STUDI DAN IMPLEMENTASI WATERMARKING CITRA DIJITAL DENGAN PENDEKATAN DISCRETE COSINE TRANSFORM

Transkripsi

1 STUDI DAN IMPLEMENTASI WATERMARKING CITRA DIJITAL DENGAN PENDEKATAN DISCRETE COSINE TRANSFORM SKRIPSI Oleh Lie Albert Januar Linarco PROGRAM GANDA MATEMATIKA DAN TEKNIK INFORMATIKA BINUS UNIVERSITY JAKARTA 2010

2 STUDI DAN IMPLEMENTASI WATERMARKING CITRA DIJITAL DENGAN PENDEKATAN DISCRETE COSINE TRANSFORM SKRIPSI diajukan sebagai salah satu syarat untuk gelar kesarjanaan pada Program Ganda Jenjang Pendidikan Strata 1 Oleh Lie Albert Januar Linarco PROGRAM GANDA MATEMATIKA DAN TEKNIK INFORMATIKA BINUS UNIVERSITY JAKARTA 2010 ii

3 STUDI DAN IMPLEMENTASI WATERMARKING CITRA DIJITAL DENGAN PENDEKATAN DISCRETE COSINE TRANSFORM SKRIPSI oleh Lie Albert Januar Linarco disetujui oleh Pembimbing Wikaria Gazali, S.Si., MT. D0225 Diaz D. Santika, Ir., M.Sc., Dr. D1159 PROGRAM GANDA TEKNIK INFORMATIKA DAN MATEMATIKA UNIVERSITAS BINA NUSANTARA JAKARTA 2010

4 KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Kuasa, atas kasih karunia yang dilimpahkan-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini tepat pada waktunya. Skripsi ini disusun untuk memenuhi persyaratan kurikulum Sarjana Strata Satu (S1) pada Jurusan Teknik Informatika Matematika, Fakultas Sains dan Teknologi, Binus University, Jakarta. Dalam menulis skripsi ini, yang diberi judul STUDI DAN IMPLEMENTASI WATERMARKING CITRA DIJITAL DENGAN PENDEKATAN DISCRETE COSINE TRANSFORM, penulis telah mendapat banyak bantuan serta dukungan dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini, penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih kepada : 1. Keluarga tercinta yang telah memberikan dukungan doa, semangat dan perhatian yang sangat berarti. 2. Bapak Diaz D. Santika, Ir., M.Sc., Dr., selaku Dosen pembimbing yang telah meluangkan waktu untuk memberikan bimbingan dan pengarahan kepada penulis dalam penulisan skripsi ini. 3. Bapak Wikaria Gazali, S.Si., MT., selaku Dosen pembimbing yang telah meluangkan waktu untuk memberikan bimbingan dan pengarahan kepada penulis dalam penulisan skripsi ini. 4. Bapak Prof. Dr. Ir. Harjanto Prabowo, MM, selaku Rektor BINUS University 5. Ibu Dr. Ho Hwi Chie, S.Pd., M.Sc., selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi BINUS University. 6. Bapak Ir. Sablin Yusuf, M.Sc., M.Comp.Sc., selaku Dekan Fakultas Ilmu Komputer BINUS University. 7. Bapak Ramir Santos Austria, MAEd., selaku Ketua Jurusan Matematika BINUS University. 8. Bapak Fredy Purnomo, S.Kom., M.Kom., selaku Ketua Jurusan Teknik Informatika BINUS University. 9. Bapak Ngarap Imanuel Manik, Drs.,M.Kom., selaku Koordinator Mata Kuliah Program Ganda Matematika Teknik Informatika dan Statistika Teknik Informatika BINUS University. 10. Seluruh dosen BINUS University yang telah memberikan bimbingan dan tuntunan selama penulis menjadi mahasiswa di BINUS University. 11. Rekan-rekan sekelas PAW angkatan 2005 yang telah memberikan bantuan dan dukungan kepada penulis. 12. Rekan-rekan Nippon Club yang telah memberikan bantuan dan dukungan kepada penulis. vii

5 13. Kepada semua pihak yang telah membantu penulis dalam penyusunan skripsi ini baik secara langsung maupun tidak langsung tidak dapat disebutkan satu persatu. Penulis menyadari bahwa skripsi ini jauh dari sempurna. Dalam beberapa hal masih perlu adanya perbaikan sehingga dapat memberikan hasil yang memuaskan. Oleh karena itu kritik dan saran yang membangun sangat penulis harapkan. Akhir kata penulis berharap skripsi ini dapat memberikan ide baru kepada setiap orang yang membacanya serta bermanfaat untuk pengembangan selanjutnya yang berguna bagi perkembangan dunia informatika dan matematika di Indonesia. Jakarta, 9 Maret 2010 Penulis Lie Albert Januar Linarco viii

6 DAFTAR ISI Halaman Abstrak Kata Pengantar Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar Daftar Lampiran vi vii ix xi xii xiv BAB 1 PENDAHULUAN Latar Belakang Masalah Ruang Lingkup Tujuan dan Manfaat Tujuan Manfaat Metodologi Penelitian Sistematika Penulisan 3 BAB 2 LANDASAN TEORI Citra Dijital Pengertian Citra Dijital Jenis Citra Dijital Joint Photographic Experts Group (JPEG) JPEG Hak Cipta Watermarking Dijital Pengertian Watermarking Dijital Kriteria Watermarking Dijital Pembagian Watermarking Dijital Manfaat Watermarking Dijital Proses Watermarking Dijital Metode Watermarking Least Significant Bit (LSB) Patchwork Discrete Cosine Transform (DCT) Discrete Fourier Transform (DFT) Discrete Wavelet Transform (DWT) Metode Perhitungan Kualitas Citra Rekayasa Piranti Lunak 33 BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN Analisis Prosedur Penyisipan Watermark Ruang Warna Watermark Dijital 38 ix

7 3.2.3 Algoritma Penyisipan Watermark Algoritma Pendeteksian Watermark Pengurutan Zig-Zag Perancangan Program Aplikasi Hierarki Menu Perancangan Diagram Transisi (STD) Perancangan Layar Rancangan Layar Utama Rancangan Layar Menu Insert Rancangan Layar Menu Detect Rancangan Layar Menu Manual Rancangan Layar Menu About 53 BAB 4 IMPLEMENTASI DAN EVALUASI Spesifikasi Umum Mekanisme Kerja Sistem Menu Utama Menu Insert Menu Detect Menu Manual Menu About Implementasi Algoritma Watermark Hasil Pengujian 63 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran 72 DAFTAR PUSTAKA 76 RIWAYAT HIDUP 78 LAMPIRAN x

8 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 4.1 Tabel Hasil Manipulasi File Watermarked (a=0,1) 64 Tabel 4.2 Tabel Hasil Manipulasi File Watermarked (a=0,2) 66 Tabel 4.3 Pengecekan Nilai PSNR antara Host Image dengan Watermarked 69 (a=0,1) Tabel 4.4 Pengecekan Nilai PSNR antara Host Image dengan Watermarked 70 (a=0,2) xi

9 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Sistem Koordinat pada Citra Dijital 5 Gambar 2.2 Matriks 2D Citra Keabuan 6 Gambar 2.3 Proses Penulisan dan Pembacaan Kode dari Pembentukan JPEG 12 Gambar 2.4 Proses Penyisipan Informasi dengan Watermarking Dijital 18 Gambar 2.5 Proses Ekstraksi Watermarking 18 Gambar 2.6 Delapan Basis Vektor untuk DCT dengan n=8 22 Gambar Basis Fungsi dari 2D-DCT Matriks 8x8 23 Gambar 2.8 Magnitude 26 Gambar 2.9 Dekomposisi Wavelet Diskrit Pada Sinyal Satu Dimensi 28 Gambar 2.10 Skala 2 Dimensi Transformasi Wavelet Diskrit 30 Gambar 2.11 Perbandingan Metode-metode Watermarking Dijital 32 Gambar 3.1 Algoritma Penyisipan Watermark 40 Gambar 3.2 Algoritma Pendeteksian Watermark 41 Gambar 3.3 Pengurutan Zig-Zag 42 Gambar 3.4 Hierarki Menu 43 Gambar 3.5 Rancangan Menu Utama 43 Gambar 3.6 Diagram Transisi Menu Utama 44 Gambar 3.7 Rancangan Menu Watermark 44 Gambar 3.8 Diagram Transisi Submenu Watermark 45 Gambar 3.9 Rancangan Submenu Help 45 Gambar 3.10 Diagram Transisi Submenu Help 46 Gambar 3.11 Diagram Transisi Layar Utama 47 Gambar 3.12 Diagram Transisi Layar Insert 48 Gambar 3.13 Diagram Transisi Layar Detect 49 Gambar 3.14 Rancangan Layar Utama 50 Gambar 3.15 Rancangan Layar Insert 51 Gambar 3.16 Rancangan Layar Detect 52 Gambar 3.17 Rancangan Layar Manual 53 Gambar 3.18 Rancangan Layar About 53 Gambar 4.1 Tampilan Menu Utama 55 Gambar 4.2 Tampilan Menu Insert 56 Gambar 4.3 Tampilan Menu Detect 57 Gambar 4.4 Tampilan Menu Manual 57 Gambar 4.5 Tampilan Menu About 58 Gambar 4.6 Host Image 59 Gambar 4.7 Watermark 59 Gambar 4.8 Host Image dalam Ruang Warna YCbCr 59 Gambar 4.9 Elemen Luminance dari Host Image 60 Gambar 4.10 Host Image pada Domain Frekuensi 60 Gambar 4.11 Watermark setelah Ditransformasikan 61 Gambar 4.12 Matriks satu Baris Host Image dan Watermark 61 Gambar 4.13 Citra Watermarked Dalam Ruang Luminance 62 Gambar 4.14 Citra Watermarked 62 xii

10 Gambar 4.15 Perbandingan Watermark Asli dengna Watermark Hasil 62 Ekstraksi xiii

11 DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1 Listing Program L.1 xiv