Implementasi Teknik Audio Watermarking dengan Metode Phase Coding

ABSTRACT
AYI DIANITASARI. The Implementation of Audio Watermarking Technique using Phase Coding
Method. Supervised by SHELVIE NIDYA NEYMAN.
Today, digital data has substituted analog data in various applications. The digital data is easier
to make, manipulate and distribute, these are the advantages of the digital data. Otherwise,
copyright protection is one of the problems using the digital data. The wider of the use of
computer network and technology make digital data easier to distribute illegally at the lower cost
and qualified content. This problem could be handled by the digital watermarking, a technology
which allows a secret message to be hidden in digital data, without the detection of a user. The
watermark is not apparent to the user, and does not affect in any way, the use of the original data.
Audio watermarking is the part of digital watermarking. Audio watermarking is the
information insertion process to the audio and the extraction process to retrieve the information
without influence the audio quality. In this research, implemented audio watermarking to the wav
audio data using Phase Coding method that works in the frequency domain. The phase coding
method works by substituting the phase of an initial audio segment with a reference phase that
represents the watermark data.
Phase coding method resulted the PSNR (Peak Signal to Noise Ratio) value as the quality
measurement. Based on the analysis result, the watermarked audio quality using this method is
above 30 db and the watermark file can be extracted in the value of BER (Bit Error Rate) = 0%.
Phase coding method has passed 5 (five) attacks as an analysis benchmarking, the attacks are
resampling, cropping, noise addition, time stretching, and multiple watermark with the same

information and also different information. Based on the analysis benchmarking result, phase
coding method only robust to the resampling and noise addition attacks. This audio watermarking
technique using phase coding method implemented using Matlab 7.0.1
Keywords: audio watermarking, phase coding

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Penggunaan teknologi data digital telah
mengalami perkembangan yang pesat karena
kelebihannya dalam penyimpanan data yang
efisien, kemudahannya untuk dimanipulasi
dan didistribusikan. Data digital berupa citra,
audio, dan video merupakan aset komersial
yang harus dikendalikan, didistribusikan, dan
dilindungi. Pesatnya perkembangan transmisi
data
menimbulkan
banyaknya
penyalahgunaan data digital salah satunya
seperti pelanggaran hak cipta atau pemalsuan

kepemilikan data digital. Teknik digital
watermarking merupakan salah satu solusi
untuk perlindungan hak cipta dari suatu data
digital.
Teknik
digital
watermarking
diterapkan pada berbagai data digital dengan
memanfaatkan kekurangan-kekurangan sistem
indera manusia seperti mata dan telinga.
Audio watermarking, bagian dari digital
watermarking, adalah suatu proses penyisipan
pesan yang berisikan informasi dari data audio
seperti nama pencipta, tanggal pembuatan,
tujuan, atau informasi lainnya tanpa
mempengaruhi kualitas audio. Ada beberapa
metode yang digunakan untuk melakukan
watermarking pada data audio, salah satunya
dengan metode Phase Coding.
Metode Phase Coding termasuk dalam

kelompok teknik audio watermarking berbasis
domain frekuensi yang bekerja dengan cara
membuang komponen frekuensi tertentu atau
menambahkan data sebagai noise dengan
amplitudo rendah sehingga tidak terdengar.
Phase Coding memanfaatkan kelemahan
sistem pendengaran manusia yang secara
umum tidak dapat mendengar suara pada
amplitudo yang lebih lemah, suara yang lebih
lemah akan diabaikan jika dua suara itu
datang bersamaan. Ide dasar metode Phase
Coding adalah menyembunyikan data dengan
cara menukarkan fase asli segmen inisial dari
sinyal suara dengan fase absolut dari sinyal
watermark dengan tetap menjaga fase relatif
antara segmen sinyal menggunakan beda fase
segmen dari sinyal asli. Ketika beda fase
antara sinyal asli dan sinyal yang dimodifikasi
adalah kecil, maka perbedaan suara yang
dihasilkan tidak terdeteksi oleh pendengaran

manusia.
Selain metode Phase Coding, ada metode
Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS)
yang telah diteliti oleh Fahamalathi (2008).

Metode DSSS memiliki ketahanan terhadap
serangan resampling dan penambahan noise
(Fahamalathi 2008). Pada penelitian ini
akan diketahui kualitas watermarked audio
yang dihasilkan dengan metode Phase
Coding
sekaligus
membandingkan
ketahanannya dengan metode DSSS.
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah:
1 Menerapkan teknik audio watermarking
dengan metode Phase Coding pada berkas
audio berformat wave (*.wav).
2 Menganalisis kualitas berkas audio yang

telah diberi watermark.
3 Menganalisis ketahanan berkas audio yang
telah diberi watermark terhadap beberapa
jenis serangan. Ketahanan dengan
menggunakan metode Phase Coding
dibandingkan dengan metode DSSS yaitu
penelitian
yang
dilakukan
oleh
Fahamalathi (2008).
Ruang Lingkup
Ruang lingkup penelitian ini dibatasi pada:
1 Metode
Phase
Coding
dengan
menggunakan Fast Fourier Transform
(FFT).
2 Berkas audio dan berkas watermark yang

digunakan sama dengan penelitian
Fahamalathi (2008).
Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian ini adalah:
1 Memberikan alternatif metode
teknik audio watermarking.

untuk

2 Mengetahui kualitas dan ketahanan berkas
audio yang telah diberi watermark dengan
metode Phase Coding.

TINJAUAN PUSTAKA
Digital Watermarking
Digital watermarking atau watermarking
adalah teknik untuk menyisipkan informasi
tertentu ke dalam data digital yang disebut
watermark. Watermark dapat berupa teks
seperti informasi copyright, gambar berupa

logo, data audio, atau rangkaian bit yang tidak
bermakna. Penyisipan watermark dilakukan
sedemikian sehingga watermark tidak
merusak data digital yang dilindungi. Selain

1

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Penggunaan teknologi data digital telah
mengalami perkembangan yang pesat karena
kelebihannya dalam penyimpanan data yang
efisien, kemudahannya untuk dimanipulasi
dan didistribusikan. Data digital berupa citra,
audio, dan video merupakan aset komersial
yang harus dikendalikan, didistribusikan, dan
dilindungi. Pesatnya perkembangan transmisi
data
menimbulkan
banyaknya

penyalahgunaan data digital salah satunya
seperti pelanggaran hak cipta atau pemalsuan
kepemilikan data digital. Teknik digital
watermarking merupakan salah satu solusi
untuk perlindungan hak cipta dari suatu data
digital.
Teknik
digital
watermarking
diterapkan pada berbagai data digital dengan
memanfaatkan kekurangan-kekurangan sistem
indera manusia seperti mata dan telinga.
Audio watermarking, bagian dari digital
watermarking, adalah suatu proses penyisipan
pesan yang berisikan informasi dari data audio
seperti nama pencipta, tanggal pembuatan,
tujuan, atau informasi lainnya tanpa
mempengaruhi kualitas audio. Ada beberapa
metode yang digunakan untuk melakukan
watermarking pada data audio, salah satunya

dengan metode Phase Coding.
Metode Phase Coding termasuk dalam
kelompok teknik audio watermarking berbasis
domain frekuensi yang bekerja dengan cara
membuang komponen frekuensi tertentu atau
menambahkan data sebagai noise dengan
amplitudo rendah sehingga tidak terdengar.
Phase Coding memanfaatkan kelemahan
sistem pendengaran manusia yang secara
umum tidak dapat mendengar suara pada
amplitudo yang lebih lemah, suara yang lebih
lemah akan diabaikan jika dua suara itu
datang bersamaan. Ide dasar metode Phase
Coding adalah menyembunyikan data dengan
cara menukarkan fase asli segmen inisial dari
sinyal suara dengan fase absolut dari sinyal
watermark dengan tetap menjaga fase relatif
antara segmen sinyal menggunakan beda fase
segmen dari sinyal asli. Ketika beda fase
antara sinyal asli dan sinyal yang dimodifikasi

adalah kecil, maka perbedaan suara yang
dihasilkan tidak terdeteksi oleh pendengaran
manusia.
Selain metode Phase Coding, ada metode
Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS)
yang telah diteliti oleh Fahamalathi (2008).

Metode DSSS memiliki ketahanan terhadap
serangan resampling dan penambahan noise
(Fahamalathi 2008). Pada penelitian ini
akan diketahui kualitas watermarked audio
yang dihasilkan dengan metode Phase
Coding
sekaligus
membandingkan
ketahanannya dengan metode DSSS.
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah:
1 Menerapkan teknik audio watermarking
dengan metode Phase Coding pada berkas

audio berformat wave (*.wav).
2 Menganalisis kualitas berkas audio yang
telah diberi watermark.
3 Menganalisis ketahanan berkas audio yang
telah diberi watermark terhadap beberapa
jenis serangan. Ketahanan dengan
menggunakan metode Phase Coding
dibandingkan dengan metode DSSS yaitu
penelitian
yang
dilakukan
oleh
Fahamalathi (2008).
Ruang Lingkup
Ruang lingkup penelitian ini dibatasi pada:
1 Metode
Phase
Coding
dengan
menggunakan Fast Fourier Transform
(FFT).
2 Berkas audio dan berkas watermark yang
digunakan sama dengan penelitian
Fahamalathi (2008).
Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian ini adalah:
1 Memberikan alternatif metode
teknik audio watermarking.

untuk

2 Mengetahui kualitas dan ketahanan berkas
audio yang telah diberi watermark dengan
metode Phase Coding.

TINJAUAN PUSTAKA
Digital Watermarking
Digital watermarking atau watermarking
adalah teknik untuk menyisipkan informasi
tertentu ke dalam data digital yang disebut
watermark. Watermark dapat berupa teks
seperti informasi copyright, gambar berupa
logo, data audio, atau rangkaian bit yang tidak
bermakna. Penyisipan watermark dilakukan
sedemikian sehingga watermark tidak
merusak data digital yang dilindungi. Selain

1

itu watermark yang telah disisipkan tidak
dapat dipersepsi oleh indera manusia, tetapi
dapat dideteksi oleh komputer dengan
menggunakan kunci yang benar. Watermark
yang telah disisipkan tidak dapat dihapus dari
dalam data digital sehingga jika data digital
tersebut disebar dan diduplikasi maka
otomatis watermark di dalamnya akan ikut
terbawa. Watermark di dalam data digital
harus
dapat
diekstraksi
kembali.
Watermarking berguna untuk membuktikan
kepemilikan,
copyright
protection,
authentication, fingerprinting, dan tamper
proofing.
Menurut Kipper (2004), berdasarkan
persepsi manusia, watermarking dapat
dibedakan menjadi:
1 Visible watermarking, watermark pada
berkas digital terlihat dengan jelas.
2 Invisible watermarking, watermark pada
berkas digital tidak terlihat.
Menurut Cvejic (2004), kriteria yang harus
dipenuhi oleh aplikasi watermarking adalah:
1 Imperceptibility yaitu berkas hasil
penyisipan watermark harus dibuat
semirip mungkin dengan berkas aslinya.
2 Robustness yaitu berkas hasil penyisipan
watermark harus tahan terhadap berbagai
teknik manipulasi digital dan watermark
harus dapat dideteksi kembali.
3 Security yaitu keberadaan watermark tidak
mudah
dideteksi
dan
dihilangkan.
Keberadaan watermark seperti pada suatu
teknik enkripsi, tidak dapat dirusak oleh
pihak yang tidak berhak.
Digital Audio
Menurut Boomkamp (2003), suara adalah
sebuah gelombang yang dilewatkan oleh
sebuah medium dan sampai ke telinga
manusia sehingga dapat didengarkan. Medium
perantara yang biasa digunakan adalah udara.
Karena gelombang suara adalah gelombang
fisik, maka gelombang suara bersifat analog,
sehingga untuk dapat diolah dengan peralatan
elektronik, gelombang analog tersebut harus
direpresentasikan dalam bentuk digital.
Digital audio adalah sinyal elektrik
digunakan untuk membawa unsur bunyi.
Istilah ini juga biasa digunakan untuk
menjelaskan sistem yang berkaitan dengan
proses perekaman dan transmisi yaitu sistem
pengambilan/perekaman suara, sambungan

transmisi pembawa bunyi, amplifier dan
lainnya.
Audio Watermarking
Audio watermarking, bagian dari digital
watermarking, adalah suatu proses penyisipan
informasi ke dalam data audio dan
pengambilan informasi dari data audio tanpa
mempengaruhi kualitas data audio tersebut.
Informasi dari data audio bisa berupa nama
pencipta, tanggal pembuatan, tujuan, dan data
lain (Cvejic 2004). Menurut Bender et al.
(1998), secara umum metode dalam audio
watermarking
berdasarkan
domain
penyisipannya dapat dibagi menjadi dua
kelompok yaitu:
 Domain Waktu
Metode ini bekerja dengan cara mengubah
data audio yang akan disisipkan watermark.
Contohnya dengan mengubah LSB (Least
Significant Bit) dari data tersebut. Secara
umum metode ini rentan terhadap proses
kompresi, transmisi dan encoding. Beberapa
metode yang termasuk dalam domain waktu
adalah:
-

Compressed-Domain Watermarking

-

Bit Dithering

-

Amplitude Modulation

-

Echo Hiding

 Domain Frekuensi
Metode ini bekerja dengan cara mengubah
spectral content dari sinyal. Misalnya dengan
cara membuang komponen frekuensi tertentu
atau menambahkan data sebagai noise dengan
amplitudo rendah sehingga tidak terdengar.
Secara umum metode ini bekerja dengan cara
mengubah spektrum frekuensi atau dengan
cara menambah noise. Beberapa metode yang
termasuk dalam domain frekuensi adalah:
-

Phase Coding

-

Frequency Band Modification

-

Spread Spectrum

Metode Phase Coding
Phase Coding termasuk dalam kelompok
metode audio watermarking yang bekerja
dengan cara mengubah spectral content dalam
domain frekuensi dari sinyal. Phase Coding
bekerja berdasarkan karakteristik sistem
pendengaran manusia yang mengabaikan
suara yang lebih lemah jika dua suara itu
datang bersamaan (Gordy 2000).

2

Phase Coding bekerja berdasarkan
karakteristik sistem pendengaran manusia
HAS (Human Auditory System) yang
mengabaikan suara yang lebih lemah jika dua
suara itu datang bersamaan. Secara garis besar
data watermark dibuat menjadi noise dengan
amplitudo yang lebih lemah dibandingkan
amplitudo data audio, lalu digabungkan
(Bender et al 1996).
Ide dasar metode Phase Coding adalah
menyembunyikan
data
dengan
cara
menukarkan fase asli segmen inisial dari
sinyal suara dengan fase absolut dari sinyal
watermark dengan tetap menjaga fase relatif
antara segmen sinyal menggunakan beda fase
segmen dari sinyal asli. Ketika beda fase
antara sinyal asli dan sinyal yang dimodifikasi
adalah kecil, maka perbedaan suara yang
dihasilkan tidak terdeteksi oleh pendengaran
manusia (Bender et al 1996).
Fast Fourier Transform (FFT)
Menurut Proakis dan Manolakis (1997),
FFT merupakan algoritme yang efisien secara
komputasional karena memanfaatkan dua sifat
dasar yaitu sifat simetri dan sifat keperiodikan
pada faktor fase.
FFT adalah algoritme transformasi Fourier
yang dikembangkan dari algoritme Discrete
Fourier Transform (DFT). Dengan FFT, laju
komputasi dari perhitungan Fourier dapat
ditingkatkan. FFT bekerja dengan membagi
sinyal menjadi beberapa bagian kecil yang
bertujuan untuk mendapatkan waktu proses
yang lebih cepat. FFT mengonversi tiap frame
dengan N sampel dari domain waktu menjadi
domain frekuensi, yang dirumuskan pada
Persamaan 1 berikut:
� =

−1
=0

� � −2�

/

(1)

N berupa bilangan bulat 0, 1, 2, .., N-1,
adalah banyaknya FFT poin, j digunakan
untuk menotasikan unit imajiner, yaitu

j   1 dan Xn adalah bilangan kompleks.
Peak Signal to Noise Ratio (PSNR)
Metode proses pengukuran kualitas audio
akan dilakukan secara subjektif dan objektif.
Cara subjektif yaitu dengan melakukan
pengamatan langsung terhadap audio yang
telah disisipi dan audio yang asli. Cara
objektif akan memakai perhitungan nilai
PSNR untuk mengukur rasio antara berkas
audio asli dengan watermarked audio.

Menurut Pelton (1993), nilai PSNR yang
rendah menunjukkan bahwa berkas audio
telah mengalami distorsi yang cukup besar.
Kualitas audio yang baik yaitu dengan nilai
PSNR minimal 30 db. Perhitungan PSNR
dapat dilihat pada Persamaan 2 dan
Persamaan 3 :
�

= 10 log10

�� 2
�

��

= 20 log10

(2)

�

Nilai MSE dapat dihitung dengan rumus:
�=

1

−1
=0

−1
=0

Bit Error Rate (BER)

� ,

−� ,

2

(3)

Bit error rate didefinisikan sebagai
perbandingan bit watermark hasil deteksi
yang berbeda dari bit watermark yang
disisipkan (Acevedo 2005). BER digunakan
untuk menghitung persentase bit watermark
yang dideteksi berbeda saat proses deteksi
watermark.
BER
dihitung
dengan
menggunakan Persamaan 4.
� =

100

−1
=0

1, �
0, �

≠ �( )
= �( )

(4)

dengan, B adalah jumlah bit watermark, w bit
watermark yang disisipkan dan � bit watermark
hasil deteksi (Gordy & Bruton 2000).
Serangan terhadap Audio Watermarking

Menurut Kipper (2004) serangan terhadap
audio watermarking merupakan suatu teknik
yang dapat digunakan untuk mengetahui
ketahanan watermark pada watermarked
audio yang dihasilkan. Watermark harus dapat
dideteksi walaupun watermarked audio telah
mengalami degradasi kualitas. Berikut ini
adalah beberapa jenis serangan yang
digunakan
untuk
menguji
ketahanan
watermarked audio:
 Resampling
Adalah mengubah frekuensi sampling dari
suatu berkas audio. Resampling bekerja
dengan
menransformasikan
kembali
berkas audio dari continous time ke
discrete time (Rochesso 2007).
 Cropping
Adalah
proses
pemotongan
untuk
menghilangkan beberapa bagian data
audio. Pengujian terhadap serangan ini

3

akan menggunakan bantuan aplikasi
pemrosesan audio (Rochesso 2007).
 Penambahan Derau
Derau merupakan suara-suara yang tidak
diinginkan. Munculnya derau dapat
menurunkan kualitas suatu berkas audio.
Penambahan derau dapat dilakukan pada
dua domain yaitu domain waktu dan
domain frekuensi. Penambahan derau pada
domain
waktu
dilakukan
dengan
menambahkan
sinyal
data
dengan
frekuensi derau yang telah dimultiplikasi
dengan
amplitudo
tertentu.
Untuk
penambahan derau pada domain frekuensi,
dapat dilakukan dengan mengubah sinyal
ke domain frekuensi menggunakan
transformasi Fourier dan menambahkan
sinyal hasil transformasi tersebut dengan
frekuensi derau yang telah dimultiplikasi
dengan amplitudo tertentu, kemudian
ditransformasi lagi menjadi domain waktu
dengan transformasi Fourier (Vawter
2005 dalam Fahamalathi 2008)

METODE PENELITIAN
Tahap-tahap yang akan dilakukan pada
penelitian ini adalah identifikasi masalah,
studi pustaka, penentuan tujuan, latar
belakang
dan
manfaat
penelitian,
implementasi, analisis hasil dan penarikan
kesimpulan. Tahap implementasi metode
Phase Coding secara garis besar terbagi
menjadi 2 (dua) proses yaitu penyisipan
watermark dan pengekstraksian watermark.
Setelah tahap implementasi dilakukan,
dilanjutkan tahap analisis hasil yang berupa
analisis kualitas dan analisis ketahanan dari
watermarked
audio
sehingga
dapat
disimpulkan kinerja metode Phase Coding.
Alur metode penelitian ini dapat dilihat pada
Gambar 1.
Mulai

Identifikasi Masalah

 Time Stretching
Adalah operasi digital untuk mengubah
kecepatan atau tempo dari sebuah sinyal.
Salah satu metode time stretching yang
umum digunakan yaitu phase vocoder
yang
bekerja
dengan
mengimplementasikan resampling pada
data, lalu memanipulasi fase sinyal pada
domain STFT (Short Time Fourier
Transform). Manipulasi fase sinyal
tersebut bersifat memecah sinyal menjadi
beberapa kumpulan fase-fase yang
kemudian disisipkan dengan fase semu
untuk menghasilkan perlambatan. Hasil
pengubahan fase tersebut kemudian
disintesis kembali dengan menambahkan
overlap pada data (Bernsee 1999 dalam
Fahamalathi 2008)
 Penyisipan kembali dengan metode Phase
Coding (Multiple watermark).
Serangan ini dapat menguji apakah dengan
metode Phase Coding dapat dilakukan
pengekstraksian dari serangan multiple
watermark. Penyisipan watermark dengan
watermark kedua akan dilakukan di audio
yang telah disisipi watermark dengan
metode yang sama, dengan watermark
yang sama dan juga watermark yang
berbeda.

Studi Pustaka

Penentuan tujuan, latar belakang,
ruang lingkup, dan manfaat penelitian.

Implementasi
Metode Phase Coding
(Penyisipan watermark
dan Pengekstraksian Watermark)
Analisis Hasil

Penarikan Kesimpulan

Selesai

Gambar 1 Alur metode penelitian.
Berkas audio yang digunakan pada
penelitian ini terdiri atas beberapa berkas
audio digital bertipe wav dengan ukuran yang
berbeda-beda seperti yang digunakan pada
penelitian Fahamalathi (2008). Alasan yang
mendasari adalah format data audio wave
yang
sederhana
dan
mudah
untuk
dimanipulasi. Daftar berkas audio yang
digunakan dapat dilihat pada Tabel 1.

4

akan menggunakan bantuan aplikasi
pemrosesan audio (Rochesso 2007).
 Penambahan Derau
Derau merupakan suara-suara yang tidak
diinginkan. Munculnya derau dapat
menurunkan kualitas suatu berkas audio.
Penambahan derau dapat dilakukan pada
dua domain yaitu domain waktu dan
domain frekuensi. Penambahan derau pada
domain
waktu
dilakukan
dengan
menambahkan
sinyal
data
dengan
frekuensi derau yang telah dimultiplikasi
dengan
amplitudo
tertentu.
Untuk
penambahan derau pada domain frekuensi,
dapat dilakukan dengan mengubah sinyal
ke domain frekuensi menggunakan
transformasi Fourier dan menambahkan
sinyal hasil transformasi tersebut dengan
frekuensi derau yang telah dimultiplikasi
dengan amplitudo tertentu, kemudian
ditransformasi lagi menjadi domain waktu
dengan transformasi Fourier (Vawter
2005 dalam Fahamalathi 2008)

METODE PENELITIAN
Tahap-tahap yang akan dilakukan pada
penelitian ini adalah identifikasi masalah,
studi pustaka, penentuan tujuan, latar
belakang
dan
manfaat
penelitian,
implementasi, analisis hasil dan penarikan
kesimpulan. Tahap implementasi metode
Phase Coding secara garis besar terbagi
menjadi 2 (dua) proses yaitu penyisipan
watermark dan pengekstraksian watermark.
Setelah tahap implementasi dilakukan,
dilanjutkan tahap analisis hasil yang berupa
analisis kualitas dan analisis ketahanan dari
watermarked
audio
sehingga
dapat
disimpulkan kinerja metode Phase Coding.
Alur metode penelitian ini dapat dilihat pada
Gambar 1.
Mulai

Identifikasi Masalah

 Time Stretching
Adalah operasi digital untuk mengubah
kecepatan atau tempo dari sebuah sinyal.
Salah satu metode time stretching yang
umum digunakan yaitu phase vocoder
yang
bekerja
dengan
mengimplementasikan resampling pada
data, lalu memanipulasi fase sinyal pada
domain STFT (Short Time Fourier
Transform). Manipulasi fase sinyal
tersebut bersifat memecah sinyal menjadi
beberapa kumpulan fase-fase yang
kemudian disisipkan dengan fase semu
untuk menghasilkan perlambatan. Hasil
pengubahan fase tersebut kemudian
disintesis kembali dengan menambahkan
overlap pada data (Bernsee 1999 dalam
Fahamalathi 2008)
 Penyisipan kembali dengan metode Phase
Coding (Multiple watermark).
Serangan ini dapat menguji apakah dengan
metode Phase Coding dapat dilakukan
pengekstraksian dari serangan multiple
watermark. Penyisipan watermark dengan
watermark kedua akan dilakukan di audio
yang telah disisipi watermark dengan
metode yang sama, dengan watermark
yang sama dan juga watermark yang
berbeda.

Studi Pustaka

Penentuan tujuan, latar belakang,
ruang lingkup, dan manfaat penelitian.

Implementasi
Metode Phase Coding
(Penyisipan watermark
dan Pengekstraksian Watermark)
Analisis Hasil

Penarikan Kesimpulan

Selesai

Gambar 1 Alur metode penelitian.
Berkas audio yang digunakan pada
penelitian ini terdiri atas beberapa berkas
audio digital bertipe wav dengan ukuran yang
berbeda-beda seperti yang digunakan pada
penelitian Fahamalathi (2008). Alasan yang
mendasari adalah format data audio wave
yang
sederhana
dan
mudah
untuk
dimanipulasi. Daftar berkas audio yang
digunakan dapat dilihat pada Tabel 1.

4

adalah berupa X(k) untuk masing-masing
segmen dimana 0≤ k ≤ L-1.

Tabel 1 Daftar berkas audio
Jenis

Nama Berkas

Speech
Intrumental
Intrumentmix
Full song

speech.wav
instrumental.wav
instrumenmix.wav
pop.wav

Ukuran
(KB)
651
387
1.320
1.290

Berkas watermark yang akan disisipkan
terdiri atas 2 berkas teks bertipe txt seperti
yang digunakan pada penelitian Fahamalathi
(2008). Daftar berkas watermark tersebut
dapat dilihat pada Tabel 2.

3 Mendapatkan nilai amplitudo A dengan
menggunakan Persamaan 5 sehingga
menghasilkan amplitudo audio seperti
pada Gambar 3 dan mendapatkan nilai fase
φ dengan menggunakan Persamaan 6
sehingga menghasilkan fase audio seperti
pada Gambar 4. Nilai ak adalah bagian real
dari nilai FFT dan nilai bk adalah bagian
imaginer-nya.
=

2 +

2

(5)

Tabel 2 Daftar berkas watermark
Nama Berkas

Isi
Watermark

message1.txt
message2.txt

sonyMusic
Universal

Ukuran
(bytes)
4,096
4,096

Penyisipan Watermark
Proses penyisipan watermark memerlukan
berkas original audio dan berkas watermark
yang akan disisipkan sehingga menghasilkan
watermarked audio yaitu audio yang telah
disisipi watermark dan juga berkas kunci yang
menyimpan variabel panjang watermark dan
watermark itu sendiri. Berkas kunci tersebut
dibutuhkan pada proses pengekstraksian
watermark.
Berikut penjelasan dari langkah-langkah
yang dilakukan pada alur proses penyisipan
watermark:
1 Membagi urutan original audio menjadi N
segmen, s[i], 0 ≤ i ≤ L-1, dimana setiap
segmen memiliki panjang yang sama yaitu
sebesar L (Gambar 2).

Gambar 3 Amplitudo audio.
� = tan−1

(6)

Gambar 4 Fase audio.
4 Menghitung beda fase yang berdekatan,
seperti pada Persamaan 7 sehingga
menghasilkan fase audio seperti pada
Gambar 5.
∆�

+1

�

=�

+1

�

−� �

(7)

Gambar 5 Beda fase yang berdekatan.
Gambar 2 Original audio yang dibagi
menjadi N segmen.
2 Menghitung nilai FFT pada masingmasing segmen. Hasil dari perhitungan ini

5 Fase absolut dari sinyal data watermark
ditambahkan ke dalam beda fase yang
dihasilkan. Sinyal watermark dengan
panjang Lw, w[ j ], 0≤ j ≤ Lw-1, disajikan

5

sebagai Φdata = π/2 atau Φdata = -π/2 yang
merepresentasikan bit 1 atau 0.

Mulai

6 Mensubstitusikan fase awal Φ'0 dengan
fase sinyal watermark Φ'data sehingga
menghasilkan perubahan fase audio seperti
pada Gambar 6.

Original audio

Berkas watermark

Hitung panjang
watermarked audio
(pj_audio)

Konversi bi-bit
watermark ke biner
Hitung panjang
berkas watermark
(pj_berkas)

Hitung banyaknya
segmen (N)

FFT

Hitung amplitudo dan
fase original audio

Gambar 6 Substitusi watermark pada
segmen awal.

Perhitungan beda fase antara fase
segmen yang berdekatan

7 Membuat matriks fase baru untuk N>0
dengan menggunakan beda fase untuk
menjaga relativitas fase antara segmen
audio dengan menggunakan Persamaan 8
sehingga menghasilkan fase watermarked
audio seperti pada Gambar 7. Hal ini
dilakukan untuk menjaga kesinambungan
sinyal setelah proses modifikasi fase
segmen awal.

Subsitusi fase pada segmen awal (N=0)
dengan fase absolut
bit-bit watermark

Buat matriks fase untuk N>0

Hitung nilai real dan imajiner
baru
Inverse FFT

Watermarked audio

(8)

Berkas Kunci

Selesai

9

Gambar 8 Alur penyisipan watermark.
Pengekstraksian Watermark

Gambar 7 Fase audio yang telah diberi
watermark.
8 Menghitung kembali nilai fase yang baru
dan nilai amplitudo yang sudah dihitung
sebelumnya untuk melakukan inverse FFT
terhadap masing-masing segmen untuk
mengembalikan sinyal ke domain waktu.
Alur implementasi metode Phase Coding
pada tahap penyisipan watermark dapat dilihat
pada Gambar 8.

Pada tahap pengekstraksian watermark
diperlukan watermarked audio dan berkas
kunci yang dihasilkan ketika proses
penyisipan. Pada pengekstraksian watermark
ini akan menghasilkan isi dari berkas
watermark yang disisipkan dan nilai BER (Bit
Error Rate) hasil perbandingan dari
watermark asal dan watermark hasil ekstraksi.
Langkah-langkah yang dilakukan dalam
proses pengekstraksian watermark adalah:
1 Membaca watermarked audio dan berkas
kunci lalu hitung panjang masing-masing.
2 Menghitung banyaknya segmen (N) pada
watermarked audio.
3 Menghitung nilai FFT pada watermarked
audio.

6

4 Mendapatkan nilai amplitudo dan fase dari
watermarked audio.
5 Mengonversi nilai fase pada segmen awal
dengan π/2 menjadi bit 1 dan -π/2 menjadi
bit 0. Proses ini merupakan kebalikan dari
langkah 6 pada proses penyisipan
watermark.
6 Hasil
konversi
merupakan
watermark yang disisipkan.

bit-bit

Alur implementasi metode Phase Coding
pada tahap pengekstraksian watermark dapat
dilihat pada Gambar 9.
Mulai

Original audio

Berkas Kunci

Hitung panjang
watermarked audio
(pj_audio)

Mendapatkan variabel
panjang watermark

Hitung banyaknya segmen (N)

FFT

Hitung magnitude dan fase
watermarked audio

Konversi nilai fase pada
segmen awal

Bit-bit watermark

Selesai
7

Gambar 9 Alur pengekstraksian watermark.
Analisis Hasil
Analisis hasil dilakukan dengan pengujian
hasil implementasi. Pengujian dilakukan
melalui dua cara yaitu secara subjektif dan
objektif. Cara subjektif dilakukan untuk
mendukung pengujian secara objektif. Cara
subjektif dilakukan melalui pengamatan
langsung terhadap original audio dan
watermarked audio melalui teknik survei
terhadap 30 responden dengan usia 20-30
tahun. Kuesioner evaluasi kualitas dapat
dilihat pada Lampiran 2.

Kemudian hasil berkas watermarked audio
dianalisis untuk mengetahui kualitas dan
ketahanannya. Analisis yang dilakukan
adalah:
1 Analisis kualitas, yaitu menganalisis
kualitas watermarked audio melalui
perhitungan PSNR dan didukung dengan
hasil survei.
2 Analisis ketahanan, yaitu menganalisis
hasil ekstraksi watermarked audio yang
telah diberi serangan-serangan sesuai
skenario uji.
Pengujian ketahanan watermarked audio
dilakukan dengan cara membandingkan
watermark asal dan watermark hasil ekstraksi
dari watermarked audio setelah dilakukan
beberapa serangan melalui nilai BER.
Skenario uji untuk menguji ketahanan metode
Phase Coding adalah:
1 Pada serangan resampling, perubahan
frekuensi sampling yang digunakan adalah
16000 Hz dan 48000 Hz sedangkan
frekuensi sampling berkas audio asal
adalah 44100 Hz.
2 Pada serangan cropping, akan dilakukan
pemotongan pada setengah bagian awal,
setengah bagian tengah, dan setengah
bagian akhir dari watermarked audio.
Pemotongan dilakukan dengan bantuan
aplikasi Cool Edit Pro 2.0.
3 Pada
serangan
penambahan
derau
dilakukan pada domain waktu dan domain
frekuensi di sepanjang audio yang telah
diberi watermark. Sinyal watermarked
audio pada domain waktu akan ditambahkan
noise dengan amplitudo yang kecil di
sepanjang audio. Pada domain frekuensi,
watermarked
audio
terlebih dahulu
ditransformasi ke domain frekuensi
menggunakan FFT lalu ditambah dengan
noise pada bilangan real. Penambahan derau
dilakukan dengan menambahkan derau
pada rentang nilai di antara 0 dan 1, yaitu
sebesar 0.1, 0.5, dan 0.9 pada
watermarked audio.
4 Pada
serangan
time
stretching,
watermarked audio akan diperlambat
dengan menggunakan metode phase
vocoder. Metode ini menggunakan
transformasi STFT yang mengonversi dari
domain waktu ke domain frekuensi.
5 Pada serangan penyisipan kembali
watermark dengan metode yang sama,
watermarked audio akan disisipkan

7

kembali dengan bit-bit watermark yang
sama dan juga dengan bit-bit watermark
yang berbeda. Penyisipan akan dilakukan
di audio yang telah disisipi watermark
dengan metode yang sama dengan
watermark yang sama dan juga watermark
yang berbeda.

Penarikan Kesimpulan
Setelah didapat hasil dari analisis hasil,
dapat ditarik kesimpulan mengenai kualitas
hasil teknik audio watermarking dengan
menggunakan metode Phase Coding. Dari
analisis ketahanan dapat ditarik kesimpulan
mengenai ketahanan berkas watermarked
audio dengan metode Phase Coding terhadap
beberapa serangan pada skenario uji.

HASIL DAN PEMBAHASAN
Implementasi Metode Phase Coding
Pada penelitian ini disediakan antar muka
untuk memudahkan proses penyisipan
watermark dan pengekstraksian watermark.
Antar muka untuk audio watermarking
dengan menggunakan metode Phase Coding
dibuat dengan menggunakan Matlab 7.0.1.
Antar muka untuk penyisipan watermark
dapat dilihat pada Lampiran 3 dan antar muka
untuk pengekstraksian watermark dapat
dilihat pada Lampiran 4.
Pada penelitian ini dilakukan 10 (sepuluh)
kali percobaan pada proses penyisipan
watermark dan pengekstraksian watermark.
Hal ini dilakukan untuk memastikan kisaran
nilai PSNR dalam pengujian objektif dan juga
menganalisis hasil ekstraksi watermark dari
watermarked audio.
Analisis Kualitas
Hasil yang diperoleh dari proses
penyisipan watermark adalah watermarked
audio dan berkas kunci, sedangkan hasil dari
pengekstraksian watermark adalah berkas teks
watermark. Setelah penyisipan watermak,
berkas watermarked audio akan dihitung
kualitasnya melalui perhitungan PSNR untuk
mengetahui adanya distorsi yang disebabkan
oleh proses penyisipan watermark. Hasil
perhitungan PSNR dapat dilihat pada Tabel 3.

Tabel 3 Hasil perhitungan PSNR (satuan db)
Nama Berkas
speech.wav
instrumental.wav
instrumen-mix.wav
pop.wav

Nilai PSNR (db)

105.114
41.9512
51.9716
35.1551

Berdasarkan Tabel 3 dapat dilihat bahwa
nilai PSNR dari masing-masing watermarked
audio diatas 30 db sehingga dapat
disimpulkan bahwa kualitas dari watermarked
audio tersebut baik. Pengujian objektif
melalui perhitungan PSNR tersebut akan
didukung oleh pengujian secara subjektif
melalui teknik survei.
Survei dilakukan dengan membagikan
kuesioner kepada 30 responden. Responden
diminta untuk mendengarkan berkas audio
asli terlebih dahulu kemudian mendengarkan
berkas watermarked audio menggunakan
earphone,
setelah
itu
responden
membandingkan keduanya. Parameter yang
dibandingkan adalah noise pada berkas
watermarked audio. Parameter noise dibagi
menjadi 2 (dua) kriteria yaitu ada noise dan
tidak ada noise. Kriteria ada noise dipilih
apabila responden dapat mendengar adanya
noise pada watermarked audio. Kriteria
tidak ada noise dipilih responden jika
responden tidak mendengar noise sama
sekali. Hasil survei tersebut dapat dilihat
pada Gambar 10.
35
30
25
20
15
10
5
0

Berderau
Tidak
Berderau

Gambar 10 Hasil pengujian subjektif.
Berdasarkan hasil kuesioner pada Gambar
10, berkas watermarked audio yang
dihasilkan memiliki kualitas yang baik dengan
82.5% tidak terdengar derau, sedangkan
17.5% hasil survei menyatakan bahwa berkas
watermarked audio terdengar derau. Hasil
pengujian secara subjektif ini ternyata

8

kembali dengan bit-bit watermark yang
sama dan juga dengan bit-bit watermark
yang berbeda. Penyisipan akan dilakukan
di audio yang telah disisipi watermark
dengan metode yang sama dengan
watermark yang sama dan juga watermark
yang berbeda.

Penarikan Kesimpulan
Setelah didapat hasil dari analisis hasil,
dapat ditarik kesimpulan mengenai kualitas
hasil teknik audio watermarking dengan
menggunakan metode Phase Coding. Dari
analisis ketahanan dapat ditarik kesimpulan
mengenai ketahanan berkas watermarked
audio dengan metode Phase Coding terhadap
beberapa serangan pada skenario uji.

HASIL DAN PEMBAHASAN
Implementasi Metode Phase Coding
Pada penelitian ini disediakan antar muka
untuk memudahkan proses penyisipan
watermark dan pengekstraksian watermark.
Antar muka untuk audio watermarking
dengan menggunakan metode Phase Coding
dibuat dengan menggunakan Matlab 7.0.1.
Antar muka untuk penyisipan watermark
dapat dilihat pada Lampiran 3 dan antar muka
untuk pengekstraksian watermark dapat
dilihat pada Lampiran 4.
Pada penelitian ini dilakukan 10 (sepuluh)
kali percobaan pada proses penyisipan
watermark dan pengekstraksian watermark.
Hal ini dilakukan untuk memastikan kisaran
nilai PSNR dalam pengujian objektif dan juga
menganalisis hasil ekstraksi watermark dari
watermarked audio.
Analisis Kualitas
Hasil yang diperoleh dari proses
penyisipan watermark adalah watermarked
audio dan berkas kunci, sedangkan hasil dari
pengekstraksian watermark adalah berkas teks
watermark. Setelah penyisipan watermak,
berkas watermarked audio akan dihitung
kualitasnya melalui perhitungan PSNR untuk
mengetahui adanya distorsi yang disebabkan
oleh proses penyisipan watermark. Hasil
perhitungan PSNR dapat dilihat pada Tabel 3.

Tabel 3 Hasil perhitungan PSNR (satuan db)
Nama Berkas
speech.wav
instrumental.wav
instrumen-mix.wav
pop.wav

Nilai PSNR (db)

105.114
41.9512
51.9716
35.1551

Berdasarkan Tabel 3 dapat dilihat bahwa
nilai PSNR dari masing-masing watermarked
audio diatas 30 db sehingga dapat
disimpulkan bahwa kualitas dari watermarked
audio tersebut baik. Pengujian objektif
melalui perhitungan PSNR tersebut akan
didukung oleh pengujian secara subjektif
melalui teknik survei.
Survei dilakukan dengan membagikan
kuesioner kepada 30 responden. Responden
diminta untuk mendengarkan berkas audio
asli terlebih dahulu kemudian mendengarkan
berkas watermarked audio menggunakan
earphone,
setelah
itu
responden
membandingkan keduanya. Parameter yang
dibandingkan adalah noise pada berkas
watermarked audio. Parameter noise dibagi
menjadi 2 (dua) kriteria yaitu ada noise dan
tidak ada noise. Kriteria ada noise dipilih
apabila responden dapat mendengar adanya
noise pada watermarked audio. Kriteria
tidak ada noise dipilih responden jika
responden tidak mendengar noise sama
sekali. Hasil survei tersebut dapat dilihat
pada Gambar 10.
35
30
25
20
15
10
5
0

Berderau
Tidak
Berderau

Gambar 10 Hasil pengujian subjektif.
Berdasarkan hasil kuesioner pada Gambar
10, berkas watermarked audio yang
dihasilkan memiliki kualitas yang baik dengan
82.5% tidak terdengar derau, sedangkan
17.5% hasil survei menyatakan bahwa berkas
watermarked audio terdengar derau. Hasil
pengujian secara subjektif ini ternyata

8

mendukung pengujian secara objektif yang
menyatakan bahwa kualitas watermarked
audio baik karena secara pendengaran tidak
terdapat perbedaan yang nyata antara original
audio dan watermarked audio.
Setelah
itu
dilakukan
perhitungan
persentase bit error watermark (BER).
Persentase bit error watermark pada berkas
watermark dalam watermarked audio tanpa
serangan
akan
dibandingkan
dengan
persentase bit error watermark pada berkas
watermark dalam original audio. Hasil
ekstraksi dari watermarked audio tersebut
dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4 Hasil ekstraksi watermarked audio
Nama
Berkas
speech.wav
instrumental.
wav
instrumenmix.wav
pop.wav

Watermark
Asal
sonyMusic
sonyMusic

Hasil
Ekstraksi
sonyMusic
sonyMusic

sonyMusic

sonyMusic

sonyMusic

sonyMusic

Berdasarkan hasil proses pengekstraksian
watermark, watermark hasil ekstraksi sama
dengan watermark yang disisipkan, terbukti
dengan nilai BER masing-masing sebesar 0%.
Dengan demikian metode Phase Coding
terbukti dapat berjalan dengan baik karena
mengekstraksi watermark yang disisipkan.
Analisis Ketahanan
Pengujian ketahanan watermark dilakukan
dengan cara pengekstrasian watermark dari
watermarked audio setelah dilakukan
beberapa serangan.
Setelah itu berkas watermarked audio
diberikan beberapa serangan lalu berkas
watermark-nya akan diekstraksi untuk
kemudian diuji ketahanannya terhadap
beberapa jenis serangan, yaitu resampling,
cropping,
penambahan
derau,
time
stretching dan multiple watermark dengan
metode yang sama.
Uji Ketahanan Watermarked Audio melalui
Serangan Resampling
Uji
ketahanan
terhadap
serangan
resampling dilakukan terhadap watermarked
audio dengan mengubah nilai sampling
watermarked audio menggunakan aplikasi
bantuan, Cool Edit Pro 2.0. Berkas
watermarked audio tersebut akan di
resampling dari 44100 Hz menjadi 16000 Hz
dan 48000 Hz. Durasi berkas watermarked

audio yang di-resampling sebesar 16000 Hz
akan menjadi lebih lama, sedangkan
resampling sebesar 48000 Hz akan membuat
durasinya menjadi lebih cepat. Serangan
resampling ini dimaksudkan untuk menguji
ketahanan metode Phase Coding apabila
watermarked
audio
diubah
frekuensi
samplingnya. Hasil pengujian menunjukkan
bahwa hasil watermark yang terekstraksi tidak
mengalami perubahan yaitu sama dengan
watermark asal yang disisipkan dan adanya
perubahan watermarked audio pada saat
pemutaran kembali. Untuk lebih jelasnya,
hasil uji ketahanan terhadap serangan ini
dapat dilihat pada Lampiran 5.
Dari pengujian tersebut dapat disimpulkan
bahwa metode Phase Coding tahan terhadap
serangan resampling karena menghasilkan
watermark hasil ekstraksi yang sama dengan
berkas watermark yang disisipkan. Serangan
resampling hanya mengubah jumlah sampel
per detik dari berkas watermarked audio
sehingga tidak mempengaruhi nilai fase dari
berkas audio dan menghasilkan nilai BER
masing-masing 0%.
Uji Ketahanan Watermarked Audio melalui
Serangan Cropping
Uji ketahanan terhadap serangan cropping
dilakukan terhadap watermarked audio
dengan mengubah ukuran watermarked audio
menggunakan aplikasi bantuan, Cool Edit Pro
2.0. Berkas watermarked audio tersebut
melalui proses cropping di 1/2 bagian awal,
1/2 bagian tengah dan juga 1/2 bagian akhir.
Serangan cropping ini dimaksudkan untuk
menguji ketahanan metode Phase Coding
apabila
watermarked
audio
dipotong
durasinya. Hasil pengujian menunjukkan
bahwa hasil watermark yang terekstraksi
mengalami perubahan yaitu berbeda dengan
watermark asal yang disisipkan dan adanya
perubahan watermarked audio pada saat
pemutaran kembali. Untuk lebih jelasnya,
hasil uji ketahanan terhadap serangan ini
dapat dilihat pada Lampiran 6.
Dari pengujian tersebut dapat disimpulkan
bahwa metode Phase Coding tidak tahan
terhadap serangan cropping karena serangan
cropping mempengaruhi nilai fase dari
watermarked
audio
sehingga
berkas
watermark tidak bisa diekstraksi. Hal ini
disebabkan oleh
metode Phase Coding,
berkas watermark harus berkumpul pada
segmen awal fase audio agar dapat diekstrasi
kembali sedangkan serangan cropping
merupakan proses pemotongan watermarked

9

audio
dan
pemotongan
tersebut
mempengaruhi nilai fase dari watermarked
audio sehingga berkas watermark hasil
ekstraksi berbeda dengan berkas watermark
asal dan menghasilkan nilai BER masingmasing di atas 0%.
Uji Ketahanan Watermarked Audio melalui
Serangan Penambahan Derau
Uji
ketahanan
terhadap
serangan
penambahan derau dilakukan terhadap
watermarked audio dengan menambahkan
derau pada watermarked audio dengan
menggunakan fungsi yang dijalankan di
Matlab. Serangan penambahan derau ini
dimaksudkan untuk menguji ketahanan
metode Phase Coding apabila watermarked
audio dtambahkan derau sebesar 0.1, 0.5, dan
0.9 baik pada domain waktu dan juga domain
frekuensi. Hasil pengujian menunjukkan
bahwa hasil watermark yang terekstraksi tidak
mengalami perubahan yaitu sama dengan
watermark asal yang disisipkan dan adanya
derau pada watermarked audio saat pemutaran
kembali. Untuk lebih jelasnya, hasil uji
ketahanan terhadap serangan ini dapat dilihat
pada Lampiran 7, Lampiran 8, dan Lampiran
9.
Dari pengujian tersebut dapat disimpulkan
bahwa metode Phase Coding tahan terhadap
serangan penambahan derau pada domain
waktu dan domain frekuensi dengan derau
yang kecil, dalam hal ini tahan terhadap
penambahan derau 0.1 dan 0.5 karena berkas
watermark pada watermarked audio tidak
terpengaruh oleh penambahan derau tersebut.
Dengan demikian watermark asal dapat
diekstraksi kembali. Hal tersebut dapat dilihat
dari hasil ekstraksi yang masih sama dengan
watermark asal dengan nilai BER masingmasing 0%. Untuk penambahan derau 0.9,
berkas watermark tidak dapat diekstraksi
secara sempurna karena penambahan derau
yang relatif besar mempengaruhi nilai fase
dari berkas watermarked audio dan
menghasilkan nilai BER diatas 0%.
Uji Ketahanan Watermarked Audio melalui
Serangan Time Stretching
Uji ketahanan terhadap serangan time
stretching dilakukan terhadap watermarked
audio dengan mengubah durasi watermarked
audio menggunakan fungsi phase vocoder
yang dijalankan di Matlab. Serangan time
stretching ini dimaksudkan untuk menguji
ketahanan metode Phase Coding apabila
watermarked audio diubah durasinya. Hasil

pengujian
menunjukkan
bahwa
hasil
watermark yang terekstraksi tidak mengalami
perubahan yaitu sama dengan watermark asal
yang disisipkan dan adanya perubahan pitch
dan tempo pada watermarked audio saat
pemutaran kembali. Untuk lebih jelasnya,
hasil uji ketahanan terhadap serangan ini
dapat dilihat pada Lampiran 10.
Dari pengujian tersebut dapat disimpulkan
bahwa metode Phase Coding tidak tahan
terhadap serangan time stretching karena
berkas watermark yang disisipkan tidak lagi
berkumpul pada segmen
awal fase
watermarked audio. Dengan demikian
watermark asal tidak dapat diekstraksi
kembali. Hal ini disebabkan oleh metode
Phase Coding, berkas watermark harus
berkumpul pada segmen awal fase audio agar
dapat diekstrasi kembali sedangkan serangan
time stretching merupakan proses perlambatan
durasi dan peregangan audio sehingga berkas
watermark tidak bisa diekstraksi kembali dan
menghasilkan nilai BER masing-masing
diatas 0%.
Uji Ketahanan Watermarked Audio melalui
Serangan Multiple Watermark dengan
Metode Phase Coding
Uji ketahanan terhadap serangan multiple
watermark dilakukan terhadap watermarked
audio
dengan
menyisipkan
kembali
watermark yang sama dan watermark yang
berbeda melalui aplikasi yang dibuat di
Matlab. Serangan multiple watermark dengan
metode yang sama dimaksudkan untuk
menguji ketahanan metode Phase Coding
apabila watermarked audio disisipi watermark
kembali, baik dengan watermark yang sama
ataupun dengan watermark yang berbeda.
Hasil ekstraksi dengan penyisipan watermark
yang sama menunjukkan bahwa watermark
yang terekstraksi tidak mengalami perubahan.
Hasil ekstraksi dengan penyisipan watermark
yang berbeda menunjukkan bahwa watermark
yang terekstraksi mengalami perubahan,
mengikuti watermark yang kedua. Untuk
watermarked audio tidak terdapat derau pada
saat pemutaran kembali. Untuk lebih jelasnya,
hasil uji ketahanan terhadap serangan ini
dapat dilihat pada Lampiran 11 dan Lampiran
12.
Dari pengujian tersebut dapat disimpulkan
bahwa metode Phase Coding tidak tahan
terhadap serangan multiple watermark karena
yang terekstraksi adalah watermark yang
kedua yang disisipkan di tempat yang sama,
yaitu pada segmen awal fase audio. Dengan

10

demikian berarti watermark asal bisa ditimpa
dengan watermark baru. Hal ini disebabkan
oleh
metode
Phase
Coding
hanya
mensubstitusi nilai pada fase awal segmen
tertentu sehingga ketika disisipi kembali
dengan berkas watermark lain maka nilai fase
lama tergantikan dengan nilai fase baru yaitu
fase absolut dari bit-bit berkas watermark
yang baru.

3 Dengan tujuan meningkatkan ketahanan
terhadap serangan, proses penyisipan
watermark pada metode Phase Coding
dapat
dikembangkan
dengan
cara
melakukan penyisipan watermark tidak
hanya di awal segmen fase audio tetapi
bisa dilakukan pada segmen lain atau
penyisipan watermark bisa dilakukan
secara menyebar.

KESIMPULAN DAN SARAN

DAFTAR PUSTAKA

Kesimpulan
Berdasarkan hasil analisis yang dilakukan
pada penelitian ini, kesimpulan yang
diperoleh sebagai berikut:
1 Metode Phase Coding dapat digunakan
sebagai teknik audio watermarking karena
berhasil diterapkan pada berkas audio
bertipe wave (.wav) dengan berkas
watermark berformat teks.
2 Metode Phase Coding menghasilkan
kualitas
yang baik
pada
berkas
watermarked audio, karena nilai PSNR
masing-masing audio tersebut diatas 30
db.
3 Metode
Phase
Coding
berhasil
mengekstraksi
watermark
yang
terkandung di dalam audio yang telah
diberi watermark dengan nilai BER = 0%.
4 Metode Phase Coding memiliki ketahanan
terhadap serangan resampling dan
penambahan derau tetapi tidak tahan
terhadap
serangan
cropping,
time
stretching, dan multiple watermark dengan
metode yang sama.
5 Metode ini memiliki tingkat ketahanan
yang sama jika dibandingkan dengan
metode DSSS pada penelitian Fahamalathi
(2008).
Saran
Saran yang dapat diberikan
penelitian selanjutnya adalah:

untuk

1 Pengujian ketahanan dapat diujikan
dengan menggunakan serangan lain.
2 Dalam
melakukan
teknik
audio
watermarking dapat menggunakan berkas
audio dan berkas watermark dengan
format yang berbeda.

Oppenheim AV, Schafer RW. 1988. Digital
Signal Processing. New Delhi:
Prentice Hall of India Private Limited.
Bender W, Gruhl D, Norimoto N, Lu A. 1996.
Techniques For Data Hiding. IBM
Systems Journal 35: 325-326.
Boomkamp J. 2004. The Theory of Digital
Sound.
[terhubung
berkala].
http://www.ibiblio.org/thammer/Hamm
erSound/audiobasics/audiobasics.html.
[4 April 2011].
Cvejic N. 2004. Algorithms For Audio
Watermarking And Steganography.
http://
[terhubung
berkala].
www.cmlab.csie.ntu.edu.tw/cml/cvejic.
pdf. [23 Juli 2009].
Fahamalathi F. 2008. Pengimplementasian
Metode DSSS (Direct Sequence
Spread Spectrum) untuk Audio
Watermarking
[skripsi].
Bogor:
Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam, Institut Pertanian
Bogor.
Gordy JD. 2000. Performance Evaluation of
Digital Watermarking Algorithms
[tesis]. Kanada: The University Of
Calgary.
Kipper G. 2004. Investigator's guide to
steganography. Washington D.C.:
Auerbach Publications.
Pelton G. 1993. Voice processing. Singapore:
McGraw-Hill.
Proakis JG, Manolakis DG. 1997. Digital
Signal
Processing;
Principles,
Algorithms, and Applications 3e. New
Jersey: Prentice Hall, Inc.
Rochesso D. 2007. Introduction to Sound
Processing.
[terhubung
berkala].

11

demikian berarti watermark asal bisa ditimpa
dengan watermark baru. Hal ini disebabkan
oleh
metode
Phase
Coding
hanya
mensubstitusi nilai pada fase awal segmen
tertentu sehingga ketika disisipi kembali
dengan berkas watermark lain maka nilai fase
lama tergantikan dengan nilai fase baru yaitu
fase absolut dari bit-bit berkas watermark
yang baru.

3 Dengan tujuan meningkatkan ketahanan
terhadap serangan, proses penyisipan
watermark pada metode Phase Coding
dapat
dikembangkan
dengan
cara
melakukan penyisipan watermark tidak
hanya di awal segmen fase audio tetapi
bisa dilakukan pada segmen lain atau
penyisipan watermark bisa dilakukan
secara menyebar.

KESIMPULAN DAN SARAN

DAFTAR PUSTAKA

Kesimpulan
Berdasarkan hasil analisis yang dilakukan
pada penelitian ini, kesimpulan yang
diperoleh sebagai berikut:
1 Metode Phase Coding dapat digunakan
sebagai teknik audio watermarking karena
berhasil diterapkan pada berkas audio
bertipe wave (.wav) dengan berkas
watermark berformat teks.
2 Metode Phase Coding menghasilkan
kualitas
yang baik
pada
berkas
watermarked audio, karena nilai PSNR
masing-masing audio tersebut diatas 30
db.
3 Metode
Phase
Coding
berhasil
mengekstraksi
watermark
yang
terkandung di dalam audio yang telah
diberi watermark dengan nilai BER = 0%.
4 Metode Phase Coding memiliki ketahanan
terhadap serangan resampling dan
penambahan derau tetapi tidak tahan
terhadap
serangan
cropping,
time
stretching, dan multiple watermark dengan
metode yang sama.
5 Metode ini memiliki tingkat ketahanan
yang sama jika dibandingkan dengan
metode DSSS pada penelitian Fahamalathi
(2008).
Saran
Saran yang dapat diberikan
penelitian selanjutnya adalah:

untuk

1 Pengujian ketahanan dapat diujikan
dengan menggunakan serangan lain.
2 Dalam
melakukan
teknik
audio
watermarking