GENERATOR WATERMARK YANG UNIK BERDASARKAN NOMOR
DOKUMEN
Wachid Asari, Suhadi Lili, Chastine Fatichah
Jurusan Teknik Informatika, Fakultas Teknologi Informasi, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Email : wachid@gmail.com
Abstrak – Pembahasan tugas akhir ini menyajikan suatu metode watermark pada dokumen digital yang memanfaatkan persamaan parametrik untuk menghasilkan pola-pola watermark yang unik berdasarkan nomor dokumen. Persamaan parametrik yang digunakan berdasarkan pada fungsi-fungsi trigonometri dan konsep dari persamaan kurva Lissajous. Disamping itu, nomor dokumen yang merupakan ciri khas dari suatu dokumen digital akan menjadi nilai parameter pada persamaan yang mempengaruhi pola watermark yang terbentuk. Penggunaan konsep dasar kurva Lissajous dengan modifikasi fungsi-fungsi parametrik trigonometri dapat menghasilkan pola gambar watermark yang unik. Sedangkan penentuan nilai batasan yang sesuai akan menghasilkan pola watermark yang memenuhi aspek estetika. Untuk memenuhi kebutuhan verifikasi dokumen digital yang telah dicetak, maka diperlukan sistem yang mampu melakukan verifikasi keaslian dokumen secara otomatis.
Kata kunci : Watermark, Kurva Lissajous,
Persamaan Parametrik
1. Pendahuluan
Perkembangan teknologi informasi dewasa ini semakin memudahkan manusia memperoleh informasi dari berbagai media. Salah satu media informasi yang sangat populer dalam beberapa tahun terakhir ini adalah media elektronik, salah satunya adalah teknologi internet yang diakses melalui suatu komputer. teknologi internet berperan sebagai salah satu media dan sumber segala informasi yang cukup lengkap. Kecanggihan teknologi tersebut memungkinkan pertukaran informasi antara satu pihak dengan pihak lainnya bisa terjadi dalam waktu yang cepat dengan biaya yang relatif cukup murah walaupun dibatasi oleh jarak yang cukup jauh. Hal ini tentunya selaras dengan kebutuhan manusia terhadap informasi yang semakin kompleks.
Salah satu dampak perkembangan teknologi dan kebutuhan manusia terhadap informasi adalah semakin maraknya pemanfaatan dokumen
digital dalam kehidupan sehari-hari. Terobosan baru dalam konsep dokumen digital memungkinkan penyimpanan informasi dalam berbagai macam bentuk, baik itu berupa artikel yang tersedia secara online, ebook, dokumen presentasi (powerpoint), dokumen makalah (pdf), dokumen gambar (image), audio, maupun video.
Berikut ini adalah beberapa faktor yang menjadi pertimbangan manusia untuk lebih menggunakan dokumen digital, yakni:
• Memudahkan proses pencarian informasi dari suatu dokumen saat dibutuhkan di masa mendatang.
• Mengurangi resiko kehilangan dan kerusakan dokumen.
• Kemudahan akses terhadap dokumen, penggunaan yang fleksibel, dan kemudahan distribusi dokumen.
• Penghematan biaya dibandingkan dengan proses pembuatan dokumen hardcopy.
• Penggunaan dokumen digital
memungkinkan adanya suatu sharing dokumen, sehingga bisa diakses oleh beberapa orang pada saat yang sama. Faktor-faktor tersebut diatas telah menjadikan dokumen digital sebagai suatu solusi yang cukup brilian untuk menghadapi masa depan yang semakin menuntut adanya kemudahan dan kecepatan penyebaran suatu informasi. Adapun dampak negatif yang diakibatkan dari penggunaan dokumen digital ini adalah sifatnya yang dapat di copy persis sama dengan aslinya, oleh karena itu proses pemalsuan dokumen digital dapat dengan mudah dilakukan. Tentunya akan cukup sulit untuk menentukan keaslian suatu dokumen digital yang dihasilkan dari tindakan pemalsuan, terlebih lagi jika dokumen tersebut telah beredar luas di masyarakat.
Salah satu teknik untuk verifikasi keaslian suatu dokumen digital dikenal dengan istilah watermark. Metode watermark bertujuan untuk melindungi hak cipta atas kekayaan intelektual yang tersedia pada format dokumen digital. Proses watermarking pada suatu dokumen digital akan memasukkan sejumlah nilai-nilai bit (binary) maupun suatu bentuk yang berpola pada
dokumen digital, sehingga bisa dilakukan identifikasi terhadap kepemilikan dokumen digital tersebut.
Makalah ini membahas solusi dari permasalahan keaslian suatu dokumen digital dengan menggunakan teknik watermarking yang terdiri atas beberapa bab, yakni: Bab pertama yang memaparkan tentang latar belakang masalah, tujuan dan manfaat pembuatan tugas akhir, permasalahan, batasan masalah, metodologi yang digunakan, dan sistematika penyusunan tugas akhir. Bab kedua yang membahas beberapa teori penunjang yang berhubungan dengan pokok pembahasan dan mendasari pembuatan tugas akhir ini. Bab ketiga yang membahas tentang desain dari sistem yang akan dibuat meliputi: desain algoritma, arsitektur, proses, antarmuka perangkat lunak, dan implementasi dari desain sistem yang dilakukan pada tahap desain. Bab keempat yang membahas uji coba dari aplikasi yang dibuat dengan melihat output yang dihasilkan oleh aplikasi, dan evaluasi untuk mengetahui kemampuan aplikasi. Bab kelima yang berisi kesimpulan dari hasil uji coba yang dilakukan serta saran untuk pengembangan aplikasi selanjutnya.
2. Watermark
Dalam sebuah buku, Juergen Seitz [Seitz 2004] memberikan definisi tentang digital watermarking, yakni:
“Digital watermarking” means embedding information into digital material in such a way that it is imperceptible to a human observer but easily detected by computer algorithm. A digital watermark is a transparent, invisible information pattern that is inserted into a suitable component of the data source by using a specific computer algorithm. Digital watermarks are signals added to digital data (audio, video, or still images) that can be detected or extracted later to make an assertion about the data.
Adapun penjelasan lain tentang watermark oleh Goldstein dan David [Goldstein 2002], yakni: A digital watermark is a pattern of binary digits inserted into the artefact that provides information about copyright. It is not visible and must be robust enough to continue to exist if the digital artefact is changed in some way.
Berdasarkan referensi tersebut, maka Watermark adalah suatu cara penyembunyian atau penanaman data maupun informasi tertentu (baik hanya berupa catatan umum maupun
bentuk dokumen rahasia) kedalam suatu data digital lainnya, tetapi tidak diketahui kehadirannya oleh indera manusia (indera penglihatan atau indera pendengaran), dan mampu menghadapi proses-proses pengolahan sinyal digital sampai pada tahap tertentu. Sehingga mampu menyediakan informasi yang sah tentang kepemilikan dokumen digital.
3. Persamaan Parametrik
Persamaan parametrik merupakan gambaran kurva dari suatu partikel yang bergerak sepanjang kurva C pada bidang cartesian xy yang merupakan titik-titik koordinat x dan y, dalam suatu fungsi waktu yang diberikan notasi sebagai berikut:
x = f (t), y = g(t) (1) Berdasarkan penggunaan fungsi parametrik pada persamaan (1) diatas, maka Gambar 1 berikut ini menjelaskan tentang pergerakan partikel C pada bidang cartesian xy.
Gambar 1. Pergerakan Partikel pada Kurva C Pada Gambar 2 berikut ini merupakan contoh penggambaran kurva yang dihasilkan oleh fungsi parametrik dengan variasi parameter nilai t berdasarkan fungsi-fungsi trigonometri.
Gambar 2. Kurva Hasil Persamaan Parametrik
4. Kurva Lissajous
Pada pertengahan abad 19, seorang fisikawan Perancis yang bernama Jules Antoine Lissajous (1822–1880) sangat tertarik pada bentuk persamaan parametrik berikut ini:
Persamaan (2) merupakan bentuk persamaan parametrik yang menggambarkan adanya getaran sinusoidal pada sumbu x dengan frekuensi a/2 π dan getaran sinusoidal pada sumbu y dengan frekuensi b/2 π. Jika nilai perbandingan antara a dengan b adalah bilangan rasional, maka akan menghasilkan efek getaran yang bergerak sepanjang lintasan kurva, yang dikenal dengan kurva Lissajous.
Pada Gambar 3 berikut ini adalah ilustrasi kurva Lissajous berdasarkan perbandingan konstanta a dan b.
Gambar 3. Kurva Lissajous
5. Hypotrochoid dan Epitrochoid
Kurva Hypotrochoid dan Epitrochoid merupakan garis kurva yang menyatakan kumpulan titik-titik P akibat pergerakan lingkaran kecil dengan jari-jari b pada area lingkaran besar dengan jari-jari a.
Gambar 4. Hypotrochoid
Gambar 5. Epitrochoid
Ilustrasi Gambar 4 dan Gambar 5 merupakan proses pembentukan kurva Hypotrochoid dan Epitrochoid.
Berikut ini adalah persamaan parametrik untuk kurva Hypotrochoid yang dipaparkan pada persamaan 3 dan 4.
cos h cos (3)
h (4)
Berikut ini adalah persamaan parametrik untuk kurva Epitrochoid yang dipaparkan pada persamaan 5 dan 6.
cos h cos (5)
h (6)
6. Garis Besar Sistem
Sistem Generator Watermark dapat dikelompokkan dalam skema yang dijelaskan pada Gambar 6 sebagai berikut.
Gambar 6. Garis Besar Sistem
Berdasarkan skema garis besar sistem, maka terdapat 4 inti proses yang diimplementasikan. Proses transformasi nomor dokumen akan sangat menentukan pembentukan pola watermark. Output proses pembentukan pola watermark digunakan sebagai proses untuk masking dan embossing. Sedangkan proses ekspor dokumen akan menggunakan komponen yang telah disediakan oleh framework sistem development.
Berikut ini adalah skema alur proses transformasi nomor dokumen:
1. Pemisahan nomor dokumen menjadi beberapa segmen utama, yakni 4 segmen berdasarkan total karakter yang dihasilkan oleh proses hashing.
2. Setiap segmen string tersebut akan terbagi dalam beberapa kategori parameter.
3. Segmen pertama akan ditransformasikan menjadi nilai parameter pertama, kedua, ketiga, dan keempat.
4. Segmen kedua akan ditransformasikan menjadi nilai parameter kelima, dan kedelapan.
5. Segmen ketiga akan ditransformasikan menjadi nilai parameter keenam, dan kesembilan.
6. Segmen keempat akan
ditransformasikan menjadi nilai parameter ketujuh, dan kesepuluh.
Berikut ini adalah skema alur proses pembentukan pola watermark:
1. Inisialisasi pengaturan bitmap untuk proses masking dan embossing.
2. Menggambar string nama instansi dan kode nomor dokumen pada object bitmap.
3. Pemilahan beberapa fungsi parametrik sesuai dengan inputan nilai nomor dokumen.
4. Fungsi parametrik menerima input nilai-nilai parameter berdasarkan nomor dokumen.
5. Penentuan nilai perbandingan ketebalan garis untuk pembentukan pola watermark pada kanvas dan pada bitmap adalah 1 : 20.
6. Proses pembentukan pola watermark pada area kanvas dan bitmap.
Berikut ini adalah skema alur proses pembentukan masking dan embossing:
1. Penentuan area koordinat berdasarkan nilai pixel pada object bitmap.
2. Proses penggambaran pola garis pada kanvas.
3. Penetapan pengurangan nilai pada penggambaran pola garis karena penentuan deteksi area string nama instansi maupun kode nomor dokumen, yakni minimal setengah dari nilai ketinggian pola garis normal. Sehingga proses embossing bisa membentuk pola string pada background pola garis. 4. Proses deteksi area pola watermark
berjalan secara bersamaan dengan proses embossing teks, sehingga akan berlaku proses penyimpanan nilai koordinat penggambaran sementara dan tidak akan dilakukan proses penggambaran pola garis pada area kanvas.
5.
Proses akhir merupakan penggambaran pada file digital.7. Uji Coba
Uji coba sistem meliputi penilaian untuk keunikan serta pemenuhan aspek estetika pola watermark yang terbentuk pada dokumen digital. Tabel 1 merupakan hasil uji coba variasi dengan menggunakan dua puluh nomor dokumen yang berbeda, sehingga diperoleh sepuluh digit nilai parameter yang digunakan untuk pembentukan pola watermark.
Tabel 1. Hasil Uji Coba Variasi No Nomor
Dokumen Nilai Parameter 1. 10250/A4.5/KP/2008 2 - 2 - 4 - 5 - 8 - 5 - 5 - 4 - 8 - 5 2. 10251/A4.5/KP/2008 8 - 1 - 3 - 5 - 6 - 1 - 4 - 5 - 7 - 3 3. 10252/A4.5/KP/2008 1 - 3 - 6 - 5 - 8 - 4 - 4 - 5 - 8 - 9 4. 10253/A4.5/KP/2008 9 - 9 - 2 - 5 - 4 - 9 - 6 - 2 - 5 - 4 5. 10254/A4.5/KP/2008 9 - 8 - 2 - 4 - 2 - 1 - 4 - 3 - 4 - 5 6. 10255/A4.5/KP/2008 4 - 5 - 8 - 5 - 4 - 4 - 3 - 1 - 7 - 3 7. 10350/A4.5/KP/2008 8 - 1 - 5 - 4 - 6 - 4 - 5 - 1 - 5 - 4 8. 10400/A4.5/KP/2008 2 - 3 - 6 - 4 - 4 - 6 - 8 - 6 - 5 - 5 9. 10450/A4.5/KP/2008 9 - 3 - 6 - 5 - 1 - 7 - 4 - 5 - 9 - 6 10. 10500/A4.5/KP/2008 1 - 2 - 4 - 5 - 6 - 2 - 4 - 2 - 8 - 8 11. 10550/A4.5/KP/2008 2 - 2 - 4 - 5 - 8 - 2 - 4 - 9 - 9 - 7 12. 10600/A4.5/KP/2008 3 - 3 - 7 - 4 - 7 - 3 - 6 - 9 - 4 - 6 13. 10700/A4.5/KP/2008 2 - 9 - 2 - 4 - 4 - 3 - 5 - 7 - 7 - 3 14. 10800/A4.5/KP/2008 1 - 2 - 5 - 4 - 5 - 2 - 4 - 2 - 7 - 1 15. 10900/A4.5/KP/2008 1 - 4 - 7 - 5 - 6 - 1 - 2 - 5 - 7 - 1 16. 11256/A4.5/KP/2008 2 - 8 - 9 - 8 - 5 - 2 - 8 - 2 - 7 - 6 17. 11257/A4.5/KP/2008 3 - 4 - 7 - 5 - 6 - 4 - 4 - 9 - 9 - 5 18. 11258/A4.5/KP/2008 3 - 2 - 6 - 4 - 2 - 3 - 4 - 7 - 5 - 1
19. 11259/A4.5/KP/2008 8 - 8 - 2 - 4 - 6 - 4 - 8 - 7 - 5 - 9 20. 11260/A4.5/KP/2008 4 - 2 - 4 - 4 - 7 - 5 - 4 - 9 - 9 - 5 Tabel 2 menyajikan skema uji coba estetika dengan dua puluh lima nilai nomor dokumen sebagai input pada sistem. Pada tabel tersebut terdapat kolom penilaian faktor estetika yang menyajikan rentang nilai (1 – 5) terhadap bentuk pola watermark yang berdasarkan pada tingkat kompleksitas variasi bentuk, keindahan perpaduan antar bentuk pola, serta keindahan variasi corak warna pola.
Dasar penilaian faktor estetika pada kolom Tabel 2 dilakukan berdasarkan penilaian oleh lima orang user dengan memberikan nilai yang terbagi dalam kategori sebagai berikut:
1: Cukup 2: Biasa 3: Bagus 4: Bagus Sekali 5: Sangat bagus
Tabel 2. Hasil Uji Coba Estetika No Nomor Dokumen Penilaian Faktor Estetika 1 2 3 4 5 1. 10250/A4.5/KP/2008 5 4 3 3 4 2. 10251/A4.5/KP/2008 3 4 4 3 4 3. 10252/A4.5/KP/2008 3 4 5 4 3 4. 10253/A4.5/KP/2008 5 3 4 5 3 5. 10254/A4.5/KP/2008 5 3 4 3 3 6. 10255/A4.5/KP/2008 5 5 5 5 2 7. 10350/A4.5/KP/2008 5 3 4 5 2 8. 10400/A4.5/KP/2008 3 4 4 4 4 9. 10450/A4.5/KP/2008 5 3 4 3 3 10. 10500/A4.5/KP/2008 4 3 3 4 3 11. 10550/A4.5/KP/2008 5 4 4 4 3 12. 10600/A4.5/KP/2008 5 4 5 4 3 13. 10700/A4.5/KP/2008 4 4 5 3 3 14. 10800/A4.5/KP/2008 3 3 5 4 4 15. 10900/A4.5/KP/2008 5 4 3 4 4 16. 11256/A4.5/KP/2008 3 4 4 3 3 17. 11257/A4.5/KP/2008 4 4 5 5 3 18. 11258/A4.5/KP/2008 3 3 4 3 3 19. 11259/A4.5/KP/2008 3 2 4 3 4 20. 11260/A4.5/KP/2008 5 4 5 5 2 21. 12345/A4.5/KP/2008 4 4 5 4 4 22. 12346/A4.5/KP/2008 3 4 5 4 4 23. 12347/A4.5/KP/2008 4 4 5 5 5 24. 12348/A4.5/KP/2008 5 4 3 3 3 25. 12349/A4.5/KP/2008 3 4 4 5 5 Tabel 3 menyatakan hasil yang telah dievaluasi berdasarkan uji coba variasi bentuk dan uji coba estetika pada sistem Generator Watermark.
Tabel 3. Hasil Uji Coba Skema Uji Coba Faktor Estetika Uji Coba Variasi Variasi nilai parameter
dapat menghasilkan bentuk watermark yang unik. Uji Coba Estetika Penggunaan variasi nilai
parameter yang sesuai akan menghasilkan bentuk watermark yang dinamis dan indah.
8. Kesimpulan
Dari hasil pengamatan selama perancangan, implementasi, dan proses uji coba perangkat lunak yang dilakukan, penulis mengambil kesimpulan sebagai berikut:
a. Penggunaan konsep dasar kurva Lissajous pada fungsi parametrik dapat menghasilkan pola gambar yang memenuhi aspek estetika dengan memberlakukan beberapa modifikasi fungsi dan batasan-batasan nilai parameter.
b. Pola bentuk dan warna watermark yang diciptakan oleh sistem tergantung pada nilai-nilai parameter yang dihasilkan oleh string hash yang berasal dari nomor dokumen.
c. Penentuan batasan-batasan nilai parameter untuk pembentukan pola watermark berdasarkan pada hasil uji coba dan penggabungan beberapa pola dasar, sehingga dapat memenuhi aspek estetika.
9. Daftar Pustaka
[1] Anton, Howard. 2005. Calculus: Early Transcendentals Single Variable, 8th
Edition. <URL: http://higheredbcs.wiley.com/legacy/col
lege/anton/0471482382/add_mat/parametr ic_equations.pdf>. Diakses tanggal 13 Desember 2008.
[2] Goldstein, Andrea, dkk. 2002. Electronic Commerce for Development. Paris: OECD Publishing.
[3] Herzog, David Alan. 2005. Trigonometry. Hoboken, NJ: Wiley Publishing, Inc.
[4] Lawrence, J.D. 1972. A Catalog of Special Plane Curves. New York: Dover. [5] Prayudi, Yudi. 2006. Metode Watermarking Ganda Sebagai Teknik Pengaman Pada Citra Digital. <URL: http://digilib.itb.ac.id/gdl.php?mod=brows e&op=read&id=oai:digilib.its.ac.id:ITS-Master-3100002015912&q=watermark>. Diakses tanggal 13 Desember 2008. [6] Seitz, Juergen. 2005. Digital
Watermarking for Digital Media. Information Science Publishing.
