BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Masalah Seiring dengan perkembangan zaman dan semakin meluasnya jaringan multimedia, maka proses pengiriman dan pengaksesan citra digital juga semakin mudah. Kemudahan ini membuat setiap orang dapat secara bebas saling bertukar informasi yang mereka inginkan sehingga diperlukan suatu sistem perlindungan terhadap data tersebut. Perlindungan data pada sistem digital dapat berupa metoda criptography dan metode watermarking. Metoda criptography yaitu metoda pengacakan data menjadi chipertext menggunakan suatu kunci criptography. Criptography memusatkan kepada keamanan saat proses penditribusian data. Metode watermarking merupakan metode yang menyisipkan data dengan suatu data watermark. Watermarking memusatkan pada perlindungan hak cipta data tersebut. Watermarking merupakan suatu metoda penyisipan data informasi melalui media watermark berupa text, suara, image, dan video. Penambahan watermark ke dalam suatu materi multimedia tanpa mempengaruhi kualitasnya dapat digunakan sebagai bukti otentik kepemilikan suatu data. Permasalahan yang sering terjadi adalah bagaimana cara penyisipan watermark ke dalam data tanpa mempengaruhi kualitas data yang disisipi sehingga data informasi sulit untuk dideteksi. Penelitian-penelitian sebelumnya telah menggunakan metode DWT (Discrete Wavelet Transform) yang dikombinasikan dengan ICA (Independent Component Analysis) untuk melakukan teknik watermarking. Agar skema watermarking dengan Wavelet-ICA menghasilkan performansi yang baik, hal yang dilakukan pada penelitian sebelumnya adalah mencari dan menentukan nilai koefisien pencampur yang paling optimal untuk citra digital. Selain itu, ada pula yang menyisipkan citra watermark dengan metode Random Generator Number Chaotic (RGN) sebagai penyebar energi pada sinyal watermark. Bernardus S.P.G (111020211) - STT Telkom Bandung 1
Pada Tugas Akhir ini, diusulkan suatu perbaikan performansi dari skema watermarking dengan Wavelet-ICA dengan melakukan pengacakan pada citra watermark sebelum melakukan proses watermarking. Metode yang digunakan pada pengacakan citra watermark adalah menggunakan algoritma RSA. Algoritma RSA merupakan salah satu kunci yang biasa digunakan pada criptography. Algoritma RSA mendasarkan proses enkripsi dan dekripsinya pada konsep bilangan prima dan aritmetika modulo. Pada algoritma RSA, nilai dari kunci enkripsi dan kunci dekripsi sangat bervariasi. Penentuan nilai dari kunci enkripsi dan kunci dekripsi yang paling optimal akan mempengaruhi kualitas dan performansi dari citra watermarking khususnya citra watermark hasil dewatermarking yang berfungsi untuk autentikasi. Metode DWT digunakan pada proses penyisipan (embedding) dan ekstraksi watermark sedangkan metode ICA (Independent Component Analysis) diterapkan untuk proses pendeteksian ekstraksi dari citra watermarking. 1.2. Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang yang dikemukakan diatas, maka masalah yang akan diteliti adalah : Berapa nilai dari kunci enkripsi dan kunci dekripsi dari algoritma RSA yang paling optimal yang akan memberikan performansi yang baik bagi skema watermarking. Bagaimana kualitas citra yang dihasilkan setelah disisipkan watermark yang telah diacak menggunakan algoritma RSA. Bagaimana kehandalan citra hasil watermarking pada saat diberi gangguan berupa derau dan kompresi JPEG. 1.3 Batasan Masalah Batasan - batasan pembahasan Tugas Akhir ini dihubungkan dengan masalah yang diuraikan pada rumusan masalah diatas adalah : Citra digital asli merupakan citra gambar dengan format.bmp, dengan skala warna grayscale 8 bit, berukuran 512 x 256 pixel. Bernardus S.P.G (111020211) - STT Telkom Bandung 2
Watermark yang digunakan merupakan satu buah citra gambar text dengan format.bmp, dengan skala warna grayscale 8 bit dan berukuran 512 x 256 pixel. Proses watermarking menggunakan metode Wavelet dengan proses dekomposisi level 1 dan metode ICA. Analisis Wavelet dilakukan dengan fungsi Wavelet Haar. Sub-band yang dipilih pada proses watermarking adalah sub-band H (High Frequency) pada citra asli dan sub-band L (Low Frequency) pada citra logo. Koefisien pencampur yang digunakan dalam skema watermarking ini adalah 0.8 ; 0.85 ; 0.9 ; 0.99. Pasangan kunci yang digunakan dalam skema watermarking ini adalah yaitu [(7,7); (23,47);(23,263);(29,217)]. Pengujian kehandalan citra digital hasil watermarking dilakukan pada proses dewatermarking setelah citra terkena attack. Attack yang diberikan berupa derau uniform, kompresi JPEG. Dan rescaling. Sebagai ukuran kriteria untuk performansi sistem adalah kriteria obyektif dan kriteria subyektif. Kriteria Obyektif yang digunakan adalah MSE (Mean Square Error) sedangkan MOS (Mean Opinion Score) digunakan sebagai kriteria subyektif. Teknik watermarking akan diimplementasikan menggunakan bahasa pemrograman MATLAB 7. 1.4 Tujuan dan Kegunaan 1.4.1 Tujuan Pelaksanaan Tugas Akhir ini secara umum bertujuan untuk : Merancang dan mensimulasikan sistem Image watermarking menggunakan perangkat lunak yang dapat menyisipkan watermark yang telah diacak sebelumnya menggunakan Algoritma RSA. Melakukan pengujian secara obyektif dan subyektif terhadap kualitas citra digital hasil watermarking. Menguji kualitas sistem image watermarking terhadap noise dan kompresi JPEG. Bernardus S.P.G (111020211) - STT Telkom Bandung 3
1.4.2 Kegunaan Pelaksanaan Tugas Akhir ini bertujuan untuk memperkenalkan salah satu aplikasi dari Algoritma RSA, metode ICA (Independent Component Analysis), dan transformasi Wavelet yaitu pada sistem watermarking selain aplikasi lainnya. Untuk selanjutnya, Tugas Akhir ini diharapkan dapat digunakan sebagai referensi untuk merekomendasikan penggunaan Algoritma RSA untuk keperluan praktis watermarking pada masalah otorisasi (kepemilikan) atau copyright protection, seperti watermarking pada citra medis pada aplikasi Telemedicine. I.5 Metodelogi Penelitian Metodologi yang digunakan dalam penelitian tugas akhir ini adalah : Studi literatur, merupakan tahap pendalaman materi, identifikasi permasalahan dan teori yang berkaitan dengan permasalahan dalam penelitian Pengumpulan data Bertujuan untuk mendapatkan data citra yang akan digunakan sebagai masukan dari sistem. Studi pengembangan aplikasi Bertujuan untuk menentukan metodologi pengembangan sistem yang digunakan dengan pendekatan terstruktur dan melakukan analisa perancangan. Implementasi program aplikasi Bertujuan untuk melakukan implementasi metode pada program aplikasi sesuai dengan perancangan yang telah dilakukan. Analisa performansi Bertujuan untuk melakukan analisa performansi dari skema watermarking dengan citra watermark yang diacak menggunakan algoritma RSA. Pengambilan kesimpulan Bertujuan untuk menarik kesimpulan setelah melakukan percobaan. Bernardus S.P.G (111020211) - STT Telkom Bandung 4
I.6 Sistematika Penulisan Sistematika Penulisan Laporan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut : BAB I Pendahuluan Bab ini menguraikan latar belakang pemilihan topik Tugas Akhir ini, masalah yang dihadapi, batasan - batasan yang ditetapkan berkaitan dengan masalah yang ada, dan tujuan pembahasan Tugas Akhir ini. BAB II Dasar Teori Bab ini menjelaskan teori tentang citra digital serta menguraikan tentang Algoritma RSA, Transformasi Wavelet (DWT), dan ICA yang akan dipakai dalam proses watermarking citra digital. BAB III Perancangan Dan Implementasi Bab ini menguraikan tentang proses perancangan sistem watermarking dengan penyisipan citra watermark pada citra asli. BAB IV Analisa Hasil Watermarking Citra Digital Bab ini memuat tentang analisa terhadap kualitas citra hasil watermarking secara objektif dengan menghitung MSE dan secara subjektif dengan menggunakan MOS. BAB V Kesimpulan dan Saran Bab ini memberikan kesimpulan mengenai hal - hal yang telah dibahas dalam Tugas Akhir ini dan diberikan pula saran-saran untuk pengembangan topik yang dibahas dalam Tugas Akhir ini Bernardus S.P.G (111020211) - STT Telkom Bandung 5