Document - SKB19126 - STMIK EL RAHMA Watermarking

Digital Watermarking

1

Pendahuluan








Dokumen digital
- citra (JPEG/GIF/BMP/TIFF Images)
- audio (MP3/WAV audio)
- video (MPEG video)
- teks (Ms Word document)
Tepat sama kalau digandakan
Mudah didistribusikan (misal: via internet)
Mudah di-edit (diubah)

Tidak ada perlindungan terhadap kepemilikan, copyright, editing, dll.
Solusi: digital watermarking.

2

Digital Watermarking







Digital Watermarking: penyisipan informasi (watermark)
yang menyatakan kepemilikan data multimedia
Watermark: teks, logo, audio, data biner (+1/-1), barisan
bilangan riil
Watermarking merupakan aplikasi steganografi
Tujuan: memberikan perlindungan copyright

+

=

3

Original
work
Detected
message
Watermark
embedder
Message
(regarding
work)

Watermarked
work
(looks like
original)

Watermark
detector

Definitions and Applications4

W a te r m a r k ( w )
W a te r m a rk (w )

C it r a ( I )

W a te rm a rk
E m b e d d in g
(E )

K u n c i (k )

C itr a b e r w a te r m a r k
( I ')

I 'n

T r a n s m is i

S e ra n g a n (n )

W a te rm a rk
E x tr a c t io n
(D )

w '

1 /0

C o m p a re

K u n c i (k )

5

Cara Konvensional


Label copyright ditempelkan pada gambar.



Kelemahan: tidak efektif melindungi copyright
sebab label bisa dipotong atau dibuang dengan
program pengolahan citra komersil (ex: Adobe
Photoshop).

6

Original image + label copyright

Cropped image

7

Label kepemilikan
8

Cara watermarking




Watermark disisipkan ke dalam data multimedia.
Watermark terintegrasi di dalam data multimedia.
Kelebihan:
1. Setiap penggandaan (copy) data multimedia
akan membawa watermark di dalamnya.
2. Watermark tidak bisa dihapus atau dibuang.

9

10

Data apa saja yang bisa di-watermark?







Citra  Image Watermarking
Video  Video Watermarking
Audio  Audio Watermarking
Teks  Text Watermarking
Perangkat lunak  Software watermarking

11

Digital Image Watermarking


Penyisipan watermark
Watermark (w)

Citra (I)

Kunci
(k)

Watermark
Embedding

Citra
ber-watermark
(Iˆ)

Ek ( I , w) Iˆ
12



Ekstraksi/deteksi watermark
watermark
asli (w)

Citra
semula (I)

Citra
uji (J)

Kunci (k)

Watermark
extraction

Watermark yang
diekstraksi (w’)

Comparator

0/1

Dk ( J ) w'

 1, c t
Ct ( w, w' ) 
 0, c  t
13

Ekstraksi vs Deteksi


Ekstraksi: mengambil kembali (recover/reveal) bit
informasi watermark dari data multimedia.
 Perlu proses komparasi dengan watermark asli untuk menentukan
kemiripan/cocokan.
 watermark umumnya berupa pesan bermakna seperti



logo, teks,

musik.
Deteksi: hanya menentukan apakah data multimedia

mengandung reference watermark atau tidak
 watermak umumnya barisan biner atau barisan
bilangan real.
14

Sejarah Watermarking


Abad 13, pabrik kertas di Fabriano, Italia, membuat kertas
yang diberi watermark dengan cara menekan bentuk cetakan
gambar pada kertas yang baru setengah jadi.



Ketika kertas dikeringkan terbentuklah suatu kertas yang
ber-watermark. Kertas ini biasanya digunakan oleh
seniman/sastrawan untuk menulis karya seni.



Kertas yang sudah dibubuhi tanda-air dijadikan identifikasi
bahwa karya seni di atasnya adalah milik mereka.

15

Perbedaan Steganografi dan
Watermarking

Steganografi
 Tujuan: mengirim pesan rahasia apapun tanpa
menimbulkan kecurigaan
 Persyaratan: aman, sulit dideteksi, sebanyak
mungkin menampung pesan (large capacity)
 Komunikasi: point-to-point
 Media penampung tidak punya arti apa-apa
(meaningless)
16

Watermarking:
 Tujuan: perlindungan copyright, pembuktian
kepemilikan (ownership), fingerprinting
 Persyaratan: robustness, sulit dihapus (remove)
 Komunikasi: one-to-many
 Komentar lain: media penampung justru yang
diberi proteksi, watermark tidak rahasia, tidak
mementingkan kapasitas watermark
17

Jenis-jenis Watermarking


Fragile watermarking
Tujuan: untuk menjaga integritas/orisinilitas
media digital.



Robust watermarking
Tujuan: untuk menyisipkan label kepemilikan
media digital.
18

Watermarking pada Citra



Visible Watermarking
Invisible Watermarking

19

Visible Watermarking

20

Visible Watermarking

21

Invisible Watermarking

22

Aplikasi Watermark








Identifikasi kepemilikan (ownership identification)
Bukti kepemilikan (proof of ownership)
Memeriksa keaslian isi karya digital (tamper
proofing)  Content authentication
User authentication/fingerprinting/transaction
tracking: mengotentikasi pengguna spesifik. Contoh:
distribusi DVD
Piracy protection/copy control: mencegah
penggandaan yang tidak berizin.
Broadcast monitoring
23

Owner identification
Alice

Original
work
Watermark
embedder

Distributed
copy

Alice is
owner!
Watermark
detector

Definitions and Applications
24

Proof of ownership
Alice

Original
work
Watermark
embedder

Alice is
owner!
Watermark
detector

Distributed
copy

Bob
Definitions and Applications
25

Transaction tracking
Alice

Watermark A

Original
work
B:Evil Bob
Watermark B
did it!
Watermark
detector

Honest
Bob
Evil
Bob

Unauthorized
usage
Definitions and Applications
26

Content authentication
Watermark
embedder

Watermark
detector

Definitions and Applications
27

(a)

(c)

(b)

(d)

28

Watermark rusak

(e)

(f)

Kesimpulan: citra sudah mengalami modifikasi

29

Content authentication

Original

Hasil pengubahan
30

Foto mana yang asli?

31