METODE DISCRETE WAVELET TRANSFORM ( DWT )
SKRIPSI
ALEXANDRO NABABAN
071401050
PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER
DEPARTEMEN ILMU KOMPUTER
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2011
iii
ANALISIS DIGITAL AUDIO WATERMARKING MENGGUNAKAN METODE DISCRETE WAVELET TRANSFORM ( DWT )
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Komputer
ALEXANDRO NABABAN 071401050
PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER DEPARTEMEN ILMU KOMPUTER
PERSETUJUAN
Judul : ANALISIS DIGITAL AUDIO WATERMARKING
DENGAN MENGGUNAKAN METODE DISCRETE WAVELET TRANSFORM ( DWT ).
Kategori : SKRIPSI
Nama : ALEXANDRO NABABAN
Nomor Induk Mahasiswa : 071401050
Program Studi : SARJANA (S1) ILMU KOMPUTER
Departemen : ILMU KOMPUTER
Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Diluluskan di Medan, Komisi Pembimbing :
Pembimbing 2 Pembimbing 1
Dian Rahmawaty, S. Si, M. Kom Maya Silvi Lydia, B. Sc, M. Sc NIP. 198307232009122004 NIP. 197401272002122001
Diketahui/Disetujui oleh
Program Studi S1 Ilmu Komputer Ketua,
Dr. Poltak Sihombing, M.Kom NIP. 196203171991031001
v PERNYATAAN
ANALISIS DIGITAL AUDIO WATERMARKING DENGAN
MENGGUNAKAN METODE DISCRETE WAVELET TRANSFORM ( DWT ).
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, 10 September 2011
Alexandro Nababan 071401050
PENGHARGAAN
Puji syukur saya ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan rahmat dan anugerah-Nya, sehingga saya dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini tepat pada waktunya.
Skripsi ini merupakan salah satu syarat yang wajib diselesaikan guna meraih gelar Sarjana Komputer pada jurusan S1 Ilmu Komputer Universitas Sumatera Utara. Adapun judul yang diangkat penulis dalam skripsi ini adalah Analisis Digital Audio Watermarking Menggunakan Metode Discrete Wavelet Transform ( DWT ). Tidak dapat dipungkiri bahwa dalam penyelesaian skripsi ini tidak luput dari camput tangan banyak pihak yang telah memberikan bantuan dan motivasi bagi penulis. Maka, dalam kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Ketua Jurusan S1 Ilmu Komputer, Bapak Dr. Poltak Sihombing, M. Kom. sekaligus selaku dosen penguji pada penyempurnaan skripsi ini.
2. Ibu Maya Silvi Lydia, B. Sc., M. Sc., selaku pembimbing sekaligus Sekretaris Jurusan S1 Ilmu Komputer,serta Ibu Dian Rachmawati, S. Si, M. Kom., yang telah memberikan panduan dan penuh kepercayaan kepada penulis untuk menyelesaikan skripsi ini.
3. Bapak Ir. Arman Sani, M. T. Selaku dosen penguji yang telah memberikan panduan ringkas, padat, dan profesional kepada penulis guna menyempurnakan skripsi ini.
4. Dekan dan Pembantu Dekan Fakultas MIPA beserta para pegawai/staf S1 Ilmu Komputer.
5. Keluarga tercinta, Ayahanda Hasiholan Nababan dan Ibunda Norberta Samosir, S. Pd, serta adik – adik saya yang saya sayangi Heryanto Nababan, Andi Owen Nababan, dan Yunita Nababan yang selalu memberikan doa, dukungan, perhatian, kasih sayang yang tulus,
vii pengorbanan yang tidak ternilai harganya serta dukungan moril dan materil selama kehidupan penulis.
6. Sahabat – sahabat terbaik, David Roberto Siburian, Indra Purba, Souchi Juneda, Febriza Aditya Pratama, dan Nurizka Siregar yang selama ini telah berbagi doa, semangat, suka maupun duka dengan penulis.
7. Teman – teman seperjuangan, mahasiswa S1 Ilmu Komputer stambuk 2007 secara khusus Sovi Khadifa, Sari Juita, Widya Astika, Syaulina Azmi, Alfi Albar Lubis, Alam P. Simatupang, Dely Utari, yang telah banyak berbagi ilmu, memberikan bantuan, saran, kritikan, semangat, inspirasi, dukungan serta mewarnai kenangan selama masa kuliah yang tak akan terlupakan bagi penulis.
8. Semua pihak yang terlibat langsung ataupun tidak langsung yang tidak dapat penulis ucapkan satu per satu yang telah membantu penyelesaian skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa dalam penyelesaian skripsi ini masih jauh dari sempurna. Untuk itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang
membangun guna menyempurnakan di masa mendatang.
Akhirnya penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi pribadi penulis, keluarga, masyarakat, dan negara.
Medan, 25 Oktober 2011
ABSTRAK
Watermarking adalah cara penyembunyian pesan rahasia yang disisipkan kedalam suatu media / file, yang dimaksudkan untuk melindungi sebuah karya cipta terhadap penyalahgunaan atau penggunaan secara ilegal (pembajakan). Perkembangan watermarking sudah sangat pesat, ditandai dengan adanya berbagai metode watermarking , salah satunya metode Discrete Wavelet Transform ( DWT ) yang merupakan pengembangan dari seri wavelet. Dalam metode ini, audio file akan didigitalisasi terlebih dahulu dan akan dilakukan sampling terhadap suatu file audio lalu mengalami proses dekomposisi untuk setiap matriks dengan filter Haar setelah dikonversikan kedalam bentuk hexadecimal, lalu melalui proses rekonstruksi dengan filter low pass filter dan high pass filter. Hingga akhirnya dilakukan penyisipan terhadap suatu pesan. Setelah berkas audio di-watermarking akan dilakukan berbagai pengujian, salah satunya dengan pengujian SNR ( Signal to Noise Ratio ) untuk melihat berapa besar pengaruh noise terhadap file akhir ter-watermarking. Juga dilakukan pengujian terhadap responden untuk mengetahui tingkat imperceptibility oleh alat indra manusia terhadap berbagai file audio yang ter-watermarking.
Kata Kunci : watermarking, hak cipta intelektual , Discrete Wavelet Transform (DWT), digitalisasi, tapis pererata bawah, tapis pererata atas, SNR ( Signal to Noise Ratio ), imperceptibility
ix
DIGITAL AUDIO WATERMARKING ANALYSIS BASED ON DISCRETE WAVELET TRANSFORM ( DWT ) METHOD
ABSTRACT
Watermarking is a way of hiding a secret message by inserted into a media / file, which is intended to protect a copyrighted work against misuse or illegal use (piracy). The development of watermarking has been very rapid, marked by a variety of watermarking methods, one method of Discrete Wavelet Transform (DWT) which is the development of wavelet series. In this method, the audio files will be digitized first and sampling will be conducted on an audio file and then undergo a process of decomposition for each matrix with Haar filters after conversion into hexadecimal form, and then through the process of reconstruction to filter low pass filter and high pass filters. Until finally the insertion of a message. After in-watermarking audio files will be a variety of testing, one of them by testing the SNR (Signal to Noise Ratio) to see how big the influence of noise on the final file was watermarking. Also conducted tests to determine the level of the respondents imperceptibility by means of human senses to various audio files that were watermarking..
Keyword : watermarking, intellectual property rights, Discrete Wavelet Transform, matrix, Haar filter, SNR ( Signal to Noise Ratio.
DAFTAR ISI Halaman Persetujuan ii Pernyataan iii Penghargaan iv Abstrak vi Abstract vii Daftar Isi viii Daftar Tabel x Daftar Gambar xi Bab 1 Pendahuluan 1.1 Latar Belakang 1 1.2 Rumusan Masalah 2 1.3 Batasan Masalah 3 1.4 Tujuan Penelitian 3 1.5 Manfaat Penelitian 3 1.6 Metodologi Penelitian 3 1.7 Sistematika Penulisan 6
Bab 2 Tinjauan Pustaka 2.1 Dasar Audio 7
2.2 Tipe Digital Audio 11
2.3 Format Wave ( wav ) 12
2.3.1 Spesifikasi Wa 12
2.3.2 Struktur File Wav 13
2.3.3 Header File Wav 14
2.3.4 Chunk File Wav 15
2.3.5 Chunk Format 15 2.3.6 Chunk Data 16 2.4 Format WAVE PCM 19 2.5 Watermarking 19 2.5.1 Metode Watermarking 19 2.5.2 Aplikasi Watermarking 22 2.5.3 Trade-off Watermarking 22
2.6 Domain Penerapan Watermarking 23
2.6.1 Watermarking Pelabelan Hak Cipta 23
2.7 Proses Watermarking 26
2.7.1 Teknik Watermarking dengan RSPPMC 29
2.8 Transformasi Sinyal 32
xi
2.9 Wavelet 34
2.9.1 Transformasi Wavelet 34
2.9.1.1 Continue Wavelet Transform 35
2.9.1.2 Discrete Wavelet Transform 36
2.9.1.3 Multi Level Wavelet Transform 37
Bab 3 Analisis 3.1 Analisis 38
3.1.1 Analisis File Wav 38
3.2 Dekomposisi ( Decomposition ) 41
3.3 Penyisipan 46
3.4 Rekonstruksi 48
3.5 Ekstraksi ( Extraction ) 52
3.6 Rekonstruksi dari hasil Ekstraksi 55
3.7 Flowchart Sistem 59
Bab 4 Implementasi dan Pengujian 4.1 Implemenatasi 61 4.2 Pengujian 62 4.2.1 Pengujian I 62 4.2.2 Pengujian II 63 4.2.3 Pengujian III 63 4.2.4 Pengujian IV 64 4.2.5 Pengujian V 64 4.2.5 Pengujian VI 65
4.2.6 Perbandingan Hasil Koreksi dan Hasil Kuesioner 64
Bab 5 Kesimpulan dan Saran 5.1 Kesimpulan 67
5.2 Saran 67
Daftar Pustaka 68 Lampiran
DAFTAR TABEL
Halaman
2.1 Frekuensi sample dan kualitas suara 10
2.2 Nilai Jenis Chunk RIFF 14
2.3 Format Chunk RIFF 15
2.4 Nilai-Nilai Chunk Format File WAV 16
2.5 Format Data Chunk 16
3.1 Nilai Amplitudo Audio 40
3.3 Tabel ASCII 47
xiii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
2.1 Konversi Sinyal Analog ke Digital 8
2.2 Konversi Sinyal Digital ke Analog. 9
2.3 Format File WAVE 13
2.4 Struktur Chunk RIFF 14
2.5 Format File Audio WAVE 17
2.6 Intepretasi File Audio WAVE 18
2.7 Watermarking Image 20
2.8 Trade-Off Watermarking 22
2.9 Perbedaan Watermarking 25
2.10 Proses Watermarking 26
2.11 Proses Ekstrak dengan Data Asli 27
2.12 Proses Ekstrak tanpa Data Asli 28
2.13 Jenis Label pada saat Watermarking 28
2.14 Hasil Verifikasi Watermarking dengan kuantisasi 30
2.15 Faktor Skala Wavelet 35
3.1 Data File Audio WAVE Dalam Hexa 39
3.2 Representasi Nilai Amplitudo Audio 40
3.3 Matriks Nilai Sample Audio Host 41
3.4 Matriks Transformasi Haar 42
3.5 Matriks Transformasi filter Haar 42
3.6 Matriks Filter Dekomposisi Haar 43
3.7 Matriks Hasil Perkalian Dengan Filter Dekomposisi Haar 43
3.8 Matriks D2 43
3.9 Matriks D3 44
3.10 Matriks Hasil Perkalian Dengan Filter Dekomposisi Haar 44
3.11 Matriks D4 45
3.12 Matriks D5 45
3.13 Matriks D6 46
3.14 Matriks D6 Penyisipan 48
3.25 Matriks D2 Ekstraksi 53
3.26 Matriks D3 Ekstraksi 54
3.27 Matriks Hasil Perkalian Dengan Filter Dekomposisi Haar Ekstraksi 54
3.28 Matriks D5 Ekstraksi 55
3.29 Matriks D6 Ekstraksi 55
3.30 Matriks Sample audio Terkonstruksi 56
3.31 Perkalian Matriks Filter Low Pass dan High Pass 56
3.32 Matriks Audio Hasil Rekonstruksi 57
3.33 Perkalian Matriks Filter Low Pass dan High Pass 57
3.34 Matriks Audio Hasil Rekonstruksi 58
3.35 Matriks Nilai Sample Audio Host 58
3.36 Flowchart Proses Watermarking Metode DWT 59
4.1 Pesan Proses Membaca file Audio wav 59
4.2 Pesan Proses Selesai 59
4.3 Audio yang telah selesai di-watermarking 60
