BAB 3
ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM
Bab ini merupakan pembahasan tentang analisis dan implementasi metode 2D Haar Wavelet Transform dan Least Significant Bit dalam proses penyisipan watermark pada citra digital. Bab ini juga akan membahas tentang tahap-tahap yang dilakukan dalam perancangan sistem yang akan dibangun.
3.1 Arsitektur Umum
menggunakan citra asli ukuran 512 x 512px maka citra watermark maksimal berukuran 256 x 256px
3.1.2. 2D-Haar Wavelet Transform
Setelah data citra berhasil dikumpulkan maka selanjutnya akan dilakukan proses transformasi. Proses transformasi menggunakan metode 2D-Haar Wavelet Transform dapat diterapkan pada citra dengan menggunakan rumus matriks berikut ini:
Adapun rumus proses invers yang digunakan untuk mengembaklikan citra ke bentuk semula adalah sebagai berikut:
Penyisipan citra watermark ke dalam citra asli dapat dilakukan dengan membandingkan bit RGB tiap pixel pada kedua citra sumber. Citra watermark akan disisipkan dengan cara 3 bit awal pada citra watermark akan menggantikan 3 bit
(3,1)
terakhir pada citra asli. Pada 1 pixel citra terkandung warna RGB sehingga pada 1 pixel citra perbandingan akan terjadi sebanyak 3 kali. Contoh: Pada pixel pertama akan dibandingkan warna Red pada citra watermark dengan citra asli.
Citra watermark memiliki nilai bit:
11001010 00100010 11110001 10101011 Citra asli memiliki nilai bit:
01010101 10100100 01100100 11010110 Maka hasil dari shifting kedua pixel ini adalah:
01010110 10100001 01100111 11010101
Proses ini akan berlangsung juga pada warna Green dan Blue kemudian berlanjut ke pixel ke-2 dan berlangsung terus sampai pixel terakhir citra watermark. 3.2 Proses Penyisipan Watermark
Pada awalnya, user akan diminta untuk memberikan input berupa 2 buah citra. Kedua citra ini akan mewakili 2 variabel dalam aplikasi yakni: citra asli dan citra watermark. Kedua citra sumber akan ditransformasi dengan menggunakan rumus 2D-Haar Wavelet Transform. Citra asli dan citra watermark yang telah ditransformasi ke dalam bentuk 2D-Haar Wavelet kemudian akan dilakukan proses watermarking dengan menggunakan metode Least Significant Bit (LSB). Contoh citra yang telah mengalami proses transformasi 2D-Haar Wavelet dapat dilihat pada gambar 3.2.
Gambar 3.2 Hasil 2D-Haar Wavelet Transform
Gambar 3.3 Hasil Encode Least Significant Bit
Setelah citra watermark berhasil disisipi maka selanjutnya akan dilakukan transformasi kembali agar kedua citra kembali ke bentuk semula. Untuk itu perlu digunakan proses invers metode 2D-Haar Wavelet Transform.
3.3 Proses Pengecekan Watermark
Citra yang sudah diberi watermark tidak akan dapat terdeteksi karena proses penyisipan watermark sebelumnya menggunakan metode penyisipan yang tidak dapat dilihat oleh kasat mata. Citra watermark tersembunyi di dalam citra hasil dan hanya dapat dilihat dengan melakukan langkah mundur terhadap proses watermarking. Oleh karena itu, untuk melakukan pengecekan terhadap citra hasil apakah sudah berhasil dilakukan penyisipan maka citra hasil akan ditransformasi kembali dengan metode 2D Haar Wavelet Transform dan akan dilakukan pengecekan nilai bit tiap pixel citra dengan Least Significant Bit yang berlawanan dengan proses penyisipan.
3.4 Perancangan Antarmuka
Perancangan antarmuka merupakan tahap dimana peneliti akan melakukan perancangan tampilan yang menghubungkan user dengan aplikasi. Tampilan yang dirancang diusahakan sesederhana mungkin agar user dapat dengan mudah menggunakan aplikasi ini. Peletakan tombol dan fungsi lainnya juga dilakukan sesederhana mungkin sehingga user dapat dengan mudah mengoperasikan aplikasi ini. Perancangan antar muka sehendaknya dilakukan sebelum melakukan implementasi program agar mendapatkan gambaran umum setiap tampilan yang terdapat pada aplikasi yang dibangun. Hal ini dilakukan untuk memudahkan dalam pengembangan aplikasi. Rancangan tampilan utama aplikasi dapat dilihat pada gambar 3.4.
Jika user sudah memberikan input pada citra asli dan citra watermark maka user dapat melakukan penyisipan langsung dengan menekan tombol Insert Watermark. Begitu pula jika user sudah memberikan input pada citra hasil maka user dapat melakukan pengecekan watermark dengan menekan tombol Check Watermark. Tombol Insert Watermark dan Check Watermark akan memunculkan dialog hasil (Result). Dialog hasil dapat dilihat pada Gambar 3.5.
Gambar 3.4 Rancangan Tampilan Utama Aplikasi
BAB 4
IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN
Bab ini membahas hasil penelitian yang dilakukan dari aplikasi digital watermarking dengan menggunakan metode 2D-Haar Wavelet Transform (2D-HWT) dan Least Significant Bit (LSB) sesuai dengan spesifikasi penerapan yang telah dibahas pada Bab 3. Bab ini akan menjabarkan hasil dari aplikasi digital watermarking.
4.1. Implementasi Sistem
Dalam penelitian ini, aplikasi digital watermarking dibangun dengan menggunakan VB (Visual Basic).
4.1.1 Konfigurasi Perangkat Keras
Spesifikasi perangkat keras yang digunakan untuk membangun aplikasi ini dapat dilihat pada Tabel 4.1.
Tabel 4.1 Spesifikasi perangkat keras yang digunakan No. Jenis Komponen Komponen yang digunakan
1. Processor AMD Phenom II X6 1050T
2. Memory 8.00GB Dual-Channel DDR3
3. Kartu Grafis 1023MB NVIDIA GeForce GTX 550 Ti
4. Storage 223GB Crucial_CT240M500SSD1 ATA
4.1.2 Konfigurasi Perangkat Lunak
Konfigurasi perangkat lunak yang digunakan dalam penelitian ini, baik pada proses implementasi maupun pengujian dapat dilihat pada Tabel 4.2.
Tabel 4.2 Spesifikasi perangkat lunak yang digunakan No. Jenis Software Software yang digunakan
1. Sistem Operasi Microsoft® Windows 7 Ultimate 64-bit SP1 2. Image Editor Adobe Photoshop CS6 64-bit
3. Bahasa Pemrograman Visual Basic 4. Aplikasi Pemrograman Visual Studio 2013
4.2. Pengujian Sistem
Pengujian sistem dilakukan untuk menguji apakah sistem yang dibangun sudah berjalan dengan baik dan benar serta sesuai dengan perancangan yang telah dilakukan sebelumnya. Beberapa langkah pengujian yang dilakukan adalah sebagai berikut :
4.2.1 Pengujian 2D-Haar Wavelet Transformation
Pada tahapan ini, dilakukan pengujian terhadap rumus matriks 2D-Haar Wavelet Transformation yang telah diaplikasikan dalam bahasa pemrograman Visual Basic. Hasil yang didapatkan dari proses transformasi dapat dilihat pada gambar 4.1.
berbeda-beda pula. Waktu yang diperlukan untuk melakukan transformasi pada citra sangat tergantung pada ukuran pixel pada gambar. Semakin besar pixel-nya maka proses transformasi akan membutuhkan waktu lebih lama. Begitu juga sebaliknya semakin kecil pixel-nya maka proses transformasi akan berlangsung lebih cepat.
Tabel 4.3 Hasil pengujian 2D-Haar Wavelet Transformation No. Nama & Ekstensi Ukuran Citra Waktu Transformasi
1. Barbara.jpg 512 x 512px 0.811 detik 2. Carole Hersee.jpg 304 x 304px 0.281 detik
3. Lenna.png 512 x 512px 0.827 detik
4. usu small.bmp 107 x 107px 0.031 detik
5. duit.jpg 186 x 168px 0.093 detik
Gambar 4.1b Hasil 2D-Haar Wavelet Transformation
Gambar 4.1d Hasil 2D-Haar Wavelet Transformation
4.2.2 Pengujian Least Significant Bit
Pada tahapan ini, dilakukan pengujian terhadap metode Least Significant Bit dengan shifting bit diantara citra asli dan citra watermark. Hasil yang didapatkan sesuai harapan. Citra hasil penyisipan dapat dilihat pada gambar 4.2.
Percobaan pertama dapat dilihat pada gambar 4.2a dimana citra watermark berhasil disisipkan ke dalam citra asli dan citra watermark dapat dilihat secara kasat mata. Percobaan kedua (gambar 4.2b) menunjukkan penyisipan berhasil dilakukan. Begitu pula dengan percobaan berikutnya (gambar 4.2c) juga menunjukkan hasil yang memuaskan. Pada gambar 4.2d dapat dilihat bahwa citra watermark berhasil disisipkan. Pada gambar 4.2e percobaan dilakukan menggunakan 2 citra dengan ukuran yang sama dan menghasilkan hasil yang cukup memuaskan. Hasil pengujian secara rinci dapat dilihat pada tabel 4.4 dimana waktu penyisipan bergantung pada ukuran citra asli dan citra watermark tidak terlalu mempengaruhi waktu penyisipan.
Gambar 4.2b Hasil Least Significant Bit
Gambar 4.2d Hasil Least Significant Bit
Tabel 4.4 Hasil pengujian Least Significant Bit
4.2.3 Pengujian Proses Penyisipan Watermark
Proses penyisipan watermark menggabungkan metode 2D-Haar Wavelet Transformation dan Least Significant Bit. Hasil yang diperoleh dari proses penyisipan watermark dapat dilihat pada gambar 4.3.
Gambar 4.3a Hasil Proses Penyisipan Watermark
Gambar 4.3c Hasil Proses Penyisipan Watermark
Gambar 4.3e Hasil Proses Penyisipan Watermark
Tabel 4.5 Hasil pengujian proses penyisipan watermark
No. Nama & Ekstensi
4.2.4 Pengujian Proses Pengecekan Watermark
yang telah ditransformasi dengan metode 2D-Haar Wavelet Transfromation modus invers ditemukan bahwa 4 sub-bands hasil transformasi wavelet yakni LL, HL, LH, dan HH memiliki peranan penting dalam melakukan rekonstruksi ulang citra. Penyisipan citra watermark hanya menempati sub-bands LL sehingga pada saat rekonstruksi ulang citra, citra watermark yang telah disisipkan terpecah bentuknya dan tidak dapat ditemukan dalam citra hasil. Jika penyisipan dilakukan pada 2 atau 3 sub-bands maka hasil yang didapatkan kurang lebih sama yakni citra watermark tidak dapat ditemukan dalam citra hasil. Sedangkan jika penyisipan dilakukan pada masing-masing 4 sub-bands, hasil yang akan diperoleh adalah hasil proses pengujian Least Significant Bit yaitu gambar 4.5. Hal ini membuktikan bahwa untuk melakukan rekonstruksi ulang citra secara sempurna maka ke 4 sub-bands harus memiliki nilai bit yang kurang lebih sama atau sesuai dengan perhitungan matematis matriksnya. Hasil pengecekan watermark yang tidak berhasil ini dapat dilihat pada gambar 4.7.
Pada gambar 4.7a dan gambar 4.7e memiliki waktu deteksi dan hasil pengecekan yang sama. Begitu pula dengan gambar 4.7c dan gambar 4.7d memiliki waktu deteksi yang mendekati dan hasil pengecekan yang sama. Pada gambar 4.7b dapat dilihat bahwa hasil pengecekan tidak menemukan citra watermark.
Gambar 4.4b Hasil Proses Pengecekan Watermark
Gambar 4.4d Hasil Proses Pengecekan Watermark
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini membahas tentang kesimpulan dari metode yang diajukan untuk digital watermarking pada bagian 5.1, serta pembahasan saran-saran untuk pengembangan penelitian selanjutnya pada bagian 5.2.
5.1. Kesimpulan
Berdasarkan penerapan metode 2D Haar Wavelet Transformation (2D-HWT) dan Least Significant Bit (LSB) dalam melakukan proses digital watermarking, didapatkan beberapa kesimpulan, yaitu:
1. Metode 2D-Haar Wavelet Transformation sangat mudah diaplikasikan dalam melakukan transformasi terhadap citra. Citra yang telah ditransformasi dengan modus forward sebanyak berapa kali pun dapat direkonstruksikan kembali dengan modus invers.
2. Penyisipan invisible watermark sulit dilakukan dikarenakan Metode Least Significant Bit tidak dapat digunakan sebanding dengan metode 2D-Haar Wavelet Transformation.
5.2. Saran
