Studi dan Implementasi Video Watermarking dengan Mekanisme Adaptive Embedding

Transkripsi

1 Studi dan Implementasi Video Watermaring dengan Meanisme Adaptive Embedding Fetty Fitriyanti.L, Suhono H. Supangat Multimedia and Cyberspace Engineering Research Group Kelompo Keahlian Tenologi Informasi Seolah Teni Eletro dan Informatia Institut Tenologi Bandung Abstrasi Penyebaran data berbentu video dijital berupa culian film, video lip, video yang berisi review dari suatu produ seperti video produ omersial semain mara di internet. Video yang disebarluasan perlu diprotesi untu menghindari penyalahgunaan ha-cipta dan pelanggaran huum. Watermaring merupaan teni untu menyembunyian sejumlah pola biner yang aca ataupun tida aca, sehingga diataan sebagai dijital watermar(tanda air), yang disisipan edalam data sebagai cara untu melindungi Ha Atas Keayaan Inteletual (HAKI). Meanisme Adaptive yang diusulan diembangan dari sema adaptive yang telah ada. Pada maalah ini watermar disisipan pada omponen DC yang diuantisasi dengan nilai acuan. Untu meningatan robustness(etangguhan) serta perceptual invisibility(enampaan), meanisme adapative dengan melauan modifiasi nilai uantisasi serta menerapan Bloc Truncation Coding(BTC) pada dijital watermar. Hasil percobaan memperlihatan sema watermaring yang diusulan memenuhi arateristi watermar yaitu robust(tangguh) dan invisible(ta tampa). Kata Kunci : Adaptive Watermaring, Bloc Truncation Coding(BTC), DC component,jpeg Quantization 1. PENDAHULUAN Pesatnya perembangan tenologi multimedia dan jaringan omputer secara langsung memudahan pembuatan dan pendistribusian onten dijital, dalam watu bersamaan timbul isu baru yaitu penyalahgunaan ha cipta, dan Ha Atas Keayaan Inteletual(HAKI). Oleh arena itu dijital watermar diperenalan sebagai salah satu solusi dari masalah perlindungan ha cipta onten multimedia. Watermar dijital adalah sebuah tanda yang bersifat permanen yang dileatan dalam sebuah data dijital(citra tunggal, potongan video atau audio), yang memunginan seseorang membuat pernyataan tentang epemilian atas onten dijital tersebut, missal mengenai distributor ataupun tambahan informasi terait dengan onten dijital yang dibuat. Untu apliasi perlindungan ha-cipta, sebuah watermar dijital harus memilii riteria dasar seperti transparency(etidanampaan), pada onten dijital yang disisipan watermar onten tersebut secara penglihatan manusia(human Visual System) tida berbeda dan e-indonesia Initiative 28 (eii28) Konferensi dan Temu Nasional Tenologi Informasi dan Komuniasi untu Indonesia Mei 28, Jaarta robustness(etangguhan), watermar yang disisipan pada onten dijital sulit dihilangan ecuali terjadi perubahan drastic terhadap onten dijital yang dienali dengan adanya perubahan secara Human Visual System(sistem penglihatan manusia) Pada maalah ini, aan dijelasan pendeatan video watermaring di ranah freuensi, pendeatan ini mengambil informasi freuensi setiap frame untu menjamin etangguhan dan transparansi dari dijital watermar. Sebuah Bloc Classification dirancang berdasaran smoothness dan edge character blo. Sementara itu modifiasi index biner diperenalan dalam proses menyisipan informasi watermar pada oefisien freuensi DC. Estrasi multi- frame membutian bahwa sebuah dijital watermar dapat diungap dengan ondisi data video yang disisipi watermar. Video yang telah di-watermar hampir realtif sama dengan video awal sebelum di-watermar, maa teni ini dipandang cuup robust(tangguh) dari serangan terhadap video watermaring. 1

2 2. Teni Adaptive Video Watermaring Teni Adaptive Video Watermaring yang dilauan adalah menyisipan dijital watermar e dalam omponen DC disetiap blo dalam setiap frame, berdasaran riteria smoothness dan edge character dari setiap blo[1]. if ( T T ) class = flat bloc else class = detailed bloc. dan sgn( x ) = 1 if x, sgn( x ) = 1 if x, sgn( x ) = if x=. T = 3.Matrix uantisasi dan EdgeMatrix dapat dilihat pada Gbr. 2[1]. 3. Kriteria Sema Video Watermar Sema Watermaring pada video dijital harus memenuhi riteria sebagai beriut[1]: - Invisibility, watermar pada data video harus memilii sifat tida dapat dilihat dengan mata(invisible) - Robustness, watermar sulit dihilangan, jia watermar dihilangan maa ualitas penampaan video aan berurang sehingga data video tida bernilai - Real time processing, sema watermaring menjamin penyisipan dan proses estrasi watermar secara sistem watu nyata(real-time),diarenaan jumlah data yang besar pada video - Interoperability, sema watermaring untu data video yang dimampatan harus dapat digunaan untu data video yang belum dimampatan. 4. Sema Penyisipan Watermar Sema watermar pada maalah ini memilii 2 hal penting. Pertama, robustness dapat dicapai jia watermar disisipan pada omponen DC, arena omponen DC apasitas penampaan oleh Human Visual System yang lebih besar dibandingan omponen-omponen AC.Kedua, saat oefisien DCT diuantisasi dengan suatu nilai referensi,hasil yang didapat sama persis dengan sebelum diuantisasi. Gbr. 1 memperlihatan sema penyisipan watermar. Pertama, frame-frame video dibagi menjadi blo-blo beruuran 8x8,setiap blo ditransformasi e domain DCT.Selanjutnya setiap blo dilasifiasian berdasaran smoothness dan edge character. (a) (b) Gbr. 2 (a) Quantization Matrix, Q m (b) Edge Mas Matrix Untu menyisipan watermar edalam omponen DC, C (,) dilauan penghitungan C% (,) = Integer Round [1]. Berdasaran Bloc Classification, Q = 12 if blo dilasifiasian sebagai elas flat, otherwise Q = 16. Kemudian menerapan operasi modulo-2 pada C% (,) untu memetaannya edalam bentu biner[2] ) C (,) = C% (,) mod 2 (2) Proses menyisipan watermar w dilauan dengan memodifiasi indes biner menjadi oefisien baru C% (,) C ( ) ( ) ( ), w, if Cˆ, w, + = % (3) C C, otherwise 5. Pembangitan Watermar Bit-bit pesan yang dileatan pada data video didapat dengan melauan operasi xor, gambar yang dipilih sebagai unci di-xor dengan oefisien biner DC dari setiap blo yang aan dileatan watermar. Kunci di-generate dengan menggunaan algoritma Bloc Truncation Coding(BTC) untu mendapatan unci dengan bentu biner. Q 6. Estrasi Watermar Gbr. 1 Sema video watermaring Bloc Classification ditentuan melalui rumus beriut[1]: 7 7 Cij % EdgeMasij T = i= i= 7 7 sgn ( Cij %(, ) ) i= i= (, ). (, ) (1) Prosedur pengestrasian watermar, dimulai dengan membagi setiap frame edalam blo-blo beruuran 8x8,emudian setiap blo dilauan transformasi DCT. Selanjutnya dilauan prosedur bloc classification, seperti pada proses penyisipan watermar. Kemudian oefisien acuan Q yang didapat dari frame-frame yang diwatermar, digunaan untu meng-uantisasi C (,) dari e-indonesia Initiative 28 (eii28) Konferensi dan Temu Nasional Tenologi Informasi dan Komuniasi untu Indonesia Mei 28, Jaarta 2

3 frame-frame watermar. Untu mendapatan watermar w, didapat dengan rumus beriut[1]: w = LSB ( C (,) ) (4) (,) C, dengan Q dari bloc classification. Prosedur Estrasi watermar dapat dilihat pada Gbr. 3. C = hasil uantisasi ( ) Gbr 3. Sema Estrasi Watermar 7. Hasil Pengujian Implementasi dilauan berdasaran Gbr1. Simulasi omputer dilauan dengan menggunaan MATLAB 7..1, hasil simulasi digunaan untu menilai inerja dari sema adaptive yang diusulan. Beriut hasil simulasi dari sema yang diusulan, pada Gbr4. 8. Kesimpulan Berdasaran hasil percobaan dapat disimpulan, watermar yang disisipan pada domain freuensi aan lebih robust dibandingan pada domain spatial. Penyisipan pada domain freuensi terutama pada omponen DC perlu memperhatian class yang ditentuan dari bloc classification. Watermar dapat tahan terhadap serangan ompresi dengan tingat ualitas sebesar 5%.Hal ini diarenaan sema adaptive memang dirancang agar sesuai dengan ompresi MPEG-2 yang mana ualitas ompresi aan bernilai 5% dari aslinya. 9. Daftar Pustaa [1]. Xiangwei Kong, Yu Liu and Huajian Liu, Adaptive Video Watermaring Scheme, Department of Electronic Engineering, Dalian University of Technology, Dalian, 11623, China, 21 [2]. Kuo-Cheng Liu and Chun-Hsien Chou, "Robustness Comparison of Color Image Watermaring Schemes in Uniform and Non-uniform Color Spaces", IJCSNS International Journal of Computer Science and Networ Security, Vol.7 No.7, July 27, page [3]. Hao-Xian Wang and Zheng-Ming Lu, Robust Blind Video Watermaring With Adaptive Embedding Mechanism, ICIC International Journal of Innovative Computing Information and Control, Vol. 1,No.2, June 25, page (a) Frame watermar tanpa ompresi (b) Frame watermar dengan ompresi 5% (c) Hasil estrasi watermar(a) (d) Hasil estrasi watermar(a) Gbr 4. Hasil Simulasi Sema Adaptive Embedding Berdasaran hasil simulasi watermar masih dapat robust pada ompresi 5%. Seperti yang dapat dilihat pada Gbr 4, pola dari watermar masih dapat dienali sedangan invisibility/imperceptible watermar memenuhi riteria HVS. Tabel beriut menunjuan PSNR(Pea Signal to Noise ratio) Test Sequence PSNR Frame wm ompresi 5% db Frame wm ompresi 25% db e-indonesia Initiative 28 (eii28) Konferensi dan Temu Nasional Tenologi Informasi dan Komuniasi untu Indonesia Mei 28, Jaarta 3

4 e-indonesia Initiative 28 (eii28) Konferensi dan Temu Nasional Tenologi Informasi dan Komuniasi untu Indonesia Mei 28, Jaarta 4

5 e-indonesia Initiative 28 (eii28) Konferensi dan Temu Nasional Tenologi Informasi dan Komuniasi untu Indonesia Mei 28, Jaarta 5