MODIFIED LEAST SIGNIFICANT BIT DENGAN LEAST SIGNIFICANT BIT +1

ANALISIS KOMBINASI ALGORITMA WATERMARKING

  MODIFIED LEAST SIGNIFICANT BIT DENGAN

LEAST SIGNIFICANT BIT +1

ANALISIS KOMBINASI ALGORITMA WATERMARKING

  MODIFIED LEAST SIGNIFICANT BIT DENGAN

LEAST SIGNIFICANT BIT +1

  TESIS

  Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh ijazah Magister Teknik Informatika

RIFKI RESPATI ASHARI LUBIS 117038009 PROGRAM STUDI S2 TEKNIK INFORMATIKA FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2015

  PERSETUJUAN

  Judul : ANALISIS KOMBINASI ALGORITMA

  WATERMARKING MODIFIED LEAST SIGNIFICANT BIT DENGAN LEAST SIGNIFICANT BIT +1

  Nama : RIFKI RESPATI ASHARI LUBIS Nomor Induk Mahasiswa : 117038009 Program Studi : MAGISTER TEKNIK INFORMATIKA Fakultas :

  ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Komisi Pembimbing : Pembimbing 2, Pembimbing 1, Dr. Zakarias Situmorang Prof. Dr. Muhammad Zarlis Diketahui/disetujui oleh Program Studi S2 Teknik Informatika Ketua, Prof. Dr. Muhammad Zarlis NIP. 19570701 198601 1 003

  

PERNYATAAN

  ANALISIS KOMBINASI ALGORITMA WATERMARKING MODIFIED LEAST

SIGNIFICANT BIT DENGAN LEAST SIGNIFICANT BIT +1

  TESIS Saya mengakui bahwa tesis ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing telah disebutkan sumbernya.

  Medan, 15 April 2015 Rifki Respati Ashari Lubis 117038009

PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

  Sebagai sivitas akademika Universitas Sumatera Utara, saya yang bertandatangan dibawah ini: Nama : Rifki Respati Ashari Lubis NIM : 117038009 Program Studi : Teknik Informatika

  Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada Universitas Sumatera Utara Hak Bebas Royalti Non-Eksklusif (Non-Exclusive Royalty

  Free Right ) atas tesis saya yang berjudul:

  ANALISIS ALGORITMA WATERMARKING MODIFIED LEAST SIGNIFICANT

BIT DENGAN LEAST SIGNIFICANT BIT +1

  Beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti Non- Eksklusif ini, Universitas Sumatera Utara berhak menyimpan, mengalih media, memformat, mengelola dalam bentuk database, merawat dan mempublikasikan tesis saya tanpa meminta izin dari saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis dan sebagai pemegang dan/ atau sebagai pemilik hak cipta.

  Demikian pernyataan ini dibuat dengan sebenarnya.

  Medan, 15 April 2015 Rifki Respati Ashari Lubis

  117038009 Telah diuji pada Tanggal: 15 April 2015 PANITIA PENGUJI TESIS Ketua : Prof. Dr. Muhammad Zarlis Anggota : 1. Dr. Zakarias Situmorang

  2. Prof. Dr. Tulus

  3. Dr. Syahril Efendi, S.Si., M.IT

  4. Dr.Erna Budhiarti Nababan, M.IT

RIWAYAT HIDUP

  DATA PRIBADI Nama Lengkap : Rifki Respati Ashari Lubis, S.Kom Tempat dan Tanggal Lahir : Medan, 2 Maret 1989 Alamat Rumah : Jl. Pimpinan No. 62 Medan Telepon/ Faks/ HP : -/ -/ 0821681018308

  

  E-mail Instansi Tempat Bekerja : PT. Bank Sumut Alamat Kantor : Jl Imam Bonjol No. 18 Medan

  DATA PENDIDIKAN SD : SD Swasta Taman Harapan Medan TAMAT: 2000 SMP : SMP Negeri 13 Medan TAMAT: 2003 SMA : SMA Negeri 8 Medan TAMAT: 2006 S1 : Ilmu Komputer Universitas Sumatera Utara TAMAT: 2010 S2 : Teknik Informatika Universitas Sumatera Utara TAMAT: 2015

UCAPAN TERIMA KASIH

  Alhamdulillah penulis ucapkan kepada Sang Khaliq Allah SWT yang melimpahkan rahmat dan karunia-Nya sehingga tesis ini berhasil diselesaikan dengan baik.Dalam menyelesaikan tesis ini, penulis banyak mendapati kesulitan dan kendala. Namun berkat bantuan, dorongan dan nasehat dari berbagai pihak, maka kesulitan dan kendala tersebut dapat diatasi dengan baik. Untuk itu penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih sebesar-besarnya kepada: 1.

  Bapak Prof. Dr. Muhammad Zarlis, selaku Ketua Program Studi Pascasarjana Teknik Informatika Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara sekaligus Dosen Pembimbing I yang telah bersedia memberikan bimbingan dan panduan padat serta professional hingga selesainya penulisan tesis ini.

  2. Bapak Dr. Zakarias Situmorang, selaku Dosen Pembimbing II yang telah bersedia memberikan bimbingan dan pengarahan padat dan professional kepada penulis hingga selesainya penulisan tesis ini.

  3. Bapak Prof. Dr. Tulus, Bapak Dr. Syahril Efendi, S.Si, M.IT dan Ibu Dr. Erna Budhiarti Nababan, M.IT, selaku Dosen Pembanding yang telah bersedia memberikan pengarahan, saran dan koreksi hingga selesainya penulisan tesis ini.

  4. Segenap sivitas akademika Program Studi Pascasarjana Teknik Informatika Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara yang telah bersedia memberikan ilmu pengetahuan yang menjadi dasar pemikiran penulisan tesis ini.

  5. Orang tua tercinta, Ayahanda dan Ibunda, Drs. H. Syafaruddin Lubis, M.Sp dan Hj. Elfinda Lolosari Nasution, yang telah memberikan kasih sayangnya, doa yang tak pernah putus serta dorongan moril maupun materil kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan tesis ini dengan baik.

  6. Adik-adik tersayang, Adinda Meidina Lubis, S.Ikom dan Alya Fadillah Lubis yang telah memberikan dukungan moril kepada penulis untuk dapat menyelesaikan tesis ini.

  7. Seluruh rekan kerja di Administrasi Kredit Bank Sumut Cabang Utama dan Payment Center dan ATM Bank Sumut Kantor Pusat yang telah memberikan dukungan moril dan kesempatan kepada penulis untuk menyelesaikan pendidikan.

  8. Kepada Khairina, yang telah memberikan dukungan moril serta membangkitkan kembali semangat penulis untuk menyelesaikan tesis ini.

  Penulis menyadari masih terdapat kekurangan dalam penulisan tesis ini. Untuk itu penulis mengharapkan koreksi dan saran dari pembaca demi kesempurnaan penelitian selanjutnya. Akhir kata, penulis berharap semoga penelitian ini dapat bermanfaat.

  Medan, 15 April 2015 Penulis, Rifki Respati Ashari Lubis 117038009

  

ABSTRAK

  Untuk melindungi hak cipta seseorang pada media digital seperti citra digital dapat dilakukan dengan teknik watermarking, yaitu teknik menyisipkan tanda hak cipta kedalam media digital. Algoritma yang umum digunakan dalam melakukan penyisipan watermark adalah Least Significant Bit (LSB). Penyisipan watermark dengan algoritma LSB bukanlah tidak memiliki kekurangan. Algoritma LSB membutuhkan satu byte pixel citra untuk menyisipkan satu bit watermark. Semakin banyak byte pixel yang disisipkan maka semakin tinggi perbedaan citra yang ber-

  

watermark dengan citra aslinya. Watermark yang disisipkan juga dapat dengan mudah

  diketahui dikarenakan diletakkan sudah pasti pada bit LSB dari pixel citra. Dari permasalahan tersebut, pada penelitian ini dilakukan analisa untuk mengkombinasikan algoritma Modified Least Significant Bit (MLSB) dengan algoritma Least Significant Bit +1 (LSB+1) dimana MLSB mempunyai keunggulan dalam memampatkan

  

watermark yang akan disisipkan dari delapan bit per karakter menjadi lima bit per

  karakter watermark. Algoritma LSB +1 akan menutupi kekurangan MLSB yang mudah diketahui letak bit watermark-nya, dengan menyisipkan bit watermark pada pixel yang acak. Hasil analisa ini diujikan dengan menggunakan lima sampel citra yang berbeda ukuran dan dimensi, disisipkan dengan lima sampel watermark dalam bentuk teks yang berbeda panjang teks untuk mencari tiga parameter perbandingan yaitu nilai Mean Squared Error (MSE), ukuran hasil dan waktu proses. Dari pengujian ini didapatkan kesimpulan bahwa terhadap ketiga parameter tersebut algoritma kombinasi MLSB-LSB+1 lebih baik dari algoritma LSB+1 tetapi sedikit lebih buruk dari algoritma MLSB. Hal ini terjadi dikarenakan algoritma kombinasi MLSB-LSB+1 selain mewarisi kelebihan masing-masing algoritma, juga mewarisi kekurangan dari algoritma LSB+1 dimana akibat dari penyisipan dilakukan pada satu bit sebelum bit teakhir dari pixel citra, maka perubahan nilai pixelnya lebih besar satu dibandingkan dengan penyisipan pada bit terakhir.

  Kata Kunci : Algoritma Watermarking, Algoritma Kombinasi, Modified Least Significant Bit, Least Significant Bit +1

  

ANALYSIS OF COMBINED WATERMARKING ALGORITHM MODIFIED

LEAST SIGNIFICANT BIT WITH LEAST SIGNIFICANT BIT +1

ABSTRACT

  To protect someone's copyright on digital media such as digital image watermarking technique can be done, which is a technique to insert copyright marks into digital media. Algorithms commonly used in the watermark insertion is the Least Significant Bit (LSB).Insertion LSB algorithm is not no shortage. LSB algorithm requires one byte pixel image to insert a watermark bit. The more bytes pixels are inserted, the higher the difference watermarked image with the original image. Embedded watermark can also easily be known because it is definitely placed on the LSB bits of the pixel image. From these problems, in this research analysis algorithms to combine Modified Least Significant Bit (MLSB) algorithm +1 Least Significant Bit (LSB + 1) where MLSB have the advantage in placing the watermark to be inserted from eight bits per character into five bits per character watermark. +1 LSB algorithm will cover the shortfall MLSB easy-known location of the watermark bit, by inserting a watermark bits at random pixels. The results of this analysis of five samples tested by using different image sizes and dimensions, with five samples inserted watermark in the form of different text length to find three parameters comparison Mean Squared Error value (MSE), the size of the result and processing time. From this test it was concluded that the three parameters of the algorithm is a combination of MLSB-LSB

• 1 better than the algorithm LSB + 1 but slightly worse than the algorithm MLSB. This happens due to a combination algorithm MLSB-LSB + 1 besides inheriting the advantages of each algorithm, also inherited deficiency of the algorithm LSB + 1 where the effect of the insertion is done at the bit before the last bit of the pixel image, the pixel value change is greater than the insertion of the last bit. Keywords : Watermarking Algorithm, Combined Algorithm, Modified Least Significant Bit, Least Significant Bit +1

DAFTAR ISI

  Halaman HALAMAN JUDUL i

  PERSETUJUAN ii

  PERNYATAAN ORISINALITAS iii

  PERSETUJUAN PUBLIKASI iv

  PANITIA PENGUJI v

  RIWAYAT HIDUP vi

  UCAPAN TERIMA KASIH vii

  ABSTRAK ix

  ABSTRACT x

  DAFTAR ISI xi

  DAFTAR GAMBAR xiv

  DAFTAR TABEL xvi

  BAB 1 PENDAHULUAN

  1

  1.1. Latar Belakang

  1

  1.2. Rumusan Masalah

  3

  1.3. Tujuan Penelitian

  3

  1.4. Batasan Masalah

  4

  1.5. Manfaat Penelitian

  4 BAB 2 LANDASAN TEORI

  5

  2.1. Watermarking

  5

  2.1.1. Digital Watermarking

  6

  2.1.2. Aplikasi Watermarking

  9

  2.1.3. KlasifikasiWatermarking

  10

  2.2. Citra Digital

  11

  2.2.1. Citra RGB

  13

  2.2.2 Citra YcbCr

  14

  2.2.3. Citra Biner

  14

  54

  40

  3.3. Melakukan Penentuan Pixel Penampung Watermark

  35

  3.4. Menghitung Nilai MSE Citra

  36

  3.5. Diagram Flowchart Penelitian

  37

  3.5.1. Flowchart Penyisipan Algoritma LSB +1

  38

  3.5.2. Flowchart Ekstraksi Algoritma LSB +1

  39

  3.5.3. Flowchart Penyisipan Algoritma MLSB

  3.5.4. Flowchart Ekstraksi Algoritma MLSB

  3.2. Algoritma Kombinasi MLSB-LSB+1

  42

  3.5.5. Flowchart Penyisipan Algoritma Kombinasi MLSB

  44

  3.5.6. Flowchart Ekstraksi Algoritma Kombinasi MLSB

  46 BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

  50

  4.1. Tampilan Perangkat Lunak

  50

  4.1.1. Modul Watermarking Algoritma Least Significant Bit

  51

  4.1.2. Modul Watermarking Algoritma Modified Least

  Significant Bit (MLSB)

  30

  30

  2.2.4. Citra Intensitas Keabuan

  2.4.1 Metode Penyisipan LSB +1 (Least Significant Bit+1) 18

  14

  2.2.5. Citra Format PNG (Portable Network Graphics)

  15

  2.3. Metode LSB (Least Significant Bit)

  17

  2.3.1. Metode Penyisipan LSB (Least Significant Bit)

  17

  2.3.2 Metode Ekstraksi LSB (Least Significant Bit)

  18

  2.4. Metode LSB +1 (Least Significant Bit +1)

  18

  2.4.2 Metode Ekstraksi LSB +1 (Least Significant Bit+1)

  3.1. Metodologi Penelitian

  19

  2.5. Algoritma MLSB (Modified Least Significant Bit)

  20

  2.6. Mean Squared Error (MSE)

  24

  2.7. Pembangkit Bilangan Acak (Random Number Generator)

  24

  2.7.1 Pembangkit Bilangan Acak Semu

  25

  2.7.2 Linier Congruential Generator (LCG)

  27 BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN

  30

• – LSB+1
• – LSB+1
• +1 (LSB+1)

  4.1.3. Modul Watermarking Algoritma Kombinasi MLSB-

  57 LSB+1

  4.2. Pembahasan dan Hasil Perbandingan

  61

  4.2.1. Hasil Perbandingan Nilai MSE

  70

  4.2.2. Hasil Perbandingan Waktu Proses

  71

  4.2.3. Hasil Perbandingan Ukuran File

  71 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

  73

  5.1. Kesimpulan

  73

  5.2. Saran

  74 DAFTAR PUSTAKA

  75

  56 Gambar 4.6. Tampilan Penyisipan Modul Watermarking Algoritma MLSB 56

  39 Gambar 3.6. Flowchart Ekstraksi Algoritma LSB +1 (Lanjutan)

  54 Gambar 4.5. Tampilan Awal Modul Watermarking Algoritma MLSB

  53 Gambar 4.4. Tampilan Ekstraksi Modul Watermarking Algoritma LSB +1

  53 Gambar 4.3. Tampilan Penyisipan Modul Watermarking Algoritma LSB +1

  51 Gambar 4.2. Tampilan Awal Modul Watermarking Algoritma LSB +1

  48 Gambar 4.1. Tampilan Menu Utama

  47 Gambar 3.13. Flowchart Ekstraksi Algoritma MLSB dan LSB +1 (Lanjutan)

  46 Gambar 3.12. Flowchart Ekstraksi Algoritma MLSB dan LSB +1

  45 Gambar 3.11. Flowchart Penyisipan Algoritma Kombinasi MLSB dan LSB

  43 Gambar 3.10. Flowchart Penyisipan Algoritma Kombinasi MLSB dan LSB +1

  42 Gambar 3.9. Flowchart Ekstraksi Algoritma MLSB (Lanjutan)

  41 Gambar 3.8. Flowchart Ekstraksi Algoritma MLSB

  40 Gambar 3.7. Flowchart Penyisipan Algoritma MLSB

  38 Gambar 3.5. Flowchart Ekstraksi Algoritma LSB +1

  

DAFTAR GAMBAR

  37 Gambar 3.4. Flowchart Penyisipan Algoritma LSB +1

  36 Gambar 3.3. Flowchart Penelitian

  35 Gambar 3.2. Daftar Pixel Setelah Pengacakan

  27 Gambar 3.1. Menghitung Selisih Nilai Piksel Citra

  15 Gambar 2.8. Skema Dasar PRNG

  14 Gambar 2.7. Citra Grayscale

  13 Gambar 2.6. Dekomposisi Citra RGB ke Dalam Komponen Luminance dan Chrominance

  13 Gambar 2.5. Citra RGB

  12 Gambar 2.4. Nilai Warna RGB Dalam Hexadesimal

  7 Gambar 2.3. Proses Sampling dan Kuantisasi

  7 Gambar 2.2. Ekstraksi Watermark

Gambar 2.1. Penyisipan Watermark

  Halaman

• 1 (Lanjutan)

Gambar 4.7. Tampilan Ekstraksi ModulWatermarking Algoritma MLSB

  57 Gambar 4.8. Tampilan Awal Modul Watermarking Algoritma MLSB- LSB+1

  59 Gambar 4.9. Tampilan Penyisipan Modul Watermarking Algoritma MLSB-LSB+1

  60 Gambar 4.10. Tampilan Ekstraksi Modul Watermarking Algoritma MLSB-LSB+1

  60 Gambar 4.11. Grafik Perbandingan Algoritma untuk Watermark Pesan1.txt

  65 Gambar 4.12. Grafik Perbandingan Algoritma untuk Watermark Pesan2.txt

  66 Gambar 4.13. Grafik Perbandingan Algoritma untuk Watermark Pesan3.txt

  67 Gambar 4.14. Grafik Perbandingan Algoritma untuk Watermark Pesan4.txt

  68 Gambar 4.15. Grafik Perbandingan Algoritma untuk Watermark Pesan5.txt

  69

  

DAFTAR TABEL

  Halaman

Tabel 2.1. Jenis Mode Warna

  12 Tabel 2.2. Perubahan LSB dan LSB + 1 Bit dengan Bit PesanRahasia

  20 File Tabel2.4. Hasil Pembangkitan Bilangan Acak dengan Metode LCG

  29 Tabel 3.1. Control Symbol MLSB-LSB+1

  31 Tabel 4.1. Object Pada Modul Watermarking LSB+1 dan Kegunaannya

  51 Tabel 4.2. Object Pada Modul Watermarking LSB+1 dan Kegunaannya

  52 (Lanjutan)

Tabel 4.3. Object pada Modul Watermarking MLSB dan Kegunaannya

  55 Tabel 4.4. Object pada Modul Watermarking MLSB-LSB+1 dan

  58 Kegunaannya

Tabel 4.5. Hasil Penyisipan Watermark Algoritma LSB+1

  61 Tabel 4.6. Hasil Penyisipan Watermark Algoritma LSB+1 (Lanjutan)

  62 Tabel 4.7. Hasil Penyisipan Watermark Algoritma MLSB

  62 Tabel 4.8. Hasil Penyisipan Watermark Algoritma Kombinasi MLSB-

  63 LSB+1

Tabel 4.9. Perbandingan pada Penyisipan Watermark dengan Watermark

  64 Berbeda