BAB 3 ANALISA DAN PERANCANGAN

Transkripsi

1 BAB 3 ANALISA DAN PERANCANGAN 3.1 Analisa Proses masking terhadap citra bertujuan sebagai penandaan tempat pada citra yang akan disisipkan pesan sedangkan filtering bertujuan untuk melewatkan nilai pada bagian yang telah ditandai tersebut. Tahap awal dilakukan operasi jendela ketetanggaan pada citra dan mengkonvolusi suatu mask terhadap jendela tersebut. Citra 3 x 3 dengan jendela ketetanggaan dapat dilihat pada Gambar x Gambar 3.1 Citra dengan Jendela Ketetanggaan 3 x 3 Pada citra jendela ketetanggan 3x3 di atas, nilai piksel pada posisi x dipengaruhi oleh nilai 8 tetangganya (Prastyo, 2008). Rumus yang digunakan untuk meng-konvolusi citra adalah sebagai berikut: h(x,y) = f(x,y) x g(x,y). (3.1) contoh adalah: F(i,j)=Ap1+Bp2+Cp3+Dp4+Ep5+Fp6+Gp7+Hp8+Ip9 Gambar 3.2 Citra dengan Jendela Ketetanggaan 3 x 3 Contoh: misal citra f(x,y) yang berukuran 5x5 dan sebuah kernel dengan ukuran 3x3, matriks seperti Gambar 3.3.

2 f(x,y)= g(x,y) = Gambar 3.3 Matriks Pixel Citra dan Kernel Operasi konvolusi antara citra f(x,y) dengan kernel g(x,y), F(x,y)*g(x,y) Cara menghitung hasil konvolusi adalah sebagai berikut: Tempatkan kernel pada sudut kiri atas, kemudian hitung nilai pixel pada posisi (0,0) dari kernel dengan hasil = 3. Lalu geser kernel satu pixel ke kanan, kemudian hitung nilai pixel pada posisi (0,0) dari kernel dengan hasil = 0. Selanjutnya dengan cara yang sama geser ke kanan dengan menggeser kernel satu pixel ke bawah, lakukan perhitungan seperti diatas nilai pixel citra tepi dan nilai pixel tidak berubah seperti pada Gambar Gambar 3.4 Citra Hasil Konvolusi Proses Penghitungan Nilai Pixel Citra Untuk melakukan penyisipan pesan ke dalam file citra, terlebih dahulu dilakukan penghitungan nilai pixel (Px) citra dengan rumus: Nilai R = Px Mod (3.2) Nilai G = (Px \ 256) Mod (3.3) Nilai B = (Px \ 256 \ 256) Mod (3.4)

3 Sebagai contoh nilai piksel (1,1) citra adalah Nilai komponen Red (R) dilakukan perhitungan modulo dengan bilangan 256 dengan nilai ASCII sebagai berikut: Nilai komponen R dihitung dengan persamaaan (3.2) = nilai piksel Blok-1 mod R = mod R = Nilai komponen Green (G) dihitung dengan persamaan (3.3): G = ( \ ) mod G = Nilai komponen Blue (B) dihitung dengan persamaan (3.4): B = ( \ \ ) mode = B = Sehingga diperoleh nilai RGB piksel citra frame-1 pada Blok-1 adalah: : R = = 254, G = = 240 dan B = = 240 Sehingga diperoleh nilai piksel (1,1) dengan komponen RGB = (254,240,240). Untuk perhitungan nilai piksel selanjutnya adalah sama dengan di atas dan hasil perhitungan digambarkan seperti Gambar ,240, ,200,45 210,230, , 200,20 100, 190, ,190, ,180,74 50,120,56 150,150, ,150,10 145,200,67 201,160,55 80,110,60 150,190, ,190, ,204,45 196,120,50 70,100,45 150,200, ,200, ,200, ,100, ,100, ,210,133 90,100,138 Gambar 3.5 Matriks Citra RGB Proses Konversi Grayscale Sebelum melakukan proses penyisipan citra, maka nilai RGB per piksel yang diperoleh di atas di konversi ke nilai grayscale dengan cara mencari nilai rata-rata per piksel.

4 f 0 (x,y) =... (3.5) dimana adalah nilai komponen red f G adalah nilai komponen green f B adalah nilai komponen blue Dengan menggunakan persamaan (3.5), nilai pixel f(x,y) = (100,200,200) dapat dihitung f(x,y)=( )/3, sehingga nilai piksel f(x,y)= 166,60 digenapkan menjadi 167 demikian juga untuk piksel lainnya. 1. Piksel f(1,1)= (254,240,240) = ( )/3 = = Piksel f(1,2)= (200,200,45) = ( )/3 = = Piksel f(1,3)= (210,230,101) = (210,230,101)/3 = = Piksel f(1,4)= (190, 200,20) = (190, 200,20)/3 = = Piksel f(1,5)= (100, 190,100) = (100, 190,100)/3 = 130 Untuk piksel selanjutnya perhitungan nilai grayscale sama seperti cara di atas, hasilnya berupa matrik nilai grayscale seperti pada Gambar Gambar 3.6 Matriks Citra Grayscale Proses Penyisipan Pesan Penyisipan pesan dilakukan setelah proses masking dilakukan yang berisi informasi posisi pixel yang dapat digantikan pada citra dengan bit penyisip. Tahap pertama adalah melakukan konversi pesan ke dalam bentuk biner, misalkan teks yang disisipkan adalah USU maka: U nilai binernya adalah S nilai binernya adalah U nilai binernya adalah

5 Penyisipan dilakukan dengan cara pengubahan nilai piksel pada mask citra pada Gambar 3.6 yaitu: 180, 137, 150, 130, 135, 178, 148, 200, 125 menjadi biner yaitu: 180 = = = = = = = = = Pada Gambar 3.7 Matriks Citra Posisi Mask pada citra hasil konvolusi: Gambar 3.7 Matriks Citra Posisi Mask Nilai di atas akan diganti dengan nilai biner pesan USU yaitu: U = , S = , U = Karena pesan penyisip berjumlah tiga karakter (USU) atau 3 byte, maka piksel yang digantikan hanya 3 piksel pada posisi citra grayscale. 180 = = = Maka dihasilkan matrik citra yang baru seperti pada Gambar 3.8.

6 Gambar 3.8 Matriks Citra Grayscale Agar stego image dapat direpresentasikan untuk indra penglihatan manusia, maka selanjutnya lakukan konversi citra grayscale di atas nilai RGB seperti cara di atas Proses Ekstraksi Proses ekstraksi adalah pembacaan pesan yang telah disisipkan ke dalam stego image dengan melakukan pembacaan nilai piksel citra, menghitung nilai biner piksel dan mengubah nilai biner piksel menjadi desimal sebagai data pesan. Langkah awal adalah membaca nilai piksel pada matriks citra 5 x 5 sebagai stego image yang hendak diekstraksi dapat dilihat seperti pada Tabel 3.1. Tabel 3.1 Matriks Masking Citra Stego Image No ,240, ,200,45 210,230, , 200,20 100, 190, ,190, ,180,74 50,120,56 150,150, ,150, ,200,67 201,160,55 80,110,60 150,190, ,190, ,204,45 196,120,50 70,100,45 150,200, ,200, ,200, ,100, ,100, ,210,133 90,100,138 Selanjutnya hitung nilai grayscale piksel-piksel pada posisi mask dengan menggunakan persamaan (3.5) yaitu: 1. Piksel f(2,2)= (187, 180, 74) = ( )/3 = Piksel f(2,3)= (201,160,55) = ( )/3 = = Piksel f(2,4)= (196,120,50) = ( )/3 = Piksel f(3,2)= (50, 120,56) = ( )/3 = Piksel f(3,3)= (80, 110,60) = ( )/3 = Piksel f(3,4)= (70, 100,45) = ( )/3 = 72

7 7. Piksel f(4,2)= (150, 150,200) = ( )/3 = Piksel f(4,3)= (150, 190,205) = ( )/3 = Piksel f(4,4)= (150, 200,158) = ( )/3 = 169 Dari perhitungan nilai grayscale masking citra RGB di atas dapat diperoleh matrik citra grayscale seperti pada Gambar Gambar 3.9 Matriks Citra Masking Selanjutnya nilai grayscale pada matriks citra masking dikonversi ke dalam nilai biner, maka diperoleh matriks nilai biner seperti pada Gambar Gambar 3.10 Matriks Nilai Biner Citra Masking Selanjutnya nilai biner pada matriks nilai biner citra masking dikonversi ke dalam ASCII, maka diperoleh pesan seperti: Nilai = U Nilai = S Nilai = U Flow Chart Penyisipan Flow chart proses penyisipan pesan dengan metode masking filtering adalah prosesproses yang terjadi pada penyisipan pesan teks kedalam citra digital yang dimulai dari pemasukan citra asli sebagai cover image, perhitungan nilai RGB setiap pixel-nya, perhitungan nilai grayscale, perhitungan nilai biner pesan dan penyisipan nilai biner

8 pesan pada posisi masking citra yang menghasilkan stego image seperti pada Gambar Start A Input Cover Image Input Pesan Hitung Lebar Citra (W) Konversi bit pesan ke biner Hitung Tinggi Citra (H) Sisip Bit Pesan ke Citra Grayscale Hitung Dimensi Citra D=W x H Filter Citra grayscale dengan Kernel Hitung Nilai Piksel Citra ( C ) Simpan Citra Hitung Nilai Red Piksel Citra R=C mod 256 Stego Image Hitung Nilai Green Piksel Citra G= (P \ 256) Mod 256 Stop Hitung Nilai Blue Piksel Citra B= (P \ 256 \ 256) Mod 256 Hitung Nilai Grayscale Piksel Citra A Gambar 3.11 Flow chart Penyisipan Pesan

9 Keterangan gambar: Pada file citra (cover image) dilakukan penghitungan komponen nilai RGB dengan operasi modulo 256 terhadap nilai pikselnya. Setelah diperoleh nilai RGB cover image, maka dilakukan penghitungan nilai grayscale dengan cara menjumlahkan nilai RGB per piksel dan hitung nilai rata-ratanya. Setelah nilai grayscale setiap piksel cover image, maka dilakukan menghitung nilai biner file cover image dan nilai biner pesan. Setelah nilai biner citra dan pesan diperoleh, maka dilakukan penggantian bit terakhir setiap komponen nilai piksel citra dengan nilai biner pesan Flow Chart Ekstraksi Flow chart proses ekstraksi penyisip dari cover image dilakukan untuk mengambil pesan dapat dilihat seperti pada Gambar Start Input Stego Image Hitung Jumlah Piksel Stego Image (n) Hitung Nilai Biner Piksel Stego Image Baca Pixel Masking Hitung Nilai pixel Konversi Nilai pixel ke Desimal Stop Gambar 3.12 Flow chart Ekstraksi

10 Keterangan gambar: Pada file citra tersisip (stego image) dilakukan pembacaan nilai pixel pada lokasi masking. Setelah diperoleh nilai pixel, maka dilakukan konversi bit ke bentuk desimal dan hasilnya adalah pesan Perancangan Sistem Rancang sistem yang diusulkan adalah dalam model Diagram Konteks dan Data Flow Diagram (DFD) yang menampilkan kebutuhan sistem serta entitas luar yang terlibat dalam proses penyisipan teks ke dalam citra dengan metode Masking dan Filtering Diagram Konteks Sistem Pada diagram konteks di bawah ini terlihat ada satu entiti luar (external entity) yang terdapat pada perangkat lunak yang dibangun yaitu User. User adalah sebagai pengguna sistem yaitu pemberi masukan berupa data citra (cover image) dan pesan. Setelah proses penyisipan User memperoleh citra tersisip (stego image). Diagram Konteks dapat dilihat seperti pada Gambar Cover Image, Pesan USER Stego Image Cover Image, Pesan Stego Image Perangkat Lunak Steganografi Masking & Filtering Gambar 3.13 Diagram Konteks

11 DFD Level 0 Steganografi Masking & Filtering Data Flow Diagram Level 0 Steganografi Masking & Filtering (DFD Level 0) adalah suatu diagram menggambarkan proses penyisipan pesan ke dalam file citra (cover image) sampai menghasilkan citra tersisip (stego image) sebagai file citra yang telah disisipkan pesan. DFD Level 0 dapat dilihat seperti pada Gambar USER Cover image 1.1 Hitung Nilai Piksel Citra Stego Image Pesan Nilai Piksel 1.7 Filter Citra Dengan Kernel 1.4 Konversi Pesan ke Biner 1.2 Konversi Nilai Piksel ke RGB Nilai Biner Pesan Nilai Biner Pesan Nilai RGB 1.6 Ganti Piksel Mask dengan Bit Pesan Nilai Biner Pesan 1.5 Ganti Nilai Pesan ke Biner Posisi Piksel 1.3 Masking Gambar 3.14 DFD Level 0 Steganografi Masking & Filtering

12 DFD 0 Ekstraksi DFD Level 0 Ekstraksi adalah suatu diagram menggambarkan proses pembacaan file citra tersisip (stego image) untuk menampilkan pesan penyisip. DFD Level 0 Ekstraksi dapat dilihat seperti pada Gambar USER Stego image 1.1 Hitung Nilai Piksel Nilai Piksel Pesan 1.2 Konversi Nilai Piksel Nilai Piksel 1.4 Konversikan Nilai Masking Ke Desimal Nilai Piksel Masking 1.3 Baca Nilai Piksel Masking Gambar 3.15 DFD Level 0 Ekstraksi Perancangan Antarmuka (interface) Perancangan antar muka adalah rancangan tampilan yang menghubungkan pengguna (user) dengan komputer dengan bantuan program. Salah satu syarat pembuatan antar muka adalah berorientasi pada mudah digunakan (user friendly) serta informatif.

13 Rancangan Menu Utama Rancangan Menu Utama merupakan tampilan yang pertama kali muncul saat program dijalankan. Pada rancangan ini terdapat menu Steganografi, Help, About dan Quit. Steganografi berfungsi untuk menjalankan program penyisipan file citra, About berfungsi untuk menampilkan keterangan seputar aplikasi yang dibangun, Help berfungsi untuk menampilkan informasi bantuan dan Quit berfungsi untuk keluar dari sistem. Rancangan Menu Utama terlihat seperti pada Gambar Steganografi Help About Quit Judul Skripsi Gambar Pembukaan Nama Penulis Rancangan Steganografi Gambar 3.16 Rancangan Menu Utama Rancangan Steganografi berfungsi sebagai penyisipan pesan yang berformat.txt ke dalam file citra yang berformat BMP maupn JPG. Fungsi tombol yang terdapat pada rancangan ini adalah: Tombol Ambil Citra adalah tombol untuk melakukan pemangilan file citra cover dari memori komputer dan menampilkannya pada picture box, tombol Proses untuk melakukan proses penyisipan, tombol Bersih untuk melakukan pembersihan tampilan dan tombol Keluar untuk menutup tampilan. Rancangan Steganografi dapat dilihat seperti pada Gambar 3.17.

14 Tampilan Citra Sebelum Penyisipan Pesan xxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxx Tampilan Citra Setelah Penyisipan Nama File xxxxxxxxxxxxxxxxx Nama File xxxxxxxxxxxxxxxxx Path File xxxxxxxxxxxxxxxxx Path File xxxxxxxxxxxxxxxxx Jumlah Karakter Pesan xxxx Dimensi Citra xxxx Ukuran File Citra xxxx Ambil Ci Proses Simpan Batal Keluar Gambar 3.17 Rancangan Steganografi Rancangan Help Rancangan Help adalah tampilan sederhana yang hanya memiliki satu tombol yaitu tombol Keluar. Rancang ini berguna untuk menampilkan informasi tentang tata cara pengoperasian aplikasi yang dijelaskan tahap demi tahap. Untuk lebih jelasnya rancangan Help dapat dilihat seperti pada Gambar Judul Skripsi Tata Cara Pengoperasian Sistem Keluar Gambar 3.18 Rancangan Help

15 Rancangan About Rancangan About ini berfungsi menampilkan informasi tentang profil penulis. Profil penulis meliputi biodata penulis serta data-data akademik. Rancangan About dapat dilihat seperti pada Gambar 3.19 berikut ini. Judul Skripsi Profil Penulis Keluar Gambar 3.19 Rancangan About

16 BAB 4 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN SISTEM 4.1 Implementasi Implementasi perangkat lunak metode Masking-Filtering dalam pengamanan data teks terdiri dari tampilan hasil rancangan dan penulisan program dimulai dari program Menu Utama, Masking Filtering, Help dan About Tampilan Menu Utama Tampilan Menu Utama merupakan tampilan yang muncul setelah menjalankan program pnyisipan pesan. Tampilan ini berisi judul skripsi, gambar latar serta tampilan menu. Tampilan Menu terdiri dari Help, About serta tombol Exit untuk menutup halaman menu utama. Tampilan Menu Utama dapat dilihat pada Gambar 4.1. Gambar 4.1 Tampilan Menu Utama

17 4.1.2 Tampilan Awal Steganografi Tampilan Awal Steganografi merupakan tampilan berguna untuk melakukan proses penyisipan pesan ke dalam file citra. Tampilan Awal Steganografi dapat dilihat pada Gambar 4.2. Tampilan 4.2 Tampilan Awal Steganografi Keterangan: 1. Untuk memasukkan file citra yang hendak disisipin teks dengan memilih tombol Ambil Citra. 2. Tombol Proses berfungsi untuk melakukan proses penyisipan. 3. Tombol Simpan berfungsi untuk melakukan penyimpanan file stego image. 4. Tombol Batal berfungsi untuk membersihkan data citra, pesan penyisip dan hasil proses dari tampilan. 5. Tombol Quit berfungsi untuk menutup halaman StegosCitra dan kembali ke tampilan Menu.

18 4.1.3 Tampilan Pemilihan File Citra Tampilan Pemilihan File Citra merupakan tampilan kotak dialog yang muncul jika dilakukan pemilihan tombol Ambil Citra berguna untuk melakukan pengambilan file citra dari komputer. Tampilan Kotak Dialog Pemilihan File Citra dapat dilihat pada Gambar 4.3. Tampilan 4.3 Tampilan Kotak Dialog Pemilihan File Citra Setelah kotak dialog muncul, maka lakukan pemilihan file citra yang hendak disisipi pesan Tampilan Data File Citra Tampilan Data file Citra merupakan tampilan berguna untuk menampilkan data file citra yang akan diproses serta melakukan proses ekstraksi dan penyisipan pesan ke file citra. Tampilan Data File Citra dapat dilihat pada Gambar 4.4.

19 Tampilan 4.4 Tampilan Data File Citra Keterangan: Setelah dilakukan pemilihan file citra, maka selanjutnya masukkan pesan penyisip pada kotak pesan penyisip dan untuk melakukan proses penyisipan, pilih tombol <Proses>. Setelah pemilihan tombol <Proses> maka hasilnya dapat dilihat seperti pada Gambar 4.5. Tampilan 4.5 Tampilan Proses Penyisipan

20 Keterangan: Proses yang terjadi adalah ekstraksi citra dari stream citra file citra. Prosesnya dapat dilihat pada progres bar dan proses frame yang tampil. Setelah proses ekstrasi dan penyisipan selesai, maka tombol <Save> dalam keadaan aktif (enabled) seperti pada Gambar 4.6. Tampilan 4.6 Tampilan Hasil Penyisipan Tampilan About Tampilan About berfungsi untuk menampilkan data-data judul dan penulis skripsi. Pada tampilan ini terdapat tempat untuk menampilkan judul perangkat lunak serta gambaran singkat tentang profil penulis. Tampilan About dapat dilihat pada Gambar 4.7. Tampilan 4.7 Tampilan About

21 Keterangan: Isi tampilan About adalah teks yang berisi nama penulis, NIM, program studi, jurusan serta nama perguruan tinggi penulis. Tampilan ini tidak memiliki listing program Tampilan Help Pada Tampilan Help terdapat tempat untuk menampilkan tampilan bantuan untuk menjalankan aplikasi. Tampilan Help dapat dilihat pada Gambar 4.8. Tampilan 4.8 Tampilan Help Keterangan: Isi tampilan Help adalah teks yang berisi tahap-tahap pekerjaan yang harus dilalui sampai mendapatkan hasil berupa citra stegos maupun citra original-nya kembali. Tampilan ini tidak memiliki listing program.

22 4.2 Pengujian Sistem Pengujian dilakukan terhadap file citra dengan ukuran dimensi dan ukuran file (file size) citra dan pesan yang bervariasi Penyisipan dengan citra MyHomes.bmp Dimensi 320 x250 Size = 256 Kb Penyisipan ini dilakukan untuk ukuran pesan < 100 karakter seperti pada Gambar 4.9. Gambar 4.9 Tampilan Penyisipan Citra dimensi 230 x Penyisipan dengan citra Soldier.bmp Dimensi 494 x 348 Size = 504 Kb Penyisipan ini dilakukan untuk ukuran pesan > 100 karakter seperti pada Gambar 4.10.

23 Gambar 4.10 Tampilan Penyisipan Citra dimensi 494 x 348 Size = 504 Kb Penyisipan dengan citra Amarah.bmp Dimensi 540 x 405 Size = 640 Kb Penyisipan ini dilakukan untuk ukuran pesan > 100 karakter seperti pada Gambar Gambar 4.11 Tampilan Penyisipan Amarah dimensi 540 x 405 Size = 640 Kb

24 4.2.4 Ekstrasi Pesan dengan Stego Image Amarah.bmp Proses ekstraksi pesan dari stego image menghasilkan pesan dan cover image dengan perubahan pada dimensi citranya dapat dilihat pada Gambar Gambar 4.12 Tampilan Ekstraksi-1 Proses ekstraksi yang kedua juga menghasilkan pesan dan cover image dengan perubahan pada dimensi citranya dapat dilihat pada Gambar Gambar 4.13 Tampilan Ekstraksi-2

25 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Dari hasil penelitian yang telah penulis lakukan atas pembuatan perangkat lunak metode Masking-Filtering dalam pengamanan data teks, maka penulis dapat diambil kesimpulan bahwa perangkat lunak ini: a. Melakukan penyisipan pada cover image dengan format BMP yang berukuran 260 Kb dengan panjang pesan 402 karakter dengan hasil stego image yang berukuran sama. b. Melakukan ekstraksi pesan penyisip dari file stego image dan menghasilkan pesan yang sama dengan aslinya yaitu panjang pesan 402 karakter. c. Stego image yang diekstrak dapat dikembalikan seperti citra asli atau cover image namun dengan dimensi yang telah berubah. 5.2 Saran Adapun saran-saran dari penulis adalah: 1. Mengimplementasikan metode Masking Filtering pada file multimedia. 2. Agar menambah efisiensi file kompresi antara lain algoritma Huffman maupun arithmetic encoding. 3. Menambah kemampuan perangkat lunak agar dapat memproses citra dengan ukuran yang lebih besar dari 540 x 405 piksel.