ini digunakan tools JPEGsnoop_v1_6_0 sebagai deteksi awal adanya manipulasi gambar.
2.4. Algoritma Kompresi JPEG
Kompresi di dalam gambar digital adalah suatu teknik yang meminimalisasi ukuran file sehingga mengurangi pemakaian memori dan bandwidth data stream
dengan rasio kompresi tertentu. Ada dua jenis kompresi yang sering digunakan, yaitu kompresi Lossy dan
Lossless. Lossy : gambar dikodekan dengan membuang secara selektif informasi yang
dapat meningkatkan rasio kompresi tetapi dengan meminimalkan efek distorsi pada pandangan ketika melihat citra rekonstruksi sebagai piksel aslinya. Umum digunakan
untuk kompres data multimedia gambar dan video yang berkaitan dengan data streaming pada komunikasi jaringan [17].
Lossless : gambar dikodekan untuk menjamin pemulihan yang persis sama dari setiap piksel aslinya meskipun rasio kompresi lebih kecil. Umumnya digunakan
untuk data teks atau dalam kasus dimana penyimpangan data asli bisa merugikan [17].
JPEG umumnya menggunakan kompresi Lossy, kecuali JPEG 2000 yang mendukung kompresi Lossy dan Lossless. Standar kompresi yang ditetapkan ISO
International Standards Organization dan IEC International Electro-technical Commission gambar JPEG menggunakan skema DCT Discrete Cosine Transform.
Domain DCT digunakan untuk mengkonversi sinyal kenilai-nilai koefisien dengan
Universitas Sumatera Utara
kemampuan untuk melakukan operasi pemotongan truncating dan pembulatan rounding sehingga memungkinkan kompresi sinyal berlangsung.
Kompresi JPEG beroperasi pada setiap komponen saluran warna secara terpisah sehingga hanya akan berurusan dengan 8-bit piksel. Ini memungkinkan
berguna untuk memvisualisasikan gambar grayscale seperti foto hitam putih dimana setiap pixel dapat disimpan sebagai 8-bit nilai grayscale bukan jumlah merah, hijau
dan biru. Proses kompresi JPEG dimulai dengan mengubah ruang warna RGB
ditransformasi menjadi YCbCr dengan Persamaan 2.2, lalu masing-masing saluran Y, Cb, dan Cr dibagi menjadi blok-blok ukuran 8x8 piksel jika tidak mewakili integer
jumlah blok maka kompresor mengisi area sisa blok dengan angka dummy [6].
Sebelum dilakukan transform DCT setiap piksel di subtract dalam range [- 128,127] agar pergeseran nilai piksel grayscale berpusat ke nol jadi nilai piksel origin
dikurangi dengan 128 Gambar 2.2b, nilai piksel inilah yang dihitung untuk mendapatkan koefisien DCT Gambar 2.2c berdasarkan rumus berikut:
JPEG umumnya menggunakan kompresi Lossy, kecuali JPEG 2000 yang mendukung
kompresi Lossy dan Lossless
∑∑
= =
+
+
=
7 7
, ,
2 1
8 cos
2 1
8 cos
x y
y x
v u
v y
u x
g v
u G
π π
α α
…………...... 2.3
=
= lainnya
n untuk
n ,
8 2
, 8
1
α
..........................................................2.4
Universitas Sumatera Utara
dimana: G
u,v
u adalah frekuensi bidang horizontal, untuk 0 ≤ u ≤ 8.
adalah koefisien DCT pada kordinat u,v.
v adalah frekuensi bidang vertikal, untuk 0 ≤ u ≤ 8.
g
x,y
adalah nilai piksel pada koordinat x,y
x u
100 108
92 75
77 74
77 66
101 90
94 88
94 87
67 69
98 76
84 96
85 81
68 77
89 83
80 71
70 72
71 74
89 74
79 72
79 89
91 91
71 73
78 82
98 99
102 92
69 76
87 92
90 101
107 88
72 98
106 93
78 85
90 92
− −
− −
− −
− −
− −
− −
− −
− −
− −
− −
− −
− −
− −
− −
− −
− −
− −
− −
− −
− −
− −
− −
− −
− −
− −
− −
− −
− −
− −
− −
− −
− −
28 20
36 53
51 54
51 62
27 38
34 40
34 41
61 59
30 52
44 32
43 47
60 51
39 45
48 57
58 56
57 54
39 54
49 56
49 39
37 37
57 55
50 46
30 29
26 36
59 52
41 36
38 27
21 40
56 30
22 35
50 43
38 36
y
− −
− −
− −
− −
− −
− −
− −
− −
− −
− −
− −
− −
− −
− −
− −
− −
3 2
8 4
1 2
5 5
2 3
1 4
5 1
1 2
8 4
5 2
1 10
1 3
5 13
12 24
18 13
8 8
2 10
15 5
20 4
2 7
4 16
13 9
18 20
1 4
6 14
14 8
53 15
3 6
3 7
3 2
8 677
v
a b
c Gambar 2.2. Proses mendapatkan nilai koefisien DCT untuk salah satu
blok piksel a. Nilai piksel origin, b nilai dikurangi 128, c nilai koefisien DCT
Dari Gambar 2.2c nilai yang terletak pada posisi G0,0 atau pada pojok kiri atas dinamai koefisien DC sisanya dinamai koefisien AC. Kecenderungan DCT
adalah mengumpulkan sebagian besar sinyal signifikan disalah satu sudut dan dilanjutkan dengan proses kuantisasi yang juga menonjolkan efek ini sekaligus
mengurangi ukuran keseluruhan koefisien DCT sehingga sinyal mudah dikompres secara efisien pada langkah pengkodean.
Universitas Sumatera Utara
Matriks yang berisi 64 koefisien DCT lalu dikuantisasi dengan Persamaan 2.5 sehingga didapat nilai koefisien DCT sesudah kuantisasi Gambar 2.3 dimana
koefisien sebelum kuantisasi dibagi dengan sebuah matriks standar kuantisasi untuk JPEG dengan faktor quality yang ditentukan Gambar 2.3b dengan hasil bilangan
integer sebagai nilai koefisien DCT terkuantisasi.
} 7
, 6
, 5
, 4
, 3
, 2
, 1
, {
, ∈
= j
i Q
G round
D
ij ij
ij
………….....……2.5
dimana: D
ij
G adalah koefisien DCT sesudah kuantisasi.
ij
Q adalah koefisien DCT sebelum kuantisasi.
ij
adalah matriks tabel kuantisasi standar JPEG.
− −
− −
− −
− −
− −
− −
− −
− −
− −
− −
− −
− −
− −
− −
− −
− −
3 2
8 4
1 2
5 5
2 3
1 4
5 1
1 2
8 4
5 2
1 10
1 3
5 13
12 24
18 13
8 8
2 10
15 5
20 4
2 7
4 16
13 9
18 20
1 4
6 14
14 8
53 15
3 6
3 7
3 2
8 677
99 103
100 112
98 95
92 72
101 120
121 103
87 78
64 49
92 113
104 81
64 55
35 24
77 103
109 68
56 37
22 18
62 80
87 51
29 22
17 14
56 69
57 40
24 16
13 14
55 60
58 26
19 14
12 12
61 51
40 24
16 10
11 16
− −
− −
− −
− −
1 1
1 1
1 1
1 1
1 1
1 1
4 1
1 42
a b
c
Gambar 2.3. Nilai hasil proses kuantisasi a nilai koefisien sebelum kuantisasi, b Tabel Q JPEG luminance,Q=50, c nilai
koefisien DCT setelah kuantisasi.
Universitas Sumatera Utara
Tabel kuantisasi adalah standar dalam proses kuantisasi kompresi DCT, nilai faktor kuantisasi berkisar antara 0 -100 pada Gambar 2.3b adalah tabel kuantisasi
Luminance untuk Q = 50, untuk faktor kuantisasi berbeda nilai tabel kuantisasi tidak sama, bila S adalah skala faktor kuantisasi maka nilai setiap elemen tabel kuantisasi
pada skala tersebut dapat dihitung dengan Persamaan 2.6. Untuk mengembalikan kembali menjadi visual gambar dekompresi dilakukan proses yang yang mirip
dengan proses kompresi hanya dalam urutan terbalik.
[ ] [ ]
+ =
100 50
i T
S i
T
b s
…………………................................... 2.6
Dimana: T
s
T [i] = nilai elemen tabel kuantisasi baru
b
S = skala faktor kuantisasi. [i] = nilai elemen tabel kuantisasi standar Q=50
S dihitung berdasarkan Q baru yang ditentukan berdasarkan Persamaan 2.7.
− =
50 ,
2 200
50 ,
5000 Q
jika Q
Q jika
Q S
……………................................... 2.7
Setelah koefisien terkuantisasi D
ij
didapat kemudian disusun dalam urutan zig-zag dikodekan menggunakan algoritma Huffman, hasil pengkodean inilah yang
menjadi bit stream yang membentuk file JPEG kompressi [18][19].
Universitas Sumatera Utara
Untuk mengembalikan kembali menjadi visual gambar dekompresi dilakukan proses yang yang mirip dengan proses kompresi hanya dalam urutan
terbalik. Walapun nilai piksel yang dihasilkan dekompresi tidak seperti nilai piksel gambar aslinya tetapi secara sensasi mata tidak terdapat perbedaan yang mencolok.
2.5. Algoritma Pemalsuan Gambar
Kategori