BAB II TINJAUAN PUSTAKA

DAFTAR ISI HALAMAN PENGESAHAN... PERNYATAAN... PRAKATA... DAFTAR ISI... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR TABEL... DAFTAR LAMPIRAN... DAFTAR SINGKATAN... INTISARI... ABSTRACT... BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Rumusan Masalah... 4 1.3 Batasan Masalah... 4 1.4 Tujuan Penelitian... 4 1.5 Hipotesa Penelitian... 4 1.6 Manfaat Penelitian... 5 1.7 Keaslian Penelitian... 5 1.8 Kontribusi Penelitian... 6 1.9 Sistematika Penulisan... 6 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Kajian Steganografi sebagai Teknik Penyembunyian Informasi... 9 ii iii iv vi x xiii xvi xvii xviii 2.1.1 Penyembunyian informasi menjaga kerahasiaan dan integritas. 12... 2.1.2 Steganografi salah satu teknik untuk melindungi pesan rahasia. 12... 2.1.3 Penerapan steganografi diberbagai bidang... 12... 2.2 Jenis-jenis Steganografi Citra... 13 2.2.1 Steganografi berdasarkan domain... 13...... xix

2.2.2 Steganografi domain spasial... 13...... 2.2.3 Steganografi domain transformasi... 14...... 2.2.4 Steganografi domain spasial dan transformasi... 15...... 2.2.5 Steganografi 2 (dua) tingkatan... 15...... 2.3 Pemampatan Citra Steganografi... 15 2.4 Tingkat Capacity, Fidelity, dan Imperceptibility Citra Cover... 16 2.5 Ragam Metrik Steganografi... 17 2.6 Perbandingan Metode yang diusulkan dengan Metode Sebelumnya... 18 2.6.1 Steganografi Citra BPCS... 21...... 2.6.2 Steganografi Citra DCT... 21...... 2.6.3 Steganografi Citra LSB... 21...... 2.6.4 Steganografi Citra SSLDC... 21...... 2.6.5 Steganografi Citra Dua Tingkat... 22...... 2.6.6 Steganografi Citra yang diusulkan... 25...... BAB III LANDASAN TEORI 3.1 Penyembunyian Informasi (information hiding)... 27 3.2 Citra Digital (digital image)... 28 3.3 Least Significant Bit (LSB)... 30 3.4 Discrete Cosine Transform (DCT)... 33 3.5 Kompresi Citra (image compression)... 36 3.5.1 Rasio Kompresi... 37...... 3.5.2 Teknik Kompresi... 38...... 3.6 Pengukuran Kualitas Citra... 40 3.6.1 Signal to Noise Ratio (SNR)... 40...... 3.6.2 Normalized cross Correlation (NC)... 41...... BAB IV METODE STEGANOGRAFI CITRA BERTINGKAT (SCB) 4.1 Kedudukan Metode SCB... 42 4.1.1 Sifat dan Kombinasi Input/Output... 42 4.1.2 Media Penyembunyian Informasi... 42 vii

4.1.3 Domain... 43 4.1.4 Jenis Cover... 44 4.2 Framework Steganografi Citra Bertingkat... 45 4.2.1 Proses Encoding... 46 4.2.2 Proses Decoding... 50 4.3 Metodologi Pengembangan SCB... 54 4.3.1 Pengumpulan Data... 54 4.3.2 Pemilihan Algoritma Steganografi LSB dan DCT... 54 4.3.3 Perancangan Subsistem SCB... 55 4.4 Skenario Pengujian Metode SCB... 55 4.4.1 Uji Parameter Fungsional SCB... 56 4.4.2 Uji Ketahanan (Robustness)... 58 4.4.3 Steganalysis... 58 BAB V IMPLEMENTASI METODE SCB 5.1 SubSistem Penyembunyian... 59 5.1.1 Encoding level-1... 59 5.1.2 Encoding level-2... 61 5.2 SubSistem Pengurai... 63 5.2.1 Decoding level-1... 63 5.2.2 Decoding level-2... 64 5.3 SubSistem Serangan... 65 5.3.1 Cropping terhadap citra stego... 66 5.3.2 Rotating terhadap citra stego... 67 5.3.3 Filtering (Median) terhadap citra stego... 67 5.3.4 JPEG Compression terhadap citra stego... 68 BAB VI UJI METODE SCB DAN ANALISIS HASIL 6.1 Objek Penelitian... 71 6.1.1 Penyembunyian Pesan (Encoding)... 75 6.1.2 Ekstraksi Pesan (Decoding)... 78 viii

6.2 Pengukuran Tingkat Capacity dan Hasilnya... 82 6.3 Pengukuran Tingkat Fidelity... 84 6.3.1 Pengujian Ketahanan Citra melalui operasi Cropping... 84 6.3.2 Pengujian Ketahanan Citra melalui operasi Rotating... 85 6.3.3 Pengujian Ketahanan Citra melalui operasi Median Filtering... 86 6.3.4 Pengujian Ketahanan Citra melalui operasi JPEG Compression... 87 6.3.5 Hasil Pengukuran Tingkat Fidelity... 88... 6.4 Pengukuran Tingkat Recovery dan Hasilnya... 89 6.5 Pengukuran Tingkat Imperceptibility... 90 6.5.1 Kuesioner Penelitian... 91 6.6 Perbandingan Metode SCB dengan Steganografi Citra Cover Tunggal.. 91 6.7 Steganalysis... 113 BAB VII KESIMPULAN DAN SARAN 7.1 Kesimpulan... 118 7.2 Saran-saran... 120 DAFTAR PUSTAKA... 122 ix

DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Kerangka Struktur Penyembunyian Informasi, diadaptasi dari Cheddad(2010)... 9 Gambar 2.2 Kategori Steganografi Citra (Morkel, 2005)... 10 Gambar 2.3 Encoder(Sharma, 2010)... 23 Gambar 2.4 Decoder (Sharma, 2010)... 24 Gambar 3.1 Keamanan Informasi dan hirarkhinya, diadaptasi dari Kawaguchi(1998)... 27 Gambar 3.2 Konversi sistem koordinat citra diskrit... 28 Gambar 3.3a Least Significant Bit (LSB)... 31 Gambar 3.3b Grid pixel dari citra 8-bit... 31 Gambar 3.3c Contoh proses penyisipan pada LSB... 32 Gambar 3.4 Konsep DCT/IDCT, Courtesy : www.xilinx.com... 34 Gambar 3.5 Frequency Middle-band (FM)... 35 Gambar 4.1 Framework Metode Steganografi Citra Bertingkat (SCB)... 45 Gambar 4.2a Proses Encoding Metode SCB... 47 Gambar 4.2b Proses Encoding-1 menggunakan LSB... 48 Gambar 4.2c Proses Encoding-2 menggunakan DCT... 49 Gambar 4.3a Proses Decoding Metode SCB... 51 Gambar 4.3b Proses Decoding-1 menggunakan DCT... 52 Gambar 4.3c Proses Decoding-2 menggunakan LSB... 53 Gambar 5.1 Citra cover object... 60 Gambar 5.2 Source Code Penyembunyian Teks... 60 Gambar 5.3 Stego object / Label... 60 Gambar 5.4 Citra Label (stego object)... 61 Gambar 5.5 Citra cover image... 61 Gambar 5.6 Source Code Penyembunyian Citra... 62 Gambar 5.7 Citra Stego Image... 63 x

Gambar 5.8 Source Code Ekstraksi Citra... 64 Gambar 5.9 Source Code Ekstraksi Teks... 65 Gambar 5.10 Cover Object... 65 Gambar 5.11 Perhitungan SNR-Cropping... 66 Gambar 5.12 Nilai SNR citra hasil cropping... 66 Gambar 5.13 Citra hasil proses cropping... 66 Gambar 5.14 Perhitungan SNR-Rotating(+)... 67 Gambar 5.15 Nilai SNR citra hasil rotating... 67 Gambar 5.16 Citra hasil proses rotating... 67 Gambar 5.17 Perhitungan SNR-Median Filtering... 68 Gambar 5.18 Nilai SNR citra hasil median filtering... 68 Gambar 5.19 Citra hasil median filtering... 68 Gambar 5.20 Perhitungan SNR-JPEG Compression... 69 Gambar 5.21 Nilai SNR citra JPEG Compression... 69 Gambar 5.22 Citra JPEG Compression... 69 Gambar 5.23 Perhitungan nilai NC... 70 Gambar 6.1 Capacity citra sa64.bmp... 82 Gambar 6.2 Capacity citra sam64.bmp dan banyaknya pesan (message)... 82 Gambar 6.3 Capacity citra KAMP512.bmp... 83 Gambar 6.4 Capacity KAMP512.bmp dan banyaknya pesan (message)... 83 Gambar 6.5 Stego image (a).vs. citra hasil cropping (b1)... 84 Gambar 6.6 Histogram stego image.vs. citra hasil cropping... 85 Gambar 6.7 Nilai SNR citra hasil cropping... 85 Gambar 6.8 Stego image (a).vs. citra hasil rotating (b2)... 85 Gambar 6.9 Histogram stego image.vs. citra hasil rotating... 86 Gambar 6.10 Nilai SNR citra hasil rotating... 86 Gambar 6.11 Stego image (a).vs. citra hasil median filtering (b3)... 86 Gambar 6.12 Histogram stego image.vs. citra hasil median filtering... 87 Gambar 6.13 Nilai SNR citra hasil median filtering... 87 xi

Gambar 6.14 Stego image (a).vs. citra hasil JPEG Compression (b4)... 87 Gambar 6.15 Histogram stego image.vs. citra hasil JPEG Compression... 88 Gambar 6.16 Nilai SNR citra hasil JPEG Compression... 88 Gambar 6.17 Citra Label Hasil Ekstraksi... 89 Gambar 6.18 Grafik Perbandingan Bentuk Visual Citra Jpeg25... 92 Gambar 6.19 Grafik Perbandingan Bentuk Visual Citra Jpeg50... 93 Gambar 6.20 Grafik Perbandingan Bentuk Visual Citra Jpeg75... 94 Gambar 6.21 Grafik Perbandingan Bentuk Visual Citra Jpeg100... 95 Gambar 6.22 Grafik Perbandingan Bentuk Visual Citra LowPass Filtering... 96 Gambar 6.23 Grafik Perbandingan Bentuk Visual Citra Median Filtering... 97 Gambar 6.24 Grafik Perbandingan Kecerahan dari Citra Jpeg25... 99 Gambar 6.25 Grafik Perbandingan Kecerahan dari Citra Jpeg50... 100 Gambar 6.26 Grafik Perbandingan Kecerahan dari Citra Jpeg75... 101 Gambar 6.27 Grafik Perbandingan Kecerahan dari Citra Jpeg100... 102 Gambar 6.28 Grafik Perbandingan Kecerahan dari Citra LowPass Filtering... 103 Gambar 6.29 Grafik Perbandingan Kecerahan dari Citra Median Filtering... 104 Gambar 6.30 Grafik SNR Attack Metode SCB... 106 Gambar 6.31 Grafik SNR Attack Pembanding (Cover Tunggal)... 107 Gambar 6.32 Grafik SNR Encoding SCB (Cover Ganda)... 109 Gambar 6.33 Grafik SNR Encoding Pembanding (Cover Tunggal)... 110 Gambar 6.34 Capacity citra LENA512.bmp (25%)... 111 Gambar 6.35 Capacity citra LENA512.bmp (50%)... 112 Gambar 6.36 Capacity citra LENA512.bmp (75%)... 112 Gambar 6.37 User Interface stegdetect... 113 Gambar 6.38 Mendeteksi citra : LENA25%.jpg - Sensitivity = 10.00... 113 xii

DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Penggunaan metrik steganografi, diadaptasi dari Hmood (2010)... 17 Tabel 2.2 Perbandingan metode yang diusulkan dengan metode steganografi lainnya... 20 Tabel 3.1 Substitusi Nilai Bit LSB... 32 Tabel 3.2 Nilai SNR... 40 Tabel 4.1 SCB berdasarkan Sifat dan Kombinasi Input/Output (I/O)... 42 Tabel 4.2 SCB berdasarkan Media Penyembunyian Informasi... 43 Tabel 4.3 SCB berdasarkan Domain... 43 Tabel 4.4 SCB berdasarkan Jenis Cover dan Modifikasi dalam proses Embedding. 44 Tabel 5.1 Hasil ekstraksi Label dalam nilai NC (Normalized Correlation)... 70 Tabel 6.1 Obyek Penelitian... 71 Tabel 6.2 Message (bas.txt)... 72 Tabel 6.3 Cover Object (sa64.bmp)... 72 Tabel 6.4 Cover Object (uty64.bmp)... 72 Tabel 6.5 Cover Image (KAMP512.bmp)... 73 Tabel 6.6 Cover Image (LENA512.bmp)... 73 Tabel 6.7 Cover Image (GEDU512.bmp)... 74 Tabel 6.8 Cover Image (SAWA512.bmp)... 74 Tabel 6.9 Cover Image (CORP512.bmp)... 74 Tabel 6.10 Message, Cover Object, Cover Image, dan Stego Image... 75 Tabel 6.11 Eksperimen (encoding): Message, Cover Object, Stego Object, Cover Image, Stego Image, SNR value, dan Picture Quality... 76 Tabel 6.12 Stego Image, Citra Label, dan File Teks... 78 Tabel 6.13 Message Hasil Ekstraksi... 79 Tabel 6.14 Eksperimen (decoding): Stego Image, Stego Object, NC value, Text File, dan Text Message... 80 Tabel 6.15 Pesan (message)... 82 Tabel 6.16 Kapasitas Citra dan Penggunaannya... 83 Tabel 6.17 Hasil ekstraksi Label dalam nilai NC (Normalized Correlation)... 90 xiii

Tabel 6.18 Petunjuk Kuesioner... 91 Tabel 6.19 Bentuk Visual Citra Jpeg25 (SCB=Cover Ganda)... 92 Tabel 6.20 Bentuk Visual Citra Jpeg25 (Cover Tunggal)... 92 Tabel 6.21 Bentuk Visual Citra Jpeg50 (SCB=Cover Ganda)... 93 Tabel 6.22 Bentuk Visual Citra Jpeg50 (Cover Tunggal)... 93 Tabel 6.23 Bentuk Visual Citra Jpeg75 (SCB=Cover Ganda)... 94 Tabel 6.24 Bentuk Visual Citra Jpeg75 (Cover Tunggal)... 94 Tabel 6.25 Bentuk Visual Citra Jpeg100 (SCB=Cover Ganda)... 95 Tabel 6.26 Bentuk Visual Citra Jpeg100 (Cover Tunggal)... 95 Tabel 6.27 Bentuk Visual Citra LowPass Filtering (SCB=Cover Ganda)... 96 Tabel 6.28 Bentuk Visual Citra LowPass Filtering (Cover Tunggal)... 96 Tabel 6.29 Bentuk Visual Citra Median Filtering (SCB=Cover Ganda)... 97 Tabel 6.30 Bentuk Visual Citra Median Filtering (Cover Tunggal)... 97 Tabel 6.31 Bentuk Visual Citra : SCB.vs. Pembanding (Cover Tunggal)... 98 Tabel 6.32 Kecerahan dari Citra Jpeg25 (SCB=Cover Ganda)... 99 Tabel 6.33 Kecerahan dari Citra Jpeg25 (Cover Tunggal)... 99 Tabel 6.34 Kecerahan dari Citra Jpeg50 (SCB=Cover Ganda)... 100 Tabel 6.35 Kecerahan dari Citra Jpeg50 (Cover Tunggal)... 100 Tabel 6.36 Kecerahan dari Citra Jpeg75 (SCB=Cover Ganda)... 101 Tabel 6.37 Kecerahan dari Citra Jpeg75 (Cover Tunggal)... 101 Tabel 6.38 Kecerahan dari Citra Jpeg100 (SCB=Cover Ganda)... 102 Tabel 6.39 Kecerahan dari Citra Jpeg100 (Cover Tunggal)... 102 Tabel 6.40 Kecerahan dari Citra LowPass Filtering (SCB=Cover Ganda)... 103 Tabel 6.41 Kecerahan dari Citra LowPass Filtering (Cover Tunggal)... 103 Tabel 6.42 Kecerahan dari Citra Median Filtering (SCB=Cover Ganda)... 104 Tabel 6.43 Kecerahan dari Citra Median Filtering (Cover Tunggal)... 104 Tabel 6.44 Kecerahan dari Citra : SCB.vs. Pembanding (Cover Tunggal)... 105 Tabel 6.45 SNR Attack : SCB (Cover Ganda)... 106 Tabel 6.46 SNR Attack : Pembanding (Cover Tunggal)... 107 Tabel 6.47 SNR Attack : SCB.vs. Pembanding (Cover Tunggal)... 108 Tabel 6.48 SNR Encoding : SCB (Cover Ganda)... 109 xiv

Tabel 6.49 SNR Encoding : Pembanding (Cover Tunggal)... 110 Tabel 6.50 Pengukuran Kapasitas Citra... 111 Tabel 6.51 Steganalysis terhadap Citra : LENA+Message(%) Cover Tunggal... 114 Tabel 6.52 Steganalysis terhadap Citra LENA+sa+m(message)-Cover Ganda (SCB) 115 Tabel 6.53 Steganalysis terhadap Citra KAMP+sa+m(message)-Cover Ganda (SCB) 116 xv

DAFTAR LAMPIRAN LAMPIRAN 1 - Daftar Publikasi... 127 LAMPIRAN 2 - Curriculum Vitae (CV)... 128 LAMPIRAN 3 - Hasil Survei Responden : Bentuk Visual... 130 LAMPIRAN 4 - Hasil Survei Responden : Kecerahan... 149 LAMPIRAN 5 - Analisis Hasil Kuesioner... 169 LAMPIRAN 6 - Kuesioner Penelitian dan Lembar Jawab... 191 LAMPIRAN 7 - Tampilan Data Citra : Bentuk Visual dan Kecerahan... 197 xvi

DAFTAR SINGKATAN BER : Bit Error Rate BMP : Bitmap BPCS : Bit-Plane Complexity Segmentation CAM : Content Addressable Memory CALIC : Context-based Adaptive Lossless/nearly lossless Image Coding db : decibel DCT : Discrete Cosine T ransform DWT : Discrete Wavelet Transform 2-D DWT : 2-Dimension DWT FFT : Fast Fourier Transform HV Test : Human Vision Test IDCT : Invers DCT JPG/JPEG : Joint Photographic Group LOCO-I : LOw COmplexity LOssless COmpression for Images LSB : Least Significant Bit LZW : Lempel-Ziv-Welch MSE : Mean Sequare Error NC : Normalized Correlation PNG : Portable Network Graphics PSNR : Peak Signal to Noise Ratio RGB : Red Green Blue SCB : Steganografi Citra Bertingkat SNR : Signal to Noise Ratio SSLDC : Secure Steganography using LSB, DCT and Compression techniques xvii