ANALISIS PERBANDINGAN METODE LOW BIT CODING DAN LEAST SIGNIFICANT BIT UNTUK DIGITAL WATERMARKING PADA FILE WMA SKRIPSI SURI SYAHFITRI 091401013 PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013
ANALISIS PERBANDINGAN METODE LOW BIT CODING DAN LEAST SIGNIFICANT BIT UNTUK DIGITAL WATERMARKING PADA FILE WMA SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Komputer SURI SYAHFITRI 091401013 PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013
PERSETUJUAN Judul : ANALISIS PERBANDINGAN METODE LOW BIT CODING DAN LEAST SIGNIFICANT BIT UNTUK DIGITAL WATERMARKING PADA FILE WMA Kategori : SKRIPSI Nama : SURI SYAHFITRI Nomor Induk Mahasiswa : 091401013 Program Studi : SARJANA(S1) ILMU KOMPUTER Departemen Fakultas : ILMU KOMPUTER : FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI (FASILKOM-TI) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Komisi Pembimbing : Diluluskan di Medan, Pembimbing 2 Pembimbing 1 M.Andri Budiman, ST, M.Comp.Sc,MEM Ade Candra, ST, M.Kom NIP. 197510082008011011 NIP. 197909042009121002 Diketahui/Disetujui oleh Program Studi S1 Ilmu Komputer Ketua, Dr. Poltak Sihombing, M.Kom NIP. 196203171991031001
PERNYATAAN ANALISIS PERBANDINGAN METODE LOW BIT CODING DAN LEAST SIGNIFICANT BIT UNTUK DIGITAL WATERMARKING PADA FILE WMA SKRIPSI Saya menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, SURI SYAHFITRI NIM 091401013
PENGHARGAAN Segala puji dan syukur saya ucapkan kepada Allah SWT yang telah memberi rahmat dan karunia-nya sehingga skripsi ini dapat saya selesaikan dalam waktu yang telah ditetapkan. Ucapan terima kasih saya sampaikan kepada semua pihak yang telah membantu saya dalam menyelesaikan skripsi ini baik secara langsung maupun tidak langsung. Pada kesempatan ini saya ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Bapak Prof. Dr. dr. Syahril Pasaribu, DTM&H, Msc(CTM), Sp.A(K) selaku Rektor. 2. Bapak Prof. Dr. Muhammad Zarlis selaku Dekan Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi, serta Pembantu Dekan Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi. 3. Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom, selaku Ketua Program Studi S1 Ilmu Komputer dan Dosen Pembanding I yang telah memberikan kritik dan saran dalam penyempurnaan skripsi ini. 4. Ibu Maya Silvi Lydia, B.Sc, M.Sc selaku Sekretaris Program Studi Ilmu Komputer. 5. Bapak Ade Candra, ST, M.Kom selaku Dosen Pembimbing I yang telah memberikan bimbingan, saran dan masukan kepada saya dalam pengerjaan skripsi ini. 6. Bapak M. Andri Budiman, ST, M.Comp.Sc, MEM selaku Dosen Pembimbing II yang telah memberikan bimbingan, saran dan masukan kepada saya dalam pengerjaan skripsi ini. 7. Ibu Dian Wirdasari, S.Si, M.Kom selaku Dosen Pembanding II yang telah memberikan kritik dan saran dalam penyempurnaan skripsi ini. 8. Seluruh tenaga pengajar dan pegawai di Program Studi S1 Ilmu Komputer Fasilkom-TI USU. 9. Ayahanda Syamsuddin dan Ibunda Sutrisni tercinta yang telah memberikan doa, motivasi, perhatian serta kasih sayang yang tulus serta pengorbanan yang tidak ternilai harganya.
10. Adik yang tersayang Sari Syahfitri, AMKeb serta kepada seluruh keluarga besar yang telah memberikan doa, dukungan dan perhatiannya kepada saya. 11. Seluruh sahabat dan teman-teman S1 Ilmu Kompter khususnya stambuk 2009, terutama kepada Ramrudin, Desi Windato Manurung, Nurul Khairina, Murni Novita Sari, Nur Ainun, Fransiska Angelina Sebayang, Efrienni Tampubolon yang selalu memberikan semangat dan dorongan kepada penulis selama penyelesaia skripsi ini. 12. Rekan-rekan Demisioner Imilkom 2012-2013 yang telah memberikan banyak dukungan dan ilmu kepada penulis. 13. Semua pihak yang terlibat langsung ataupun tidak langsung yang tidak dapat penulis ucapkan satu per satu yang telah membantu penyelesaian skripsi ini. Semoga Allah SWT melimpahkan berkah kepada semua pihak yang telah memberikan bantuan, perhatian, serta dukungan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Medan, 17 Desember 2013 Penulis Suri Syahfitri
ABSTRAK Digital Watermarking adalah suatu teknik penyembunyian atau penanaman data atau informasi yang diperlukan data ke dalam suatu data digital untuk ditumpangi. Dua metode watermarking yang paling sederhana adalah Low Bit Coding dan Least Significant Bit. Low Bit Coding adalah cara yang paling sederhana untuk menyimpan data ke dalam data yang lain, yaitu dengan cara mengganti bit yang paling tidak penting / paling kecil (Least Significant Bits / 4 bit). Sedangkan Least Significant Bit adalah cara menyimpan data ke dalam data lain dengan menggantikan bit terakhir. Penelitian ini akan membandingkan kedua metode tersebut. Pada dasarnya, kedua metode watermarking tersebut sama saja. Namun, peletakan bit pesannya yang berbeda. Pada penelitian ini didapat hasil untuk file Insya Allah.wma pada metode LBC waktu embed adalah 00:00:00.140, waktu extract adalah 00:00:00.036, ukuran 4.44 MB. Pada metode LSB waktu embed adalah 00:00:00.120, waktu extract adalah 00:00:00.035, ukuran 4.44 MB. Katakunci : Watermarking, Low Bit Coding, Least Significant Bit, File WMA.
THE COMPARATIVE ANALYSIS OF LOW BIT CODING AND LEAST SIGNIFICANT BIT METHOD FOR WMA FILE DIGITAL WATERMARKING ABSTRACT Digital watermarking is a techniqueto hide a data or information into a digital data to included. The method of digital watermarking are Low Bit Coding and Least Significant Bit. Low Bit Coding is a method to save a data into another data, the way is replacing the smallest bit (Least Significant Bits / 4 bits). While, Least Significant Bit is the way to save into another data with replacing the last bit. Basically, the system will compare both of them. While, replacing bit of message are different. In this research we get the result for Insya Allah.wma file use LBC method are time for embed is 00:00:00.140, time for extract is 00:00:00.036, and size is 4.44 MB. And if we use LSB method, we get the result are time for embed is 00:00:00.120, time for extract is 00:00:00.035, and size is 4.44 MB. Keywords: Watermarking, Low Bit Coding, Least Significant Bit, WMA files.
DAFTAR ISI Halaman Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar ii iii iv vi vii viii xi xii Bab 1 Pendahuluan 1.1 Latar Belakang 1 1.2 Perumusan Masalah 2 1.3 Batasan Masalah 2 1.4 Tujuan Penelitian 2 1.5 Manfaat Penelitian 3 1.6 Metode Penelitian 3 1.7 Diagram Alir Penelitian 4 1.8 Sistematika Penulisan 5 Bab 2 Tinjauan Pustaka 2.1 Digital Watermarking 6 2.1.1 Sejarah Watermarking 6 2.1.2 Jenis-Jenis Citra Digital 8 2.1.3 Aplikasi Citra Watermarking 9 2.1.4 Kriteria Watermark yang Bagus 10 2.1.5 Cara Kerja Watermark 11 2.2 Format File Audio WMA 12 2.3 Metode Low Bit Coding (LBC) 12 2.4 Metode Least Significant Bit (LSB) 13 2.5 Notasi Asimtotik (Θ, O, Ω) 14 2.6 Tinjauan Penelitian yang Relevan 15 Bab 3 Analisis Dan Perancangan Sistem 3.1 Analisis Permasalahan 18 3.2 Analisis Kebutuhan Sistem 19 3.2.1 Analisis Kebutuhan Fungsional Sistem 19 3.2.2 Analisis Kebutuhan Non-Fungsional Sistem 19 3.3 Pemodelan 19 3.3.1 Pemodelan dengan Menggunakan Use Case Diagram 20 3.3.1.1 Use Case Embed dengan LSB 21 3.3.1.2 Use Case Embed dengan LBC 21 3.3.1.3 Use Case Extract dengan LSB 22
3.3.1.4 Use Case Extract dengan LBC 23 3.3.2 Pemodelan dengan Menggunakan Activity Diagram 24 3.3.2.1 Activity Diagram Embed dengan LSB 24 3.3.2.2 Activity Diagram Embed dengan LBC 25 3.3.2.3 Activity Diagram Extract dengan LSB 25 3.3.2.4 Activity Diagram Extract dengan LBC 26 3.3.3 Pemodelan dengan Menggunakan Sequence Diagram 27 3.3.3.1 Sequence Diagram Embed dengan LSB 27 3.3.3.2 Sequence Diagram Embed dengan LBC 27 3.3.3.3 Sequence Diagram Extract dengan LSB 28 3.3.3.4 Sequence Diagram Extract dengan LBC 28 3.4 Perancangan Sistem 29 3.4.1 Flowchart Sistem 29 3.4.1.1 Flowchart Gambaran Umum Sistem 29 3.4.1.2 Flowchart Proses Embed dengan LSB 30 3.4.1.3 Flowchart Proses Embed dengan LBC 31 3.4.1.4 Flowchart Proses Extract dengan LSB 32 3.4.1.5 Flowchart Proses Extract dengan LBC 33 3.4.2 Rancangan Antar Muka 34 3.4.2.1 Antar Muka Form Menu Utama 34 3.4.2.2 Antar Muka Form Method 35 3.4.2.2.1 Low Bit Coding 35 3.4.2.2.2 Least Significant Bit 37 3.4.2.3 Antar Muka Form Extract 38 3.4.2.3.1 Low Bit Coding 39 3.4.2.3.2 Least Significant Bit 40 Bab 4 Implementasi Dan Pengujian 4.1 Implementasi Sistem 42 4.1.1 Implementasi Metode Low Bit Coding 42 4.1.1.1 Proses Penyisipan (Embedding) 42 4.1.1.2 Proses Ekstraksi (Extraction) 45 4.1.2 Implementasi Metode Least Significant Bit 48 4.1.2.1 Proses Penyisipan (Embedding) 48 4.1.2.2 Proses Ekstraksi (Extraction) 51 4.2 Pengujian Sistem 54 4.2.1 Pengujian Metode Low Bit Coding 54 4.2.2 Pengujian Metode Least Significant Bit 56 4.2.3 Hasil Pengujian Sistem 57 4.3 Perhitungan Running Time 62 4.3.1 Perhitungan Running Time pada Proses Embed 62 4.3.1.1 Perhitungan Running Time pada Proses Embed dengan Metode Low Bit Coding 62 4.3.1.2 Perhitungan Running Time pada Proses Embed dengan Metode Least Significant Bit 63 4.3.2 Perhitungan Running Time pada Proses Extract 64 4.3.2.1 Perhitungan Running Time pada Proses Extract dengan Metode Low Bit Coding 64
4.3.2.2 Perhitungan Running Time pada Proses Extract dengan Metode Least Significant Bit 65 Bab 5 Kesimpulan Dan Saran 5.1 Kesimpulan 67 5.2 Saran 68 Daftar Pustaka 69 Lampiran Listing Program A-1 Curriculum Vitae B-1
DAFTAR TABEL Halaman 3.1 Spesifikasi Use Case Embed dengan LSB 21 3.2 Spesifikasi Use Case Embed dengan LBC 22 3.3 Spesifikasi Use Case Extract dengan LSB 22 3.4 Spesifikasi Use Case Extract dengan LBC 23 4.1 Berkas Audio yang Diuji 57 4.2 Berkas File Text yang Diuji 57 4.3 Hasil Pengujian Aplikasi 58 4.4 Perhitungan Running Time pada Proses Embed dengan Metode Low Bit Coding 62 4.5 Perhitungan Running Time pada Proses Embed dengan Metode Least Significant Bit 63 4.6 Perhitungan Running Time pada Proses Extract dengan Metode Low Bit Coding 64 4.7 Perhitungan Running Time pada Proses Extract dengan Metode Least Significant Bit 65
DAFTAR GAMBAR Halaman 1.1 Diagram Alir Penelitian 4 2.1 Jumlah Makalah yang Diterbitkan di IEEE 8 2.2 Proses Pemberian Watermark pada Dokumen 11 2.3 Penjelasan LSB dan MSB 13 2.4 LSB dan MSB 14 3.1 Diagram Ishikawa untuk Analisa Masalah 18 3.2 Use Case Diagram yang akan Dikembangkan 20 3.3 Activity Diagram untuk Proses Embed dengan LSB 24 3.4 Activity Diagram untuk Proses Embed dengan LBC 25 3.5 Activity Diagram untuk Proses Extract dengan LSB 26 3.6 Activity Diagram untuk Proses Extract dengan LBC 26 3.7 Sequence Diagram Proses Embed dengan LSB 27 3.8 Sequence Diagram Proses Embed dengan LBC 27 3.9 Sequence Diagram Proses Extract dengan LSB 28 3.10 Sequence Diagram Proses Extract dengan LBC 28 3.11 Flowchart Gambaran Umum Sistem 29 3.12 Flowchart Proses Embed dengan LSB 30 3.13 Flowchart Proses Embed dengan LBC 31 3.14 Flowchart Proses Extract dengan LSB 32 3.15 Flowchart Proses Extract dengan LBC 33 3.16 Rancangan Form Menu Utama 34 3.17 Rancangan Form Method Bagian Low Bit Coding 35 3.18 Rancangan Form Method Bagian Least Significant Bit 37 3.19 Rancangan Form Extract Bagian Low Bit Coding 39 3.20 Rancangan Form Extract Bagian Least Significant Bit 40 4.1 File Audio Format.wma 43 4.2 Pengubahan File Audio.wma Menjadi Biner 43 4.3 Penyisipan Bit-Bit Huruf A ke dalam LBC 44 4.4 Perubahan yang terjadi pada Frame Audio 44 4.5 Source Code Embed Metode Low Bit Coding 45 4.6 File Audio Format.wma yang telah Di-watermark 46 4.7 Pengubahan File Audio.wma menjadi Biner 46 4.8 Bit Audio.wma yang Diambil Sesuai Pola 4321 47 4.9 Source Code Extract Metode Low Bit Coding 47 4.10 File Audio.wma 49 4.11 Pengubahan Frame Audio Menjadi Biner 49 4.12 Penyisipan Bit-Bit Huruf A ke dalam LSB 50 4.13 Perubahan yang terjadi pada Frame Audio 50 4.14 Source Code Embed Metode Least Significant Bit 51 4.15 File Audio.wma yang telah Di-watermark 52 4.16 Pengubahan File Audio.wma menjadi Biner 52 4.17 Bit Terakhir Audio.wma yang Diambil 53
4.18 Source Code Extract Metode Least Significant Bit 53 4.19 Pengujian Form Embed Metode Low Bit Coding 55 4.20 Pengujian Form Extract Metode Low Bit Coding 55 4.21 Pengujian Form Embed Metode Least Significant Bit 56 4.22 Pengujian Form Extract Metode Least Significant Bit 57