perancangan aplikasi digital audio watermarking dengan metode

PERANCANGAN APLIKASI DIGITAL AUDIO WATERMARKING
DENGAN METODE LOW BIT CODING
Ardi Firmansyah
Jurusan Teknik Informatika, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Gunadarma,
Depok 16424, Indonesia
E-mail: [email protected]
ABSTRAK
Dengan pesatnya perkembangan teknologi dan internet, menjadi sangat mudah untuk
mendistribusikan file-file digital, khususnya file audio digital. Pembajakan atau penduplikasian
file audio digital menjadi masalah yang sangat pelik pada saat ini. Para perusahaan rekaman
sangat merugi karena pembajakan ini. Oleh karena itu, perlu ada cara untuk meningkatkan
keamanan hak cipta pada file audio digital. Watermarking Audio Digital digunakan sebagai salah
satu solusi untuk mengatasi masalah ini. Dalam melakukan watermarking audio, banyak metode
yang dapat digunakan. Salah satunya adalah Low Bit Coding. Metode Low Bit Coding ini dipilih
karena merupakan metode yang cepat dan mudah.
Kata Kunci: Penyisipan, Pengekstraksian, Low Bit Coding, Tanda Air
ABSTRACT
With the rapid development of technology and the Internet, it becomes very easy to distribute
digital files, especially digital audio files. Piracy or copying of digital audio files to be a very
complicated at the moment. The record company was very lost because of piracy. Therefore,
there needs to be a way to improve the security of copyright in a digital audio file. Digital Audio
Watermarking is used as one of the solutions to overcome this problem. In doing audio
watermarking, many methods can be used. One is the Low Bit Coding. Low Bit Coding Method
was chosen because it is a quick and easy method.
Keyword: Encoding, Decoding, Low Bit Coding, Watermarking
1. PENDAHULUAN
Baru-baru ini rencana pengesahan Undang-Undang Anti-pembajakan Amerika Serikat alias Stop
Online Piracy Act (SOPA) dan Protect Intellectual Property Act (PIPA) membuat heboh
masyarakat internet, bagaimana tidak, situs-situs file sharing seperti Megaupload ditutup oleh
FBI, sehingga membuat kita tidak bisa lagi mendownload file-file digital.
Dampak dari SOPA dan PIPA ini dapat meminimalisir tindakan pembajakan-pembajakan file
digital. Tapi tetap saja, masih banyak yang melakukan pembajakan walaupun undang-undang
diatas disahkan. Oleh karena itu, diperlukan cara untuk melindungi hak cipta dari file digital
tersebut. Banyak cara untuk melindungi dan mengamankan file digital, contohnya seperti
memberikan watermark pada file digital tersebut.
Teknik Digital Watermarking merupakan teknik menyisipkan suatu informasi ke dalam data
multimedia dengan memanfaatkan kekurangan pada indera manusia, yaitu mata dan telinga.
Informasi tersebut dapat berupa citra, audio, maupun video. Informasi yang disisipkan tersebut
disebut dengan watermark. Informasi yang disisipkan dapat dideteksi oleh komputer dan harus
dapat di ekstraksi kembali, serta memberikan efek seminimal mungkin pada kualitas file
digitalnya. Pada audio digital, telinga yang mendengarkan file audio yang telah diberikan
watermark tidak bisa membedakan apakah file audio tersebut telah diberi watermark atau tidak.
Dalam penelitian ini, akan dilakukan pemberian watermark pada file audio digital dengan
menggunakan metode Low Bit Coding. Metode ini dipilih karena merupakan metode yang cepat
dan mudah. Format file audio yang digunakan dalam penelitian ini adalah WAV & MP3. Format
ini dipilih, karena merupakan format file audio yang sering dibajak.
Tujuan penelitian / penulisan adalah untuk merancang suatu aplikasi yang dapat menambahkan
informasi ke dalam format audio digital dan menganalisa apakah ada perbedaan ukuran file
audio yang signifikan terhadap proses encoding. Sedangkan manfaat yang diharapkan adalah
dapat melindungi dan mengamankan file audio digital dari tindakan penduplikasian atau
pembajakan.
2. METODE PENELITIAN
Dalam skripsi ini, penulis melakukan tahap perencanaan dengan melakukan pengumpulan
materi, menentukan metode dan software yang digunakan, tahap perancangan seperti membuat
rancangan interface atau GUI dari aplikasi watermarking, tahap pembuatan aplikasi seperti
proses pembuatan rancangan GUI dan pembuatan program dengan menggunakan bahasa
pemrograman Matlab, tahap pengujian aplikasi dengan menjalankan aplikasi dan melihat
kekurangan pada program serta memperbaiki kesalahan tersebut, dan juga tahap implementasi
dalam bentuk *.exe.
3. PEMBAHASAN
Definisi Watermarking
Watermarking adalah suatu cara penyembunyian atau penanaman data/informasi tertentu (baik
hanya berupa catatan umum maupun 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.
Watermarking ini berbeda dengan tanda air pada uang kertas. Tanda air pada uang kertas masih
dapat kelihatan oleh mata telanjang manusia, tetapi watermarking pada media digital
dimaksudkan agar tidak dapat dirasakan kehadirannya oleh manusia tanpa alat bantu mesin
pengolah digital seperti komputer, dan sejenisnya.
Watermarking memanfaatkan kekurangan-kekurangan sistem indera manusia seperti mata dan
telinga. Dengan adanya kekurangan inilah, metoda watermarking dapat diterapkan pada berbagai
media digital.
Karakteristik Watermarking
Terdapat beberapa karakteristik penting yang dimiliki oleh watermark, yaitu:
1.
Fidelity; Berarti watermark tidak boleh dapat dideteksi oleh indera manusia, serta tidak
boleh menurunkan kualitas data digital penampung secara siginifikan.
2.
Robustness; Berarti watermark harus disisipkan dalam data digital penampung
dengansangat kuat sehingga tahan terhadap segala macam usaha untuk memanipulasi
data digital penampung. Watermark harus tetap dapat dideteksi meskipun data digital
penampungnya telah mengalami manipulasi.
3.
Fragility; Berlawanan dengan konsep robustness, konsep ini menghendaki watermark
bersifat rapuh. Tentu saja hal ini dilakukan dalam beberapa aplikasi tertentu saja.
Watermark sengaja didesain rapuh terhadap beberapa modifikasi data digital penampung,
sehingga dapat digunakan untuk mendeteksi perubahan-perubahan yang telah terjadi pada
data digital penampung.
4.
Tamper Resistance; Menghendaki agar watermark tahan terhadap segala modifikasi yang
dilakukan
terhadap
data
digital
penampung
yang
memang
bertujuan
untuk
menghilangkan watermark.
5.
Invisibility/Imperceptibility; Perbedaan antara media asli dengan media yang sudah
disisipi watermark tidak dapat dipersepsikan oleh indra manusia, atau dengan kata lain,
tidak banyak penyimpangan yang berarti pada media yang disisipi watermark dengan
media sebelumnya.
6.
Security/detectability; Media yang sudah disisipi oleh watermark harus
tidak dapat
dideteksi atau dikenali tanpa cara yang telah ditetapkan. Dengan kata lain media yang
disisipi harus tahan terhadap serangan pemalsuan.
Metode Watermarking Audio Digital
Beberapa buah metode watermarking pada audio digital yaitu phase coding, spread spectrum,
echo data hiding, dan low bit coding
a. Phase Coding
Cara kerja metode ini adalah dengan mengganti fase bagian awal sinyal suara dengan fase
yang berhubungan yang mewakili data. Fase bagian lain yang mengikuti diatur untuk
melindungi fase relatif antar bagian.
Phase coding merupakan metode yang paling efektif dari segi perbandingan noise signal-toperceived. Jika hubungan fase antar antar setiap komponen frekuensi diubah secara dramatis,
akan terjadi dispersi fase yang tampak dengan jelas. Akan tetapi, selama modifikasi fase
cukup kecil (tergantung pada pengamat), coding yang tidak mungkin terdengar dapat
dilakukan.
b. Spread Spectrum
Pada saluran kumunikasi normal, konsentrasi informasi pada spektrum frekuensi yang
sesempit mungkin sangat diinginkan untuk menghemat bandwidth yang tersedia dan
mengurangi tenaga yang dibutuhkan. Dasar tenik spread spectrum dirancang untuk
mengkodekan aliran informasi dengan menyebarkan data melalui spektrum frekuensi yang
seluas mungkin. Hal tersebut menyebabkan resepsi sinyal, walaupun terdapat interferensi
pada beberapa frekuensi.
Salah satu metode komunikasi spread spectrum adalah Direct Sequence Spread Spectrum
Encoding (DSSS). Metode ini menyebarkan sinyal dengan melipatgandakan dengan sebuah
chip, panjang maksimum urutan pseudorandom yang dimodulasi pada nilai yang diketahui.
Karena sinyal penampung adalah suatu bentuk waktu diskrit, nilai sampling dapat digunakan
sebagai nilai chip untuk coding.
c. Echo Data Hiding
Metode Echo
data hiding dilakukan dengan menambahkan data pada sinyal suara
penampung dengan memunculkan echo. Data yang akan disembunyikan dalam bentuk echo
dinyatakan dengan variasi dari tiga parameter, yaitu amplitudo awal, decay rate, dan offset
(delay). Amplitudo awal menyatakan amplitudo asal dari data suara tersebut, decay rate
menyatakan seberapa besar echo yang akan diciptakan, dan offset menyatakan jarak antara
sinyal suara dengan echo dalam bentuk fasa sudut dalam persamaan analog. Jika offset dari
sinyal asal dan echo berkurang, maka kedua sinyal akan bercampur. Echo ini akan terdengar
sebagai resonansi.
Selanjutnya, untuk proses pengkodean, sinyal suara asal dipecah menjadi beberapa bagian.
Pada setiap bagian, echo dimunculkan dengan menggunakan waktu tunda sesuai bit data
yang akan disembunyikan. Waktu tunda tersebut dinyatakan dalam parameter offset, serta
besarnya echo yang akan disisipkan dinyatakan dengan decay rate. Setelah selesai, semua
pecahan sinyal digabungkan kembali sehingga menjadi sinyal yang utuh.
d. Low Bit Coding
Metode Low-bit-coding adalah cara yang paling sederhana untuk menyimpan data kedalam
data yang lain. Dengan mengganti bit yang paling tidak penting atau least significant bit
(LSB) pada setiap titik sampling dengan string berkode biner (coded binary string), dapat
mengenkode sejumlah besar data ke dalam suara digital. Secara teori, kapasitas saluran
adalah 1 kb per detik (1 kbps) per 1 kHz.
Kelemahan metode ini adalah lemahnya kekebalan terhadap manipulasi. Pada prakteknya,
metode ini hanya berguna pada lingkungan digital-to-digital yang tertutup.
Low Bit Coding
Low Bit Coding adalah suatu metode watermarking yang bekerja dengan mengganti bit yang
paling tidak penting atau least significant bit (LSB) pada setiap titik sampling dengan string
berkode biner (coded binary string), kita dapat mengenkode sejumlah besar data ke dalam suara
digital. Secara teori, kapasitas saluran adalah 1 kb per detik (1 kbps) per 1 kHz.
Metode ini mirip dengan LSB namun file yang disisipi berupa audio file. Bedanya dengan LSB,
jika pada gambar yang diganti adalah bit yang merepresentasikan warna, maka pada suara yang
diganti adalah bit sampling dari file audio tersebut. Dengan metode ini keuntungan yang
didapatkan adalah ukuran pesan yang disispkan relative besar, namun berdampak pada hasil
audio yang berkualitas kurang dengan banyaknya noise. Kelemahan metode ini adalah lemahnya
kekebalan terhadap manipulasi. Pada prakteknya, metode ini hanya berguna pada lingkungan
digital-to-digital yang tertutup.
Matlab 7.1
Matlab adalah bahasa pemrograman level tinggi (High Level Language) yang dikhususkan untuk
komputasi teknis. Bahasa ini mengintegrasikan kemampuan komputasi, visualisasi dan
pemrograman dalam sebuah lingkungan yang tunggal dan mudah digunakan. Matlab
memberikan system interaktif yang menggunakan konsep array/matrik sebagai standar variable
elemennya tanpa membutuhkan pendeklarasian array seperti pada bahasa lainnya.
Matlab dikembangkan oleh MathWorks, yang pada awalnya dibuat untuk memberikan
kemudahan mengakses data matrik pada proyek LINPACK dan EISPACK. Selanjutnya menjadi
sebuah aplikasi untuk komputasi matrik. Dari sejak awal dipergunakan, Matlab memperoleh
masukan ribuan pemakai. Dalam lingkungan pendidikan ilmiah menjadi alat pemrograman
standar bidang Matematika, Rekayasa dan Keilmuan terkait. Dan dalam lingkungan industri
dapat mejadi pilihan paling produktif untuk riset, pengembangan dan analisa.
Perancangan Flowchart Program
a. Flowchart Menu Utama
Pada menu utama ini, diberikan 2 pilihan proses, proses Encode Watermark dan Decode
Watermark. Setelah memilih proses yang ingin dijalankan maka akan muncul tampilan proses
yang telah dipilih.
Gambar 1. Flowchart Menu Utama
b. Flowchart Encode Watermark
Pada proses Encode Watermark, untuk dapat melakukan proses encoding, terlebih dahulu
masukkan file audio sebagai host dan file image sebagai watermark-nya, jika tidak memasukkan
file audio dan file image, akan muncul peringatan untuk memasukkan file audio dan file image.
Jika telah memasukkan file audio dan file image, maka program dapat melakukan proses
encoding yang menghasilkan keluaran berupa file audio yang berisi file image. Program
kemudian akan menyimpan file audio yang telah di watermark tersebut.
Gambar 2. Flowchart Encode Watermark
c. Flowchart Decode Watermark
Pada proses Decode Watermark, untuk dapat melakukan proses decoding, terlebih dahulu
masukkan file watermark audio, jika tidak memasukkan file watermark audio, akan muncul
peringatan untuk memasukkan file watermark audio. Jika telah memasukkan file watermark
audio, maka program dapat melakukan proses decoding yang menghasilkan keluaran berupa file
image. Program kemudian akan menyimpan file image tersebut.
Gambar 3. Flowchart Decode Watermark
Rancangan Program
a. Rancangan Form Menu Utama
Menu Utama adalah form yang pertama kali tampil saat program dijalankan Pada form ini
terdapat beberapa pilihan menu, diantaranya: Encode Watermark, Decode Watermark, dan
Exit. Tampilan GUI menu utama terdiri dari 2 Panel, 4 Static Text, dan 3 Push Button.
Gambar 4. GUI Menu Utama
b. Rancangan Form Encode Watermark
Encode Watermark adalah form yang digunakan untuk melakukan proses penyisipan file
gambar ke dalam file audio. Tampilan GUI Encode Watermark terdiri dari 2 Panel, 5 Static
Text, 2 Edit Text, 8 Push Button dan 3 Axes.
Gambar 5. GUI Encode Watermark
c. Perancangan Form Decode Watermark
Decode Watermark adalah form yang digunakan untuk melakukan proses esktraksi file
gambar dari file watermark audio. Tampilan GUI Decode Watermark terdiri dari 1 Panel, 5
Static Text, 2 Edit Text, 4 Push Button dan 2 Axes.
Gambar 6. GUI Decode Watermark
Algoritma Program
Metode yang digunakan dalam pembuatan program watermarking ini adalah metode Low Bit
Coding. Program ini dibuat dengan 2 proses, yaitu proses Encoding dan proses Decoding.
a. Proses Encoding
Proses encoding pada aplikasi watermarking dapat dilihat pada Gambar 7.
Gambar 7. Proses Encoding
Langkah-langkah proses penyisipan bit-bit gambar ke dalam data audio digital adalah
sebagai berikut:
1. Membaca file audio digital.
2. Menyiapkan data audio. Data audio yang berupa informasi mengenai file audio digital
dan sampel audio tersebut disimpan di dalam memori komputer.
3. Membaca file image.
4. 16 bit unik disiapkan dan disimpan ke dalam variable “identitas”. Identitas ini
didefinisikan dengan seunik mungkin dan identitas yang digunakan adalah
[1100110011001100].
5. Sebelum dilakukan penyisipan, terlebih dahulu dicek apakah penyisipan dapat
dilakukan atau tidak. Pengecekan dilakukan berdasarkan ukuran file audio dan jumlah
bit identitas + bit ukuran gambar + bit gambar. Jika jumlah bit identitas + bit ukuran
gambar + bit gambar lebih kecil dari ukuran file audio, maka proses penyisipan dapat
dilakukan.
6. Langkah selanjutnya adalah pesan dan ukurannya diubah ke dalam bentuk bit.
Kemudian bit identitas, bit ukuran pesan, dan bit pesan disisipkan ke
dalam
“dta”. Penyisipan dilakukan dengan mengganti bit pertama (bit yang tidak terlalu
berpengaruh) dari setiap byte file audio. Bit identitas disisipkan pada byte pertama
sampai byte keenambelas. Sedangkan bit ukuran pesan dan bit pesan disisipkan pada
byte ketujuhbelas dan seterusnya. Data audio yang telah disisipi gambar akan
disimpan.
b. Proses Decoding
Proses decoding pada aplikasi watermarking dapat dilihat pada Gambar 8.
Gambar 8. Proses Decoding
Langkah-langkah proses ekstraksi bit-bit pesan dari berkas suara stego adalah sebagai berikut
ini:
1. Membaca file watermark audio.
2. Bit pertama dari byte pertama sampai byte keenambelas diekstrak dari file watermark
audio. Jika hasilnya sama dengan identitas pada saat penyisipan, maka di dalam file
watermark audio tersebut terdapat pesan gambar dan proses ekstraksi dapat
dilakukan.
3. Langkah selanjutnya adalah bit ukuran pesan dan bit gambar diekstrak. Bit-bit
gambar yang telah diekstrak dikembalikan ke bentuk semula berdasarkan ukuran
gambar.
4. Pesan gambar hasil ekstraksi terlebih dahulu disimpan, lalu gambarnya ditampilkan.
Uji Coba Program
Untuk melakukan pengujian digunakan 2 jenis file audio dengan rincian sebagai berikut:
Tabel 1. Rincian File Audio
Nama File
Bit Rate
Size
Jenis
Imphenzia.wav
1411 kbps
5,294,354 Bytes
Once Upon a Platform.wav
1411 kbps
12,098,308 Bytes
The Cardigans - Losers.mp3
320 kbps
5,113,542 Bytes
Maroon 5 – Beautiful Goodbye.mp3
320 kbps
10,341,554 Bytes
WAV
MP3
Selain file audio, dibutuhkan juga file image sebagai watermark-nya. Berikut ini rincian file
gambarnya:
Tabel 2. Rincian File Image
Nama File
Bricks.bmp
Malik.bmp
Friends.gif
Cartoon.gif
Car.jpg
Strad.jpg
Floatzel.png
Mark.png
Hall.tiff
Emma.tiff
Pixel
367x337
424x400
1587x1224
500x375
595x421
2216x3264
1000x1000
377x500
640x467
500x500
Size
125,094 Bytes
512,054 Bytes
101,961 Bytes
511,515 Bytes
102,863 Bytes
512,278 Bytes
103,246 Bytes
511,955 Bytes
102,631 Bytes
489,507 Bytes
Jenis
Bitmap
GIF
JPG
PNG
TIFF
Pengujian Proses Aplikasi
Dalam pengujian proses aplikasi, file audio yang digunakan adalah “Imphenzia.wav” dengan
ukuran file 5,294,354 Bytes dan ”Once Upon a Platform.wav” dengan ukuran file 12,098,308
bytes. File image yang digunakan adalah ”Bricks.bmp” dengan ukuran file 125,094 Bytes dan ”
Strad.jpg” dengan ukuran file 512,278 Bytes.
a. Proses Encoding
Proses pertama yang diuji adalah proses encoding. Setiap file audio akan dicoba disisipkan 2 file
image. Untuk memenuhi persyaratan penyisipan, file audio dan file image harus dimasukkan
terlebih dahulu. File audio yang pertama dimasukkan adalah file audio “Imphenzia.wav”, maka
grafik sinyal file audio tersebut akan ditampilkan pada Axes 1 serta tombol Play 1 dan Stop 1
dapat ditekan (Enable). Jika file audio tidak dimasukkan, akan ada peringatan seperti Gambar 9.
dibawah ini.
Gambar 9. Peringatan Untuk Memasukkan File Audio Pada Proses Encoding
File image yang pertama dimasukkan adalah file image ”Bricks.bmp”, setelah dimasukkan,
gambar akan ditampilkan pada Axes 3. Sama dengan file audio, jika file image tidak
dimasukkan, akan ada peringatan seperti Gambar 10. dibawah ini.
Gambar 10. Peringatan Untuk Memasukkan File Image
Jika berhasil melakukan encoding, file watermark audio terlebih dahulu disimpan dan grafik
sinyal file tersebut akan ditampilkan pada Axes 2. Proses encoding yang berhasil ditunjukkan
Gambar 11.
Gambar 11. Proses Encoding Berhasil
File audio “Imphenzia.wav” kemudian disisipkan file image kedua, yaitu ”Strad.jpg”. Grafik
sinyal audio ditampilkan di Axes 1 dan gambar ditampilkan di Axes 2.
Gambar 12. Proses Encoding Gagal
Proses encoding gagal, karena bit image yang disisipkan terlalu besar dari bit audio. Akan ada
message box seperti Gambar 13. yang menginformasikan bahwa image tidak dapat disisipkan.
Gambar 13. Peringatan Jika Bit Image Terlalu Besar Dari Bit Audio
File audio yang kedua diuji adalah “Once Upon a Platform.wav” dengan file image yang
disisipkan adalah “Bricks.bmp”. Proses Encoding berhasil dilakukan.
Gambar 14. Proses Encoding Berhasil
Kemudian file audio “Once Upon a Platform.wav” disisipkan file image “Strad.jpg”. Proses
Encoding juga berhasil.
Gambar 15. Proses Encoding Berhasil
Tabel 3. Hasil Percobaan Encoding
No.
1
2
3
4
File Audio
Imphenzia.wav
Imphenzia.wav
Once Upon a Platform.wav
Once Upon a Platform.wav
Size
File Image
Size
5,294,354 B
5,294,354 B
12,098,308 B
12,098,308 B
Bricks.bmp
Strad.jpg
Bricks.bmp
Strad.jpg
125,094 B
512,278 B
125,094 B
512,278 B
Proses
Encoding
Berhasil
Gagal
Berhasil
Berhasil
Dapat terlihat bahwa file audio “Imphenzia.wav” dengan ukuran file 5,294,354 Bytes tidak dapat
disisipkan file image “Strad.jpg” dengan ukuran file 512,278 Bytes, hal ini dikarenakan ukuran
file image “Strad.jpg” lebih besar daripada ketentuan yang berlaku, yaitu 10% dari ukuran file
audio. Tetapi jika file audio “Imphenzia.wav” disisipkan file image “Bricks.bmp“ dengan ukuran
file 125,094 B proses berhasil dilakukan. Sedangkan file audio “Once Upon a Platform.wav”
dengan ukuran 12,098,308 Bytes dapat disisipkan file image file image “Strad.jpg” dengan
ukuran file
512,278 Bytes, hal ini dikarenakan ukuran file image “Strad.jpg” lebih kecil
daripada 10% dari ukuran file audio “Once Upon a Platform.wav”
b. Proses Decoding
Proses kedua yang diuji adalah proses decoding. Untuk memenuhi persyaratan decoding, file
watermark audio harus dimasukkan terlebih dahulu. File watermark audio yang dimasukkan
adalah “Uji.wav”, maka grafik sinyal file audio tersebut akan ditampilkan pada Axes 1 serta
tombol Play dan Stop dapat ditekan (Enable). Jika file audio tidak dimasukkan, akan ada
peringatan seperti Gambar 16. dibawah ini.
Gambar 16. Peringatan Untuk Memasukkan File Audio Pada Proses Decoding
Jika proses decoding berhasil, file image terlebih dahulu disimpan dan gambar ditampilkan pada
Axes 2. Proses decoding yang berhasil ditunjukkan Gambar 17.
Gambar 17. Proses Decoding Berhasil
Tabel 4. Hasil Percobaan Decoding
No.
1
2
3
File Watermark
Audio
Uji.wav
Uji2a.wav
Uji2b.wav
Size
5,294,354 B
5,294,354 B
12,098,308 B
Hasil
Ekstraksi
Bricks.bmp
Bricks.bmp
Strad.jpg
Size
125,094 B
125,094 B
512,278 B
Proses
Decoding
Berhasil
Berhasil
Berhasil
Pengujian Proses Encoding Dengan Berbagai Macam File Image
Hasil pengujian proses encoding dengan berbagai macam file image dapat dilihat pada Tabel 5.
Tabel 5. Hasil Pengujian Proses Encoding Dengan Berbagai Macam File Image
No.
File Audio
1.
Imphenzia.wav
(5,294,354 B)
2.
3.
4.
File Image
Bricks.bmp
Car.jpg
Floatzel.png
Friends.gif
Hall.tiff
Once Upon a
Cartoon.gif
Platform.wav
Emma.tiff
(12,098,308 B) Malik.bmp
Mark.PNG
Strad.jpg
The Cardigans Bricks.bmp
Car.jpg
- Losers.mp3
(5,113,542 B) Floatzel.png
Friends.gif
Hall.tiff
Maroon 5 Cartoon.gif
Beautiful
Emma.tiff
Goodbye.mp3 Malik.bmp
(10,341,554 B) Mark.PNG
Strad.jpg
Size
125,094 B
102,863 B
103,246 B
101,961 B
102,631 B
511,515 B
489,507 B
512,054 B
511,955 B
512,278 B
125,094 B
102,863 B
103,246 B
101,961 B
102,631 B
511,515 B
489,507 B
512,054 B
511,955 B
512,278 B
Size Watermark
Audio
5,294,354 B
5,294,354 B
5,294,354 B
5,294,354 B
5,294,354 B
12,098,308 B
12,098,308 B
12,098,308 B
12,098,308 B
12,098,308 B
5,113,542 B
5,113,542 B
5,113,542 B
5,113,542 B
5,113,542 B
10,341,554 B
10,341,554 B
10,341,554 B
10,341,554 B
10,341,554 B
Beda
0%
0%
0%
0%
0%
0%
0%
0%
0%
0%
0%
0%
0%
0%
0%
0%
0%
0%
0%
0%
Berdasarkan Tabel 5. menunjukkan bahwa proses encoding dan decoding berhasil dilakukan
dengan berbagai 5 macam tipe file image. Proses encoding tidak merubah ukuran file audio
tersebut dan pada proses decoding hasil ekstraksi sama dengan file image yang disisipkan.
Pengujian SNR
Hasil pengujian Signal-to-Noise Ratio (SNR) didapat dengan membandingkan kekuatan sinyal
antara file audio asli dengan file audio yang telah di watermark. Hasilnya dapat dilihat di Tabel
46.
Tabel 6. Hasil Pengujian SNR
No.
1.
File Audio
Imphenzia.wav
2.
Once Upon a Platform.wav
3.
The Cardigans - Losers.mp3
4.
Maroon 5 - Beautiful
Goodbye.mp3
File Watermark Audio
WAV1.wav
WAV2.wav
WAV3.wav
WAV4.wav
WAV5.wav
WAVa.wav
WAVb.wav
WAVc.wav
WAVd.wav
WAVe.wav
MP31.mp3
MP32.mp3
MP33.mp3
MP34.mp3
MP35.mp3
MP3a.mp3
MP3b.mp3
MP3c.mp3
MP3d.mp3
MP3e.mp3
SNR
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
Hasil Pengujian Kueisoner
Hasil pengujian kueisoner dengan mengajukan 10 pertanyaan kepada 20 koresponden dapat
dilihat pada Tabel 7.
Tabel 7. Hasil Pengujian Kueisoner
No.
Pertanyaan
Menurut
Anda,
apakah
proses
watermarking audio ini sangat penting?
Apakah ada perbedaan kualitas suara
2
pada file audio pertama dan kedua setelah
proses penyisipan?
Apakah Anda menyadari bahwa pada file
3
audio kedua terdapat file gambar yang
disisipkan?
Apakah tampilan grafis aplikasi ini
4
menarik untuk Anda?
5
Apakah aplikasi ini mudah digunakan?
Apakah
aplikasi
ini
menambah
6
pengetahuan Anda?
Apakah aplikasi ini berjalan dengan baik
7
tanpa adanya kesalahan proses?
Apakah proses-proses dalam aplikasi ini
8
berjalan dengan cepat?
Apakah aplikasi ini dibutuhkan pada saat
9
ini?
Menurut
Anda,
apakah
aplikasi
watermarking ini dapat meningkatkan
10
keamanan hak cipta pada suatu file
audio?
Total
Persentase
Keterangan:
SS = Sangat Setuju
S = Setuju
T = Tidak Setuju
STS = Sangat Tidak Setuju
1
SS
Jawaban
S
TS
14
6
STS
20
13
7
15
5
8
12
8
4%
32
16 %
20
20
20
20
20
142
71 %
18
9%
Gambar 4.18. Diagram Lingkaran Hasil Pengujian Kueisoner
Berdasarkan Tabel 7 menunjukkan bahwa 20 koresponden berpendapat proses watermarking
audio ini sangat penting. Mereka mengatakan bahwa kualitas suara antara file audio dan file
watermark audio adalah sama. Dan para koresponden tidak menyadari bahwa ada file gambar
yang telah disisipkan pada file watermark audio.
20 koresponden menanggapi positif tentang aplikasi ini. Setelah mencoba menggunakan aplikasi
ini,, para koresponden menjadi tertarik dengan watermarking dan merasa bertambah
pengetahuannya. Mereka juga mengatakan bahwa aplikasi ini mudah digunakan, berjalan dengan
baik tanpa adanya kesalahan proses, tampilan GUI yang menarik, proses encoding dan decoding
berjalan dengan cepat. Para koresponden juga berpendapat bahwa aplikasi ini dibutuhkan untuk
mengurangi pembajakan dan untuk meningkatkan keamanan hak cipta pada file audio.
4. PENUTUP
Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat diambil dari hasil analisis dan implementasi teknik watermarking pada
audio digital menggunakan metode Low Bit Coding adalah:
1. Program dapat melakukan proses encoding dan decoding dengan baik.
2. Proses encoding dapat dilakukan jika ukuran file image dan bit informasi tidak lebih
besar dari 10% ukuran file audio karena ukuran file image yang dibatasi dalam proses
encoding.
3. Dalam pengujian yang telah dilakukan, ukuran file sebelum dan sesudah proses encoding
tidak berubah secara signifikan.
4. Bila dilakukan proses decoding, gambar hasil ekstraksi dan gambar asli mempunyai
ukuran yang sama.
5. Dari 20 orang koresponden, 20 orang mengatakan bahwa file audio yang telah di
watermark, kualitas suaranya sama dengan file audio asli.
6. Dari 20 orang koresponden, 20 orang tidak menyadari bahwa ada file gambar yang telah
disisipkan pada file watermark audio.
7. Dari 20 orang koresponden, 20 orang mengatakan bahwa aplikasi watermarking ini dapat
meningkatkan keamanan hak cipta pada suatu file audio.
8. Kelemahan metode ini adalah lemahnya kekebalan terhadap manipulasi. Metode ini
hanya berguna pada lingkungan digital-to-digital yang tertutup.
Saran
Untuk pengembangan dan penelitian lebih lanjut, penulis menyarankan untuk menggunakan
metode watermaking digital selain metode Low Bit Coding, yang sudah dikenal dan lebih
terjamin keamanannya. Teknik watermark dapat menggunakan file digital lainnya seperti file
video digital. File audio yang digunakan bisa ditambahkan selain file audio WAV dan MP3. File
watermark yang disisipkan dapat menggunakan file digital yang lainnya, seperti file audio.
5. DAFTAR PUSTAKA
[1]
Chang, C.C., Tsai, P. and Lin, C.C., “SVD-based digital image watermarking scheme”,
read.pudn.com/downloads112/sourcecode/others/465014/SVD-based digital image__
watermarking scheme.pdf, 12 Juni 2011.
[2]
Cvejic, Nedeljko, “Algorithms For Audio Watermarking & Steganography”,
http://herkules.oulu.fi/isbn9514273842/isbn9514273842.pdf, 2004.
[3]
Dony Arius, Keamanan Multimedia, C.V ANDI OFFSET, Yogyakarta 2009.
[4]
Erick Paulus & Yessica Nataliani, Cepat Mahir GUI Matlab + Studi Kasus,
Andi
Publisher, Jakarta, 2007.
[5]
Hatfull, Fred, “Watermarking Audio Data”,
http://fredhatfull.com/media/talks/watermarking_audio/Watermarking%20Audio%20Dat
a.pdf, 25 April 2011.
[6]
Jafilun, “Digital Watermarking Pada Domain Spasial Menggunakan Teknik LSB”,
http://yudiagusta.files.wordpress.com/2009/11/47-53-snsi06-08-digital-watermarkingpada-domain-spasial-menggunakan-teknik-least-significant-bit.pdf, 22 Maret 2011.
[7]
Prasetyo, Eko, Pengolahan Citra Digital dan Aplikasinya menggunakan Matlab, C.V
ANDI OFFSET, Yogyakarta, 1 Januari 2012.
[8]
Raharjo, Arko S, Hidayatno, Ahmad dan Isnanto, Rizal, “Implementasi Steganografi
Pada Berkas MP3”, http://eprints.undip.ac.id/25408/1/ML2F305192.pdf, 22 Agustus
2012.
[9]
Rinaldi Munir, “Steganografi & Watermarking”,
http://www.scribd.com/doc/52802406/Steganografi-dan-Watermarking, 1 Maret 2011.
[10]
Saraju P. Mohanty, “Digital Watermarking: A Tutorial Review”,
www.cs.unt.edu/~smohanty/research/Reports/MohantyWatermarkingSurvey1999.pdf, 12
Juni 2011.
[11]
T. Sutoyo, Edy Mulyanto, Vincent Suhartono, Oky Dwi Nurhayati & Wijanarto, Teori
Pengolahan Citra Digital, Andi, Jakarta, 2009.
[12]
URL: http://id.wikipedia.org/wiki/Watermarking, 1 September 2012.