KONSEP DAN ANALISA STEGANOGRAFI CITRA MENGGUNAKAN METODE DISCRETE COSINE TRANSFORMATION (DCT) TUGAS AKHIR Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Program Studi Teknik Informatika

  

KONSEP DAN ANALISA STEGANOGRAFI CITRA

MENGGUNAKAN METODE

DISCRETE COSINE TRANSFORMATION (DCT)

TUGAS AKHIR

  

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat

Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Program Studi Teknik Informatika

  

Disusun Oleh :

ELISABET YUVITASARI

045314031

  

PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA

JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

  

KONSEP DAN ANALISA STEGANOGRAFI CITRA

MENGGUNAKAN METODE

DISCRETE COSINE TRANSFORMATION (DCT)

TUGAS AKHIR

  

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat

Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Program Studi Teknik Informatika

  

Oleh :

ELISABET YUVITASARI

045314031

  

PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA

JURUSAN TEKNIK INFORMATIKA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

  

CONCEPT AND ANALYSIS OF IMAGE STEGANOGRAPHY

USING

DISCRETE COSINE TRANSFORMATION (DCT) METHOD

FINAL ASSIGNMENT

  

Presented as a Meaning

for Gaining Engineering Holder

in Informatics Engineering Study Program

  

By :

ELISABET YUVITASARI

045314031

  

INFORMATICS ENGINEERING STUDY PROGRAM

DEPARTEMENT OF INFORMATICS ENGINEERING

FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA

  Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam Tugas Akhir ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu Perguruan Tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.

  Yogyakarta, September 2008 Penulis

  Elisabet Yuvitasari

  

HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN

PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

  Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma : Nama :

  

Elisabet Yuvitasari

  Nomor Mahasiswa : 045314031 Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul :

  

KONSEP DAN ANALISA STEGANOGRAFI CITRA MENGGUNAKAN

METODE DISCRETE COSINE TRANSFORMATION (DCT)

  beserta perangkat yang diperlukan (bila ada). Dengan demikian saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikan secara terbatas, dan mempublikasikannya di Internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta ijin dari saya maupun memberikan royalti kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis.

  Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya. Dibuat di Yogyakarta Pada tanggal : 4 September 2008 Yang menyatakan

  ( Elisabet Yuvitasari )

  

HALAMAN PERSEMBAHAN

MOTTO

”KEBERHASILAN TIDAK AKAN PERNAH TERCAPAI TANPA DOA”

  Tugas akhir ini kupersembahkan untuk : Tuhan Yesus Kristus Bapakku Yustinus Masiyo Ibuku Chatarina Sumiyati Kakakku Fransisca Ratna K.

  

INTISARI

  Steganografi merupakan teknik untuk mengamankan pesan rahasia yang dilakukan dengan cara menyembunyikan pesan di dalam pesan lainnya tanpa mengubah bentuk pesan yang ditumpanginya. Steganografi dapat digunakan pada citra. Citra yang dihasilkan setelah proses steganografi tidak berbeda dengan citra aslinya.

  Metode yang digunakan untuk aplikasi steganografi citra ini adalah (DCT). Citra yang terdiri dari piksel berbasis

  Discrete Cosine Transformation

  ruang ditransformasikan ke dalam basis frekuensi sehingga diperoleh koefisien DCT untuk setiap blok matriks 8x8. Nilai setiap blok 8x8 koefisien DCT dilakukan kuantisasi. Nilai kuantisasi yang dihasilkan digunakan untuk menyembunyikan bit pesan dengan menggunakan metode JSteg. Pesan rahasia diubah ke dalam bilangan 8 bit. LSB (Least Significant Bit) nilai kuantisasi yang tidak 0, tidak 1, dan tidak negatif selanjutnya diganti dengan satu bit pesan. Penggantian bit pesan dilakukan secara berurutan mulai dari MSB (Most Significant Bit ) sampai dengan LSB.

  Untuk menguji penerapan metode DCT pada steganografi citra, maka dibuat sebuah program aplikasi. Program aplikasi steganografi citra dengan metode DCT ini digunakan untuk menyembunyikan pesan rahasia dalam bentuk

  

file text document atau file txt ke dalam citra JPG atau JPEG. Program aplikasi ini

  juga digunakan untuk mengekstraksi pesan yang disembunyikan di dalam citra JPEG. Pengujian dilakukan pada empat puluh citra bertipe JPEG dan dua puluh pesan bertipe txt. Hasil pengujian menunjukkan bahwa waktu yang dibutuhkan untuk proses penyembunyian dan ekstraksi pesan tergantung dari ukuran citra yang digunakan dan banyaknya pesan yang disembunyikan, serta citra berwarna abu-abu dapat digunakan untuk menyembunyikan karakter pesan lebih banyak daripada citra berwarna. Selain itu, hasil pengujian menunjukkan bahwa program aplikasi steganografi citra yang dibuat memenuhi kriteria fidelity dan recovery tetapi tidak tahan atau tidak robust terhadap operasi manipulasi citra.

  

ABSTRACT

  Steganography was a technique to protect secret messages by hiding the protect messages within another message without change the form of those message. Steganography can be applied into the image. The result image after steganography process is not different with this original image.

  The method used in this image steganography application was discrete Cosine Transformation (DCT). The image consist of space-based pixel that transformed into frequency-based, hence the DCT coefficient was derived for each 8x8-matrix block. The value of each 8x8 block of DCT coefficient was noted with quantization. The resulted quantization values used to hide the message bit using JSteg method. The secret messages convert into eight bit numbers. LSB’s (Least Significant Bit) quantization value which not equal to 0, not equal to 1 and not equal to negative was then transformed into one bit message. The one bit message transformation performed in sequence from MSB (Most Significant Bit) to LSB (Least Significant Bit).

  To testing the apply of the DCT method in the image steganography, then was made an application program. This application of image steganography program using DCT method was used to hide the secret messages in the form of file text document or file txt into JPG Image or JPEG Image. This application also used to extract the hidden message into JPEG Image. The tested was done into the fourty images in the JPEG format and twenty messages in the txt format. The created image steganography was tested to knowing the ability of the system. Results of the test suggesting that the duration required for hiding process and messages extraction were depend on the size of image that used and depend on the total messages hidden in the image, and moreover, the colour gray image can be used to hide the more message character than other colour images. In addition, result of the test demonstrating that created image steganography complies with fidelity and recovery criteria, however, it was weak or not robust to image

KATA PENGANTAR

  Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus atas terselesaikannya Tugas Akhir “Konsep dan Analisa Steganografi Citra Menggunkan Metode Discrete Cosine Transformation (DCT)” ini. Pada kesempatan ini penulis bermaksud menghaturkan terima kasih kepada semua pihak yang telah berkenan mempercayakan segala bantuan kepada penulis, yaitu:

  1. Romo Ir. Greg. Heliarko SJ, S.S., B.S.T., M.Sc., M.A., beserta seluruh keluarga besar Fakultas Sains dan Teknologi USD Yogyakarta.

  2. Bapak Puspaningtyas Sanjoyo Adi, S.T., M.T., beserta para dosen dan seluruh keluarga besar Jurusan Teknik Informatika Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

  3. Ibu Anastasia Rita Widiarti, S.Si., M.Kom., selaku Dosen Pembimbing I yang telah membimbing penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

  4. Bapak Damar Wijaya, S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing II yang telah membimbing penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

  5. Bapak dan Ibu tercinta atas semangat, doa, serta dukungan secara moril maupun materiil.

  6. Mbak Sisca atas hiburan shooping-nya di saat penulis mengalami kejenuhan.

  7. Mas Putra yang selalu memberikan inspirasi, semangat, cinta, dan doa kepada penulis.

  8. Sahabat-sahabatku, Andis, Wening, dan Deni terima kasih printernya, terima kasih juga atas semangatnya.

  9. Mas Pandu yang telah memberikan bimbingan ketika penulis mengalami kesulitan.

  10. Adel yang telah berbaik hati meminjamkan printer kepada penulis.

  11. Teman-teman mudika Santo Petrus dan Santa Maria atas pengertiannya ketika penulis tidak dapat ikut berkumpul.

  12. Teman – teman mahasiswa Teknik Informatika USD angkatan 2004.

  13. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu – persatu.

  Penulis menyadari akan kekurangan dalam penulisan naskah tugas akhir ini. Untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari pembaca. Akhir kata, semoga Tugas Akhir ini bermanfaat. Terima kasih.

  Yogyakarta, September 2008 Penulis

  

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ........................................................................................ i

  .................................................. ii

  HALAMAN JUDUL (BAHASA INGGRIS)

HALAMAN PERSETUJUAN ........................................................................ iii

  .......................................................................... iv

  HALAMAN PENGESAHAN

HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA .................................... v

HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI .................... vi

  ...................................................................... vii

  HALAMAN PERSEMBAHAN

  

INTISARI ......................................................................................................... viii

  ...................................................................................................... ix

  ABSTRACT

KATA PENGANTAR ...................................................................................... x

  ..................................................................................................... xii

  DAFTAR ISI

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ xvi

DAFTAR TABEL ........................................................................................ xiix

  ................................................................................. 1

  BAB I PENDAHULUAN

  1.1 Latar Belakang ................................................................................... 1

  1.2 Rumusan Masalah .............................................................................. 3

  1.3 Batasan Masalah ................................................................................ 3

  1.4 Tujuan Penelitian ............................................................................... 3

  1.5 Metodologi Penelitian ........................................................................ 4

  

BAB II LANDASAN TEORI .......................................................................... 6

  2.6 Dekuantisasi ....................................................................................... 21

  3.1.3. DFD (Data Flow Diagram) ..................................................... 24

  3.1.2. Kebutuhan Software ................................................................. 24

  3.1.1. Kebutuhan Hardware ............................................................... 24

  3.1 Analisis Sistem ................................................................................... 24

  ................................ 24

  BAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM

  2.9 Transformasi color space YCbCr ke RGB ........................................ 23

  2.8 Transformasi color space RGB ke YcbCr ......................................... 22

  2.7 Invers DCT ......................................................................................... 21

  2.5.2. Decoder .................................................................................... 19

  2.1 Citra .................................................................................................... 6

  2.5.1. Embedder ................................................................................. 16

  2.5 Embedder dan Decoder ...................................................................... 16

  2.4 Kuantisasi ........................................................................................... 14

  2.3.2. Persamaan DCT ....................................................................... 13

  2.3.1. Pengertian Discrete Cosine Transformation ............................ 11

  2.3 Discrete Cosine Transformation (DCT) ............................................. 11

  2.2.2. Steganografi Citra .................................................................... 9

  2.2.1. Pengertian dan Sejarah Steganografi ....................................... 7

  2.2 Steganografi ....................................................................................... 7

  3.1.4. Diagram Alir ............................................................................ 30

  3.1.4.2 Algoritma Ekstraksi Pesan ........................................... 35

  3.2 Perancangan Sistem ........................................................................... 38

  3.2.1 Form Menu Utama ................................................................... 38

  3.2.2 Form Penyembunyian Pesan .................................................... 40

  3.2.3 Form Ekstraksi Pesan ............................................................... 41

  3.2.4 Form Tentang ........................................................................... 42

  3.2.5 Form Bantuan .......................................................................... 43

  

BAB IV IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN SISTEM ........................... 44

  4.1 Implementasi Program ....................................................................... 44

  4.1.1. Menjalankan Program Steganografi Citra ................................ 44

  4.1.2. Menggunakan Program Steganografi Citra .............................. 45

  4.1.3.1. Form Menu Utama ..................................................... 45

  4.1.3.2. Form Penyembunyian Pesan ...................................... 46

  4.1.3.3. Form Ekstraksi Pesan ................................................. 52

  4.1.3.4. Form Tentang ............................................................. 55

  4.1.3.5. Form Bantuan ............................................................ 56

  4.2 Pengujian Sistem ................................................................................ 57

  4.2.1. Pengujian Menggunakan Citra yang Sama tetapi dengan Pesan yang Berbeda ............................................................................ 57

  4.2.2. Pengujian Menggunakan Citra yang Berbeda tetapi dengan Pesan yang Sama ............................................................................... 71

  4.2.3. Perbandingan jumlah karakter pesan yang dapat disembunyikan

  4.2.4. Pengujian Fidelity, Robustness, dan Recovery ......................... 77 ............................................................................................ 84

  BAB V PENUTUP

  5.1 Kesimpulan ........................................................................................ 84

  5.2 Saran ................................................................................................... 85 ....................................................................................... 86

  DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN ...................................................................................................... 89

  

DAFTAR GAMBAR

Gambar 3.2 Diagram Dekomposisi .............................................................. 26Gambar 3.11 Rancangan form penyembunyian pesan ................................... 40Gambar 3.10 Rancangan form menu utama ................................................... 38Gambar 3.9 Diagram alir proses ekstrak pesan ............................................ 37Gambar 3.8 Diagram alir inisialisasi koefisien DCT stego ......................... 35Gambar 3.7 Diagram alir tulis citra stego .................................................... 34Gambar 3.6 Diagram alir proses penyembunyian pesan .............................. 32Gambar 3.5 Diagram alir inisialisasi koefisien DCT ................................... 31Gambar 3.4 DFD Level 2 ............................................................................. 28Gambar 3.3 DFD Level 1 ............................................................................. 27Gambar 3.1 DFD Level 0 ............................................................................. 25Gambar 2.1 Penerapan DCT ........................................................................ 11

  RGB dan YCbCr .................................................. 22

  Color space

  Gambar 2.8

Gambar 2.7 Ilustrasi pengekstraksian karakter pertama flag ’$’ ................. 20Gambar 2.6 Ilustrasi penyisipan karakter pertama flag ’$’ .......................... 18Gambar 2.5 Format informasi pesan tersembunyi ....................................... 17Gambar 2.4 Diagram blok ekstraksi pesan ................................................... 13Gambar 2.3 Diagram blok penyembunyian pesan ....................................... 13Gambar 2.2 Diagram blok proses kompresi dan penyembunyian pesan ..... 12Gambar 3.12 Rancangan form ekstraksi pesan .............................................. 41Gambar 3.14 Rancangan form bantuan .......................................................... 43Gambar 4.11 Pesan peringatan data citra asli ................................................ 50

  Form

  Gambar 4.21

Gambar 4.20 Pesan peringatan simpan data pesan ........................................ 55Gambar 4.19 Pesan peringatan tidak terdapat pesan ..................................... 55Gambar 4.18 Pesan peringatan data citra stego ............................................. 54Gambar 4.17 Citra stego dan pesan hasil ekstraksi ........................................ 54Gambar 4.16 Proses pemilihan file citra stego ............................................... 53Gambar 4.15 Form Ekstraksi Pesan ............................................................... 52Gambar 4.14 Pesan peringatan simpan data citra stego ................................. 51Gambar 4.13 Pesan peringatan keping RGB ................................................. 51Gambar 4.12 Pesan peringatan data pesan ..................................................... 51Gambar 4.10 Citra asli, pesan, dan citra stego ............................................... 50

  Gambar 4.1

Gambar 4.9 Pesan peringatan jumlah karakter pesan .................................. 49Gambar 4.8 Proses pemilihan file pesan ...................................................... 49Gambar 4.7 Proses pemilihan file citra ........................................................ 48

  Penyembunyian Pesan .................................................... 47

  Form

  Gambar 4.6

Gambar 4.5 Sub menu dari menu Info ......................................................... 46Gambar 4.4 Sub menu dari menu Proses ..................................................... 46Gambar 4.3 Sub menu dari menu File ......................................................... 45Gambar 4.2 Form menu utama .................................................................... 45

  dan perintah pada Command Window ........ 44

  Current Directory

  Tentang ........................................................................... 56

Gambar 4.23 Grafik hubungan prosentase keberhasilan ekstraksi dengan jumlah karakter pesan Lena C............................................................... 59Gambar 4.24 Grafik hubungan waktu penyembunyian dan waktu ekstraksi dengan jumlah karakter pesan Lena C ..................................... 61Gambar 4.25 Grafik hubungan ukuran file stego dengan jumlah karakter pesan Lena C ......................................................................................

  62 Gambar 4.26 Histogram citra berwarna abu-abu ........................................... 65

Gambar 4.27 Histogram citra berwarna ......................................................... 65Gambar 4.28 Grafik hubungan prosentase keberhasilan ekstraksi dengan jumlah karakter pesan Lena BW .......................................................... 67Gambar 4.29 Grafik hubungan waktu penyembunyian dan waktu ekstraksi dengan jumlah karakter pesan Lena BW ................................. 69Gambar 4.30 Grafik hubungan ukuran file stego dengan jumlah karakter pesan Lena BW ..................................................................................

  70 Gambar 4.31 Grafik hubungan prosentase keberhasilan ekstraksi dengan ukuran

  

file citra Lena C ........................................................................ 74

Gambar 4.32 Grafik hubungan waktu penyembunyian dan waktu ekstraksi dengan ukuran file citra ............................................................ 75

  DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Matriks citra berukuran N x M ................................................. 6Tabel 2.2 Perbandingan citra asli dengan citra stego ............................... 10Tabel 2.3 Piksel citra dan koefisien DCT ................................................ 14Tabel 2.4 Tabel kuantisasi standar JPEG ................................................. 15Tabel 2.5 Pengkuantisasian koefisien DCT ............................................. 16Tabel 4.1 Perbandingan hasil pengujian menggunakan citra Lena C ...... 58Tabel 4.2 Perbandingan hasil pengujian menggunakan citra Lena C dengan jumlah karakter 500 ................................................................. 60Tabel 4.3 Perbandingan piksel citra asli dengan piksel citra stego .......... 64Tabel 4.4 Perbandingan hasil pengujian menggunakan citra Lena BW .. 66Tabel 4.5 Perbandingan hasil pengujian menggunakan Pesan 3.txt ........ 71Tabel 4.6 Perbandingan piksel citra asli Peppers BW dengan piksel citra stego Peppers BW Stego3 ........................................................ 73Tabel 4.7 Perbandingan kualitas citra asli dengan citra stego .................. 78Tabel 4.8 Pengujian ekstraksi pesan pada citra stego yang dilakukan operasi manipulasi ................................................................................

  80

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

  Pencurian informasi dan data digital melalui komputer semakin meningkat seiring dengan semakin berkembangnya teknologi digital dan internet. Pencurian ini sering terjadi pada proses pengiriman data dan juga pembobolan data pada database yang dilindungi. Oleh karena itu, data yang dikirimkan dan dilindungi tersebut perlu dijaga keamanannya sehingga jika ada pihak yang mencuri maka tidak bisa mengetahui data tersebut.

  Cara yang digunakan untuk melindungi data yang dikirimkan sangat banyak seperti memberikan password pada data yang dikirimkan, data dienkripsi dengan prinsip kriptografi, dan juga pesan disisipkan dalam suatu media digital dengan prinsip steganografi. Data yang dimodifikasi dengan prinsip kriptografi menghasilkan bentuk yang acak sehingga dapat dengan mudah menimbulkan kecurigaan. Pada data yang dimodifikasi dengan prinsip steganografi, bentuk yang dihasilkan terlihat normal [1]. Karena bentuk data yang asli dan yang telah dimodifikasi tidak terdapat perbedaan, maka membuat data rahasia tersebut tidak menimbulkan kecurigaan dan lebih aman.

  Prinsip dari steganografi yaitu menyembunyikan data atau pesan rahasia di dalam data lain tanpa mengubah data yang ditumpanginya [2].

  Steganografi dapat digunakan pada berbagai macam bentuk data, yaitu citra, steganografi yaitu citra dengan format JPEG. JPEG merupakan format citra yang paling sering digunakan untuk mengirimkan gambar digital melalui

  email dan komunikasi internet lainnya [3].

  Beberapa metode yang digunakan pada steganografi, antara lain Least (LSB), Discrete Cosine Transformation (DCT), dan Fast

  Significant Bit

Fourier Transform (FFT). Metode LSB merupakan metode yang paling

  sederhana karena hanya mengganti LSB setiap piksel dengan bit pesan secara berurutan. Metode ini berbasiskan domain spasial (ruang) sehingga perubahan pada piksel akan lebih mudah diketahui. Metode DCT dan FFT berbasiskan domain frekuensi. Piksel yang masih berdomain spasial diubah menggunakan metode DCT atau FFT sehingga menjadi berdomain frekuensi [2]. Modifikasi koefisien yang terjadi pada domain frekuensi tersebut menyebabkan perubahan yang terjadi tidak terlihat langsung oleh mata manusia [1].

  Metode DCT memiliki komputasi algoritma yang lebih sederhana dibandingkan dengan FFT. Metode DCT juga digunakan pada kompresi JPEG. Pada kompresi JPEG, koefisien-koefisien yang tidak memberikan pengaruh terhadap kualitas citra akan dibuang [4]. Sedangkan pada steganografi, koefisien-koefisien yang tidak dibuang akan digunakan untuk menyisipkan bit pesan.

  Berdasarkan pertimbangan dan permasalahan di atas, dalam penulisan tugas akhir ini, penulis memilih judul ”Konsep dan Analisa Steganografi Citra Menggunakan Metode Discrete Cosine Transformation (DCT)”.

  1.2 Rumusan Masalah

  Permasalahan yang timbul dalam rencana pembuatan program steganografi citra ini adalah bagaimana mengimplementasikan metode DCT untuk membangun sebuah aplikasi steganografi citra.

  1.3 Batasan Masalah

  Batasan masalah dalam mengimplementasikan metode DCT pada steganografi citra ini adalah :

  1. Citra yang digunakan untuk menyimpan pesan dalam implementasi ini dibatasi untuk format JPEG/JPG (*.JPEG atau *.JPG) yang mempunyai keping warna red, green, dan blue.

  2. Pesan yang akan disembunyikan dibatasi untuk text message.

  3. Metode yang digunakan untuk penyembunyian pesan pada citra yaitu (DCT).

  Discrete Cosine Transformation

  4. Pesan yang tersembunyi dalam citra dapat diekstraksi atau dipisahkan kembali dari citra.

  5. Program dibuat untuk pemakaian single user.

  6. Program dibuat dengan bahasa pemrograman Matlab.

  1.4 Tujuan Penelitian

  Tujuan penelitian ini adalah mengimplementasikan metode DCT untuk membangun sebuah aplikasi steganografi citra.

1.5 Metodologi Penelitian

  1. Studi Literatur

  a. Mempelajari prinsip steganografi sebagai pengetahuan dasar untuk memecahkan masalah.

  b. Mempelajari metode DCT dan proses kerjanya untuk steganografi pada citra dari literatur, buku pendukung, dan referensi dokumen situs internet.

  c. Mempelajari penggunaan kode-kode program dalam Matlab untuk mendukung pemecahan masalah.

  2. Analisis Sistem Membuat gambaran mengenai kebutuhan sistem dan data serta proses yang diperlukan dalam mengimplemetasikan program.

  3. Perancangan Sistem Membuat rancangan interface aplikasi steganografi citra.

  4. Pembuatan Program Membuat program steganografi citra.

  5. Pengujian Program Membuktikan dan menganalisa program steganografi citra yang dibuat berjalan sesuai dengan algoritma yang digunakan.

1.6 Sistematika Penulisan

  BAB I PENDAHULUAN Bab ini berisi latar belakang masalah, rumusan masalah, batasan

  masalah, tujuan penulisan, metodologi penelitian, dan sistematika penulisan.

  BAB II. LANDASAN TEORI Bab ini berisi uraian dasar teori yang digunakan meliputi

  pengertian citra, steganografi, steganografi citra, metode DCT untuk menyembunyikan pesan, dan konversi color space.

  BAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM Bab ini berisi analisis dan rancangan sistem steganografi citra yang akan dibuat. BAB IV IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN SISTEM Bab ini berisi gambaran implementasi program, pengujian dan analisa hasil pengujian sistem. BAB V PENUTUP Bab ini berisi kesimpulan dan saran dari hasil pengujian sistem yang telah dilakukan.

BAB II LANDASAN TEORI

2.1 Citra

  Citra adalah gambar pada bidang dua dimensi. Citra juga merupakan fungsi kontinyu dari intensitas cahaya pada bidang dua dimensi. Citra ada dua macam yaitu citra kontinyu dan citra diskrit. Citra kontinyu dihasilkan dari sistem optik yang menerima sinyal analog, misalnya mata manusia dan kamera analog. Citra diskrit (digital image) dihasilkan melalui proses digitalisasi terhadap citra kontinyu [5].

  Citra diskrit atau citra digital yang berukuran N x M lazimnya dinyatakan dengan matriks berukuran N baris dan M kolom. Matriks citra berukuran N x M ditunjukkan oleh Tabel 2.1.

Tabel 2.1 Matriks citra berukuran N x M [5]

  ( , ) ( , 1 ) L ( , )

  f f f M

  ⎡ ⎤

  ⎢ ⎥

  ( 1 , ) ( 1 , 1 ) L ( 1 , )

  f f f M

  ⎢ ⎥

  f ( x , y )

  ≈ ⎢ M M M M ⎥ ⎢

  ⎥ ( 1 , ) ( 1 , 1 ) L ( 1 , 1 )

  f N − f N − f N − M −

  ⎣ ⎦

  Berdasarkan Tabel 2.1, (x,y) adalah koordinat pada bidang dua dimensi dan f(x,y) adalah intensitas cahaya (brightness) pada titik (x,y). Masing-masing elemen pada citra digital disebut piksel (picture element). Jadi, citra yang berukuran N x M tersebut mempunyai N x M buah piksel. Sebagai contoh, misalkan suatu citra berukuran 256 x 256 piksel dengan intensitas beragam pada tiap pikselnya direpresentasikan secara numerik dengan matriks terdiri dari 256 baris dan 256 kolom.

2.2 Steganografi Pengertian dan Sejarah Steganografi

2.2.1 Steganografi (steganography) merupakan ilmu dan seni

  menyembunyikan pesan sedemikian rupa sehingga orang lain tidak menyadari ada sesuatu di dalam pesan tersebut. Tujuan steganografi adalah menyembunyikan pesan ke dalam pesan lainnya dengan maksud tidak mengizinkan pihak asing untuk mendeteksi keberadaan pesan rahasia. Kata steganografi berasal dari bahasa Yunani yang terdiri atas dan graphein. Steganos berarti tersembunyi atau terselubung dan

  steganos graphein berarti menulis [6]. Jadi, kurang lebih steganografi berarti

  menulis tulisan yang tersembunyi.

  Steganografi sudah dikenal sejak zaman Romawi dan Yunani kuno. Catatan tertua mengenai penggunaan steganografi tercatat pada masa Yunani kuno. Pada saat itu, penguasa Yunani, Histiaues, sedang ditawan oleh Raja Darius di Susa. Histiaeus ingin mengirim pesan rahasia kepada menantunya, Aristagoras, di Miletus. Untuk itu, Histiaeus mencukur rambut budaknya dan menatokan pesan rahasia yang ingin dikirim di kepala budak tersebut. Kemudian setelah rambut budak tersebut tumbuh cukup lebat, ia dikirim ke Miletus. Pada tempat tujuannya, rambut

  Tinta yang tidak tampak merupakan salah satu metode yang populer dalam bidang steganografi. Bangsa Romawi telah menggunakan tinta yang tidak tampak ini untuk menulis pesan di antara baris-baris pesan yang ditulis dengan tinta biasa. Tinta yang tidak tampak ini dapat dibuat dari sari jeruk atau susu. Ketika dipanaskan, warna tinta yang tidak tampak akan menjadi gelap dan tulisannya akan menjadi dapat terbaca. Tinta yang tidak tampak ini juga digunakan dalam Perang Dunia II.

  Pada abad ke 20, selama perang Boer, Lord Boden Powell (pendiri gerakan kepanduan) menggambar peta-peta posisi musuh pada sayap kupu-kupu agar gambar peta sasaran tersebut terkamuflase.

  Dari contoh-contoh steganografi konvensional tersebut, dapat dilihat bahwa teknik steganografi konvensional berusaha merahasiakan komunikasi dengan cara menyembunyikan pesan ataupun mengkamuflase pesan. Maka sesungguhnya prinsip dasar dalam steganografi lebih dikonsentrasikan pada kerahasian komunikasinya bukan pada datanya [7].

  Steganografi sering dihubungkan dengan kriptografi walaupun sebenarnya kedua teknik tersebut tidak sama. Kriptografi merahasiakan makna pesan sementara eksistensi pesan tetap ada, sedangkan steganografi menutupi keberadaan pesan. Steganografi memungkinkan pengiriman pesan secara rahasia tanpa diketahui bahwa pesan sedang dikirim. Hal ini membuat pihak ketiga tidak menyadari keberadaan pesan. Sebaliknya, penggunaan kriptografi akan menarik kecurigaan pihak ketiga bahwa ada

  Dengan adanya komputer, steganografi memperoleh kemajuan yang sangat pesat. Steganografi saat ini mulai menggunakan file multimedia sebagai media untuk menyembunyikan pesan rahasia, baik itu berupa gambar (citra), suara, atau video. Dalam menyembunyikan pesan, ada beberapa kriteria yang harus dipenuhi, yaitu [5] :

  1. Fidelity Mutu media penampung tidak banyak berubah akibat penyisipan.

  Perubahan yang terjadi harus tidak dapat dipersepsi indera manusia.

  2. Robustness Data yang disembunyikan harus tahan (robust) terhadap berbagai operasi manipulasi yang dilakukan pada media penampung. Operasi manipulasi tersebut seperti pengubahan kontras, penajaman, pemampatan, rotasi, perbesaran gambar, dan pemotongan (cropping).

  3. Recovery Pesan yang disembunyikan harus dapat diungkap kembali (reveal).

  Tujuan steganografi adalah menyembunyikan informasi, sehingga sewaktu-waktu informasi yang disembunyikan ini harus dapat diambil kembali untuk selanjutnya dapat digunakan sesuai keperluan.

2.2.2 Steganografi Citra Steganografi citra merupakan salah satu cabang dari steganografi.

  Penyisipan pesan rahasia pada steganografi citra dilakukan ke dalam terpakai atau data yang tidak penting. Steganografi mengambil keuntungan dari ruang-ruang yang tidak terpakai tersebut untuk digantikan dengan pesan yang perlu disembunyikan. File tersebut kemudian ditukar tanpa seseorang mengetahui apa yang sebenarnya berada di dalamnya.

  Konsep steganografi citra mengambil bagian dari kelemahan indera penglihatan manusia. Mata manusia mempunyai sifat kurang peka terhadap perubahan kecil yang terjadi pada objek yang dalam kasus ini adalah citra. Sehingga, manusia sulit membedakan mana citra yang asli dan mana citra yang sudah ditukar atau yang di dalamnya terdapat pesan. Contoh citra asli yang di dalamnya tidak terdapat pesan dengan citra yang di dalamnya terdapat pesan (disebut juga citra stego) ditunjukkan oleh Tabel 2.2.

Tabel 2.2 Perbandingan citra asli dengan citra stego [9]

  

Citra tanpa pesan tersembunyi Citra dengan pesan tersembunyi

(Citra asli) 16778 byte (Citra stego) 17344 byte

  Citra asli yang digunakan pada Tabel 2.2 berukuran 15 Kb dan berekstensi JPEG. Citra stego yang dihasilkan berisi pesan yang berukuran 1,5 Kb. Kedua citra tersebut hasilnya terlihat tetap sama [9].

   Discrete Cosine Transformation (DCT)

  2.3

2.3.1 Pengertian Discrete Cosine Transformation

  (DCT) adalah suatu metode

  Discrete Cosine Transformation

  transformasi sinyal ke dalam dasar komponen frekuensi. DCT beroperasi dengan memisahkan citra ke dalam bagian-bagian dari frekuensi yang berbeda. Selain itu, DCT mempunyai kerapatan tingkat energi yang cukup baik. Hal ini disebabkan sebagian besar sinyal informasi cenderung terkonsentrasi di frekuensi rendah [10].

  DCT sebagian besar digunakan dalam teknik kompresi citra dan video. Sebagai contoh, DCT digunakan dalam kompresi citra JPEG, MJPEG, MPEG dan kompresi video. Pada kompresi citra, komputasi dilakukan pada DCT N x N blok suatu citra dan hasilnya dikuantisasi kemudian dilewatkan pada proses pembuatan kode entropi. Dalam hal ini,

  N adalah 8 dan DCT diaplikasikan pada masing-masing baris dan kolom [10]. Gambar 2.1 menampilkan penerapan dari DCT N x N blok.

  Selain digunakan untuk kompresi citra, DCT juga dapat digunakan untuk menyembunyikan informasi/pesan. Pesan tersebut disisipkan pada sinyal tetapi bukan pada noise [11]. Pada umumnya kompresi dan penyembunyian pesan dapat dilakukan secara bersamaan.

  Hal ini dapat ditunjukkan oleh diagram blok proses kompresi dan penyembunyian pesan pada Gambar 2.2.

  Pengkuantisasi Tabel huffman Data citra terkompresi Entropy

  DCT Kuantisasi Embedder coding Data citra asli Pesan Enkripsi blok 8x8 key Pengkuantisasi

  Decoding Dekuantisasi Invers DCT Data citra terkompresi

  Data citra Tabel huffman rekonstruksi

Gambar 2.2 Diagram blok proses kompresi dan penyembunyian pesan [12]

  Untuk lebih menghemat waktu, penyembunyian pesan dapat dilakukan pada media yang telah dikompresi [11]. Dalam hal ini, media yang dikompresi tersebut adalah citra berekstensi JPEG. Penyembunyian pesan pada media yang telah dikompresi sehingga menghasilkan citra stego seperti ditunjukkan oleh diagram blok proses penyembunyian pesan pada Gambar 2.3.

  

DCT Kuantisasi Embedder Dekuantisasi

  IDCT Data Citra Asli Pesan Enkripsi Citra Stego

  Terkompresi blok 8x8 key

Gambar 2.3 Diagram blok penyembunyian pesan [13]

  Pesan yang telah disembunyikan dalam citra harus dapat dibaca kembali supaya penerima pesan mengetahui apa yang akan disampaikan pengirim pesan. Supaya pesan dapat dibaca kembali perlu dilakukan ekstraksi pesan pada citra stego. Proses ekstraksi pesan pada citra stego ditunjukkan oleh diagram blok proses ekstraksi pesan pada Gambar 2.4.

  DCT Kuantisasi Decoder Dekripsi Pesan Citra Stego key blok 8x8

Gambar 2.4 Diagram blok ekstraksi pesan [13]

2.3.2 Persamaan DCT

  Persamaan DCT dapat didefinisikan sebagai berikut [4][3] : _{N − N −}

  1

  1 1 ( 2 x + + 1 ) u π ( 2 y 1 ) v π ⎛ ⎞ ⎛ ⎞

  ( , ) = ( ) ( ) ( , ) cos cos (2.1) F u v C u C v f x y ⎜ ⎟ ⎜ ⎟

  ∑∑ 2 = =

  2 N

  2 N N x y ⎝ ⎠ ⎝ ⎠

  untuk u,v = x,y = 0, 1, 2, …, N-1. F(u,v) adalah matriks hasil operasi DCT yang disebut koefisien DCT dengan u adalah posisi baris matriks koefisien DCT dan v adalah posisi kolom matriks koefisien DCT. f(x,y) adalah posisi baris dan y adalah posisi kolom. N adalah ukuran blok matriks dari operasi DCT. C(u) sama dengan C(v) dan didefinisikan sebagai berikut : (2.2)

  2

  6

  5

  22

  14

  15

  1

  4

  31

  18

  12

  39

  14

  6

  11

  6

  1

  12

  13

  28

  13

  83

  7

  3

  32 10 108

  Setelah masing-masing matriks 8 x 8 koefisien DCT didapatkan,

  20 41 1186

  72

  30

  12

  20

  11

  30

  28

  3

  16

  18

  2

  94

  60

  12

  43

  31

  6

  8

  5

  1 jika u = 0

  16 )

  (2.3) Contoh sederhana nilai piksel citra f(x,y) yang dihitung menggunakan persamaan DCT (2.3), sehingga menghasilkan koefisien

  C y x f v u C v u F _{x y}

  π π v y u x

  7

  7

  1 ) , (

  4

  1 2 ( ) cos , ( ) ( ) (

  1 2 ( cos

Tabel 2.3 Piksel citra dan koefisien DCT [4]

  16 )

  ∑∑ = =

  =

  ⎜ ⎝ ⎛ +

  ⎟ ⎠ ⎞

  ⎜ ⎝ ⎛ +

  ⎟ ⎠ ⎞

  1 jika u > 0 Dalam hal ini, ukuran blok matriks piksel citra yang digunakan adalah 8 x 8, sehingga N sama dengan 8. Persamaan DCT tersebut dapat dituliskan sebagai berikut [3] :

  C(u) =

  DCT F(u,v) ditunjukkan pada Tabel 2.3.

  Piksel citra f(x,y)

  2

  16

  12

  7

  19

  13

  8

  12

  10

  11

  8

  21

  Koefisien DCT F(u,v)

  6

  11

  − − − − − − − − − − − − − − −

  − − − − − − − − − − − −

  ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡

  ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢

  110 136 123 123 123 136 136 154 123 105 110 149 136 136 166 180 128 136 123 136 154 180 154 198 180 154 136 167 166 149 136 136 239 180 136 180 180 166 123 123 254 198 154 154 180 154 123 123 192 180 136 154 154 154 110 136 154 123 123 123 123 123 136 123

  ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡

  ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢

2.4 Kuantisasi

  koefisien DCT akan dibagi dengan nilai-nilai yang bersesuaian dengan tabel kuantisasi yang digunakan. Hasil pembagian tersebut dibulatkan ke bilangan bulat terdekat. Proses kuantisasi ini merupakan proses untuk mereduksi sebagian besar komponen frekuensi tinggi [14]. Persamaan kuantisasi didefinisikan sebagai berikut [3] :

  55

  

51

  29

  22

  17

  14

  56

  69

  57

  

40

  24

  16

  13

  14

  60

  80

  58

  

26