DAFTAR LAMPIRAN
HASIL DAN PEMBAHASAN Proses watermarking pada penelitian in
dilakukan terhadap citra digital yang memiliki format BMP, baik citra yang menjadi cover maupun citra yang menjadi watermark. Pada masing-masing citra yang menjadi cover dilakukan proses penyisipan watermark dengan label watermark yang sama yaitu ‘logonokia.bmp’ yang berformat RGB dan ‘nokiagray.bmp’ yang berformat grayscale, dengan nilai α pada metode Cox yang berbeda-beda.
Pertama-tama citra yang akan dijadikan cover image harus ditransformasikan ke dalam bentuk domain DCT, begitu juga citra watermark yang akan disisipkan. Kemudian nilai-nilai DCT dari watermark tersebut disisipkan ke dalam n koefisien DCT terbesar dari cover image kecuali koefisien DC-nya,
dengan nilai n adalah jumlah piksel dari citra watermark yang akan disisipkan.
Hasil yang diperoleh dari proses penyisipan watermark berupa watermarked image. Citra hasil proses tersebut kemudian dibandingkan per piksel dengan citra aslinya sehingga dapat diperoleh besarnya distorsi (dalam satuan dB) yang disebabkan oleh proses penyisipan watermark tersebut dengan pengukuran peak signal to noise ratio (PSNR).
Setelah proses penyisipan watermark dilakukan, maka selanjutnya watermark dicoba untuk diambil kembali dari watermarked image hasil penyisipan yang telah dilakukan sebelumnya. Kemudian watermark hasil pengekstraksian tersebut dibandingkan per piksel dengan watermark aslinya sehingga dapat dinilai besarnya distorsi yang terjadi (dalam satuan dB) dengan pengukuran peak signal to noise ratio (PSNR) juga.
Pengujian selanjutnya yang dilakukan adalah pengujian ketahanan metode Cox terhadap operasi rotasi. Watermarked image yang telah dihasilkan pada tahap sebelumnya harus dirotasi 900. Dari citra yang dihasilkan pada proses tersebut, dicoba ditarik kembali watermark yang telah disisipkan, kemudian hasilnya dibandingkan per piksel dengan watermark aslinya sehingga besarnya distorsi yang terjadi (dalam satuan dB) akibat proses rotasi tersebut dapat dinilai dengan pengukuran peak signal to noise ratio (PSNR). Pengujian ini tidak hanya dilakukan untuk operasi rotasi 900 saja, tetapi juga dilakukan uji pada operasi rotasi sebesar 1800 dan 2700.
Pengujian ketahanan metode Cox terhadap operasi cropping dan resizing juga dilakukan pada penelitian ini. Watermarked image yang telah dihasilkan pada tahap sebelumnya harus dikenakan operasi cropping. Dari citra yang dihasilkan pada proses tersebut, dicoba ditarik kembali watermark yang telah disisipkan, kemudian hasilnya dibandingkan per piksel dengan watermark aslinya sehingga besarnya distorsi yang terjadi (dalam satuan dB) akibat proses rotasi tersebut dapat dinilai dengan pengukuran peak signal to noise ratio (PSNR). Untuk menguji ketahanan metode Cox terhadap operasi resizing juga sama, yaitu dicoba ditarik kembali watermark dari watermarked image yang telah dikenakan operasi resizing dan hasilnya diukur dengan nilai PSNR.
Pengujian terakhir yang dilakukan untuk menguji ketahanan metode Cox pada
A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y A -B C -D E -F G -H I -J K -L M -N O -P Q -R S -T U -VW -X Y
Gambar 10 Perubahan nilai-nilai DCT akibat rotasi 1800.
• Rotasi 2700
Perubahan letak dan tanda (positif dan negatif) pada nilai-nilai DCT yang telah dikenai proses rotasi 2700 adalah matrik DCT dari citra aslinya ditranspose (baris menjadi kolom dan kolom menjadi baris), kemudian dari matrik hasil transpose tersebut, nilai-nilai DCT pada baris genap mengalami perubahan tanda. Untuk lebih jelas lagi, dapat dilihat pada Gambar 11 berikut ini. A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y A -B C -D E F -G H -I J K -L M -N O P -Q R -S T U -V W -X Y Gambar 11 Perubahan nilai-nilai DCT
akibat rotasi 2700. Penarikan Kesimpulan
Setelah mendapatkan hasil dari analisis pada tahap sebelumnya, maka penulis dapat menarik kesimpulan mengenai pengaruh penggunaan metode Cox pada citra digital terhadap citra aslinya, dan juga mengenai ketahanan metode Coxterhadap kompresi dan rotasi.
HASIL DAN PEMBAHASAN Proses watermarking pada penelitian ini dilakukan terhadap citra digital yang memiliki format BMP, baik citra yang menjadi cover maupun citra yang menjadi watermark. Pada masing-masing citra yang menjadi cover dilakukan proses penyisipan watermark dengan label watermark yang sama yaitu ‘logonokia.bmp’ yang berformat RGB dan ‘nokiagray.bmp’ yang berformat grayscale, dengan nilai α pada metode Cox yang berbeda-beda.
Pertama-tama citra yang akan dijadikan cover image harus ditransformasikan ke dalam bentuk domain DCT, begitu juga citra watermark yang akan disisipkan. Kemudian nilai-nilai DCT dari watermark tersebut disisipkan ke dalam n koefisien DCT terbesar dari cover image kecuali koefisien DC-nya,
dengan nilai n adalah jumlah piksel dari citra watermark yang akan disisipkan.
Hasil yang diperoleh dari proses penyisipan watermark berupa watermarked image. Citra hasil proses tersebut kemudian dibandingkan per piksel dengan citra aslinya sehingga dapat diperoleh besarnya distorsi (dalam satuan dB) yang disebabkan oleh proses penyisipan watermark tersebut dengan pengukuran peak signal to noise ratio (PSNR).
Setelah proses penyisipan watermark dilakukan, maka selanjutnya watermark dicoba untuk diambil kembali dari watermarked image hasil penyisipan yang telah dilakukan sebelumnya. Kemudian watermark hasil pengekstraksian tersebut dibandingkan per piksel dengan watermark aslinya sehingga dapat dinilai besarnya distorsi yang terjadi (dalam satuan dB) dengan pengukuran peak signal to noise ratio (PSNR) juga.
Pengujian selanjutnya yang dilakukan adalah pengujian ketahanan metode Cox terhadap operasi rotasi. Watermarked image yang telah dihasilkan pada tahap sebelumnya harus dirotasi 900. Dari citra yang dihasilkan pada proses tersebut, dicoba ditarik kembali watermark yang telah disisipkan, kemudian hasilnya dibandingkan per piksel dengan watermark aslinya sehingga besarnya distorsi yang terjadi (dalam satuan dB) akibat proses rotasi tersebut dapat dinilai dengan pengukuran peak signal to noise ratio (PSNR). Pengujian ini tidak hanya dilakukan untuk operasi rotasi 900 saja, tetapi juga dilakukan uji pada operasi rotasi sebesar 1800 dan 2700.
Pengujian ketahanan metode Cox terhadap operasi cropping dan resizing juga dilakukan pada penelitian ini. Watermarked image yang telah dihasilkan pada tahap sebelumnya harus dikenakan operasi cropping. Dari citra yang dihasilkan pada proses tersebut, dicoba ditarik kembali watermark yang telah disisipkan, kemudian hasilnya dibandingkan per piksel dengan watermark aslinya sehingga besarnya distorsi yang terjadi (dalam satuan dB) akibat proses rotasi tersebut dapat dinilai dengan pengukuran peak signal to noise ratio (PSNR). Untuk menguji ketahanan metode Cox terhadap operasi resizing juga sama, yaitu dicoba ditarik kembali watermark dari watermarked image yang telah dikenakan operasi resizing dan hasilnya diukur dengan nilai PSNR.
Pengujian terakhir yang dilakukan untuk menguji ketahanan metode Cox pada
penelitian ini adalah uji ketahanan terhadap kompresi JPEG. Watermarked image yang telah dihasilkan pada tahap sebelumnya harus dikompresi ke dalam bentuk JPG. Dari citra yang dihasilkan pada proses tersebut, dicoba ditarik kembali watermark yang telah disisipkan, kemudian hasilnya dibandingkan per piksel dengan watermark aslinya sehingga besarnya distorsi yang terjadi (dalam satuan dB) akibat proses kompresi JPEG tersebut dapat dinilai dengan pengukuran peak signal to noise ratio (PSNR).
Dari nilai-nilai PSNR yang dihasilkan pada penelitian kali ini kita dapat menentukan seberapa besar distorsi yang terjadi pada proses yang telah dilakukan. Semakin besar nilai PSNR yang didapat antara dua buah citra, semakin kecil distorsi yang ada pada kedua citra tersebut. Nilai PSNR yang umum terjadi pada pengkompresian JPEG adalah sekitar 30dB, dan nilai itulah yang dijadikan patokan untuk mengukur tingkat keberhasilan proses watermark pada penelitian kali ini.
Pada penelitian kali ini digunakan enam buah citra digital berformat BMP yang digunakan sebagai cover image, antara lain: 1 Cartoon029.bmp (800x600 piksel), 2 highXP.bmp (1024x768 piksel), 3 haze.bmp (1208x1024 piksel), 4 Cartoon029_gray.bmp (800x600 piksel), 5 highXP_gray.bmp (1024x768 piksel), dan 6 haze_gray.bmp (1208x1024 piksel). Untuk citra digital berformat BMP yang digunakan sebagai watermark, pada penelitian ini menggunakan citra ‘logonokia.bmp’ (97x22 piksel) yang berbentuk RGB, dan ‘nokiagray.bmp’ (97x22 piksel) yang berbentuk grayscale.
Kualitas citra dari watermarked image dan watermark hasil ekstraksi
Untuk melihat seberapa besar perubahan yang terjadi pada cover image akibat penyisipan watermark, pada penelitian ini dilakukan dengan cara menyisipkan citra digital berformat BMP yang dijadikan watermark ke dalam cover image yang juga berupa citra digital berformat BMP. Citra yang dihasilkan dari proses penyisipan ini (watermarked image) kemudian dibandingkan dengan cover image yang asli untuk dinilai seberapa besar watermarked image mengalami perubahan dari cover image yang asli. Pada penelitian ini, PSNR digunakan untuk mengukur perubahan (distorsi) tersebut.
Setelah watermark berhasil disisipkan ke dalam cover image, maka watermark tersebut dicoba untuk diambil kembali dari cover image yang telah disisipi watermark tersebut. Dalam pengambilan kembali watermark diperlukan cover image yang asli, karena metode Cox ini termasuk dalam non-blind
watermarking. Dalam proses
pengekstraksiannya, metode Cox bekerja dengan membandingkan antara citra asli dengan watermarked image. Untuk menentukan apakah telah terjadi perubahan pada watermark yang didapatkan, maka perlu dibandingkan antara watermark yang asli dengan watermark hasil penarikan kembali, dan untuk menilai seberapa besar perubahannya maka diperlukan perhitungan PSNR kembali.
Proses penyisipan dan pengekstraksian watermark pada penelitian kali ini dilakukan dengan beberapa nilai α yang berbeda-beda untuk melihat berapakah nilai α yang cocok untuk masing-masing proses penyisipan dan pengekstraksian. Hasil perhitungan PSNR dari masing-masing watermarked image dan watermark hasil ekstraksinya dapat dilihat pada Tabel 1 berikut ini.
Tabel 1 Nilai-nilai PSNR dari masing-masing watermarkedimage dan watermark hasil ekstraksi
Nilai-nilai yang ada pada kolom watermarked image merupakan nilai-nilai PSNR yang didapat dari membandingkan antara watermarked image, yang dihasilkan dari cover image dan watermark tertentu, dengan cover image tersebut. Nilai-nilai yang ada pada kolom watermark merupakan nilai- nilai PSNR yang didapat dari membandingkan antara watermark hasil pengekstraksian kembali dengan citra watermark yang asli.
Pada Tabel 1 di atas, bagian-bagian yang memiliki warna berbeda menunjukkan nilai- nilai PSNR dengan α tertentu yang menunjukkan kualitas citra terbaik, baik pada watermarked image maupun pada watermark dari masing-masing cover image yang disisipi dengan masing-masing watermark. Semua bagian yang warnanya berbeda tersebut menunjukkan nilai-nilai PSNR yang bernilai lebih dari 30dB. Untuk menentukan apakah kualitas citra (watermaked image dan watermark) yang dihasilkan tersebut baik atau tidak, maka penulis mencoba membandingkan dengan kualitas citra yang dihasilkan pada kompresi JPEG. Nilai PSNR yang dihasilkan pada proses pengkompresian JPEG
menghasilkan 30-40dB (http://en.wikipedia.org/wiki/Peak_signal-to-
noise_ratio). Seperti kita ketahui, citra yang dihasilkan dari proses pengkompresian JPEG masih memiliki kualitas yang cukup baik. Dengan tolok ukur tersebut, penulis menyimpulkan bahwa citra yang dihasilkan
(watermarked image dan watermark) pada proses watermarking dengan metode Cox ini memiliki kualitas yang cukup baik karena dengan memilih nilai α yang tepat, yaitu pada bagian-bagian yang diberi warna tersebut, dapat menghasilkan nilai-nilai PSNR yang semuanya di atas 30dB.
Dari Tabel 1 di atas juga dapat ditarik kesimpulan bahwa nilai α yang digunakan pada proses watermarking dapat menentukan kualitas citra yang dihasilkan, baik watermarked image maupun watermark hasil pengekstraksiannya. Sampai saat ini belum ada ketentuan yang dapat menentukan berapakah nilai α yang paling optimal untuk menghasilkan kualitas citra yang terbaik, baik watermarked image maupun watermark hasil ekstraksinya. Hal yang diketahui dari tabel tersebut adalah bahwa untuk satu cover image yang sama, semakin besar ukuran watermark yang akan disisipkan ke dalam cover image tersebut maka diperlukan nilai α yang semakin kecil. Hal ini terbukti pada Tabel 1 di atas.
Waktu yang Diperlukan pada Proses Penyisipan dan Pengekstraksian Watermark
Pada penelitian kali ini penulis juga meneliti mengenai waktu yang diperlukan untuk menyisipkan watermark ke dalam cover image-nya, serta waktu yang diperlukan untuk
mengekstraksi kembali watermark yang ada pada watermarked image. Tabel 2 menunjukkan total waktu yang diperlukan
pada kedua proses tersebut untuk setiap nilai α yang berbeda.
Tabel 2 Waktu untuk proses penyisipan dan pengekstraksian watermark
Dari Tabel 2 di atas dapat kita lihat ternyata diperlukan waktu yang cukup lama, baik pada proses penyisipan maupun pada proses pengekstraksian watermark. Hal ini terutama dikarenakan proses penentuan nilai- nilai DCT terbesar pada cover image yang akan disisipi watermark memerlukan waktu yang cukup lama.
Uji Ketahanan Metode Cox terhadap Operasi Rotasi pada Citra Digital
Untuk menguji ketahanan metode Cox terhadap operasi rotasi, seluruh citra yang dihasilkan dari menyisipkan watermark ke dalam masing-masing cover image pada tahap