ANALISI DIGITAL AUDIO WATERMARKING MENGGUNAKAN METODE DISCRETE WAVELET TRANSFORM ( DWT ) SKRIPSI ALEXANDRO NABABAN

Transkripsi

1 ANALISI DIGITAL AUDIO WATERMARKING MENGGUNAKAN METODE DISCRETE WAVELET TRANSFORM ( DWT ) SKRIPSI ALEXANDRO NABABAN PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER DEPARTEMEN ILMU KOMPUTER FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2011

2 iii ANALISIS DIGITAL AUDIO WATERMARKING MENGGUNAKAN METODE DISCRETE WAVELET TRANSFORM ( DWT ) SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Komputer ALEXANDRO NABABAN PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER DEPARTEMEN ILMU KOMPUTER FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2011

3 iv PERSETUJUAN Judul : ANALISIS DIGITAL AUDIO WATERMARKING DENGAN MENGGUNAKAN METODE DISCRETE WAVELET TRANSFORM ( DWT ). Kategori : SKRIPSI Nama : ALEXANDRO NABABAN Nomor Induk Mahasiswa : Program Studi : SARJANA (S1) ILMU KOMPUTER Departemen : ILMU KOMPUTER Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Komisi Pembimbing : Diluluskan di Medan, Pembimbing 2 Pembimbing 1 Dian Rahmawaty, S. Si, M. Kom Maya Silvi Lydia, B. Sc, M. Sc NIP NIP Diketahui/Disetujui oleh Program Studi S1 Ilmu Komputer Ketua, Dr. Poltak Sihombing, M.Kom NIP

4 v PERNYATAAN ANALISIS DIGITAL AUDIO WATERMARKING DENGAN MENGGUNAKAN METODE DISCRETE WAVELET TRANSFORM ( DWT ). SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, 10 September 2011 Alexandro Nababan

5 vi PENGHARGAAN Puji syukur saya ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan rahmat dan anugerah-nya, sehingga saya dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini tepat pada waktunya. Skripsi ini merupakan salah satu syarat yang wajib diselesaikan guna meraih gelar Sarjana Komputer pada jurusan S1 Ilmu Komputer Universitas Sumatera Utara. Adapun judul yang diangkat penulis dalam skripsi ini adalah Analisis Digital Audio Watermarking Menggunakan Metode Discrete Wavelet Transform ( DWT ). Tidak dapat dipungkiri bahwa dalam penyelesaian skripsi ini tidak luput dari camput tangan banyak pihak yang telah memberikan bantuan dan motivasi bagi penulis. Maka, dalam kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Ketua Jurusan S1 Ilmu Komputer, Bapak Dr. Poltak Sihombing, M. Kom. sekaligus selaku dosen penguji pada penyempurnaan skripsi ini. 2. Ibu Maya Silvi Lydia, B. Sc., M. Sc., selaku pembimbing sekaligus Sekretaris Jurusan S1 Ilmu Komputer,serta Ibu Dian Rachmawati, S. Si, M. Kom., yang telah memberikan panduan dan penuh kepercayaan kepada penulis untuk menyelesaikan skripsi ini. 3. Bapak Ir. Arman Sani, M. T. Selaku dosen penguji yang telah memberikan panduan ringkas, padat, dan profesional kepada penulis guna menyempurnakan skripsi ini. 4. Dekan dan Pembantu Dekan Fakultas MIPA beserta para pegawai/staf S1 Ilmu Komputer. 5. Keluarga tercinta, Ayahanda Hasiholan Nababan dan Ibunda Norberta Samosir, S. Pd, serta adik adik saya yang saya sayangi Heryanto Nababan, Andi Owen Nababan, dan Yunita Nababan yang selalu memberikan doa, dukungan, perhatian, kasih sayang yang tulus,

6 vii pengorbanan yang tidak ternilai harganya serta dukungan moril dan materil selama kehidupan penulis. 6. Sahabat sahabat terbaik, David Roberto Siburian, Indra Purba, Souchi Juneda, Febriza Aditya Pratama, dan Nurizka Siregar yang selama ini telah berbagi doa, semangat, suka maupun duka dengan penulis. 7. Teman teman seperjuangan, mahasiswa S1 Ilmu Komputer stambuk 2007 secara khusus Sovi Khadifa, Sari Juita, Widya Astika, Syaulina Azmi, Alfi Albar Lubis, Alam P. Simatupang, Dely Utari, yang telah banyak berbagi ilmu, memberikan bantuan, saran, kritikan, semangat, inspirasi, dukungan serta mewarnai kenangan selama masa kuliah yang tak akan terlupakan bagi penulis. 8. Semua pihak yang terlibat langsung ataupun tidak langsung yang tidak dapat penulis ucapkan satu per satu yang telah membantu penyelesaian skripsi ini. Penulis menyadari bahwa dalam penyelesaian skripsi ini masih jauh dari sempurna. Untuk itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun guna menyempurnakan di masa mendatang. Akhirnya penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi pribadi penulis, keluarga, masyarakat, dan negara. Medan, 25 Oktober 2011 Penulis

7 viii ABSTRAK Watermarking adalah cara penyembunyian pesan rahasia yang disisipkan kedalam suatu media / file, yang dimaksudkan untuk melindungi sebuah karya cipta terhadap penyalahgunaan atau penggunaan secara ilegal (pembajakan). Perkembangan watermarking sudah sangat pesat, ditandai dengan adanya berbagai metode watermarking, salah satunya metode Discrete Wavelet Transform ( DWT ) yang merupakan pengembangan dari seri wavelet. Dalam metode ini, audio file akan didigitalisasi terlebih dahulu dan akan dilakukan sampling terhadap suatu file audio lalu mengalami proses dekomposisi untuk setiap matriks dengan filter Haar setelah dikonversikan kedalam bentuk hexadecimal, lalu melalui proses rekonstruksi dengan filter low pass filter dan high pass filter. Hingga akhirnya dilakukan penyisipan terhadap suatu pesan. Setelah berkas audio di-watermarking akan dilakukan berbagai pengujian, salah satunya dengan pengujian SNR ( Signal to Noise Ratio ) untuk melihat berapa besar pengaruh noise terhadap file akhir ter-watermarking. Juga dilakukan pengujian terhadap responden untuk mengetahui tingkat imperceptibility oleh alat indra manusia terhadap berbagai file audio yang ter-watermarking. Kata Kunci : watermarking, hak cipta intelektual, Discrete Wavelet Transform (DWT), digitalisasi, tapis pererata bawah, tapis pererata atas, SNR ( Signal to Noise Ratio ), imperceptibility

8 ix DIGITAL AUDIO WATERMARKING ANALYSIS BASED ON DISCRETE WAVELET TRANSFORM ( DWT ) METHOD ABSTRACT Watermarking is a way of hiding a secret message by inserted into a media / file, which is intended to protect a copyrighted work against misuse or illegal use (piracy). The development of watermarking has been very rapid, marked by a variety of watermarking methods, one method of Discrete Wavelet Transform (DWT) which is the development of wavelet series. In this method, the audio files will be digitized first and sampling will be conducted on an audio file and then undergo a process of decomposition for each matrix with Haar filters after conversion into hexadecimal form, and then through the process of reconstruction to filter low pass filter and high pass filters. Until finally the insertion of a message. After in-watermarking audio files will be a variety of testing, one of them by testing the SNR (Signal to Noise Ratio) to see how big the influence of noise on the final file was watermarking. Also conducted tests to determine the level of the respondents imperceptibility by means of human senses to various audio files that were watermarking.. Keyword : watermarking, intellectual property rights, Discrete Wavelet Transform, matrix, Haar filter, SNR ( Signal to Noise Ratio.

9 x DAFTAR ISI Halaman Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar ii iii iv vi vii viii x xi Bab 1 Pendahuluan 1.1 Latar Belakang Rumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian Metodologi Penelitian Sistematika Penulisan 6 Bab 2 Tinjauan Pustaka 2.1 Dasar Audio Tipe Digital Audio Format Wave ( wav ) Spesifikasi Wa Struktur File Wav Header File Wav Chunk File Wav Chunk Format Chunk Data Format WAVE PCM Watermarking Metode Watermarking Aplikasi Watermarking Trade-off Watermarking Domain Penerapan Watermarking Watermarking Pelabelan Hak Cipta Proses Watermarking Teknik Watermarking dengan RSPPMC Transformasi Sinyal Metode Discrete Cosine Transform 33

10 xi 2.9 Wavelet Transformasi Wavelet Continue Wavelet Transform Discrete Wavelet Transform Multi Level Wavelet Transform 37 Bab 3 Analisis 3.1 Analisis Analisis File Wav Dekomposisi ( Decomposition ) Penyisipan Rekonstruksi Ekstraksi ( Extraction ) Rekonstruksi dari hasil Ekstraksi Flowchart Sistem 59 Bab 4 Implementasi dan Pengujian 4.1 Implemenatasi Pengujian Pengujian I Pengujian II Pengujian III Pengujian IV Pengujian V Pengujian VI Perbandingan Hasil Koreksi dan Hasil Kuesioner 64 Bab 5 Kesimpulan dan Saran 5.1 Kesimpulan Saran 67 Daftar Pustaka 68 Lampiran

11 xii DAFTAR TABEL Halaman 2.1 Frekuensi sample dan kualitas suara Nilai Jenis Chunk RIFF Format Chunk RIFF Nilai-Nilai Chunk Format File WAV Format Data Chunk Nilai Amplitudo Audio Tabel ASCII Perbandingan File Host dan Pesan 64

12 xiii DAFTAR GAMBAR Halaman 2.1 Konversi Sinyal Analog ke Digital Konversi Sinyal Digital ke Analog Format File WAVE Struktur Chunk RIFF Format File Audio WAVE Intepretasi File Audio WAVE Watermarking Image Trade-Off Watermarking Perbedaan Watermarking Proses Watermarking Proses Ekstrak dengan Data Asli Proses Ekstrak tanpa Data Asli Jenis Label pada saat Watermarking Hasil Verifikasi Watermarking dengan kuantisasi Faktor Skala Wavelet Data File Audio WAVE Dalam Hexa Representasi Nilai Amplitudo Audio Matriks Nilai Sample Audio Host Matriks Transformasi Haar Matriks Transformasi filter Haar Matriks Filter Dekomposisi Haar Matriks Hasil Perkalian Dengan Filter Dekomposisi Haar Matriks D Matriks D Matriks Hasil Perkalian Dengan Filter Dekomposisi Haar Matriks D Matriks D Matriks D Matriks D6 Penyisipan Matriks Sample Audio Terkonstruksi Matriks Filter Low Pass dan High Pass Perkalian Matriks Filter Low Pass dan High Pass Matriks Audio Hasil Rekonstruksi Perkalian Matriks Filter Low Pass dan High Pass Matriks Audio Hasil Rekonstruksi Matriks Hasil Rekonstruksi Matriks Data Audio Asli Ekstraksi Matriks Filter Dekomposisi Haar Ekstraksi Matriks Hasil Perkalian Dengan Filter Haar Ekstraksi 53

13 3.25 Matriks D2 Ekstraksi Matriks D3 Ekstraksi Matriks Hasil Perkalian Dengan Filter Dekomposisi Haar Ekstraksi Matriks D5 Ekstraksi Matriks D6 Ekstraksi Matriks Sample audio Terkonstruksi Perkalian Matriks Filter Low Pass dan High Pass Matriks Audio Hasil Rekonstruksi Perkalian Matriks Filter Low Pass dan High Pass Matriks Audio Hasil Rekonstruksi Matriks Nilai Sample Audio Host Flowchart Proses Watermarking Metode DWT Pesan Proses Membaca file Audio wav Pesan Proses Selesai Audio yang telah selesai di-watermarking 60 xiv