk memudahkan identifikasi pasien atau untuk hasil diagnosis

penyakit sang pasien tersebut (5).

Page 26: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

12

Universitas Indonesia

6. Covert communication, yaitu : watermarking digunakan sebagai media

untuk mengirimkan pesan-pesan rahasia kepada orang yang dituju tanpa

bias diketahui oleh pihak yang tidak diinginkan. Penerapan watermarking

sebagai media komunikasi lebih dikenal sebagai data hiding (5).

7. Fingerprinting ( traitor-tracing), yaitu : watermarking dapat digunakan

sebagai metode untuk penyebaran citra digital yang sudah diberi tanda

watermark yang berbeda-beda untuk setiap distributor, seolah-olah cetak

jari distributor terekam dalam citra. Karena watermark tersebut juga bisa

berlaku sebagai copyright, maka setiap distributor terikat aturan bahwa dia

tidak boleh menggandakan citra digital tersebut dan menjualnya kepihak

lain. Misalkan sang pemilik citra asli menemukan citra berwatermark

karyanya beredar secara illegal di tangan pihak lain, maka sang pemilik

citra bisa mengetahui pihak distributor mana yang melakukan

penggandaan citra tersebut dengan mengekstraksi watermark dalam citra

illegal tersebut (5).

2.1.8. Digital image watermarking

Dikembangkannya teknik penyembunyian data pada citra digital di

dorong oleh kebutuhan terhadap perlindungan kepemilikan hak cipta citra

digital. Pada watermarking proses penyisipan watermark kedalam citra host

atau citra digital disebut encoding. Encoding menerima masukan berupa

citra, watermark. Setelah proses encoding didapatkanlah citra yang

berwatermark. Perbedaan antara citra asli dan citra berwatermark hampir

tidak dapat terlihat oleh mata telanjang. Gambar 2.1 adalah suatu blok

diagram dari proses penyisipan watermark pada citra digital.

Page 27: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

13

Universitas Indonesia

Gambar 2. 1 Proses Penyisipan Watermark

Pada proses watermarking, selain encoding juga terdapat istilah decoding.

Decoding itu sendiri adalah proses ekstraksi dari citra yang berwatermark

yang bertujuan untuk mendapatkan kembali citra digital asli dan watermark

yang sebelumnya disisipi pada citra yang berwatermark. Pada dasarnya proses

ekstraksi adalah membandingkan citra digital asli dengan citra berwatermark

untuk mendapatkan watermark yang disisipkan. Sedangkan untuk ketahanan

terhadap proses-proses pengolahan lainnya, itu tergantung terhadap metode-

metode yang digunakan dalam pembentukan watermarking.

Gambar 2.2 dibawah adalah gambar atau algoritma ekstraksi pada

gambar yang berwatermark.

Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

Encoding Citra berwatermark

Citra asli

watermark

Citra

Citra yg diuji

decoding

Watermark asli

Watermark yang terekstraksi compare

keputusan

Page 28: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

14

Universitas Indonesia

2.2. Citra digital

Secara umum, pengolahan citra digital menunjuk pada pemrosesan

gambar 2 dimensi menggunakan computer. Dalam konteks yang lebih luas,

pengolahan citra digital mengacu pada pemrosesan setiap data dua dimensi. Citra

digital merupakan sebuah larik (array) yang berisi nilai-nilai real maupun

kompleks yang direpresentasikan dengan deretan bit tertentu. Citra digital dapat

didefinisikan secara matematis sebagai fungsi intensitas dalam 2 variable x dan

y, yang dapat dituliskan f(x,y), dimana (x,y) merepresentasikan koordinat spasial

pada bidang 2 dimensi dan f(x,y) merupakan intensitas cahaya pada kordinat

tersebut (8). Citra digital merupakan representasi citra asal yang bersifat kontinu.

Untuk mengubah citra yang bersifat kontinu diperlukan sebuah cara untuk

mengubahnya dalam bentuk data digital. Komputer menggunakan sistem

bilangan biner untuk memecahkan masalah ini (3). Dengan menggunakan sistem

bilangan biner ini, citra dapat diproses dalam komputer dengan sebelumnya

mengekstrak informasi citra analog asli dan mengirimnya ke komputer dalam

bentuk biner. Proses ini disebut dengan digitalisasi (3).

Dalam citra digital terdapat tiga jenis citra yang sering digunakan, yaitu :

1. Citra biner (monochrome)

Citra biner adalah citra digital yang hanya memiliki dua kemungkinan

nilai pixel yaitu hitam dan putih. Dimana gradasi warna hitam = 0, dan

putih = 1. Pada standar citra untuk ditampilkan dilayar komputer, nilai

biner ini berhubungan dengan ada tidaknya cahaya yang ditembakan oleh

electron gun yang terdapat didalam monitor komputer. Angka 0

menyatakan tidak ada cahaya, dengan demikian warna yang

direpresentasikan adalah hitam. Untuk angka 1 terdapat cahaya, sehingga

warna yang direpresentasikan adalah putih. Standar tersebut disebut

sebagai standar citra cahaya, sedangkan standar citra tinta/cat adalah

berkebalikan, karena biner tersebut menyatakan ada tidaknya tinta.

Gambar 2.3 memperlihatkan contoh dari citra biner.

Page 29: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

15

Universitas Indonesia

Gambar 2. 3 Contoh Citra Biner 1 Bit

2. Citra grayscale (skala keabuan)

Pada citra ini warna tergantung pada jumlah bit yang disediakan oleh

memori untuk menampung kebutuhan warna ini. Misalnya 2 bit (22)

mewakili 4 warna, 3 bit (23) mewakili 8 warna, dan seterusnya sampai

maksimal 8 bit (28) yang mewakili 256 warna. Semakin besar jumlah bit

warna yang disediakan memori, maka semakin halus gradiasi warna yang

terbentuk (8). Gambar 2.4 memperlihatkan contoh citra grayscale.

Gambar 2. 4 Contoh Citra Grayscale 4 Bit

3. Citra warna (true color)

Setiap pixel pada citra warna mewakili warna yang merupakan

kombinasi dari 3 warna dasar (RGB = red, green, blue). Setiap warna

dasar menggunakan penyimpanan 8 bit = 1 byte, yang berarti warna

mempunyai gradiasi sebanyak 256 warna. Berarti setiap pixel mempunyai

kombinasi warna sebanyak 28.28.28 = 16 juta warna lebih (8). Itulah

sebabnya mengapa disebut citra true color karena mempunyai jumlah

warna yang cukup besar sehingga bisa dikatakan hampir mencakup semua

warna di alam.

Dalam citra warna (true color) penyimpanan didalam memori berbeda

dengan penyimpanan pada grayscale. Setiap pixel dari citra grayscale 256

gradiasi warna diwakili oleh 1 byte, sedangkan pada 1 pixel citra true

color diwakili oleh 3 byte, dimana masing-masing data byte

mempresentasikan warna merah ( red ), hijau ( green ), dan biru ( blue ).

Page 30: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

16

Universitas Indonesia

Gambar 2.5 memperlihatkan contoh citra warna 4 bit dan gambar 2.6

mempresentasikan 3 byte citra warna (true color).

Gambar 2. 5 Contoh Citra Warna 4 Bit

Gambar 2. 6 Representasi 3 Byte Citra Warna

Contoh dari citra true color adalah citra bitmap 24 bit. Citra bitmap

sering disebut juga dengan citra raster. Citra bitmap menyimpan data

kode citra secara digital dan lengkap (cara penyimpanannya adalah per

piksel). Citra bitmap dipresentasikan dalam bentuk matriks atau dipetakan

dengan menggunakan bilangan biner atau sistem bilangan lain. Citra ini

memiliki kelebihan mudah untuk memanipulasi warna, tetapi untuk

mengubah objek lebih sulit. Tampilan bitmap mampu menunjukan

gradasi bayangan dan warna dari sebuah gambar. Oleh karena itu bitmap

merupakan media elektronik yang paling tepat untuk gambar-gambar

dengan perpaduan gradasi warna yang rumit, seperti foto dan lukisan

digital. Citra bitmap biasanya diperoleh dengan cara scanner, kamera

digital, video capture, dan lain-lain (8).

2.3. Transformasi citra

Secara harfiah, transformasi citra dapat diartikan sebagai perubahan

bentuk suatu citra. Perubahan bentuk tersebut dapat berupa perubahan

Page 31: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

17

Universitas Indonesia

geomatri pixel seperti perputaran (rotasi), pergeseran (translasi), penskalaan,

dan lain sebagainya atau dapat juga berupa perubahan ruang (domain) citra ke

domain lainnya, seperti transformasi fourier yang mengubah suatu citra dari

domain spasial menjadi domain frekuensi (1)

Transformasi citra merupakan pokok bahasan yang sangat penting

dalam pengolahan citra. Citra hasil proses transformasi dapat dianalisis

kembali, diinterprestasikan, dan dijadikan acuan untuk melakukan pemrosesan

selanjutnya. Tujuan diterapkannya transformasi citra adalah untuk

memperoleh informasi (feature extraction) yang lebih jelas yang terkandung

dalam suatu citra (1)

Melalui proses transformasi, suatu citra dapat dinyatakan sebagai

kombinasi linear dari sinyal dasar (basic signals) yang sering disebut dengan

fungsi basis (basis fuction). Suatu citra yang telah mengalami transformasi

dapat diperoleh kembali dengan menggunakan transformasi balik (invers

transformation). Pada transformasi citra terdapat berbagai macam

transformasi diantaranya, fast fourier transform, discrete cosine transform,

wavelet discrete transform dll (1)

2.3.1. Domain dalam transformasi sinyal

Bentuk mentah dari penggambaran waktu dan amplitudo disebut

dengan sinyal (9). Penggambaran dengan waktu dan amplitudo yang

dikategorikan dalam domain waktu sering kali perlu ditransformasikan dalam

domain lain untuk analisis dan pemrosesan sinyal. Domain lain selain domain

waktu misalnya domain frekuensi, domain waktu-frekuensi, dsb. Dengan

adanya transformasi sinyal ini maka informasi yang kemungkinan masih

tersimpan di dalam sinyal asal dapat diidentifikasi. Informasi di dalam sinyal

ini dapat ditampilkan melalui transformasi dengan cara mendapatkan

spektrumnya. Spektrum yang bisa diperoleh dari sebuah sinyal dapat berupa

frekuensi atau waktu tergantung dari jenis transformasi yang digunakan.

Page 32: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

18

Universitas Indonesia

Sinyal sendiri dibagi menjadi dua jenis, yaitu sinyal tidak bergerak

(stationary signals) dan sinyal bergerak (non-stationary signals). Citra dan

suara merupakan salah satu contoh dari sinyal yang dapat bergerak. Contoh

lain dari jenis sinyal bergerak adalah sinyal dalam bidang biologi seperti

electrocardiogram, electromyography, dsb. Untuk mendapatkan informasi

dari sinyal tidak bergerak, khususnya sinyal dengan representasi frekuensi,

dapat digunakan transformasi Fourier. Karena sinyal ini tidak bergerak, maka

hanya perlu untuk mendapatkan spektrum frekuensi sebuah sinyal saja agar

informasi dari sinyal tersebut bisa ditampilkan.

Berbeda dengan sinyal tidak bergerak, untuk menampilkan informasi

dari sinyal bergerak perlu sebuah transformasi yang bisa mendapatkan

spektrum frekuensi dengan keterangan waktunya. Dalam transformasi

Fourier, spektrum frekuensi dari sebuah sinyal bisa didapatkan, namun

transformasi ini tidak dapat memberi tahu kapan terjadinya frekuensi sinyal

tersebut. Sehingga transformasi Fourier hanya cocok untuk jenis sinyal tidak

bergerak. Untuk itulah diperlukan transformasi lain untuk menampilkan

informasi dari jenis sinyal bergerak ini, transformasi Wavelet adalah salah

satunya. Transformasi ini bisa mendapatkan spektrum frekuensi dan waktu

secara bersamaan. Sehingga sinyal bergerak khususnya sinyal dengan

representasi waktu-frekuensi bisa diproses menggunakan transformasi ini.

2.3.2. Dekomposisi Averages dan Differences

Dekomposisi perataan (averages) dan pengurangan (differences)

memegang peranan penting untuk memahami transformasi wavelet. Gambar

berikut adalah contoh dekomposisi perataan dan pengurangan pada citra 1

dimensi dengan dimensi 8.

37 35 28 28 58 18 21 15 Gambar 2. 7 Contoh citra 1 dimensi

Page 33: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

19

Universitas Indonesia

Perataan dilakukan dengan menghitung nilai rata-rata 2 pasang data dengan

rumus :

� � �����

� …………………………………… (2.1)

Sedangkan pengurangan dilakukan dengan rumus :

� � �����

� ……………………………………. (2.2)

Hasil proses perataan untuk citra diatas adalah :

������

� � ������

� � ������

���������

Sedangkan hasil proses pengurangannya adalah :

������

� � ������

� � ������

�� ���������

Sehingga hasil proses dekomposisi perataan dan pengurangan terhadap citra

asli di atas adalah :

36 28 38 18 1 0 20 3 Gambar 2. 8 Hasil proses transformasi perataan dan pengurangan dari gambar

(sebelumnya).

Proses dekomposisi yang dilakukan diatas hanya 1 kali ( 1 level) saja. Gambar

dibawah menunjukan proses transformasi penuh dan berhenti setelah tersisa 1

pixel saja.

Page 34: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

20

Universitas Indonesia

37 35 28 28 58 18 21 15

36 28 38 18 1 0 20 3 32 28 4 10

30 2

Gambar 2. 9 Proses perataan dan pengurangan dengan dekomposisi penuh (3 level).

Pada setiap level, proses dekomposisi hanya dilakukan pada bagian hasil

proses perataan dan hasil proses dekomposisi adalah gabungan dari proses

perataan dengan seluruh hasil proses pengurangan. Citra hasil dekomposisi

penuh diatas adalah :

30 2 4 10 1 0 20 3

Gambar 2. 10 Hasil proses dekomposisi penuh

Pada citra berukuran 2n maka dibutuhkan sebanyak n level untuk melakukan

dekomposisi penuh sehingga dapat dikatan kompleksitas dekomposisi

perataan dan pengurangan adalah 0 (n).

Untuk citra 2 dimensi, dekomposisi perataan dan pengurangan sama dengan

proses pada citra 1 dimensi diatas. Hanya saja proses dekomposisi dilakukan

dalam 2 tahap, yaitu tahap pertama proses dekomposisi dilakukan pada

seluruh baris, kemudian tahap kedua pada citra hasil tahap pertama dilakukan

proses dekomposisi dalam arah kolom. Gambar berikut adalah contoh hasil

dekomposisi 2 dimensi.

Page 35: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

21

Universitas Indonesia

(a) (b) (c)

Gambar 2. 11 Hasil dekomposisi perataan dan pengurangan pada citra 2 dimensi. (a) citra asli (b) hasil dekomposisi dalam arah baris (c) hasil dekomposisi dalam arah

kolom (citra hasil dekomposisi)

2.3.3. Wavelet

Gelombang (wave) adalah sebuah fungsi yang bergerak naik turun

ruang dan waktu secara periodik. Sedangkan wavelet merupakan gelombang

yang dibatasi atau terlokalisasi atau dapat dikatakan sebagai gelombang

pendek. Wavelet ini menkonsentrasikan energinya dalam ruang dan waktu

sehingga cocok untuk menganalisis sinyal yang sifatnya sementara saja.

Gambar 2.7 dibawah adalah perbedaan gelombang (wave) dan wavelet.

Gambar 2. 12 (a) Gelombang (Wave), (b) Wavelet

Wavelet pertama kali digunakan dalam analisis dan pemrosesan digital dari

sinyal gempa bumi, yang tercantum dalam literatur oleh A. Grossman dan J.

Morlet. Penggunaan wavelet pada saat ini sudah semakin berkembang dengan

munculnya area sains terpisah yang berhubungan dengan analisis wavelet dan

teori transformasi wavelet. Dengan munculnya area sains ini wavelet mulai

digunakan secara luas dalam filtrasi dan pemrosesan data, pengenalan citra,

10 10 20 20

10 10 20 20

50 50 30 30

50 50 30 30

10 20 0 0

50 30 0 0

0 0 0 0

0 0 0 0

10 20 0 0

10 20 0 0

50 30 0 0

50 30 0 0

Page 36: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

22

Universitas Indonesia

sintesis dan pemrosesan berbagai variasi sinyal, kompresi dan pemrosesan

citra, dll (9).

2.3.4. Transformasi wavelet (wavelete transform)

Transformasi wavelet adalah sebuah transformasi matematika yang

digunakan untuk menganalisis sinyal bergerak. Sinyal bergerak ini dianalisis

untuk didapatkan informasi spektrum frekuensi dan waktunya secara

bersamaan. Salah satu seri pengembangan transformasi wavelet adalah

Discrete Wavelet transform (DWT) (3) (9).

Transformasi sinyal merupakan bentuk lain dari penggambaran sinyal

yang tidak mengubah isi informasi dalam sinyal tersebut. Transformasi

wavelet (wavelet transform) menyediakan penggambaran frekuensi waktu dari

sinyal. Pada awalnya, transformasi wavelet digunakan untuk menganalisis

sinyal bergerak ( non-stationary signals). Sinyal bergerak ini dianalisis dalam

transformasi wavelet dengan menggunakan teknik multi-resolution analysis.

Secara umum teknik multi-resolution analysis adalah teknik yang digunakan

untuk menganalisis frekuensi dengan cara frekuensi yang berbeda dianalisis

menggunakan resolusi yang berbeda. Resolusi dari sinyal merupakan ukuran

jumlah informasi di dalam sinyal yang dapat berubah melalui operasi

filterisasi (10).

Transformasi wavelet merupakan perbaikan dari transformasi Fourier.

Pada transformasi Fourier hanya dapat menentukan frekuensi yang muncul

pada suatu sinyal, namun tidak dapat menentukan kapan (dimana) frekuensi

itu muncul (11). Dengan kata lain, transformasi Fourier tidak memberikan

informasi tentang domain waktu (time domain). Kelemahan lain dari

transformasi Fourier adalah perubahan sedikit terhadap sinyal pada posisi

tertentu akan berdampak atau mempengaruhi sinyal pada posisi lainnya. Hal

ini disebabkan karena transformasi Fourier berbasis sin-cos yang bersifat

periodik dan kontinu (11)

Page 37: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

23

Universitas Indonesia

Transformasi wavelet selain mampu memberikan informasi frekuensi

yang muncul, juga dapat memberikan informasi tentang skala atau waktu.

Wavelet dapat digunakan untuk menganalisa suatu bentuk gelombang (sinyal)

sebagai kombinasi dari waktu (skala) dan frekuensi. Selain itu perubahan

sinyal pada suatu posisi tertentu tidak akan berdampak banyak terhadap sinyal

pada posisi-posisi yang lainnya. Dengan wavelet suatu sinyal dapat disimpan

lebih efisien dibandingkan dengan Fourier dan lebih baik dalam hal

melakukan aproksimasi terhadap real-word signal.

Transformasi wavelet memiliki dua seri dalam pengembangannya

yaitu Continous Wavelet transform (CWT) dan Discrete Wavelet transform

(DWT). Semua fungsi yang digunakan dalam transformasi CWT dan DWT

diturunkan dari mother wavelet melalui translasi atau pergeseran dan

penskalaan atau kompresi. Mother wavelet merupakan fungsi dasar yang

digunakan dalam transformasi wavelet (9). Karena mother wavelet

menghasilkan semua fungsi wavelet yang digunakan dalam transformasi

melalui translasi dan penskalaan, maka mother wavelet juga akan menentukan

karakteristik dari transformasi wavelet yang dihasilkan. Oleh karena itu, perlu

pencatatan secara teliti terhadap penerapan wavelet dan pemilihan yang tepat

terhadap mother wavelet harus dilakukan agar dapat menggunakan

transformasi wavelet secara efisien.

Seri pengembangan Continuous Wavelet transform (CWT) dipaparkan

pada persamaan (2.1) (9):

.......................................(2.1)

x(t) merupakan sinyal yang akan dianalisis, ψ(t) adalah mother wavelet atau

fungsi dasar yang dipilih. τ merupakan parameter translasi yang berhubungan

dengan informasi waktu pada transformasi wavelet. Parameter skala s

didefinisikan sebagai (1/frekuensi) dan berhubungan dengan informasi

Page 38: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

24

Universitas Indonesia

frekuensi. Dengan adanya penskalaan ini sinyal dapat diperbesar atau

dikompresi. Penskalaan besar (frekuensi rendah) menyebabkan sinyal

diperbesar dan dapat memberikan informasi detil yang tersembunyi di sinyal,

sedangkan penskalaan kecil (frekuensi tinggi) menyebabakan kompresi sinyal

dan memberikan informasi global dari sinyal. Seri pengembangan kedua dari

transformasi wavelet adalah Discrete Wavelet transform (DWT). Seri

pengembangan ini merupakan seri CWT yang didiskritkan. Dengan

pendiskritan CWT ini maka perhitungan dalam CWT dapat dibantu dengan

menggunakan komputer.

2.3.5. Discrete wavelet transform (DWT)

Dasar dari DWT dimulai pada tahun 1976 dimana teknik untuk

mendekomposisi sinyal waktu discrete ditemukan (9). Di dalam CWT, sinyal

dianalisis menggunakan seperangkat fungsi dasar yang saling berhubungan

dengan penskalaan dan transisi sederhana. Sedangkan di dalam DWT,

penggambaran sebuah skala waktu sinyal digital didapatkan dengan

menggunakan teknik filterisasi digital. Secara garis besar proses dalam teknik

ini adalah dengan melewatkan sinyal yang akan dianalisis pada filter dengan

frekuensi dan skala yang berbeda.

Filterisasi sendiri merupakan sebuah fungsi yang digunakan dalam

pemrosesan sinyal. Wavelet dapat direalisasikan menggunakan iterasi filter

dengan penskalaan. Resolusi dari sinyal, yang merupakan rata-rata dari

jumlah detil informasi dalam sinyal, ditentukan melalui filterasi ini dan

skalanya didapatkan dengan upsampling dan downsampling (subsampling).

Sebuah sinyal harus dilewatkan dalam dua filterisasi DWT yaitu

highpass filter dan lowpass filter agar frekuensi dari sinyal tersebut dapat

dianalisis. Analisis sinyal dilakukan terhadap hasil filterisasi highpass filter

dan lowpass filter di mana highpass filter digunakan untuk menganalisis

frekuensi tinggi dan lowpass filter digunakan untuk menganalisis frekuensi

rendah. Analisis terhadap frekuensi dilakukan dengan cara menggunakan

Page 39: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

25

Universitas Indonesia

resolusi yang dihasilkan setelah sinyal melewati filterisasi. Analisis frekuensi

yang berbeda dengan menggunakan resolusi yang berbeda inilah yang disebut

dengan multi-resolution analysis, seperti yang telah disinggung pada bagian

Transformasi wavelet. (2)

Pembagian sinyal menjadi frekuensi tinggi dan frekuensi rendah dalam

proses filterisasi highpass filter dan lowpass filter disebut sebagai

dekomposisi (12). Proses dekomposisi dimulai dengan melewatkan sinyal asal

melewati highpass filter dan lowpass filter. Misalkan sinyal asal ini memiliki

rentang frekuensi dari 0 sampai dengan π rad/s. Dalam melewati highpass

filter dan lowpass filter ini, rentang frekuensi di-subsample menjadi dua,

sehingga rentang frekuensi tertinggi pada masing-masing subsample menjadi

π/2 rad/s. Setelah filterisasi, setengah dari sample atau salah satu subsample

dapat dieliminasi berdasarkan aturan Nyquist (9). Sehingga sinyal dapat selalu

di-subsample oleh 2 ( ↓ 2 ) dengan cara mengabaikan setiap sample yang

kedua.

Proses dekomposisi ini dapat melalui satu atau lebih tingkatan.

Dekomposisi satu tingkat ditulis dengan ekspresi matematika pada persamaan

(2.2) dan (2.3) :

……..(2.2)

……..(2.3)

уtinggi[k] dan уrendah [k] yang merupakan hasil dari highpass filter dan

lowpass filter, x[n] merupakan sinyal asal, h[n] adalah highpass filter, dan

g[n] adalah lowpass filter.Untuk dekomposisi lebih dari satu tingkat, prosedur

pada persamaan (2.2) dan (2.3) dapat digunakan pada masing-masing

tingkatan. Contoh penggambaran dekomposisi dipaparkan pada gambar 2.8

dengan menggunakan dekomposisi wavelet tiga tingkat :

Page 40: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

26

Universitas Indonesia

Gambar 2. 13 Dekomposisi Wavelet Tiga Tingkat

Pada Gambar diatas, ytinggi [k] dan yrendah [k] yang merupakan hasil dari

highpass filter dan lowpass filter, ytinggi[k] disebut sebagai koefisien DWT

[10]. Ytinggi [k] merupakan detil dari informasi sinyal, sedangkan yrendah [k]

merupakan taksiran kasar dari fungsi penskalaan. Dengan menggunakan

koefisien DWT ini maka dapat dilakukan proses Inverse Discrete Wavelet

transform (IDWT) untuk merekonstruksi menjadi sinyal asal.

X[n] =>k(y t i n g g i[k] h[-n + 2k] + y ren d a h[k]g[-n + 2k] ) …..(2.4)

proses rekontruksi merupakan kebalikan dari proses dekomposisi sesuai

dengan tingkatan pada proses dekomposisi.

DWT menganalisis sinyal pada frekuensi berbeda dengan resolusi yang

berbeda melalui dekomposisi sinyal sehingga menjadi detil informasi dan

taksiran kasar. DWT bekerja pada dua kumpulan fungsi yang disebut fungsi

penskalaan dan fungsi wavelet yang masing- masing berhubungan dengan

lowpass filter dan highpass filter [10]. Seperti yang telah dijelaskan

sebelumnya dekomposisi ini didasarkan pada aturan Nyquist yang salah

satunya mengatakan bahwa frekuensi komponen sample harus kurang atau

sama dengan setengah dari frekuensi sampling. Jadi diambil frekuensi sample

π/2 dari frekuensi sampling π dalam subsample oleh 2 pada dekomposisi

wavelet. Sebagai penggambaran dekomposisi wavelet dengan sinyal asal x[n]

yang memilki frekuensi maksimum f = π dipaparkan pada Gambar 2.9.

Page 41: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

27

Universitas Indonesia

Gambar 2. 14 Dekomposisi Wavelet dengan Frekuensi Sinyal Asal f=0 ~ π

Untuk mendapatkan hasil rekonstruksi setelah didekomposisi maka

langkah awal proses rekonstruksi diawali dengan menggabungkan koefisien

DWT dari yang berada pada akhir dekomposisi dengan sebelumnya meng-

upsample 2 (↑2) melalui highpass filter dan lowpass filter. Proses rekonstruksi

ini sepenuhnya merukapan kebalikan dari proses dekomposisi sesui dengan

tingkatan pada proses dekomposisi. Sehingga persamaan rekonstruksi pada

masing-masing tingkatan dapat ditulis sbb:

……..( )

Proses rekonstruksi wavelet untuk mendapatkan sinyal asal dengan tiga

tingkatan digambarkan pada Gambar 2.15

Page 42: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

28

Universitas Indonesia

Gambar 2. 15 Rekonstruksi wavelet tiga tingkat

2.3.6. Metode Perhitungan Kualitas Citra

Metode yang digunakan pada Watermarking digital memiliki kelebihan dan

kekurangan dalam hal kualitas gambar yang dihasilkan. cara yang dapat

digunakan untuk menghitung kualitas citra, yaitu dengan:

- Menghitung Peak Signal-to-Noise Ratio (PSNR)

PNSR merupakan pembanding antara kualitas citra hasil rekonstruksi

dengan citra asal. Semakin besar nilai SNR, semakin baik juga kualitas

sinyal yang dihasilkan.

Untuk menghitung SNR, pertama kali kita harus menghitung nilai Mean

Squared Error (MSE) dari suatu citra hasil rekonstruksi. Root Mean

Squared Error (RMSE) adalah akar dari MSE.

��� �� ������� �� � ���� �����

��

N menyatakan hasil perkalian panjang dan lebar citra dalam piksel. F(i,j)

merupakan citra hasil rekonstruksi, sedangkan f(i,j) adalah citra asal.

Nilai PSNR dinyatakan dalam skala decibel (dB).

Page 43: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

29

Universitas Indonesia

PSNR=10 log10 [�� ��

!"#]

2.4. MATLAB

Matlab merupakan salah satu bahasa pemrograman dengan unjuk

kenerja tinggi (high-performance) untuk komputasi teknis, yang

menintegrasikan komputasi, visualisasi, da pemrograman didalam lingkungan

yang mudah penggunaannya dalam memecahkan persoalan dengan solusinya

yang dinyatakan dengan notasi matematik (3). Penggunaan ATLAB, yaitu:

• Matematika dan komputasi

• Pengembangan algoritma

• Pemodelan, simulasi dan pembuatan ‘prototipe’

• Analisa data, eksplorasi dan visualisasi

• Grafik untuk sains dan teknik

• Pengembangan aplikasi, termasuk pembuatan antarmuka grafis untuk

pengguna (Graphical User Interface)

MATLAB adalah sebuah sistem interaktif yang menggunakan elemen

data dasarnya adalah array yang tidak membutuhkan dimensi. Hal ini

mempermudah anda untuk menyelesaikan masalah komputasi, terutama yang

menyangkut matriks dan vektor. MATLAB merupakan singkatan dari ‘matrix

laboratory’. Pada awalnya MATLAB dibuat untuk mempermudah

pengembangan perangkat lunak berbasis matriks oleh proyek LINPACK dan

EISPACK.

Fitur-fitur MATLAB untuk menyelesaikan spesifik disebut

‘toolboxes’. ‘toolboxes’ adalah koleksi komrehensif dari fungsi-fungsi

MATLAB (M-files) yang memperlebar lingkungan MATLAB dalam

menyelesaikan kelas-kelas tertentu dari permasalahan. Beberapa ‘toolboxes’

Page 44: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

30

Universitas Indonesia

yang tersedia meliputi bidang: pengolahan sinyal, sistem kendali, jaringan

syaraf (neural network), logika ‘fuzzy’, wavelet, simulasi dan lain sebagainya

(3)

2.4.1. GUIDE MATLAB

GUIDE atau GUI Builder merupakan sebuah Graphical User Interface

(GUI) yang dibangun dengan objek grafis seperti tombol (pushbutton), edit,

slider, text, combo, sumbu (axes), maupun menu da lain-lain untuk kita

gunakan. Aplikasi yang menggunakan GUI umumnya lebih mudah dipelajari

dan digunakan karena orang yang menjalankannya tidak perlu mengetahui

perintah yang ada dan bagaimana perintahnya bekerja. MATLAB merintis

kearah pemrograman yang menggunakan GUI dimulai dari MATLAB versi 5,

yang terus disempurnakan hingga sekarang.

GUIDE MATLAB memiliki banyak keunggulan tersendiri, antara lain :

5. GUIDE MATLAB cocok untuk aplikasi-aplikasi berorentasi sains.

6. MATLAB memiliki banyak fungsi built-in yang siap digunakan dan

pemakai tidak prlu repot membuatnya sendiri

7. Ukuran file, baik Fig-file maupun M-file yang dihasilkan relatif kecil.

8. Kemampuan grafisnya cukup handal dan tidak kalah dengan bahasa

pemrograman lainnya.

2.4.2. Aplikasi M-file

Pada saat membuat program GUI, matlab membuat program aplikasi

berupa M-file yang menyadiakan kerangka untuk mengontrol GUI. Kerangka

ini dapat membantu membuat program menjadi lebih efisien dan sempurna.

Fungsi M-file mirip dengan script M-file dimana keduanya merupakan file

teks dengan ekstensi dot m(.m). sebagaimana script M-file, fungsi M-file

tidak dimasukan ke dalam jendela command, tetapi merupakan suatu file

tersendiri yang dibuat dengan editor teks. Fungsi M-file menyediakan cara

Page 45: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

31

Universitas Indonesia

sederhana untuk menambah kemampuan MATLAB, bahkan banyak fungsi

standar MATLAB yang merupakan fungsi M-file.

Page 46: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

32 Universitas Indonesia

BAB 3 PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI

Implementasi Algoritma Watermarking Pada Citra Digital pada Domain DWT

3.1. Sarana Implementasi Untuk mengimplementasikan algoritma ini penulis menggunakan perangkat

keras dan perangkat lunak berikut ini :

3.2. Perangkat Keras Perangkat keras yang penulis gunakan berupa seperangkat komputer personal

(PC) yang memiliki spesifikasi sebagai berikut :

Jenis Perangkat Spesifikasi

Prosesor Intel(R) Pentium (R) D CPU 2.80 GHz.

RAM 2.50 GB

Hardisk 80 GB

VGA NVIDIA Geforce 9400 GT

Tabel 3. 1 Spesifikasi Perangkat Keras

3.3. Perangkat Lunak Sedangkan perangkat lunak yang digunakan oleh penulis didalam

implementasi algoritma ini adalah sebagai berikut :

1. Sistem Operasi Windows 7 dari Microsoft Inc.

2. Matlab 2009 dari MathWorks Inc.

3.4. Algoritma watermarking

Watermarking bertujuan untuk menyisipkan suatu data atau informasi yang

bersifat rahasia kedalam media digital agar data atau informasi tersebut tidak

diketahui oleh orang-orang yang tidak bertanggung jawab. Pada bab ini akan dibahas

bagaimana algoritma watermarking pada citra digital menggunakan metode

transformasi wavelet diskrit.

Page 47: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

33

Universitas Indonesia

3.4.1. Pembentukan Citra terwatermark

Pada tahapan dalam penanaman watermark menggunakan DWT, original

image atau citra asli ditransformasikan kedalam koefisien-koefisien aproksimasi cA,

dan koefisien detil cH, cV, cD. Begitu pula pada citra watermark dilakukan proses

vektorisasi sehingga diperoleh suatu susunan matriks yang akan ditransformasikan

dengan menggunakan DWT. Setelah itu citra watermark akan dilakukan proses

penanaman ke dalam koefisien pada citra asli dan pada proses akhir untuk

mendapatkan citra yang terwatermark dilakukanlah proses pembalikan menggunakan

invers DWT (IDWT).

Berikut adalah proses pembentukan citra berwatermark yang dipersentasikan

dengan flow chart seperti ditunjukan pada gambar 3.1 sebagai berikut :

Gambar 3. 1 Proses pembentukan citra berwatermark

Berikut adalah langkah-langkah proses pengerjaan dari pembentukan citra ter-

watermark , yaitu :

1. Pemilihan citra asli (original)

Pemilihan citra asli dengan pemilihan gambar yang digunakan dapat berupa

format true color (RGB) atau grayscale (keabuan). Pada penelitian tugas akhir

ini citra asli yang akan digunakan adalah dengan berbagai macam citra baik

citra truecolor maupun dengan citra grayscale. Pada pembentukan

Citra original (host)

Citra watermark

Penyisipan watermark

Dekomposisi menggunakan DWT

Citra berwatermark DWT

IDWT

Page 48: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

watermarking pada penelitian ini hanya digunakan pada domain

sehingga bila citra yang digunakan adalah citra RGB maka citra terlebih

dahulu harus dirubah ke dalam bentuk citra

selanjutnya. Pada

citra RGB ke bentuk citra

Gambar 3.

2. Pemilihan gambar

Pemilihan citra watermark

resolusi gambar citra asli.

akan disisipi berukuran 100 x 100

PNG image. Jadi pada citra watermark tersebut harus dirubah ke bentuk

grayscale juga. G

Universitas Indonesia

pada penelitian ini hanya digunakan pada domain

sehingga bila citra yang digunakan adalah citra RGB maka citra terlebih

dahulu harus dirubah ke dalam bentuk citra grayscale untuk dapat

Pada Gambar 3.3 dibawah adalah salah satu contoh perubahan

citra RGB ke bentuk citra grayscale:

Gambar 3. 2 Citra Asli RGB ke bentuk grayscale

Pemilihan gambar watermark

watermark resolusinya harus lebih kecil dibandingkan

resolusi gambar citra asli. Pada penelitian ini, citra watermark atau citra yang

berukuran 100 x 100 menggunakan citra RGB den

Jadi pada citra watermark tersebut harus dirubah ke bentuk

Gambar 3.4 adalah gambar watermark yang akan disisipi

Gambar 3. 3 Citra Watermark

34

Universitas Indonesia

pada penelitian ini hanya digunakan pada domain grayscale,

sehingga bila citra yang digunakan adalah citra RGB maka citra terlebih

untuk dapat diproses

dalah salah satu contoh perubahan

resolusinya harus lebih kecil dibandingkan dengan

atau citra yang

dengan format

Jadi pada citra watermark tersebut harus dirubah ke bentuk

yang akan disisipi :

Page 49: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

35

Universitas Indonesia

3. Mendekomposisi citra original atau citra asli yang akan disisipi oleh gambar

watermak.

Pada penelitian ini setelah citra asli dipilih atau ditentukan, maka tahap

berikutnya adalah mendekomposisikan citra asli menggunakan DWT dan

untuk keluarga wavelet yang digunakan dapat ditentukan sesuai pilihan

misalnya diskrit meyer, daubechies, haar dan symlet. Karena pada penelitian

ini akan membandingkan kualitas dari keluarga wavelet mana yang baik untuk

digunakan. Langkah ini adalah langkah pertama yang harus dilakukan untuk

dapat menyisipkan watermark kedalam citra asli. Langkah-langkah untuk

mendekomposisikan citra asli adalah sebagai berikut :

a) Dekomposisikan citra. Pada proses ini citra yang digunakan adalah citra 2

dimensi. Proses dekomposisi dilakukan dalam 2 tahap, yaitu tahap

pertama proses dekomposisi dilakukan pada seluruh baris, kemudian tahap

kedua pada citra hasil tahap pertama dilakukan proses dekomposisi dalam

arah kolom.

Gambar 3. 4 Transformasi wavelet 2 dimensi 1 level

Pada gambar diatas, Dekomposisi citra digital satu tingkat 2 dimensi

sehingga menghasilkan LL, LH, HL, dan HH. LL menyatakan bagian

koefisien yang diperoleh melalui proses tapis Low pass dilanjutkan dengan

Low pass. Citra pada bagian ini mirip dan merupakan versi lebih halus dari

citra aslinya sehingga koefisien pada bagian LL sering disebut dengan

komponen aproksimasi. LH menyatakan bagian koefisien yang diperoleh

Page 50: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

36

Universitas Indonesia

melalui proses tapis Low pass kemudian dilanjutkan dengan high pass.

Koefisien pada bagian ini menunjukan citra tepi dalam arah horisontal. Bagian

HL menyatakan bagian yang diperoleh melalui proses high pass kemudian

dilanjutkan dengan Low pass. Koefisien pada bagian ini menunjukan citra tepi

dalam arah vertikal. HH menyatakan proses yang diawali dengan High pass

dan dilanjutkan dengan High pass, dan menunjukan citra tepi dalam arah

diagonal. Ketiga komponen LH, HL, dan HH disebut juga komponen detil.

Pada tahap ini juga berfungsi untuk menentukan jenis keluarga wavelet mana

yang akan digunakan. Pada penelitian ini digunakan beberapa jenis wavelet,

diantaranya adalah daubechies, diskrit meyer, haar, dan symlet. Dari ke 4 jenis

keluarga wavelet tersebut akan dibandingkan seberapa besar nilai yang baik

pada proses watermarking tersebut.

Gambar 3. 5 Dekomposisi Citra Asli

Sebelum citra watermark dapat disisipkan, citra watermark haruslah

dirubah susunan citranya kedalam rangkaian matriks dengan proses

vektorisasi. Sama hal nya dengan citra asli. Setelah citra watermark

dirubah maka dilakukanlah proses dekomposisi dengan DWT. Proses

DWT pada watermark sama halnya dengan proses pada citra asli yang

bertujuan untuk mendapatkan koefisien aproksimasi dan koefisien

detailnya.

b) Menyisipkan gambar watermark kedalam citra asli

DWT

Page 51: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

37

Universitas Indonesia

Setelah citra asli dan citra watermark di transformasikan dengan DWT

maka tahap selanjutnya adalah menyisipkan citra watermark ke dalam

citra asli. koefisien aproksimasi pada citra asli ditambahkan dengan

perkalian antara key yang telah ditentukan dengan koefisien aproksimasi

watermark. Proses ini mendapatkan koefisien aproksimasi baru dari citra

asli

c) Setelah proses penyisipan koefisien aproksimasi dari watermark kedalam

koefisien aproksimasi citra asli maka langkah selanjutnya adalah

mentransformasikan balik koefisien-koefisien dari citra asli yang telah

disisipkan watermark menggunakan invers DWT atau disebut IDWT.

d) Menampilkan gambar yang terwatermark.

3.4.2. Pengekstrakan Citra Terwatermark

Seteleh mendapatkan gambar yang terwatermark, proses selanjutnya adalah

proses pengekstrakan watermark. Proses ini berfungsi untuk mendapatkan kembali

citra watermark dari citra yang telah terwatermark.

Gambar 3. 6 proses pengekstrakan watermark

Langkah-langkah untuk pengekstrakan citra terwatermark adalah sebagai berikut :

Citra watermark

IDWT

Proses pengekstrakan watermark DWT

Citra terwatermark

Page 52: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

38

Universitas Indonesia

a) Baca atau pilih gambar citra asli

Pada tahap ini dilakukan pemanggilan citra asli, karena pengekstrakan pada

penelitian ini diperlukan citra asli dan citra terwatermark untuk dapat

mendeteksi citra watermarknya.

b) Baca atau pilih citra yang telah terwatermark

Tahap ini dilakukan untuk menentukan gambar mana yang akan dilakukan

untuk pendeteksian watermark. Karena pada penelitian ini pada setiap

pengujian dengan keluarga wavelet akan tersimpan gambar terwatermarknya

di direktori matlab. Jadi penelitian ini harus menentukan gambar

terwatermark dari jenis keluarga wavelet mana yang akan di ekstraksi untuk

menentukan gambar watermarknya.

c) Pendekomposisian Citra yang terwatermark menggunakan DWT.

Pada proses ini dilakukan transformasi citra terwatermark dengan DWT

berdasarkan jenis wavelet. Proses ini berfungsi untuk mendapatkan kembali

koefisien-koefisien dari citra yang terwatermark.

d) Pada Pendekomposisian Citra ter-watermark menggunakan DWT, berfungsi

untuk mendapatkan koefisien aproksimasinya.

e) Mencari koefisien citra watermark

Pada tahap ini adalah proses mencari kembali koefisien watermark dari proses

transformasi citra terwatermark dengan DWT. Proses ini memerlukan

koefisien aproksimasi dari citra terwatermark dan citra aslinya. Koefisien

watermark didapat dari selisih antara koefisien citra terwatermark dengan

koefisien awal citra asli dibagi dengan key nya, setelah itu barulah akan

mendapat koefisien aproksimasi citra watermarknya.

f) Setelah mendapatkan kembali koefisien aproksimasi dari watermark maka

selanjutnya adalah menginvers kembali koefisien detil dan koefisien

aproksimasi watermark yang di dapat pada proses sebelumnya menggunakan

IDWT.

Page 53: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

39

Universitas Indonesia

g) Setelah di invers dengan IDWT maka akan di dapat vektor watermark

terekstrak. Setelah itu mengubah vektor watermark terekstrak menjadi

matriks watermark terekstrak dengan ukuran watermark sebelum disisipi

(watermark asli).

h) Menampilkan citra watermark dari hasil pengekstrakan

Page 54: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

40

Universitas Indonesia

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

Dalam penelitian tugas akhir ini citra asli yang digunakan adalah citra

true color (RGB) dan grayscale. Pada pemilihan citra true color (RGB), baik

citra asli maupun citra watermarknya harus dirubah dahulu ke bentuk citra

grayscale, karena pada penelitian tugas akhir ini domain yang digunakan pada

bahasa pemrograman MATLAB adalah domain grayscale.

Citra asli yang digunakan memiliki ukuran yang bervariasi, baik citra

RGB maupun citra grayscale. Sedangkan citra watermark yang disisipkan

merupakan citra RGB dengan dimensi 100 x 100, dan untuk keluarga wavelet

yang digunakan dapat ditentukan sesuai pilihan diantaranya keluarga wavelet

yang akan digunakan adalah, diskrit meyer, daubechies, haar dan symlet.

4.1. Analisa terhadap citra asli

Pada sub bab ini akan menganalisa bagaimana perbedaan citra asli

terhadap citra hasil watermark. Citra asli dibedakan berdasarkan dimensi,

format gambar dan gradiasinya. Kemudian citra tersebut akan dibandingkan

dengan 10 responden untuk melihat apakah ada perbedaan antara citra

terwatermark dengan citra asli. Metode yang digunakan berasal dari berbagai

macam keluarga wavelet seperti diskrit meyer, daubechies, haar, dan symlet.

Pada percobaan ini dilakukan dengan metode diskrit meyer. Pertama akan

diuji 3 macam citra berdasarkan kerumitan teksturnya. Kerumitan tekstur

yang dimaksud adalah tingkat gradiasi warna yang berdasarkan faktor seperti

tingkat kekontrasan , kombinasi warna dan sebagainya. Berdasarkan

parameter tersebut maka dipilihlah citra-citra dibawah ini sebagai citra uji.

Page 55: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

Universitas Indonesia

Gambar 4. 1 Bunga

Gambar 4. 2 Ikan

41

Universitas Indonesia

Page 56: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

Pada citra

pixel dengan format

dipilih adalah dengan

subjektif dari proses

ini bertujuan untuk membedakan secara

koesponden, citra yang berwatermark deng

hasil pengujian dari citra pertama

meyer.

(A)Gambar 4. 4 (A) citra

Universitas Indonesia

Gambar 4. 3. Rumah

Pada citra-citra tersebut memiliki dimensi yang sama yaitu 512x512

pixel dengan format portable net graphic (PNG). Metode penguji

dipilih adalah dengan menilai hasil gambar yang terwatermark secara

subjektif dari proses watermarking dengan bantuan dari 10 responden

untuk membedakan secara langsung melalui visual

citra yang berwatermark dengan citra asli. Gambar 4.4

hasil pengujian dari citra pertama dengan menggunakan metode diskrit

(A) (B) (A) citra bunga (asli) Grayscale (B) citra bunga terwatermark

42

Universitas Indonesia

citra tersebut memiliki dimensi yang sama yaitu 512x512

Metode pengujian yang

menilai hasil gambar yang terwatermark secara

bantuan dari 10 responden. Hal

visual kepada

Gambar 4.4 adalah

dengan menggunakan metode diskrit

terwatermark

Page 57: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

43

Universitas Indonesia

Berdasarkan percobaan diatas, dilakukan pengujian terhadap 10 orang

responden untuk melihat seberapa besar kualitas watermarking citra

terwatermark untuk diditeksi oleh penglihatan indra manusia. Untuk

menentukan citra yang terwatermark pada percobaan pertama ini, dengan

memberi tanda (A) untuk citra asli dan memberi tanda (B) untuk citra yang

terwatermark, maka data yang didapat secara subjektif adalah sebagai berikut:

• untuk koresponden yang memilih citra yang dipilih ditandai dengan “ya”.

• untuk pilihan citra yang tidak di pilih ditandai dengan ‘minus’ ( - ).

Tabel 4. 1 Hasil survei 1 terhadap 10 orang responden.

No Responden Citra (A)

Citra Asli Citra (B)

Citra Terwatermark 1 Indra wijaya Ya -

2 Sophie risky Ya -

3 Prayoga tirtayasa Ya -

4 Aditya pratama Ya -

5 Diani paramita putri - Ya

6 Budiman Ya -

7 andhika - Ya

8 Muhamad rifky - Ya

9 Rana febri Ya -

10 suryono Ya -

Page 58: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

44

Universitas Indonesia

Percobaan citra kedua

(A) (B) Gambar 4. 5 (A) citra ikan asli (B) citra terwatermark

• untuk koresponden yang memilih citra yang dipilih ditandai dengan “ya”.

• untuk pilihan citra yang tidak di pilih ditandai dengan minus ( - ).

Tabel 4. 2 hasil survei 2 terhadap 10 orang responden.

No Responden Citra (A)

Citra Asli

Citra (B)

Citra Terwatermark

1 Indra wijaya - Ya

2 Sophie risky Ya -

3 Prayoga tirtayasa Ya -

4 Aditya pratama Ya -

5 Diani paramita putri - Ya

6 Budiman Ya -

7 andhika Ya -

8 Muhamad rifky - Ya

9 Rana febri - Ya

10 suryono Ya -

Page 59: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

45

Universitas Indonesia

Percobaan citra ketiga

(A) (B)

Gambar 4. 6 (A) citra rumah asli (B) citra rumah terwatermark

• untuk koresponden yang memilih citra yang dipilih ditandai dengan “ya”.

• untuk pilihan citra yang tidak di pilih ditandai dengan minus ( - ).

Tabel 4.3 hasil survei 3 terhadap 10 orang responden

No Responden Citra (A)

Citra Asli

Citra (B)

Citra Terwatermark

1 Indra wijaya - Ya

2 Sophie risky - Ya

3 Prayoga tirtayasa - Ya

4 Aditya pratama - Ya

5 Diani paramita putri - Ya

6 Budiman - Ya

7 andhika - Ya

8 Muhamad rifky - Ya

9 Rana febri - Ya

10 suryono - Ya

Page 60: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

46

Universitas Indonesia

Dari 3 percobaan terhadap hasil survey 10 korespondensi menyatakan

bahwa gambar percobaan pertama dan kedua lebih sulit untuk dideteksi citra

terwatermarknya, tidak ada perbedaan citra watermark yang telah disisipkan

dan yang tidak disisipkan (citra asli). Hal tersebut dikarena pada citra asli

memiliki tingkat gradiasi warnanya yang tinggi sehingga citra-citra tersebut

sangat baik untuk digunakan sebagai citra host dalam proses watermarking.

Sedangkan pada percobaan citra ketiga sangat mudah di deteksi oleh

koresponden, gambar 4.6 memiliki gradiasi warna yang kurang kompleks dan

sebagian gambar dari citra tersebut memiliki tingkat kekontrasan yang tinggi.

4.2. PSNR Pada penelitian ini salah satu parameter yang digunakan watermarking

untuk melihat kualitas citra asli setelah disisipkan citra watermark adalah

dengan menghitung nilai PSNR. Metode yang digunakan pada Watermarking

digital memiliki kelebihan dan kekurangan dalam hal kualitas gambar yang

dihasilkan.

- Menghitung Peak Signal-to-Noise Ratio (PSNR)

PNSR merupakan pembanding antara kualitas citra hasil rekonstruksi

dengan citra asli. Semakin besar nilai PSNR, semakin baik juga kualitas

sinyal yang dihasilkan. Pada analisa sebelumnya bahwa kualitas citra asli

mempunyai gradiasi warna yang tinggi. Dikatakan bahwa semakin tinggi

PSNR semakin bagus kualitas citra tersebut.

Untuk menghitung PSNR, pertama yang dilakukan adalah menghitung

nilai Mean Squared Error (MSE) dari suatu citra hasil rekonstruksi.

Semakin kecil nilai MSE dari suatu citra maka semakin baik citra tersebut.

4.2.1. Hasil pengujian dengan PSNR

Hasil pengujian kinerja nilai PSNR dengan menggunakan 4 citra asli

yang bervariasi dengan dimensi yang sama yaitu 512 x 512 pixel dan citra

watermark yang disisipkan berdimensi 100 x 100 pixel dengan

menggunakan beberapa metode dari keluarga wavelet dan dapat

menghasilkan citra yang terwatermark sebagai hasil proses penyisipan

Page 61: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

47

Universitas Indonesia

watermark yang tidak berbeda jauh dengan citra aslinya. Pada tabel 4.4

dapat di lihat nilai PSNR hasil pengujian dari proses penyisipan watermark.

Tabel 4. 4 Tabel nilai PSNR hasil pengujian

NO. Metode Citra ukuran

citra MSE PSNR

1 diskrit meyer Lena.jpg 512 x 512 2.2107 44.6856

kupu-kupu.jpg

512 x 512 2.7154 43.7924

sepeda.jpg 512 x 512 3.7693 42.3682 pepper.jpg 512 x 512 2.7108 43.7999

2 daubechies Lena.jpg 512 x 512 2.2403 44.6278

kupu-kupu.jpg

512 x 512 2.7993 43.6604

sepeda.jpg 512 x 512 3.8538 42.2719 pepper.jpg 512 x 512 2.7866 43.6801

3 symlet Lena.jpg 512 x 512 2.3401 44.4384

kupu-kupu.jpg

512 x 512 2.9118 43.4892

sepeda.jpg 512 x 512 3.9989 42.1114 pepper.jpg 512 x 512 2.9207 43.476

4 haar Lena.jpg 512 x 512 2.5129 44.129

kupu-kupu.jpg

512 x 512 3.1517 43.1454

sepeda.jpg 512 x 512 4.2913 41.8049 pepper.jpg 512 x 512 3.1261 43.1807

Pada table 4.4 menunjukan nilai PSNR yang berkisar antara 41-44 db.

Hal tersebut menandakan citra yang dihasilkan dari proses penyisipan

watermark tidak berbeda jauh dengan citra aslinya, dikarenakan skala dari

PSNR itu sendiri berkisar 50 db yang merupakan nilai PSNR yang tinggi.

Pada table 4.4 telihat PSNR dari keluarga wavelet yang paling baik adalah

menggunakan diskrit meyer dan symlet. Hal tersebut dikarenakan

karakteristiknya diskrit meyer lebih kompleks dibanding dengan keluarga

wavelet yang lain.

Page 62: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

48

Universitas Indonesia

4.3. Analisa robustness (ketahanan) citra watermark

4.3.1. Salt & pepper

Setelah melewati uji terhadap responden dan hasil PSNR.

Selanjutnya dilakukan analisa citra terhadap serangan-serangan seperti

noise. Salah satu contoh noise yang diberikan pada percobaan ini adalah

noise “salt & pepper”. Noise salt & pepper itu sendiri adalah noise yang

dipersentasikan dengan titik hitam dan putih yang memenuhi seluruh

bagian citra hasil rekontruksi atau citra terwatermark secara random.

Tujuan diberikannya noise tersebut adalah untuk melihat apakah citra

yang disisipkan masih dapat dikenali (dibaca) atau menjadi tidak terbaca.

Dalam percobaan ini digunakan beberapa citra dengan dimensi 512x512

pixel yang memiliki ukuran dan gradiasi warna yang bervariasi. hasil dari

pengujian citra terhadap noise “salt&pepper” dipaparkan pada Tabel 4.5

Tabel 4. 5 Tabel pengujian citra sebelum diberi noise “salt&pepper”.

No. Metode Citra Dimensi MSE PSNR

1 Diskrit

meyer

bunga.png 512 x 512 1.9693 45.1876

2 clownfish.png 512 x 512 2.6816 43.8469

3 Rumah.png 512 x 512 3.5799 42.5922

1

Daubechies

clownfish 512 x 512 1.9990 45.1227

2 clownfish.png 512 x 512 2.7850 43.6825

3 Rumah.png 512 x 512 3.6264 42.5360

1

Symlet

clownfish 512 x 512 2.0723 44.9662

2 clownfish.png 512 x 512 2.9269 43.667

3 Rumah.png 512 x 512 3.7695 42.3680

1

Haar

clownfish 512 x 512 2.2114 44.6840

2 clownfish.png 512 x 512 3.1689 43.1217

3 Rumah.png 512 x 512 4.0657 42.0395

Page 63: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

49

Universitas Indonesia

Tabel 4. 6 Tabel pengujian setelah diberi noise “salt&pepper”

No. Metode Citra Dimensi MSE PSNR

1

Diskrit meyer

bunga.png 512 x 512 421.7551 21.8802

2 clownfish.png 512 x 512 390.3050 22.2168

3 Rumah.png 512 x 512 404.5179 22.0614

1

Daubechies

clownfish 512 x 512 424.6472 21.8505

2 clownfish.png 512 x 512 381.3610 22.3174

3 Rumah.png 512 x 512 419.6705 21.9017

1

Symlet

clownfish 512 x 512 448.4725 21.7987

2 clownfish.png 512 x 512 381.7362 22.3575

3 Rumah.png 512 x 512 420.4417 21.8442

1

Haar

clownfish 512 x 512 429.7420 21.6134

2 clownfish.png 512 x 512 377.8634 22.3132

3 Rumah.png 512 x 512 425.2616 21.8937

Gambar berikut adalah hasil citra terwatermark sebelum dan sesudah diberi noise .

( A ) ( B )

Gambar 4. 7 Gambar terwatermark sebelum dan sesudah diserang noise.

Page 64: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

50

Universitas Indonesia

(A) ( B )

Gambar 4. 8 Hasil ekstraksi.(A) citra watermark dari sebelum dan (B)sesudah terkena serangan

Hasil dari percobaan tersebut menunjukan perbedaan pada MSE dan

PSNR antara citra yang terwatermark dengan citra terwatermark yang sudah

di beri noise. Sekilas tidak terlihat dari hasil ekstraksinya tetapi lebih tampak

terhadap perbedaan kualitas pada gambar terwatermark. Dimensi pada citra

asli salah satu faktor untuk mempengaruhi informasi yang disisipkan pada

gambar asli, apakah gambar informasi yang disisipkan bisa rusak atau tidak

setelah proses ekstraksi. Pada table 4.5 dan table 4.6 terlihat jelas perbedaan

MSE dan PSNR antara sesudah dan sebelum di beri noise salt dan pepper.

Nilai dari MSE sesudah di beri noise melambung tinggi dikarenakan noise

titik-titik hitam dan putih menyebar secara random ke seluruh bagian dari

citra yang terwatermark. Hal tersebut mengakibatkan ukuran dari citra

terwatermark menjadi besar dibanding dengan citra aslinya sedangan

dimensinya tetap. Untuk hasil ekstraksinya tidak banyak mengalami

perubahan. Watermark masih dapat di baca dengan jelas, hanya

kekontarasannya saja yang mengalami sedikit perubahan.

4.3.2 . Percobaan dengan menambahkan noise AWGN

Untuk melihat seberapa besar ketahanan citra terwatermark terhadap

noise, Selain menggunakan noise salt & pepper, untuk percobaan yang

kedua ini akan dengan memberikan awgn pada citra yang terwatermark.

Apakah watermark yang disisipi masih kokoh terhadap pengolahan citra atau

tidak. Dan seberapa besar awgn yang bisa digunakan untuk ditambahkan

sebagai noise. Dari hasil percobaan didapatkan hasil bahwa semakin besar

nilai awgn yang diberikan, maka semakin besar pula nilai PSNR yang

dihasilkan.

Page 65: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

51 Universitas Indonesia

BAB 5

KESIMPULAN

Perancangan simulasi watermarking dengan menggunakan transformasi

wavelet diskrit telah dibuat dengan bahasa pemrograman MATLAB. Algoritma yang

dibuat menggunakan beberapa metode dari keluarga wavelet. Hasil citra yang telah

disisipkan dengan citra watermark telah di uji dari beberapa parameter , seperti

pengamatan secara subjektif dari beberapa responden, nilai PSNR, dan beberapa

noise. Ketahan dari citra yang disisipi (watermark) tergantung dari kualitas citra yang

diuji. Dari hasil percobaan dapat di tarik kesimpulan bahwa semakin besar nilai

PSNR semakin besar tingkat kualitas citra hasil terwatermark. Dari keluarga wavelet

diskrit meyer yang memberikan nilai PSNR yang paling tinggi

Page 66: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

52

Universitas Indonesia

DAFTAR PUSTAKA

[1] Basaruddin. Kinerja Skema Pemberian Tanda Air Video Digital Berbasis DWT-

SVD dengan Detektor Semiblind. Depok : Universitas Indonesia, 2009.

[2] Cahyana, Basaruddin, T and Jaya, Danang. Teknik Watermarking Citra

Berbasis SVD. s.l. : National Conference on Computer Science & Information

Technology, 2007.

[3] Alfatwa, Dean Fathony. Watermarking pada Citra Digital Menggunakan

Discrete Wavelet Transform. Bandung : Institute Teknologi Bandung, 2009.

[4] Juanda, K and Supangkat, Suhono H. Watermarking Sebagai Teknik

Penyembunyian Hak Cipta pada Data Digital. Bandung : Institut Teknologi

Bandung, 2000.

[5] Solichin, Achmad. Digital Watermarking untuk Melindungi Informasi

Multimedia. Jakarta : Universitas Budi Luhur, 2010.

[6] Munir, Rinaldi. Sekilas Image Watermarking untuk Memproteksi Citra Digital

dan Aplikasinya pada Citra Medis. Bandung : Institut Teknologi Bandung, 2006.

[7] Ariyus, Dony. Keamanan Multi Media. Yogyakarta : Andi, 2006.

[8] Wiguna, Ryan, Firdaus, Rangga and Endah W., Ossy Dwi. Implementasi

Teknik Blind Watermarking dalam Domain Spasial pada Citra Bitmap

Lampung : Universitas Lampung, 2010.

[9] Sripathi, Deepika. Effiicient Implementations of Discrete Wavelet Transform

Using FPGAs. Florida : Florida State University, 2003.

[10] Polikar, Robi. Multi Resolution Analysis: The Discrete Wavelet Transform.

Iowa : Iowa State University, 1998.

[11] Putra, Damar. Pengolahan Citra Digital. Yogyakarta: Andi Offset, 2010.

[12] Terjiza, Natasa. Robust Digital Image Watermarking Algorithms for Copyright

Protection. Essen : Univesity of Duisburg-Essen, 2006.

Page 67: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

53

Universitas Indonesia

LAMPIRAN

Lampiran 1

Gambar penyisipan watermark dengan metode diskrit meyer

Citra Asli Citra Terwatermark

Citra Asli Citra Terwatermark

Page 68: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

54

Universitas Indonesia

Citra Asli Citra Terwatermark

Citra Asli Citra Terwatermark

Page 69: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

55

Universitas Indonesia

Lampiran 2

Gambar penyisipan watermark dengan metode daubechies

Citra Asli Citra Terwatermark Citra Asli Citra Terwatermark

Page 70: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

56

Universitas Indonesia

Citra Asli Citra Terwatermark

Citra Asli Citra Terwatermark

Page 71: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

57

Universitas Indonesia

Lampiran 3

Gambar penyisipan watermark dengan metode haar

Citra Asli Citra Terwatermark Citra Asli Citra Terwatermark

Page 72: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

58

Universitas Indonesia

Citra Asli Citra Terwatermark Citra Asli Citra Terwatermark

Page 73: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

59

Universitas Indonesia

Lampiran 4

Gambar penyisipan watermark dengan metode symlet

Citra Asli Citra Terwatermark Citra Asli Citra Terwatermark

Page 74: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

60

Universitas Indonesia

Citra Asli Citra Terwatermark

Citra Asli Citra Terwatermark

Page 75: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

61

Universitas Indonesia

Lampiran 5 Hasil perhitungan nilai MSE dan PSNR dengan awgn 10 untuk citra grayscale

N0. AWGN (db) Metode Gambar MSE PSNR 1 10 db

diskrit meyer

lena.jpg

2.3087 44.4972

2.3091 44.4963 2.3102 44.4943 2.3101 44.4945 2.3116 44.4917

kupu-kupu.jpg

2.8188 43.6302 2.8144 43.637 2.8149 43.6362 2.8147 43.6364 2.819 43.6299

sepeda.jpg

3.8723 42.2511 3.8717 42.2518 3.8661 42.2581 3.869 42.2548 3.865 42.2593

pepper.jpg

2.8075 43.6475 2.8114 43.6416 2.8095 43.6445 2.8078 43.6472 2.8007 43.6473

2 10 db

daubechies

lena.jpg

2.341 44.4368

2.3415 44.4358 2.3416 44.4356 2.3419 44.4352 2.3408 44.4371

kupu-kupu.jpg

2.898 43.5098 2.8945 43.5151 2.8961 43.5126 2.8978 43.5102 2.8994 43.5078

Page 76: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

62

Universitas Indonesia

sepeda.jpg

3.9502 42.1647 3.9536 42.1609 3.9543 42.1601 3.9553 42.159 3.9513 42.1634

pepper.jpg

2.8887 43.5237 2.8856 43.3284 2.887 43.5263

2.8878 43.5252 2.8881 43.5243

3 10 db

symlet

lena.jpg

2.4424 44.2527

2.4378 44.2609 2.4404 44.2563 2.4383 44.2599 2.4447 44.2485

kupu-kupu.jpg

3.0142 43.3391 3.0107 43.3442 3.0072 43.3491 3.013 43.3408

3.0124 43.3417

sepeda.jpg

4.0976 42.0056 4.098 42.0051

4.1014 42.0015 4.0973 42.0059 4.1012 42.0017

pepper.jpg

3.0219 43.328 3.0208 43.3296 3.0143 43.239 3.0181 43.3335 3.0239 43.3252

4 10 db

haar lena.jpg 2.6141 43.9576

2.6165 43.9536 2.6141 43.9575

Page 77: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

63

Universitas Indonesia

2.6134 43.9587 2.611 43.9628

kupu-kupu.jpg

3.2548 43.0056 3.2495 43.0126 3.2544 43.0061 3.2497 43.0123 3.2516 43.0099

sepeda.jpg

4.3914 41.7048 3.3955 41.7007 3.3944 41.7018 3.389 41.7072

3.3911 41.7051

pepper.jpg

3.2263 43.0437 3.2307 43.0378 3.2261 43.044 3.2236 43.0474 3.2264 43.0436

Page 78: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

64

Universitas Indonesia

Lampiran 6 Hasil perhitungan nilai MSE dan PSNR dengan awgn 20 untuk citra grayscale

N0. AWGN (db) Metode Gambar MSE PSNR 1 20 db

diskrit meyer

lena.jpg

2.2209 44.6656

2.2211 44.6651 2.2213 44.6648 2.2198 44.6678 2.2201 44.6671

kupu-kupu.jpg

2.7254 43.7765 2.7267 43.7744 2.7261 43.7754 2.7246 43.7778 2.7262 43.7752

sepeda.jpg

3.7796 42.3563 3.7792 42.3568 3.7798 42.3562 3.7793 42.3567 3.7803 42.3556

pepper.jpg

2.7201 43.785 2.7216 43.7826 2.7203 43.7846 2.7203 43.7846 2.7203 43.7847

2 20 db

daubechies

lena.jpg

2.2502 44.6086

2.2495 44.6099 2.2509 44.6072 2.2502 44.6087 2.2504 44.6082

kupu-kupu.jpg

2.8092 43.645 2.8088 43.6455 2.8081 43.6467 2.8084 43.6462 2.8105 43.643

Page 79: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

65

Universitas Indonesia

sepeda.jpg

3.8642 42.2682 3.8649 42.2595 3.8641 42.2603 3.8633 42.2612 3.8642 42.2603

pepper.jpg

2.7952 43.6666 2.7979 43.6625 2.796 43.6655

2.7964 43.6648 2.7955 43.6662

3 20 db

symlet

lena.jpg

2.3493 44.4214

2.35 44.4202 2.3497 44.4207 2.3495 44.421 2.3503 44.4195

kupu-kupu.jpg

2.9219 43.4741 2.922 43.474

2.9217 43.4744 2.9225 43.4732 2.9224 43.4733

sepeda.jpg

4.0093 42.1001 4.009 42.1005 4.009 42.1005

4.0082 42.1013 4.0089 42.1006

pepper.jpg

2.9298 43.4624 2.9317 43.4596 2.9302 43.4619

2.93 43.4621 2.9312 43.4603

4 20 db

haar lena.jpg 2.5228 44.1119

2.5225 44.1125 2.523 44.1117

Page 80: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

66

Universitas Indonesia

2.5232 44.1113 2.5233 44.111

kupu-kupu.jpg

3.1616 43.1317 3.1621 43.1311 3.1618 43.1315 3.1617 43.1316 3.1614 43.132

sepeda.jpg

4.3004 41.7957 4.3019 41.7942 4.3007 41.7954 4.3002 41.796 4.3005 41.7956

pepper.jpg

3.1364 43.1664 3.1357 43.1674 3.1369 43.1658 3.1359 43.1672 3.1362 43.1667

Page 81: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

67

Universitas Indonesia

Lampiran 7 Hasil perhitungan nilai MSE dan PSNR dengan awgn 30 untuk citra grayscale

N0. AWGN (db) Metode Gambar MSE PSNR 1 30 db

diskrit meyer

lena.jpg

2.2117 44.6836

2.2119 44.6831 2.2118 44.6833 2.2116 44.6838 2.212 44.6829

kupu-kupu.jpg

2.7165 43.7907 2.7166 43.7905 2.7163 43.791 2.7163 43.791 2.7161 43.7913

sepeda.jpg

3.77 42.3674 3.77 42.3674

3.7702 42.3672 3.7704 42.3669 3.7702 42.3672

pepper.jpg

2.7118 43.7982 2.7117 43.7985 2.7121 43.7977 2.7117 43.7984 2.7116 43.798

2 30 db

daubechies

lena.jpg

2.2414 44.6256

2.2415 44.6254 2.2413 44.6258 2.2411 44.6263 2.2412 44.6259

kupu-kupu.jpg

2.8002 43.6589 2.8001 43.6591 2.8003 43.6587 2.8004 43.6586

2.8 43.6593

Page 82: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

68

Universitas Indonesia

sepeda.jpg

3.855 42.2706 3.8548 42.2708 3.8549 42.2707 3.8549 42.2707 3.855 42.2706

pepper.jpg

2.7877 43.6784 2.7876 43.6786 2.7877 43.6783 2.7876 43.6785 2.7877 43.6784

3 30 db

symlet

lena.jpg

2.3409 44.437

2.341 44.4368 2.3409 44.437 3409 44.4369 2.341 44.4368

kupu-kupu.jpg

2.9128 43.4877 2.9134 43.4868 2.913 43.4874

2.9129 43.4976 2.9127 43.4878

sepeda.jpg

4 42.1102 3.9998 42.1104 3.9997 42.1105 3.9999 42.1103 3.9997 42.1105

pepper.jpg

2.9216 43.4746 2.922 43.474

2.9217 43.4744 2.9216 43.4745 2.9213 43.4751

4 30 db

haar lena.jpg

2.5139 44.1274

2.5139 44.1274 2.5138 44.1274 2.5139 44.1273

Page 83: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

69

Universitas Indonesia

2.5139 44.1273

kupu-kupu.jpg

3.1528 43.1438 3.1528 43.1439 3.1524 43.1444 3.1529 43.1438 3.1524 43.1444

sepeda.jpg

4.2924 41.8038 4.2921 41.8041 4.2925 41.8037 4.2923 41.8039 4.2918 41.8044

pepper.jpg

3.1269 43.1796 4.1276 43.1787 3.127 43.1795

3.1274 43.179 3.1273 43.1791

Page 84: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

70

Universitas Indonesia

Lampiran 8 Hasil perhitungan nilai MSE dan PSNR dengan awgn 40 untuk citra grayscale

N0. AWGN (db) Metode Gambar MSE PSNR 1 40 db

diskrit meyer

lena.jpg

2.2107 44.6554

2.2108 44.6854 2.2107 44.6854 2.2108 44.6853 2.2106 44.6857

kupu-kupu.jpg

2.7157 43.792 2.7155 43.7923 2.7156 43.7922 2.7156 43.7922 2.7154 43.7924

sepeda.jpg

3.7693 42.3682 3.7692 42.3683 3.7694 42.3681 3.7692 42.3683 3.7695 42.368

pepper.jpg

2.7109 43.7997 2.711 43.7996

2.7109 43.7996 2.7108 43.7998 2.7109 43.7996

2 40 db

daubechies

lena.jpg

2.2404 44.6276

2.2404 44.6275 2.2404 44.6275 2.2404 44.6275 2.2403 44.6277

kupu-kupu.jpg

2.7994 43.6602 2.7994 43.6602 2.7995 43.6601 2.7994 43.6601 2.7993 43.6603

Page 85: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

71

Universitas Indonesia

sepeda.jpg

3.854 42.2717 3.8539 42.2718 3.8539 42.2718 3.8539 42.2718 3.8539 42.2718

pepper.jpg

2.7867 43.6799 2.7866 43.68 2.7867 43.6799 2.7866 43.68 2.7866 43.6801

3 40 db

symlet

lena.jpg

2.3402 44.4383

2.3402 44.4383 2.3403 44.4382 2.3402 44.4382 2.3402 44.4382

kupu-kupu.jpg

2.9119 43.489 2.9119 43.489 2.9119 43.489 2.9119 43.4891 2.9119 43.489

sepeda.jpg

3.999 42.1113 3.9989 42.1113 3.9989 42.1114 3.999 42.1113 3.999 42.1113

pepper.jpg

2.9208 43.4758 2.9208 43.4758 2.9207 43.4759 2.9208 43.4757 2.9207 43.4759

4 40 db

haar lena.jpg

2.513 44.1288

2.5131 44.1287 2.513 44.1288

2.5131 44.1287

Page 86: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

72

Universitas Indonesia

2.513 44.1289

kupu-kupu.jpg

3.1518 43.1452 3.1517 43.1453 3.1516 43.1455 3.1516 43.1454 3.1519 43.1451

sepeda.jpg

4.2914 41.8048 4.2915 41.8047 4.2914 41.8048 4.2913 41.8049 4.2914 41.8048

pepper.jpg

3.1261 43.1808 3.1264 43.1804 3.1262 43.1806 3.1262 43.1806 3.1262 43.1807

Page 87: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

73

Universitas Indonesia

Lampiran 9 Hasil perhitungan nilai MSE dan PSNR dengan awgn 10 untuk citra RGB N0. AWGN (db) Metode Gambar MSE PSNR 1 10 db

diskrit meyer

lena.jpg

3.3581 42.869

3.3602 42.8672 3.3582 42.8697 3.3583 42.8695 3.3605 42.8668

Box.jpg

1.687 45.8596 1.6891 45.8542 1.6847 45.8656 1.6865 45.8608 1.6885 45.8557

Brazil.jpg

4.5394 41.5608 4.5329 41.567 4.5365 41.5636 4.5372 41.5629 4.5406 41.5597

Pepper.jpg

2.6991 43.8187 2.6984 43.8189 2.6985 43.8196 2.6964 43.8229 2.6989 43.8189

2 10 db

daubechies

lena.jpg

3.4021 42.8134

3.4023 42.813 3.4046 42.8102 3.3982 42.8183 3.4023 42.8131

Box.jpg

1.725 45.7629 1.7238 45.7659 1.7231 45.7676 1.7147 45.7637 1.7203 45.7748

Page 88: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

74

Universitas Indonesia

Brazil.jpg

4.5509 41.5498 4.5465 41.554 4.5489 41.5517 4.9429 41.5574 4.5491 41.5515

Pepper.jpg

2.7829 43.6858 2.7837 43.6846 2.7813 43.6884 2.7817 43.6877 2.7881 43.6777

3 10 db

symlet

lena.jpg

3.5194 42.6661

3.5193 42.67 3.5167 42.6694 3.5151 42.6714 3.5209 42.6643

Box.jpg

1.7707 45.6495 1.7706 45.6495 1.7674 45.6574 1.7708 45.649 1.7723 45.6454

Brazil.jpg

4.657 41.4497 4.6541 41.4525 4.6541 41.4525 4.654 41.4525

4.6669 41.4405

Pepper.jpg

2.8978 43.5102 2.8976 43.5104 2.8938 43.5161 2.8983 43.5096 2.896 43.5128

4 10 db

haar lena.jpg

3.7436 42.3979

3.7542 42.3857 3.7476 42.3939 3.7475 42.3934

Page 89: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

75

Universitas Indonesia

3.7481 42.3927

Box.jpg

1.8976 45.3487 1.8995 45.3444 1.9002 45.3429 1.9037 45.3349 1.9001 45.3431

Brazil.jpg

4.9307 41.2017 4.9384 41.195 4.9421 41.1917 4.9407 41.1929 4.9294 41.2029

Pepper.jpg

3.105 43.2102 3.0979 43.2202 3.0972 43.2212 3.1036 43.2122 3.1057 43.2091

Page 90: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

76

Universitas Indonesia

Lampiran 10 Hasil perhitungan nilai MSE dan PSNR dengan awgn 20 untuk citra RGB

N0. AWGN (db) Metode Gambar MSE PSNR 1 20 db

diskrit meyer

lena.jpg

3.2684 42.9875

3.2677 42.9884 3.2687 42.987 3.269 42.9866

3.2691 42.9865

Box.jpg

1.597 46.0977 1.597 46.0979 1.596 46.1006

1.5985 46.0937 1.5976 46.0962

Brazil.jpg

4.4429 41.648 4.4494 41.6478 4.449 41.6481

4.4508 41.6464 4.446 41.6511

pepper.jpg

2.6077 43.9683 2.6076 43.9683 2.6084 43.967 2.6073 43.9688 2.6071 43.9692

2 20 db

daubechies

Lena.jpg

3.3102 42.9323

3.3106 42.9318 3.3113 42.9308 3.3119 42.93 3.3107 42.9316

Box.jpg

1.6334 45.9999 1.6331 45.0006 1.6335 45.9996 1.5341 45.998 1.6339 45.9987

Page 91: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

77

Universitas Indonesia

Brazil.jpg

4.4545 41.6428 4.4561 41.6411 4.4545 41.6428 4.4581 41.6393 4.551 41.6423

Pepper.jpg

2.6946 43.8258 2.6937 43.8273 2.6931 43.8283 2.6932 43.8281 2.6927 43.829

3 20 db

symlet

lena.jpg

3.4263 42.7825

3.4266 42.7822 3.427 42.7817

3.4266 42.7822 3.4258 42.7832

Box.jpg

1.6796 45.8788 1.68 45.8777

1.679 45.8804 1.6798 45.8782 1.6805 45.8763

Brazil.jpg

4.5648 41.5366 4.5656 41.5358 4.5642 41.5372 4.5659 41.5355 4.5643 41.537

Pepper.jpg

2.8059 43.6501 2.8061 43.6408 2.8057 43.6504 2.8065 43.6492 2.8065 43.6492

4 20 db

haar Lena.jpg

3.6537 42.5035

3.6559 42.5009 3.6548 42.5121 3.6563 42.5003

Page 92: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

78

Universitas Indonesia

3.6558 42.5009

Box.jpg

1.8096 45.555 1.8105 45.5529 1.8103 45.5532

1.18 45.5539 1.8107 45.5524

Brazil.jpg

4.8403 41.282 4.8417 41.2808 4.8422 41.2803 4.8426 41.28 4.8428 41.2798

pepper.jpg

3.0109 43.3438 3.0119 43.3424 3.0112 43.3434 3.0113 43.3433 3.0112 43.3434

Page 93: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

79

Universitas Indonesia

Lampiran 11 Hasil perhitungan nilai MSE dan PSNR dengan awgn 30 untuk citra RGB

N0. AWGN (db) Metode Gambar MSE PSNR 1 30 db

diskrit meyer

Lena.jpg

3.2591 42.9998

3.2597 42.999 3.2594 42.9994 3.2596 42.9992 3.2598 42.9989

Box.jpg

1.588 46.1224 1.5879 46.1224 1.5879 46.1224 1.5879 46.1225 1.5877 46.1231

Brazil.jpg

4.4387 41.6572 4.4397 41.6573 4.439 41.6579

4.4391 41.6578 4.44 41.657

pepper.jpg

2.5986 43.9835 2.5983 43.9838 2.5981 43.9843 2.5983 43.9839 2.5982 43.9841

2 30 db

daubechies

lena.jpg

3.3022 42.9428

3.3022 42.9428 3.3019 42.9432 3.3021 42.943 3.3018 42.9433

Box.jpg

1.6245 46.0235 1.6245 46.0237 1.6243 46.0241 1.6244 46.0239 1.6242 46.0244

Page 94: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

80

Universitas Indonesia

Brazil.jpg

4.4464 41.6507 4.446 41.6511

4.4453 41.6518 4.4456 41.6515 4.4466 41.6505

pepper.jpg

2.684 43.8431 2.6842 43.8426 2.684 43.8429

2.6845 43.8422 2.6839 43.8431

3 30 db

symlet

Lena.jpg

3.4173 42.7939

3.4176 42.7935 3.4174 42.7938 3.4169 42.7944 3.4172 42.7941

Box.jpg

1.6709 459,012 1.6711 45.9008 1.6715 45.8998 1.671 45.9009

1.6708 45.9014

Brazil.jpg

4.5563 41.5447 4.5558 41.5452 4.5565 41.5445 4.5551 41.5458 4.5555 41.5454

pepper.jpg

2.7975 43.6631 2.7973 43.6634 2.7975 43.6631 2.7975 43.6631 2.7975 43.6631

4 30 db

haar lena.jpg

3.6471 42.5113

3.6467 42.5118 3.6467 42.5118 3.647 42.5114

Page 95: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

81

Universitas Indonesia

3.6468 42.5116

Box.jpg

1.8006 45.5765 1.8011 45.5755 1.8009 45.5759 1.8009 45.5758 1.8008 45.5761

Brazil.jpg

4.8334 41.2883 4.8328 41.2888 4.8331 41.2886 4.8328 41.2888 4.8328 41.2888

pepper.jpg

3.0023 43.3563 3.0027 43.3556 3.0023 43.3562 3.0027 43.3557 3.0027 43.3557

Page 96: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

82

Universitas Indonesia

Lampiran 12 Hasil perhitungan nilai MSE dan PSNR dengan awgn 40 untuk citra RGB

N0. AWGN (db) Metode Gambar MSE PSNR 1 40 db

diskrit meyer

lena.jpg

3.2586 43.0005

3.2586 43.0005 3.2585 43.0006 3.2585 43.0007 3.2585 43.0006

Box.jpg

1.5869 4601252 1.5869 4601253 1.587 46.125 1.587 46.1251 1.587 46.1251

Brazil.jpg

4.4388 41.6581 4.4381 41.6588 4.4384 41.6585 4.4385 41.6585 4.4382 41.6587

pepper.jpg

2.5972 43.9858 2.5973 43.9855 2.5974 43.9854 2.5973 43.9854 2.5973 43.9855

2 40 db

daubechies

lena.jpg

3.3012 42.9441

3.3013 42.9439 3.3012 42.944 3.3012 42.944 3.3013 42.944

Box.jpg

1.6237 46.0258 1.6235 46.0262 1.6235 46.0262 1.6236 46.0261 1.6236 46.0261

Page 97: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

83

Universitas Indonesia

brazil.jpg

4.4453 41.6518 4.4456 41.6515 4.4453 41.6518 4.4456 41.6515 4.4455 41.6516

pepper.jpg

2.6833 43.844 2.6833 43.8441 2.6833 43.8441 2.6834 43.844 2.6833 43.8441

3 40 db

symlet

lena.jpg

3.4165 42.795

3.4164 42.7951 3.4165 42.795 3.4165 42.795 3.4165 42.795

Box.jpg

1.6701 45.9034 1.67 45.9036 1.67 45.9035 1.67 45.9035

1.6701 45.9035

Brazil.jpg

4.5548 41.5461 4.5551 41.5458 4.5552 41.5457 4.555 41.5459 4.555 41.5459

pepper.jpg

2.7966 43.6645 2.7966 43.6644 2.7966 43.6646 2.7966 43.6645 2.7967 43.664

4 40 db

haar lena.jpg

3.646 42.5217

3.646 42.5217 3.6461 42.5126 3.6461 42.5126

Page 98: Analisa Perbandingan Watermarking Image dengan … tugas akhir dengan judul “Watermarking pada Citra Digital dengan ... BAB I PENDAHULUAN ... Gambar 2. 2 Proses Ekstraksi Watermark

84

Universitas Indonesia

3.6459 42.5127

Box.jpg

1.8 45.5781 1.8 45.578

1.8001 45.5779 1.7999 45.5782 1.8001 45.5779

Brazil.jpg

4.8322 41.2894 4.8322 41.2893 4.8322 41.2893 4.8322 41.2894 4.8322 41.2893

pepper.jpg

3.0016 43.3573 3.0017 43.3572 3.0017 43.3572 3.0017 43.3572 3.0017 43.3571