Gambar 13 Pembangkitan ROI Audio dari 4.wav Dimulai dari Titik ke i = 1,2,,2L K, j = 1,2,,2 p.

Transkripsi

1 Lokalisasi Kerusakan Watermarked audio diserang dengan white noise sepanjang detik menggunakan Audacity. Kemudian watermarked audio yang rusak dibandingkan dengan watermarked audio yang belum diserang. Untuk lokalisasi kerusakan, dibangkitkan Test = { test(i) }, i=,,,l K p yang dapat memperlihatkan area yang rusak. Hal yang harus diperhatikan untuk melakukan lokalisasi kerusakan adalah bahwa panjang W * = {w * (i)}, i =,,,L K harus berukuran (/) p kali panjang watermarked audio. Test dibangkitkan dengan cara berikut: i =,,,L K, j =,,, p. p, HASIL DAN PEMBAHASAN Parameter-Parameter yang Digunakan Penelitian ini menggunakan parameterparameter berikut: L=5, P=, Q=6, α=8, p=, µ=.9, dan x =0.48. Matriks pencampur yang digunakan adalah sebagai berikut: Audio ROI dibangkitkan dari titik tertentu. Untuk membangkitkan barisan m, diperlukan dua parameter, yaitu initial vector dan coefficient vector. Initial vector yang digunakan adalah [ 0] dan coefficient vector yang digunakan adalah [ ]. Citra yang digunakan sebagai watermark adalah LogoIPB.gif dengan ukuran dan dikonversi terlebih dahulu menjadi citra biner berdimensi 6 pixel oleh program. Gambar menunjukkan gambar LogoIPB.gif versi biner.. sinyal suara ROI yang dibangkitkan dari titik ke 0000 hingga L- titik selanjutnya. Gambar 4 merupakan ROI audio dengan panjang L yang berhasil dibangkitkan. Gambar Pembangkitan ROI Audio dari 4.wav Dimulai dari Titik ke Gambar 4 ROI Audio. Tool untuk Menyisipkan dan Mengekstraksi Watermark serta Melakukan Lokalisasi Kerusakan Gambar 5, Gambar 6, dan Gambar 8 merupakan tool yang dikembangkan untuk proses penyisipan dan ekstraksi watermark serta lokalisasi kerusakan. Gambar 6 merupakan tool untuk menjalankan FastICA. Tool untuk FastICA ini dapat diunduh di dan digunakan untuk pemisahan sinyal tercampur. Tool FastICA digunakan dalam proses ekstraksi untuk membantu penggunaan tool ekstraksi watermark. Gambar Watermark Citra Biner. Host audio yang digunakan untuk adalah 4.wav. Host audio memiliki sample rate sebesar 4400 Hz dan bits per sample 6 bit. Audio ROI dibangkitkan dari titik ke 0000 sebanyak L titik. Pada Gambar terlihat Gambar 5 Tool untuk Penyisipan Watermark. 7

2 Gambar 6 Tool untuk Ekstraksi Watermark. Pengujian Kualitas dan Kemiripan antara Host Audio dan Watermarked Audio Pengujian kualitas watermarked audio dilakukan dengan perhitungan SNR, yaitu perbandingan antara sinyal asli dan noise. Pengujian dilakukan pada lima pasang host audio dan watermarked audio. Tabel menunjukkan nilai SNR dari kelima pasang audio. Mengacu pada International Federation of the Phonographic Industry (IFPI), SNR dari sinyal watermarked audio harus lebih dari 0 db (Ketcham & Vongpradhip 007). Nilai SNR pada kelima percobaan sudah sesuai dengan ketentuan yang berlaku dari IFPI. Hal ini berarti bahwa teknik audio watermarking pada penelitian ini tidak merusak kualitas audio yang akan disisipi watermark. Tabel Nilai SNR Watermarked Audio Nama File Sample Rate (Hz) Bits per sample (bit) SNR (db).wav wav wav wav wav Gambar 7 Tool untuk Menjalankan FastICA. Gambar 8 Tool untuk Lokalisasi Kerusakan. Gambar 9 Selisih Nilai Absolut antara Host Audio dan Watermarked Audio. Pengujian kemiripan antara host audio dan watermarked audio dilakukan dengan dua cara, yaitu perbandingan plot sinyal antara host audio, watermarked audio, serta selisih nilai absolut keduanya dan teknik survey. Gambar 9 merupakan hasil pengujian dengan cara perbandingan plot sinyal host audio, watermarked audio, serta selisih nilai absolut dari kedua sinyal tersebut. Range selisih nilai sinyal tersebut berkisar antara Teknik survey mengambil lima responden 8

3 berlatar belakang sama, dan menggunakan speaker yang sama untuk memperdengarkan kedua sinyal audio tersebut (speaker Acer Aspire 90-5AG6Mi). Dari hasil percobaan, tidak ada responden yang menyatakan adanya perbedaan antara host audio dan watermarked audio. Pengujian terhadap perubahan ukuran audio sebelum dan sesudah disisipi watermark juga dilakukan. Penyisipan watermark dilakukan pada lima berkas audio yang berbeda. Hasil pengujian menunjukkan bahwa tidak ada perubahan ukuran berkas sebelum dan sesudah dilakukan penyisipan watermark. Perbandingan Watermark Asli dengan Watermark Hasil Ekstraksi Gambar 0 dan Gambar menunjukkan perbandingan watermark asli dan watermark hasil ekstraksi. Seperti sudah disebutkan pada Tinjauan Pustaka, FastICA memisahkan sinyal suara yang tercampur menjadi sinyal suara estimasi yang mirip dengan aslinya. Seperti pada penelitian Ma et al. 008, penelitian inipun menghasilkan pola yang sama antara watermark ROI audio asli dan watermark ROI audio hasil ekstraksi dengan range nilai berbeda sehingga ukuran kesamaannya tidak diukur secara kuantitatif. lain resampling, requantizing, lowpass filtering, white noising pada watermarked audio, dan pengubahan format audio menggunakan Audacity. Resampling dilakukan dengan mengubah sample rate pada watermarked audio. Sample rate yang akan digunakan adalah 050 Hz, 4000 Hz, 4000 Hz, Hz, dan Hz. Requantizing dilakukan dengan mengubah bits per sample menjadi 8 bit, 4 bit, dan bit. White noise yang diberikan pada watermarked audio adalah sepanjang detik. Serangan perubahan format dilakukan dengan cara mengubah format watermarked audio menjadi *.mp dan dikembalikan lagi menjadi *.wav untuk melakukan proses ekstraksi. Ukuran matriks audio yang awalnya 6556 (Audio X), setelah pengubahan format ukurannya menjadi 6685 (Audio Y). Agar Audio Y dapat diekstraksi maka ukurannya dipotong sehingga sama dengan ukuran semula dengan ketentuan berikut: Gambar 0 Watermark ROI Audio Asli (Atas) dan Watermark ROI Audio Hasil Ekstraksi (Bawah). Gambar Watermark Citra Biner Asli (Kiri) dan Watermark Citra Biner Hasil Ekstraksi (Kanan). Analisis Uji Ketahanan Tabel menunjukkan perbandingan watermark hasil ekstrasi dari watermarked audio yang terkena dan tidak terkena serangan. Serangan yang diujicobakan antara di mana n_selisih bernilai minimum. Ukuran kesamaan antara watermark ROI audio asli dan terekstraksi belum dapat dihitung secara kuantitatif. Hal ini dikarenakan proses ICA menghasilkan sinyal dengan pola mirip namun range amplitudo antara watermark ROI audio asli dan terekstraksi bisa berbeda. Oleh karena itu, ukuran kesamaan antara keduanya saat ini hanya bisa diukur dengan kemampuan mata manusia. Ukuran kesamaan antara watermark citra biner asli dan terekstraksi dapat diukur dengan menghitung nilai PSNR, yaitu perbandingan antara watermark citra biner asli dan terekstraksi. Dari seluruh percobaan, nilai PSNR yang dihasilkan adalah tidak terhingga karena watermark citra biner terekstraksi identik dengan watermark citra biner asli. Lokalisasi Kerusakan Penelitian ini juga bertujuan untuk melokalisasi kerusakan pada watermarked audio. Watermarked audio diberi serangan white noise sepanjang detik pada area tertentu menggunakan Audacity. 9

4 Jenis Serangan terhadap Watermarked Audio Tabel Perbandingan antara Watermark Asli dan Hasil Ekstraksi Watermark ROI Audio Hasil Ekstraksi Watermark Citra Biner Hasil Ekstraksi Tanpa Serangan Lowpass filtering 05 Hz Requantizing 8 bit Requantizing 4 bit Requantizing bit Resampling 050 Hz Resampling 4000 Hz Resampling 4000 Hz Resampling Hz Resampling Hz Pengubahan format *.wav - *.mp - *.wav White Noise detik 0

5 Lokalisasi kerusakan terhadap watermarked audio berhasil dilakukan di mana area yang rusak dapat dideteksi. Gambar 8 dan Gambar 9 menunjukkan perbandingan antara watermarked audio yang tidak diserang dan watermarked audio yang mengalami white noising. Gambar 0 menunjukkan lokalisasi kerusakan pada lokasi yang tepat. Gambar Watermarked Audio. Area rusak Gambar Tampered Watermarked Audio. Gambar 4 Lokalisasi Watermarked Audio. Waktu Eksekusi Deteksi area rusak Kerusakan Waktu penyisipan dan ekstraksi watermark serta lokalisasi kerusakan dihitung dalam spesifikasi perangkat keras yang berbeda. Tabel menunjukkan perbedaan waktu yang digunakan. Percobaan untuk masing-masing proses dilakukan sebanyak kali. Berikut ini adalah spesifikasi perangkat keras yang digunakan untuk membandingkan waktu eksekusi: Spesifikasi Perangkat Keras a Intel Core Duo processor T5550 (.8 GHz, 667 MHz FSB, MB L cache b RAM GB DDR Spesifikasi Perangkat Keras a Intel Pentium 4 CPU.00GHz b RAM 5 MB DDR Proses penyisipan watermark dilakukan secara otomatis oleh tool di mana pengguna hanya menginputkan host audio, citra, dan parameter-parameter yang diperlukan. Di lain pihak proses ekstraksi watermark masih menggunakan beberapa langkah yang dilakukan secara manual sehingga waktu yang diperlukan untuk ekstraksi lebih banyak daripada waktu yang diperlukan untuk penyisipan. Proses lokalisasi kerusakan juga menggunakan beberapa langkah awal ekstraksi sebelum proses lokalisasi kerusakan dieksekusi. Tabel Proses Penyisipan Watermark Ekstraksi Watermark Lokalisasi Kerusakan Waktu Eksekusi dalam Spesifikasi Perangkat Keras yang Berbeda Waktu Eksekusi Spesifikasi (menit) Waktu Eksekusi Spesifikasi (menit) Tabel menunjukkan perbedaan waktu eksekusi proses dengan menggunakan spesifikasi perangkat keras yang berbeda. Komputer dengan spesifikasi pertama lebih cepat dalam mengeksekusi ketiga proses. Berikut ini merupakan rata-rata selisih waktu eksekusi untuk proses: penyisipan watermark, yaitu.6 detik, ekstraksi watermark, yaitu.87 detik, dan lokalisasi kerusakan, yaitu.48 detik. Kesimpulan KESIMPULAN DAN SARAN Teknik penggabungan ROI audio dan citra biner sebagai watermark dapat digunakan untuk digital audio watermarking karena nilai SNR yang dihasilkan untuk mengukur kualitas watermarked audio berada di atas 0 db. Hal ini berarti bahwa teknik audio watermarking pada penelitian ini tidak merusak kualitas audio yang akan disisipi watermark. FastICA dapat digunakan dalam proses ekstraksi watermark di mana watermark ROI audio hasil ekstraksi memiliki pola yang sama dengan aslinya dengan range amplitudo yang berbeda dan watermark citra biner hasil ekstraksi identik dengan aslinya berdasarkan perhitungan dengan PSNR. Serangan-serangan yang diberikan pada watermarked audio sama sekali tidak merusak watermark citra biner hasil ekstraksi. Watermark citra biner asli dan