ANALISIS DAN PERBANDINGAN TEKNIK WATERMARKING CITRA DIGITAL MENGGUNAKAN METODE BLOCK BASED DCT DAN LSB
on
Jurnal Ilmiah
Ilmukomputcr
Universitas Udayana
Vol. 7, No.1, April 2014 ISSN 1979-5661
ANALISIS DAN PERBANDINGAN TEKNIK WATERMARKING CITRA DIGITAL MENGGUNAKAN METODE BLOCK BASED DCT DAN LSB
I Dewa Made Bayu Atmaja Darmawan Program Studi Teknik Informatika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Email: [email protected]
ABSTRACT
Watermarking is an application of steganography that trying to insert a message on a digital medium. However, in contrast to steganography, both cover message and the massage that contained in the cover message must be secured. In addition, the hidden information (watermark) must be maintained. Several attempts have been made to perform the insertion of information on a cover medium, particularly in the case of digital image. Techniques used include work on spatial domain (LSB) and spectral (block-based DCT). This paper will provide an evaluation and comparison against some of the watermarking techniques by testing for transparency perception (imperceptibility), robustness, and capacity. The test result shows the block-based DCT method is better than the LSB on Imperceptibility testing. Whereas, in the use of robustness testing LSB method can better take care of the inserted watermark.
Keywords: watermarking, steganografi, spasial, spectral, lsb, dct
ABSTRAK
Watermarking merupakan aplikasi dari steganografi yang berusaha menyisipkan pesan pada suatu media digital. Namun, berbeda dengan steganografi, media penampung yang digunakan untuk menyimpan informasi adalah objek yang ingin diamankan. Selain daripada itu, informasi yang disembunyikan harus terjaga keutuhannya. Beberapa upaya telah dilakukan untuk melakukan penyisipan informasi pada suatu media penampung, khususnya pada kasus media citra digital. Teknik yang digunakan bekerja pada domain spasial yaitu LSB dan spectral yaitu menggunakan block-based DCT. Tulisan ini akan memberikan evaluasi dan perbandingan terhadap beberapa teknik watermarking tersebut dengan melakukan pengujian terhadap transparansi persepsi (imperceptibility), robustness, dan kapasitas. Hasil pengujian memperlihatkan metode block-based DCT lebih baik dibandingkan dengan LSB pada pengujian Imperceptibility. Sedangkan, pada pengujian robustness penggunaan metode LSB dapat lebih menjaga watermark yang disisipkan.
Kata kunci: watermarking, steganografi, spasial, spectral, lsb, dct
Pemanfaatan teknologi informasi dalam kehidupan sehari-hari semakin banyak digunakan. Aplikasi teknologi informasi ini memungkinkan untuk mengirimkan pesan atau informasi dengan cara yang cepat. Pesan atau informasi yang diakses melalui situs tersebut seharusnya dapat diamankan. Keamanan yang dimaksud adalah dengan menjaga kerahasiaan atau memberikan kepastian bahwa dokumen tersebut dapat diakses oleh pihak yang diinginkan. Kriptografi menjadi solusi untuk menjaga kerahasiaan informasi tersebut. Kriptografi dilakukan dengan mengubah pesan yang dapat dipahami menjadi pesan yang tidak dapat dipahami dengan menggunakan suatu kunci tertentu. Sehingga, hanya pihak yang memiliki
kunci untuk membuka dokumen tersebut saja yang dapat memahami isi dari dokumen tersebut.
Keamanan yang diberikan seharusnya tidak hanya untuk menjaga kerahasiaan suatu pesan atau dokumen. Namun juga untuk memastikan keaslian dari suatu dokumen. Keaslian dari suatu pesan dapat diuji berdasarkan tanda yang diberikan ke pesan tersebut. Sebuah pesan dapat diselipkan ke media tertentu misalnya dokumen atau gambar untuk menguji bahwa dokumen atau gambar tersebut adalah asli. Hal tersebut dapat dilakukan dengan menerapkan teknik steganografi. Cox dkk. (2008) menjelaskan steganografi adalah suatu cara untuk dapat memasukkan suatu informasi rahasia ke suatu hasil pekerjaan (media digital) tanpa diketahui keberadaannya.
Watermarking adalah salah satu aplikasi dari steganografi. Perbedaan antara steganografi dan watermarking yaitu pada steganografi, media pembawa terkadang tidak memiliki arti tertentu, namun hanya sebagai pembawa pesan rahasia.
akan dievaluasi terhadap ketiga domain tersebut. Bagian 4 memberikan penjabaran dari hasil evaluasi dan perbandingan yang dilakukan. Bagian 5 berisi kesimpulan yang dapat diambil dari evaluasi yang telah dilakukan.
Noise
Gambar 1. Skema Watermarking (Cox, dkk., 2008)
Namun, pada watermarking media pembawa adalah objek yang ingin diamankan. Beberapa aplikasi yang menggunakan watermarking antara lain adalah identifikasi kepemilikan dan penanda hak kekayaan intelektual (copyright), online atau offline transaksi keuangan, dan kontrol penggandaan untuk mencegah penggandaan secara ilegal terhadap video, data, dll.
Barni dan Bartolini (2004) menjelaskan watermaking dapat dibagi menjadi tiga kategori yaitu watermarking pada domain spasial dan spectral. Pada penelitian ini akan dibahas evaluasi dari penggunaan ketiga kategori watermarking tersebut dengan menggunakan kasus citra digital. Salah satu citra digital yang sering digunakan pada Internet adalah berbentuk JPEG. Tipe file ini merupakan bentuk file terkompresi dari citra digital yang umum digunakan sebagai pengambilan gambar dengan menggunakan kamera. Penambahan watermark pada citra digital tersebut tentu dapat digunakan sebagai bukti kepemilikan (copyright), khususnya pada citra digital yang dihasilkan untuk kebutuhan komersil.
Pemberian watermark pada citra digital sebaiknya tidak terlihat oleh kasat mata manusia agar tidak mempengaruhi kualitas dari citra digital tersebut. Selain itu, citra digital mungkin saja dapat mengalami perubahan baik yang disengaja untuk menghilangkan watermark ataupun tidak disengaja, seperti: melakukan kompresi, penambahan filter tertentu atau derau (noise), dan juga melakukan cropping. Metode watermarking yang baik seharusnya dapat mempertahankan watermark yang diberikan dari kemungkinan perubahan dan tetap menjaga agar penyisipan pesan tidak mempengaruhi citra secara kasat mata.
Bagian 2 akan membahas mengenai landasan teori terhadap metode yang digunakan sebagai evaluasi. Pada bagian 3 akan memperlihatkan beberapa parameter yang
-
2. METODE
Skema metode watermarking diperlihatkan pada Gambar 1. Pertama, citra yang akan digunakan sebagai cover work ditentukan. Cover work adalah citra digital yang ingin disisipi watermark m. Watermark embedder akan melakukan penyisipan bit-bit dari pesan rahasia (watermark) ke dalam cover work sesuai dengan metode yang digunakan. Peletakan posisi bit-bit tersebut dapat dilakukan secara berurutan atau acak. Pada penyisipan acak, dibutuhkan kunci untuk menentukan lokasi penyisipan bit dan akan digunakan oleh penerima (watermark detector) untuk mengekstraksikan watermark mn. Pada jalur komunikasi dapat terjadi penambahan informasi tambahan yang tidak merupakan bagian dari informasi yang diberikan yang kemudian disebut sebagai derau (noise).
Sebuah gambar tersusun atas beberapa pixel. Pixel adalah elemen terkecil dari suatu gambar.Terdapat 2 sistem perwarnaan yang umum digunakan yaitu RGB dan CMYK. Pada RGB suatu gambar direpresentasikan dalam tiga warna, yaitu: merah (red), hijau (green) dan biru (blue). Sistem ini digunakan oleh layar computer. Sistem CMYK merepresentasikan gambar dengan menggunakan empat warna, yaitu: cyan, magenta, yellow, black. Sistem CMYK digunakan pada perangkat output printer.
Pada sistem RGB, setiap pixel warna direpresentasikan menjadi beberapa bit. Satuan ini diukur dengan menggunakan bit per pixel (bpp). Satu bpp mengandung arti bahwa setiap pixel
mengandung satu buah bit. Pada perangkat digital ukuran bit yang umum digunakan adalah 24 bpp (8 bit per channel) atau dapat dikatakan setiap pixel warna direpresentasikan dengan menggunakan 8 bit.
Salah satu teknik pada domain spatial adalah LSB. Least Significant Bit (LSB) memetakan bit-bit pesan rahasia pada bit paling kanan (LSB) dari setiap pixel warna. Karena yang dirubah hanya LSB, maka perubahan gambar tidak akan mudah dilihat oleh indra pengelihatan manusia.
Terdapat beberapa transformasi yang digunakan untuk mengubah gambar ke dalam domain frekuensi. Naini (2011) menjelaskan dua metode yang bekerja pada domain spectral adalah Discrete Cosines Transform (DCT) dan Fast Fourier Transform. Pada domain frekuensi terdapat perubahan pada koefisien dan akan membuat gambar secara keseluruhan tidak terlihat perbedaannya. Domain frekuensi bekerja dengan menggunakan analisis fungsi matematis atau siyal terhadap frekuensi sehingga menghasilkan watermarking yang lebih robust dibandingkan dengan domain spatial.
DCT adalah transformasi yang mengekspresikan sejumlah data points sebagai jumlah cosine yang berosilasi pada frekuensi yang berbeda. Metode DCT menggunakan koefisien DCT untuk mentransformasikan gambar dari domain spasial ke dalam domain frekuensi. Cox, dkk. (1997) memperlihatkan skema penambahan watermark pada domain spectral seperti yang terlihat pada Gambar 2.
Gambar 2. Watermark pada Domain Spectral (Cox, dkk., 1997)
Evaluasi teknik watermarking dilakukan dengan mengamati beberapa fungsi seperti imperceptibility dan robustness. Evaluasi dilakukan dengan melakukan beberapa teknik serangan terhadap citra yang telah diberikan watermark.
Imperceptibility digunakan untuk melihat citra yang telah disisipkan watermark tidak jauh berbeda dengan gambar aslinya. Pengukuran ini dilakukan dengan tiga kriteria, yaitu: MSE, PSNR, dan SSIM. 3.1.1. MSE
Mean Squared Error (MSE) adalah pengujian pertama yang dilakukan untuk mengukur kesamaan antara dua buah citra. Persamaan yang digunakan untuk mengukur MSE diperlihatkan pada persamaan 2. I adalah pixel gambar asli berukuran m x n sedangkan K adalah gambar yang telah disisipkan watermark.
Til—In—1
MSE = — Y y [7(i√) -K(ij)J2 mn Z—∣ Z-∣
; = C j=0
Pick Signal to Noise (PSNR) adalah parameter pengukuran distorsi sebuah file citra. Persamaan PSNR diperlihatkan pada persamaan 3. MAX adalah nilai sebuah pixel yang mungkin untuk sebuah pixel gambar.
(MAXj∖
PSNR = Iog10 10 —-÷∣ ∖ J
3.1.3. SSIM
Wang, dkk. (2004) memberikan kriteria yang lebih baik dibandingkan dua kriteria sebelumnya terhadap similarity dilihat dari human visual system (HVS). Persamaan 4 memperlihatkan perhitungan Structural Similarity (SSIM), dimana µ, σ, dan σxy masing-masing adalah rata-rata, varians, dan kovarians dari suatu gambar, dan c1, c2 adalah konstanta penyeimbang. SSIM memiliki nilai dengan rentang 0 – 1. SSIM dengan nilai mendekati 1 berarti citra yang diuji memiliki kedekatan terhadap citra aslinya.
(2μxμy+ c1)(2σxy + c2)
SStM = —^---5---——5---=----
(Px +Py + ¾)C¾ + ^y + ¾)
Cox, dkk. (1997) menjelaskan bahwa apabila x disisipkan ke v untuk menjadikan v’ maka α adalah tingkat x dalam mengubah v. Persamaan yang digunakan untuk menghitung koefisien v’ adalah sebagai berikut: v’i = vi (1 + α xi)
Kekuatan (robustness) dari teknik watermarking dapat diuji dengan beberapa serangan pada citra yang disisipkan watermark. Hal ini dilakukan untuk menguji kesamaan antara pesan yang
diekstraksi (watermark) dari citra dengan
watermark sebelum disisipkan.
Serangan derau dilakukan dengan menambahkan pesan atau informasi tambahan yang tidak memiliki arti ke gambar yang disisipi watermark. Beberapa teknik yang digunakan untuk melakukan serangan ini adalah Gaussian, Poisson, Salt & Pepper, dan Speckle.
Gaussian dilakukan dengan menambahkan derau putih dengan nilai mean dan varians yang tetap. Nilai varians yang digunakan divariasikan dari 0.01 hingga 0.05. Semakin besar nilai varians yang diberikan maka semakin besar derau yang terjadi. Derau Papper and Salt disebut juga sebagai derau impuls. Derau shot, atau derau biner. Derau ini menyebabkan adaya bintik-bintik hitam dan/atau putih yang tidak teratur dan tersebar pada citra. Pada kode matlab menggunakan d (density) untuk memberikan tingkat derau yang diberikan. Derau speckle disebut juga sebagai gerau multiplicative. Pada citra I yang diberikan derau menggunakan persamaan J = I + N*I, dimana N adalah derau acak yang terdistribusi normal dengan rerata nol dan varians V. Gambar 3 memperlihatkan kode matlab untuk menambahkan derau pada watermarked image.
%Gaussian Noise
-
V = 0.01;
M = 0; d = 0.01; Gaussian = imnoise(watermarkedImage,'gaussian' ,M,V);
%Poisson Noise Poisson = imnoise(watermarkedImage,'poisson') ;
%Pepper-Salt Noise PepperSalt = imnoise(watermarkedImage,'salt & pepper',d);
%Speckle Noise Speckle = imnoise(watermarkedImage,'speckle', V);
Gambar 3. Kode Matlab Derau
Rotasi dilakukan dengan memutar citra searah dan berlawanan arah jarum jam berdasarkan titik tengah citra tersebut. Derajat perputaran divariasikan dari nilai -15 hingga 25. Nilai negative
menandakan rotasi dilakukan berlawanan arah jarum jam. Kode matlab yang digunakan adalah sebagai berikut: imrotate(watermarkedImage, -15);
Serangan cropping dilakukan dengan menghilangkan sebagian dari gambar. Tujuan dari teknik serangan ini adalah menghilangkan sebgaian atau keseluruhan watermark yang diberikan pada citra watermarked. Cropping dilakukan untuk citra watermarked 512x512 pixel diubah menjadi 300x300 pixel hingga 500x500 pixel. Kode matlab yang digunakan adalah sebagai berikut: imcrop(watermarkedImage, [0,0,300,300]);
Resizing dilakukan untuk mengubah skala dari citra watermarked. Perubahan ukuran dilakukan untuk citra 512x512 pixel menjadi 128x128pixel dan diduplikasi ukurannya hingga kembali menjadi 512x512pixel. Blurring dilakukan dengan memanfaatkan filter dengan tipe disk dan parameter 10. Kode matlab untuk melakukan resizing dan blurring diperlihatkan pada Gambar 4.
H = fspecial('disk',10);
Resize=imresize(watermarkedImage,[1 28,128],'bilinear');
blurred =
imfilter(watermarkedImage,H,'replic ate');
Gambar 4. Kode Matlab Resizing dan Blurring
Proses watermarking diperlihatkan pada Gambar 5. Proses watermarking melibatkan dua buah citra yaitu citra cover yang merupakan citra yang ingin disisipkan pesan watermark dan citra watermark itu sendiri. Kedua citra ini akan diproses menggunakan algoritma watermarking yang kemudian akan menghasilkan citra watermarked. Tahap berikutnya adalah proses mengambil kembali watermark yang telah ditanamkan pada citra cover yaitu di dalam citra watermarked. Citra watermarked mungkin mengalami penambahan noise atau sinyal tambahan yang dapat merusak citra. Pada penelitian ini algoritma penambahan noise yang digunakan adalah menggunakan Gaussian, Poisson, Speckle, dan Pepper and Salt.
Memasukkan Watermark ke dalam Citra Cover dengan Algoritma Watermarking (LSB atau DCT)
Citra Watermarked
Mengambil Watermark dari Citra Cover
Watermark
Gambar 5. Skema Watermarking
Citra cover yang digunakan pada penelitian ini menggunakan citra RGB Lena yang berukuran 512x512 pixel dengan 8 bit per channel warna dan pixel. Oleh karena itu setiap pixel terdiri dari 3 x 8 bit. Sedangkan, watermark yang digunakan adalah citra gray berukuran 512x512 pixel dengan 8 bit per pixel. Tipe file yang digunakan untuk kedua citra tersebut adalah BMP. Gambar 5 memperlihatkan citra yang digunakan untuk citra cover dan watermark.
Gambar 6. Citra a) Cover, b) Watermark
Teknik watermarking LSB dilakukan dengan menyisipkan 1 pixel watermark citra gray yang terlebih dahulu dikonversikan menjadi 1 bit ke setiap pixel citra cover pada bit pertama (LSB) untuk setiap channel warna.
Teknik watermarking Block Based DCT dilakukan dengan pertama kali membagi citra cover menjadi beberapa block pixel. Pada penelitian ini ukuran block bervariasi yaitu berjumlah 2, 4, 8, 16, 32. Setiap block, misalnya berukuran 8x8 pixel terdiri dari 64 pixel. Gambar 2 yang merupakan skema
dari watermarking pada domain spectral dilakukan untuk setiap block. Pixel terakhir pada masing-masing block digunakan sebagai lokasi penyisipan watermark. Oleh karena itu, ukuran dari watermark akan diubah berdasarkan ukuran block. Ukuran maksimum watermark adalah sebesar ukuran citra cover dibagi dengan ukuran block. Misalnya, pada block berukuran 8 dan citra cover berukuran 512x512 maka ukuran maksimum dari watermark adalah 64x64 pixel.
Pengujian Imperceptibility dilakukan untuk melihat tingkat perubahan yang terjadi sebelum suatu citra disisipkan watermark dan setelah dilakukan penyisipan. Tabel 1 memperlihatkan hasil pengujian PSNR dan SSIM terhadap kedua citra tersebut. Penyisipan pesan pada channel warna Biru memiliki tingkat kemiripan yang lebih baik dibandingkan dengan penyisipan pesan pada channel warna lainnya dilihat dari nilai SSIM. Nilai SSIM yang mendekati 1 mengandung arti bahwa antara citra cover dan watermarked tidak memiliki perbedaan yang cukup besar dengan menggunakan teknik watermarking LSB. Tingkat distorsi pada penyisipan channel Biru lebih kecil dilihat dari nilai PSNR pada channel biru yang lebih besar dibandingkan dengan channel warna lainnya.
Tabel 2 memperlihatkan hasil uji kesamaan citra cover dan watermarked yang menggunakan algoritma Block Based DCT. Hasil pengujian memperlihatkan semakin besar ukuran block maka semakin dekat persamaan antara citra cover dan watermarked. Pada pengujian PSNR ketika block berukuran 8, 16 dan 32 nilainya adalah infinite, hal ini disebabkan karena MSE yang merupakan pembagi dalam perhitungan PSNR bernilai 0 atau dengan kata lain kedua citra tersebut dapat dikatakan sebagai identik. Seperti halnya pada penggunaan teknik LSB, watermark yang didapatkan dari citra watermarked dapat diambil dengan baik yang diperlihatkan dengan nilai SSIM bernilai 1 atau mengandung arti kedua citra tersebut identic.
Tabel 1 Uji Kesamaan Citra Cover dan Watermarked pada Teknik LSB
Metode Channel Warna
Uji Merah Hijau Biru
PSNR 55,927585 55,906323 55,957045
SSIM 0,9993653 0,9996068 0,9997331
Tabel 2 Uji Kesamaan Citra Cover dan Watermarked pada Teknik Block-based DCT
Metode Ukuran Block
|
Uji |
2 |
4 |
8 |
16 |
32 |
|
PSNR |
51,45788 |
88,57483 |
inf |
inf |
inf |
|
SSIM |
0,99999 |
1 |
1 |
1 |
1 |
Pengujian robustness dilakukan untuk melihat kemampuan citra cover untuk mempertahankan watermark ketika terjadi penambahan derau. Pengujian dilakukan terhadap citra watermark yang disisipkan dan watermark yang diambil dari citra watermarked. Tabel 3 dan 4 masing-masing memperlihatkan hasil pengujian serangan derau pada teknik watermarking LSB dan Block Based DCT. Pada kedua teknik watermarking, terlihat bahwa serangan derau mengakibatkan pesan watermark tidak dapat diambil dengan baik. Nilai SSIM antara watermark dan watermark yang diambil dari citra watermarked jauh dari nilai 1, kecuali pada serangan derau Pepper and Salt. Semakin tinggi nilai varians (V) yang diberikan memperlihatkan semakin buruk watermark yang dapat diambil. Pada teknik DCT yang diperlihatkan pada Tabel 4, ukuran block mempengaruhi SSIM. Semakin besar block maka samakin berbeda dengan watermark asli.
Tabel 3 Hasil Uji SSIM Teknik LSB dengan Serangan Derau
|
No |
Metode |
V |
Channel Warna | ||
|
R |
G |
B | |||
|
1 |
Gaussian |
0,01 |
0,011 |
0,008 |
0,007 |
|
0,02 |
0,004 |
0,007 |
0,004 | ||
|
0,03 |
0,009 |
0,008 |
0,006 | ||
|
0,04 |
0,008 |
0,010 |
0,011 | ||
|
0,05 |
0,010 |
0,008 |
0,004 | ||
|
2 |
Pepper |
0,01 |
0,939 |
0,940 |
0,932 |
|
0,02 |
0,897 |
0,894 |
0,893 | ||
|
0,03 |
0,860 |
0,864 |
0,858 | ||
|
0,04 |
0,838 |
0,837 |
0,840 | ||
|
0,05 |
0,812 |
0,818 |
0,814 | ||
|
3 |
Poison |
- |
0,024 |
0,009 |
0,010 |
|
4 |
Speckle |
0,01 |
0,084 |
0,035 |
0,021 |
|
0,02 |
0,070 |
0,025 |
0,010 | ||
|
0,03 |
0,056 |
0,028 |
0,017 | ||
|
0,04 |
0,056 |
0,019 |
0,018 | ||
|
0,05 |
0,051 |
0,020 |
0,015 | ||
|
2 |
4 |
8 |
16 |
32 | |||
|
1 |
Gaussian |
0,01 |
0,003 |
-0,001 |
0,006 |
0,032 |
-0,062 |
|
0,02 |
0,005 |
0,003 |
-0,002 |
-0,015 |
-0,019 | ||
|
0,03 |
0,003 |
0,001 |
0,018 |
0,019 |
-0,010 | ||
|
0,04 |
0,004 |
0,004 |
0,008 |
-0,041 |
0,045 | ||
|
0,05 |
0,000 |
0,003 |
-0,011 |
0,003 |
-0,085 | ||
|
2 |
Pepper |
0,01 |
0,726 |
0,468 |
0,200 |
0,042 |
0,121 |
|
0,02 |
0,601 |
0,311 |
0,087 |
0,055 |
0,017 | ||
|
0,03 |
0,527 |
0,237 |
0,034 |
-0,005 |
-0,051 | ||
|
0,04 |
0,467 |
0,170 |
0,034 |
-0,032 |
0,107 | ||
|
0,05 |
0,412 |
0,143 |
0,011 |
0,058 |
-0,056 | ||
|
3 |
Poison |
- |
0,999 |
1,000 |
1,000 |
1,000 |
1,000 |
|
4 |
Speckle |
0,01 |
0,025 |
0,020 |
0,006 |
0,022 |
0,026 |
|
0,02 |
0,022 |
0,015 |
0,010 |
-0,009 |
-0,107 | ||
|
0,03 |
0,016 |
0,020 |
0,019 |
0,001 |
0,114 | ||
|
0,04 |
0,019 |
0,004 |
0,008 |
0,012 |
0,018 | ||
|
0,05 |
0,017 |
0,014 |
0,007 |
0,026 |
-0,143 |
Pengujian berikutnya dilakukan dengan melakukan rotasi terhadap citra watermarked. Tabel 4 memperlihatkan watermark yang dapat diambil dari citra watermarked yang telah dirotasi. Pada penggunaan metode LSB, watermark yang diambil dari citra watermarked dapat terlihat seperti watermark asli yang disisipkan ke citra cover. Namun berbeda dengan LSB, metode watermarking block-based DCT tidak mampu memperlihatkan watermark yang diberikan pada citra tersebut.
Tabel 4 Hasil Pengujian Rotasi
Tabel 2. Hasil Uji SSIM Teknik Block Based DCT dengan Serangan Derau
No Metode V
Ukuran Block
Pengujian cropping dilakukan dengan melakukan crop citra watermarked dengan beberapa ukuran seperti yang diperlihatkan pada Tabel 5. Tabel 5 memperlihatkan kedua metode watermarking mampu untuk mengambil watermark yang disisipkan, namun dengan kehilangan beberapa bagian sebagai akibat dari proses watermarking.
Pengujian terakhir dilakukan dengan membuat citra watermarked menjadi buram (blurring). Gambar 7.a memperlihatkan citra watermarked yang buram. Gambar 7.b dan 7.c masing-masing memperlihatkan citra watermark yang diambil dari citra watermarked yang telah diburamkan (blurring). Kedua metode LSB maupun blockbased DCT tidak mampu untuk mengambil watermark yang seharusnya.
(a)
(c)
Gambar 7. Hasil Pengujian Blurring, a) Citra Watermarked yang diburamkan, b) watermark dari LSB Watermarked, c) watermark dari DCT Watermarked
Resizing dilakukan dengan mengubah ukuran citra watermarked dengan skala yang lebih kecil dari ukuran aslinya. Tabel 6 memperlihatkan hasil resizing citra watermarked terhadap watermark yang dapat diambil dari citra tersebut. Tabel 6 memperlihatkan kedua metode watermarking yang diuji tidak mampu mengambil watermark dari citra watermarked.
Berdasarkan pengujian yang telah dilakukan dapat disimpulkan beberapa hal, yaitu:
-
• Pengujian imperceptibility pada metode Block-based DCT menghasilkan kemiripan citra cover dan watermarked yang lebih baik dibandingkan dengan penggunaan metode LSB. Pada metode DCT, semakin besar ukuran block akan menghasilkan SSIM yang semakin baik. Namun, kemampuan Blockbased DCT dalam menyisipkan watermark memiliki ukuran lebih kecil dibandingkan dengan metode LSB.
-
• Berdasarkan pengujian robustness dengan penambahan derau, diketahui hasil kemiripan watermark tidak baik atau jauh mendekati 1. Penggunaan LSB lebih baik dibandingkan dengan block-based DCT ketika diberikan penambahan derau pada citra watermarked. Penggunaan metode LSB mampu mempertahankan watermark ketika ditambahkan derau dengan metode pepper and salt.
-
• Rotasi pada citra watermarked menyebabkan watermark yang disisipkan dengan metode block-based DCT tidak mampu mengekstraksi watermark dari citra watermarked. Namun, penggunaan metode LSB dapat mengambil watermark yang disisipkan.
-
• LSB dan block-based DCT mampu mengekstraksi watermark ketika dilakukan cropping.
-
• Resizing dan blurring (pemburaman) citra watermarked menyebabkan metode LSB dan block-based DCT tidak mampu mengekstraksi watermark dari citra watermarked.
Naini, P.M. 2011. Digital Watermarking Using MATLAB, Engineering Education and Research Using MATLAB, Dr. Ali Assi (Ed.), ISBN: 978953-307-656-0, InTech, DOI: 10.5772/23750. Available from:
Cox, J., Kilian, J., Leighton F.T. & Shamoon T. 1997. Secure Spread Spectrum Watermarking for Multimedia. IEEE Transactions on Image Processing, Vol. 6, No. 12,(December 1997), pp. 1673-1687.
Cox, J., Miller, M.L., Bloom, J.A., Fridrich, J. dan Kalker, T. 2008. Digital Watermarking and Steganography, Morgan Kaufmann Pub., Elsevier Inc. USA.
Barni, M. dan Bartolini, F. 2004. Watermarking System Enginering. Marcel Dekker Inc., Italy.
Wang, Z., Bovik, A. C., Sheikh, H. R. & Simoncelli, E. P. 2004. Image quality assessment: From error visibility to structural similarity. IEEE Trans. Image Processing, vol. 13, no. 4, pp. 600612.
Furht, B., Muharemagic, E., dan Socek, D. 2005. Multimedia Encryption and Watermarking. Springer Science+Business Media, Inc. NY.
Discussion and feedback