Analisis dan Perancangan Pengujian Nilai MSE (Mean Squared Error) pada Proses Penyisipan Label Citra dengan Menggunakan Metode Modified Least Significant Bit (MLSB)
ANALISIS DAN PERANCANGAN PENGUJIAN NILAI MSE (MEAN SQUARED ERROR) PADA PROSES PENYISIPAN LABEL CITRA
MENGGUNAKAN METODE MODIFIED LEAST SIGNIFICANT BIT (MLSB)
SKRIPSI HENNI HARYANI LUBIS 081401064 PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER DEPARTEMEN ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2012 ANALISIS DAN PERANCANGAN PENGUJIAN NILAI MSE (MEAN SQUARED
ERROR ) PADA PROSES PENYISIPAN LABEL CITRA MENGGUNAKAN
METODE MODIFIED LEAST SIGNIFICANT BIT (MLSB) SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas akhir dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Komputer
HENNI HARYANI LUBIS 081401064
PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER DEPARTEMEN ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2012
PERSETUJUAN
Judul : ANALISIS DAN PERANCANGAN PENGUJIAN NILAI MSE (MEAN SQUARED ERROR) PADA PROSES PENYISIPAN LABEL CITRA MENGGUNAKAN METODE MODIFIED LEAST
Kategori : SKRIPSI Nama : HENNI HARYANI LUBIS Nomor Induk Mahasiswa : 081401064 Program Studi : SARJANA (S1) ILMU KOMPUTER Departemen :
ILMU KOMPUTER Fakultas : FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI
INFORMASI (FASILKOM-TI) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Diluluskan di Medan, Desember 2012
Komisi Pembimbing : Pembimbing II Pembimbing I Syurahbil,S,Si,Mcomp.Sc M.Andri B,ST.,MCompSc.,MEM NIP. 197502272008101001 NIP. 197510082008011011 Diketahui/Disetujui oleh Program Studi S1 Ilmu Komputer Ketua, Dr. Poltak Sihombing, M.Kom NIP. 196203171991021001
PERNYATAAN
ANALISIS DAN PERANCANGAN PENGUJIAN NILAI MSE (MEAN SQUARED
ERROR ) PADA PROSES PENYISIPAN LABEL CITRA MENGGUNAKAN
METODE MODIFIED LEAST SIGNIFICANT BIT (MLSB) SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Desember 2012 HENNI HARYANI LUBIS NIM 081401064
PENGHARGAAN
Alhamdulillah, puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi yang berjudul, Analisis dan Perancangan Pengujian Nilai MSE (Mean Squared Error) pada Proses Penyisipan Label Citra dengan Menggunakan Metode Modified Least Significant Bit (MLSB), sesuai dengan yang telah diharapkan penulis. Skripsi ini disusun sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Komputer pada Program Studi S1 Ilmu Komputer Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara.
Ucapan terima kasih penulis sampaikan secara khusus sebesar-besarnya kepada orang tua penulis, Ayahanda Yan Rizal Lubis, SH dan Ibunda Yusniar yang telah memberikan doa, motivasi, perhatian serta kasih sayang yang tulus serta pengorbanan yang tidak ternilai harganya hingga akhirnya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Pada kesempatan ini, penulis juga mengucapkan terima kasih kepada:
1. Bapak M. Andri Budiman, ST., MCompSc., MEM selaku dosen pembimbing I yang telah banyak meluangkan waktu, tenaga, pikiran untuk mengarahkan dan membimbing penulis dengan sabar dalam menyelesaikan skripsi ini.
2. Bapak Syurahbil, S.Si, Mcomp.Sc selaku dosen pembimbing II yang telah banyak meluangkan waktu, tenaga, pikiran untuk mengarahkan dan membimbing penulis dengan sabar dalam menyelesaikan skripsi ini.
3. Bapak Prof. Dr. Muhammad Zarlis selaku dosen pembanding I dan Dekan Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan saran serta masukan dalam menyelesaikan skripsi ini sehingga menjadi lebih baik lagi.
4. Bapak Drs. Partano Siagian, MSc selaku dosen pembanding II yang telah memberikan saran serta masukan dalam menyelesaikan skripsi ini sehingga menjadi lebih baik lagi.
5. Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom selaku Ketua Program Studi Ilmu Komputer Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara.
6. Ibu Maya Silvi Lydia, B.Sc, M.Sc selaku Sekretaris Program Studi Ilmu Komputer.
7. Pembantu Dekan Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara.
8. Semua dosen serta pegawai di Program Studi S1 Ilmu Komputer Departemen Ilmu Komputer Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara.
9. Diky Aditya S.sos yang senantiasa setia menemani, membantu dan selalu memberikan semangat kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
10. Sahabat-sahabat terbaik penulis : Henny Ndut, Nisa, Lia, Ria, Indy, Nunun dan Wili, serta adik sepupu terbaik penulis R.R Ayu Siti Trisnawanti yang senantiasa membantu dan memberikan motivasi kepada penulis.
11. Teman-teman SMA penulis yang masih bersama sampai sekarang yang telah memberikan motivasi : Rani Atung, Opi, Vani, Winda, Sekar, Hanna, Veni, Vina, Setyo, Irfan njoel, Taufik Arif, Dicka, Boy Zahry, Rozi, dan Rifday.
12. Teman-teman perkuliahan dan seperjuangan penulis angkatan 2008, Yusuf, Rachmad, Elsa, Icha, Mira, Qina, Siska, Bilqis, serta teman-teman yang lain yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang memberikan dukungan, bersama-sama berjuang dalam perkuliahan dan penyelesaian skripsi ini.
13. Senior dan Junior penulis di Program Studi S1 Ilmu Komputer Universitas Sumatera Utara.
Sekali lagi penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang membantu dalam penyelesaian skripsi ini yang tidak dapat disebutkan satu persatu. Penulis berharap semoga skripsi ini bermanfaat terutama kepada penulis maupun kepada para pembaca serta semua pihak yang berhubungan dengannya. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa skripsi ini masih jauh dari kata sempurna. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi perbaikan skripsi ini.
Penulis Henni Haryani Lubis
ABSTRAK
Kemajuan teknologi yang begitu pesat, memudahkan seseorang untuk menyampaikan pesan kepada orang lain. Dengan berbagai tehnik dan metode penyampaian pesan yang beragam, tidak menjamin keamanan pesan tersebut sampai ke tujuan apalagi jika pesan yang ingin disampaikan tersebut bersifat penting dan rahasia. Untuk menjaga keamanan pesan yang ingin disampaikan, maka digunakan salah satu tehnik steganografi menggunakan metode Modified Least Significant Bit (MLSB). Metode MLSB bekerja dengan mengganti 5 bit LSB citra penampung (Cover image) dengan 5
bit dari citra penyisip (embed image) yang telah dimodifikasi. Modifikasi embed
dilakukan dengan mengkonversi byte-byte citra penyisip dengan nilai ASCII
hexadecimal (American Standard Code for Information Interchange), kemudian data
embed tersebut digabung dengan kode kontrol simbolnya (Control Symbols), dan yang
pada akhirnya data embed di ubah ke dalam biner yang menghasilkan 5 bit setiap nilai pesan. Penggunaan suatu metode dalam penyembunyian pesan rahasia terkadang mau merusak citra penampungnya. Oleh karena itu, dibutuhkan suatu parameter ketahanan untuk melihat bagus atau tidaknya motode penyisipan yang digunakan salah satunya ialah dengan melihat nilai Mean Squared Error (MSE) citra tersebut. Aplikasi ini dikembangkan dengan menggunakan bahasa pemrograman Visual Basic
6.0. Aplikasi yang dibangun memiliki fungsi untuk menyisipkan pesan (insertion), melakukan proses pengeluaran pesan (extraction) , dan menghitung nilai MSE citra.
Kata kunci : Modified Least Significant Bit (MLSB), Steganografi, Mean
Squared Error (MSE), ASCII, Control Symbols.
ANALYSIS AND DESIGN OF MEAN SQUARED ERROR (MSE) SCORE
TEST TO INSERTION THE IMAGE LABEL USING METHOD
OF MODIFIED LEAST SIGNIFIANT BIT (MLSB)
ABSTRACT
the development of technology makes someone easy to convey the message to others. With a variety of techniques and methods of delivering a message, not guarantee the security of the message can get to the destination, especially if the message is important and secret. To maintain the security of the message, then we must use one of the techniques of steganography, which is using the Modified Least Significant Bit (MLSB). MLSB method works by replacing the 5-bits LSB cover image with 5 bits of embed image that has been modified. Embed modifications done by converting the bytes of embed image into the hexadecimal value from the ASCII (American Standard Code for Information Interchange), then combined it with Control Symbols .
At last, modified embed into the binary, which will produce 5 bits of each value of the message, and than will be inserted into the 5 bits LSB cover image. Using a method of hiding a secret message sometimes want to damage the image. Therefore, we needed a parameter to see good or bad insertion method is used, one of which is by see the value of Mean Squared Error (MSE) image. The application is built using the programming language Visual Basic 6.0. This application has a function to insert messages (insertion), reading the message (extraction), and calculate the MSE image.
Keyword : Modified Least Significant Bit (MLSB), Steganografi, Mean Squared
Error (MSE), ASCII, Control Symbols.Halaman Persetujuan ii
21 Bab 3 Analisis dan Perancangan
2.3.3 Format File Citra BMP
12
2.4 Mode Warna
14
2.5 Menghitung Nilai RGB
15
2.6 Ukuran Data yang Disembunyikan
16
2.7 Metode Least Significant Bit (LSB)
16
2.8 Metode Modified Least Significant Bit (MLSB)
18
2.9 Pengukuran Fidelity
22
2.3.2 Format Data Bitmap
3.1 Analisis Sistem
22
3.1.1 Pengolahan Citra Cover
23
3.1.2 Pengolahan Citra Embed
26
3.1.3 Insertion (Penyisipan) MLSB
29
3.1.4 Extraction MLSB
33
3.1.5 Perhitungan Nilai MSE
36
3.2 Perancangan Sistem
11
11
Pernyataan iii
2
Penghargaan iv
Abstrak vi
Abstract vii
Daftar Isi viii
Daftar Tabel xi
Daftar Gambar xii
Bab 1 Pendahuluan
1
1.1 Latar Belakang
1
1.2 Rumusan Masalah
2
1.3 Batasan Masalah
1.4 Tujuan Penelitian
2.3.1 Format File Citra Digital
3
1.5 Manfaat Penelitian
3
1.6 Metode Penelitian
3
1.7 Sistematika Penulisan
4 Bab 2 Landasan Teori
5
2.1 Steganografi
5
2.2 Media Steganografi
8
2.3 Pengertian Citra Digital
9
37
3.2.1 Flowchart Gambaran Umum Sistem
37
3.2.1.1 Flowchart Insertion (Penyisipan)
38
3.2.1.2 Flowchart Extraction (Pembacaan) Embed
40
3.2.1.3 Flowchart Menghitung MSE
41
3.2.2 Use Case Diagram
42
3.2.2.1 Use Case Insertion
42
3.2.2.2 Use Case Select Citra Cover
43
3.2.2.3 Use Case Select Citra Embed
44
3.2.2.4 Use Case Sisip
44
3.2.2.5 Use Case Extraction
45
3.2.2.6 Use Case Select Citra Stego
45
3.2.2.7 Use Case Extract
46
3.2.2.8 Use Case Hitung MSE
47
3.2.2.9 Use Case Select Citra Cover
47
3.2.2.10 Case Select Citra Stego
48
3.2.2.11 Use Case Hitung
49
3.2.3. Activity Diagram
49
3.2.3.1 Activity Diagram untuk Use Case Insertion
49
3.2.3.2 Activity Diagram untuk Use Case Select Citra Cover
50
3.2.3.3 Activity Diagram untuk Use Case Select Citra Embed 51
3.2.3.4 Activity Diagram untuk Use Case Sisip
51
3.2.3.5 Activity Diagram untuk Use Case Extraction
52
3.2.3.6 Activity Diagram untuk Use Case Select Citra Stego
52
3.2.3.7 Activity Diagram untuk Use Case Extract
53
3.2.3.8 Activity Diagram untuk Use Case Hitung MSE
53
3.2.3.9 Activity Diagram untuk Use Case Select Citra Cover
54
3.2.3.10 Activity Diagram untuk Use Case Select Citra Stego
54
3.2.3.11 Activity Diagram untuk Use Case Hitung
55
3.2.4 Perancangan Antarmuka (Interface)
55
3.2.4.1 Rancangan Halaman Menu utama
55
3.2.4.2 Rancangan Halaman Insertion
56
3.2.4.3 Rancangan Halaman Extraction
57
3.2.4.4 Rancangan Halaman Hitung MSE
57 Bab 4 Implementasi dan Pengujian Sistem
59
4.1 Implementasi
59
4.2 Tampilan Antarmuka Aplikasi
59
4.2.1 Halaman Menu Utama aplikasi
60
4.2.2 Tampilan Halaman Insertion
60
4.2.3 Tampilan Halaman Extraction
61
4.2.4 Tampilan Halaman Hitung MSE
62
4.3 Pengujian Sistem
63
4.3.1 Proses Insertion (Penyisipan Embed)
64
4.3.2 Proses Extraction (Ekstraksi Embed)
69
4.3.3 Proses perhitungan nilai MSE
73
4.4 Hasil Pengujian
77 Bab 5 Kesimpulan dan Saran
83
5.1 Kesimpulan
83
5.2 Saran
84 Daftar Pustaka
85 Lampiran Listing Program A-1
DAFTAR TABEL
3.6 Spesifikasi Use Case Select Citra Stego
4.1 Tampilan Citra Sebelum Penyisipan (Citra Cover) dan Citra Hasil Penyisipan (Citra Stego)
49
3.11 Spesifikasi Use Case Hitung
48
3.10 Spesifikasi Use Case Select Citra Stego
47
3.9 Spesifikasi Use Case Select Citra Cover
47
3.8 Spesifikasi Use Case Hitung MSE
46
3.7 Spesifikasi Use Case Extract
46
45
Halaman
3.5 Spesifikasi Use Case Extraction
44
3.4 Spesifikasi Use Case Sisip
44
3.3 Spesifikasi Use Case Select Citra Embed
43
3.2 Spesifikasi Use Case Select Citra Cover
43
3.1 Spesifikasi Use Case Insertion
18
2.2 Control Symbol (CS)
13
2.1 Struktur File .BMP
79
DAFTAR GAMBAR
3.14 Matriks Citra Stego dalam Bentuk Grayscale
36
3.17 Nilai Piksel Citra Embed Hasil Ekstraksi
34
3.16 Citra Stego dalam Biner
33
3.15 Matriks Citra Cover dalam Bentuk Grayscale
33
32
37
3.13 Citra Stego dalam Bentuk Biner
32
3.12 Citra Cover dalam Bentuk Biner
30
3.11 Baris Pertama Citra Embed
29
3.10 Matriks Grayscale Citra Embed
3.18 Matriks Citra Cover dan Citra Stego
3.19 Flowchart Gambaran Umum Sistem
3.9 Nilai RGB Tiap Piksel Citra Embed
50
3.28 Activity Diagram untuk Use Case Extraction
51
3.27 Activity Diagram untuk Use Case Sisip
51
3.26 Activity Diagram untuk Use Case Select Citra Embed
50
3.25 Activity Diagram untuk Use Case Select Citra Cover
3.24 Activity Diagram untuk Use Case Insertion
38
42
3.23 Use Case Diagram
41
3.22 Flowchart Menghitung MSE
40
3.21 Flowchart Extraction (Pembacaan) Embed
39
3.20 Flowchart Insertion (Penyisipan)
28
27
Halaman
13
2.9 Matriks Citra Cover
17
2.8 Penyisipan Metode LSB
17
2.7 Matriks Citra Penampung
14
2.6 Kombinasi Warna RGB
2.5 Format Citra 24 Bit (16 Juta Warna)
2.10 Citra Cover dalam Biner
12
2.4 Format Citra 8 Bit (256 Warna)
9
2.3 Koordinat pada Citra
6
2.2 Taksonomi Steganografi
6
2.1 Proses Steganografi
19
20
3.8 Nilai piksel Citra Embed (5 x 5 Piksel)
3.4 Nilai RGB Tiap Piksel Citra Cover
27
3.7 Citra Embed (5 x 5 Piksel)
26
3.6 Citra Embed (28 x 23 Piksel)
26
3.5 Matriks Grayscale Citra Cover
25
24
2.11 Citra Hasil Penyisipan (Citra Stego) dalam Biner
3.3 Nilai Piksel Citra Cover (5 x 5 Piksel)
23
3.2 Citra Cover (5 x 5 Piksel)
23
3.1 Citra Cover (350 x 200 Piksel)
20
2.12 Matriks Citra Hasil Penyisipan (Citra Stego)
20
52
3.29 Activity Diagram untuk Use Case Select Citra Stego
70
72
4.17 Tampilan Penyimpanan Citra Embed Hasil Ekstraksi
71
Stego
4.16 Dua Kotak Pesan Error Jika Tidak Terdapat Citra Embed di Dalam
71
4.15 Tampilan Citra Stego yang Dipilih
4.14 Tampilan Pilih Citra Stego
73
69
(Bawah) yang Telah Berisi Penyisip (Citra Stego)
Sukses.bmp
(Atas) yang Belum Terdapat Penyisip (Citra Cover), Citra
Marco.bmp
4.13 Citra
68
4.18 Tampilan Citra Embed Berhasil Diekstraksi
4.19 Hasilekstraksi.bmp sebagai Citra Embed Hasil Ekstraksi
68
77
4.27 Grafik Nilai MSE Terhadap Ukuran Citra Embed yang Disisipkan
80
4.26 Tampilan Byte-Byte Citra Stego ( sukses.bmp ) Dalam Heksadesimal Menggunakan Aplikasi Fhred
80
) Dalam Heksadesimal Menggunakan Aplikasi Fhred
marco.bmp
4.25 Tampilan Byte-Byte Citra Cover (
4.24 Tampilan Perhitungan Nilai MSE Telah Selesai Dilakukan
73
76
4.23 Tampilan Citra Stego yang Dipilih
76
4.22 Tampilan Pilih Citra Stego
75
4.21 Tampilan Citra Cover yang Dipilih
74
4.20 Tampilan Pilih Citra Cover
4.12 Tampilan Citra Stego
4.11 Tampilan Penyimpanan Citra Hasil Penyisipan (Citra Stego)
52
3.34 Activity diagram untuk Use Case Hitung
57
3.37 Rancangan Halaman Extraction
56
3.36 Rancangan Halaman Insertion
56
3.35 Rancangan Halaman Menu Utama
55
54
58
3.33 Activity Diagram untuk Use Case Select Citra Stego
54
3.32 Activity Diagram untuk Use Case Select Citra Cover
53
3.31 Activity Diagram untuk Use Case Hitung MSE
53
3.30 Activity Diagram untuk Use Case Extract
3.38 Rancangan Halaman Hitung MSE
4.1 Tampilan Menu Utama
67
65
4.10 Stronghold.bmp sebagai Citra Embed
67
4.9 Tampilan Citra Embed yang Telah Dipilih
66
4.8 Tampilan Pilih Citra Embed
65
4.7 Marco.bmp sebagai Citra Cover
4.6 Tampilan Citra Cover yang Telah Dipilih
60
64
4.5 Tampilan Pilih Citra Cover
63
4.4 Tampilan Halaman Hitung MSE
62
4.3 Tampilan Halaman Extraction
61
4.2 Tampilan Halaman Insertion
82