BLIND WATERMARKING PADA CITRA DIGITAL MENGGUNAKAN TEKNIK MAKSIMUM KUANTISASI DENGAN DOMAIN TRANSFORMASI WAVELET DISKRIT, DECIMAL PARITY CODING DAN ALGORITMA RSASkripsi

Untuk memenuhi sebagian persyaratan

Mencapai derajat S1Program Studi Ilmu Komputer

Diajukan Oleh CATHRINE NICEA FOLAMAUKNIM : 0806083206FAKULTAS SAINS DAN TEKNIK

UNIVERSITAS NUSA CENDANA

KUPANG

2012HALAMAN PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam skripsi tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu Perguruan Tinggi, dan sepengetahuan 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.

Kupang, 01 Agustus 2012Yang membuat pernyataan

( Cathrine Nicea Folamauk )MOTTO

Live like a chess, have 1000 problems and 1001 ways out, With Jesus we can solve it Everything that God has entrusted to you, do it responsibly and do the best to praise and honor for the glory of God and make God smile to you Pencobaan-pencobaan yang kamu alami ialah pencobaan-pencobaan biasa, yang tidak melebihi kekeuatan manusia. Sebab Allah setia dank arena itu Ia tidak akan membiarkan kamu dicobai melampaui kekuatanmu. Pada waktu kamu dicobai Ia akan memberikan kepadamu jalan ke luar, sehingga kamu dapat menanggungnya. (1 Korintus 10 : 13)

HALAMAN PERSEMBAHANSkripsi ini kupersembahkan untuk:1. Tuhan Yesus yang selalu mengaruniakan Kasih, Cinta dan Anugrah-Nya dalam setiap kehidupanku dan yang menjadi motivasi utama dalam penulisan Tugas akhir ini, yang kesemuanya untuk puji hormat dan kemuliaan nama-Nya. 2. Orang tuaku tercinta Ayahanda Adonia Frans Folamauk dan Ibunda Octaviana Marcelina Folamauk-Max3. Untuk saudara-saudaraku tercinta Condrad Liab Hendrikson Folamauk, S.Km, Evander Zebedeus Folamauk, S.Ked, Hilton Ahasyweros Pinehas Folamauk, dan Juliendry Ester Daniela Folamauk. 4. Untuk seluruh keluarga besar Folamauk terutama untuk Nenek tercinta Monica Folamauk Lololau yang menjadi salah satu penyemangat dalam mengerjakan tugas akhir ini. 5. Kekasih hati Valentino Orlando Serang yang dengan setia mendampingi

6. Saudara dan sahabat-sahabatku KTB .eXe (Arini, Claudia dan Wiwid), serta teman-teman seangkatan KILLER08 (Sayank Bzonk Kuwad2). KATA PENGANTAR

Dengan mengucapkan puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan berkat dan kasih-Nya kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan tugas akhir ini yang berjudul Blind Watermarking Pada Citra Digital Menggunakan Teknik Maksimum Kuantisasi Dengan Domain Transformasi Wavelet Diskrit, Decimal Parity Coding Dan Algoritma RSA.Penulis menyadari sepenuhnya akan kemampuan dan keterbatasan penulis sehingga tugas akhir ini masih jauh dari kesempurnaan, baik itu dilihat dari segi mutu penulisan maupun dari segi pembahasannya. Untuk itu dengan segala kerendahan hati penulis mengharapkan kritik dan saran-saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan penulisan pada masa yang akan datang.

Dalam proses penyelesaian tugas akhir ini penulis juga banyak mendapatkan bantuan serta bimbingan dari berbagai pihak, oleh karena itu lewat kesempatan ini penulis menghaturkan terima kasih yang setulus-tulusya kepada :

1. Bapak Prof Dr M. Lumban Gaol M.Si selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknik Universitas Nusa Cendana,

2. Ibu Adriana Fanggidae, ST., M.Cs selaku Ketua Jurusan Ilmu Komputer dan Pembimbing I yang selalu membantu dalam proses penyelesaian tugas akhir ini dan telah memberikan bimbingan dan arahan-arahan demi penyempurnaan tugas akhir ini,3. Bapak Yulianto Triwahyuadi Polly, S.Kom., M.Cs selaku Pembimbing II yang selalu membantu dalam proses penyelesaian tugas akhir ini dan telah memberikan bimbingan dan arahan-arahan demi penyempurnaan tugas akhir ini,

4. Seluruh Staf Pengajar Ilmu Komputer yang telah memberikan ilmu pengetahuannya kepada penulis selama masa perkuliahan,5. Ayahanda Adonia Frans Folamauk dan ibunda Octaviana Marcelina Folamauk-Max yang selalu mendoakan penulis dalam penyelesaian tugas akhir ini, dan juga untuk semua keluarga yang selalu memberikan dukungan selama masa perkuliahan,6. Untuk sahabat-sahabatku jurusan ilmu komputer terutama angkatan 2008 dan KTB.eXe yang selalu melengkapi setiap kekurangan penulis semasa perkuliahan hingga sampai penyelesaian tugas akhir ini,Penulis menyadari akan keterbatasan dan kekurangan penulis dalam menyelesaikan tulisan ini. Maka segala kritik dan saran yang membangun sangat diharapkan untuk kesempurnaan tugas akhir ini. Penulis menerimanya dengan senang hati. Dengan segala kerendahan hati penulis berharap tugas akhir ini dapat menambah wawasan dan juga bermanfaat bagi semua pihak khususnya pembaca.

Kupang, 01 Agustus 2012

Penulis

Cathrine Nicea FolamaukDAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL i

HALAMAN PENGESAHAN iiHALAMAN PERNYATAAN iiiMOTTO ivHALAMAN PERSEMBAHAN vKATA PENGANTAR viDAFTAR ISI viiiDAFTAR GAMBAR xiiDAFTAR TABEL xivINTISARI xvABSTRACT xviBAB I PENDAHULUAN 1

1.1 Latar Belakang 11.2 Rumusan Masalah 3

1.3 Batasan Masalah 3

1.4 Keaslian Penelitian 4

1.5 Tujuan Penelitian 5

1.6 Manfaat Penelitian 6

1.7 Tinjauan Pustaka 7

1.8 Metode Penelitian 8

1.9 Sistematika Penulisan 9

BAB II LANDASAN TEORI 11

2.1 Citra Digital 11

2.2 Format Citra 12

2.2.1 Citra biner (monochrome) 12

2.2.2 Citra skala keabuan (grayscale) 13

2.2.3 Citra warna (true color) 14

2.2.4 Citra Warna Berindeks 14

2.3 Sistem Koordinat Warna 15

2.3.1 RGB (Red, Green, Blue) 16

2.3.2 YIQ 17

2.4 Metode Otsu 18

2.5 Decimal Parity Coding 20

2.6 Algoritma RSA 21

2.6.1 Pembangkit Kunci (key generation) 21

2.6.2 Enkripsi 23

2.6.3 Dekripsi 23

2.7 Transformasi Wavelet 25

2.7.1 Wavelet 26

2.7.2 Transformasi Wavelet diskrit (Discret Wavelet Transform) 27

2.7.3 Dekomposisi Citra Pada Transformasi Wavelet 29

2.7.4 Rekontruksi Citra Pada Transformasi Wavelet 30

2.7.5 Wavelet Haar 31

2.7.6 Transformasi Wavelet diskrit maju (forward DWT) 342.7.7 Transformasi Inverse (Rekonstruksi) 39

2.8 Watermarking 43

2.8.1 Tipe Watermarking 46

2.8.2 Jenis serangan pada Citra Watermark 48

2.8.2.1 Serangan Standar (Standard Attack) 48

2.8.2.2 Malicious Attack 51

2.9 Proses Watermarking Digital 52

2.10 Watermarking Metode Wavelet Maximum Kuantisasi 53

2.10.1 Proses Penyisipan Watermark Teknik Maksimum Kuantisasi 54

2.10.2 Proses Watermark Extraction 56

2.11 Penilaian Kualitas Citra Digital 57

2.11.1 Penilaian Secara Obyektif 57

2.11.2 Normalisasi Koefisien Kuantisasi 59

BAB III PERANCANGAN SISTEM 60

3.1 Data Penelitian 60

3.2 Spesifikasi Kebutuhan Sistem 60

3.2.1 Perangkat keras 60

3.2.2 Perangkat lunak 60

3.3 Perancangan Sistem 61

3.4 Diagram Aliran Data (Data Flow Diagram / DFD) 62

3.4.1 Diagram konteks 62

3.4.2 Diagram aliran data level 0 63

3.4.3 Diagram aliran data level 1 Proses 1 65

3.4.4 Diagram aliran data level 1 Proses 2 71

3.5 Decimal Parity Coding 76

3.6 Pengolahan Warna RGB 76

3.7 Pengolahan Warna YIQ 76

3.8 Algoritma Enkripsi Dan Dekripsi RSA 77

3.9 Perancangan Antar Muka 78

3.9.1 Form Menu Utama 78

3.9.2 Form Embedded atau Penyisipan Watermarking 80

3.9.3 Form Deteksi Watermarking 81

3.9.4 Form Pembangkit Kunci 82

BAB IV IMPLEMENTASI 83

4.1 Implementasi sistem 83

4.2 Alur data dan pseudocode 83

4.3 Sistem secara umum 83

4.3.1 Image Processing 874.3.2 Inverse Image Processing 894.3.3 Penyisipan Watermark Dengan Metode Maksimum Kuantisasi 914.3.4 Ekstraksi Watermark Dengan Metode Maksimum Kuantisasi 934.3.5 Decimal Parity Coding 944.3.6 Pembangkit Kunci 954.3.7 Enkripsi dan Dekripsi Kunci Watermark 964.4 User Interface 964.4.1 Form Menu Utama 96

4.4.2 Form Penyisipan Watermark 97

4.4.3 Form Ekstraksi Watermark 98

4.4.4 Form Bantuan 100

4.4.5 Form Pembangkit Kunci 100

4.4.6 Form Wavelet Haar 101

4.4.7 Form Pengolahan Citra 102

4.4.8 Form Watermarking 103

4.4.9 Form Program 104

4.4.10 Form Tentangku 104

BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN 105

5.1 Hasil 105

5.2 Pembahasan 105

5.2.1 Penentuan Nilai Ambang () 106

5.2.2 Penentuan Ukuran Citra Watermark dan Blok 107

5.2.3 Pengujian 109

5.2.3.1 Pengujian Citra Ber-watermark Terhadap Gangguan 110

5.2.3.2 Pengujian Deteksi Citra Ber-watermark Menggunakan Decimal Parity Coding 111

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN 114

6.1 Kesimpulan 114

6.2 Saran 115

DAFTAR PUSTAKA 116

LAMPIRAN

DAFTAR GAMBARHalaman

2.1 Citra Digital 122.2 Citra biner dan representasinya dalam data digital 132.3 Citra grayscale 4-bit dan representasinya dalam data digital 132.4 Citra warna true color dan representasinya dalam data digital 142.5 Citra warna berindeks 4 bit dan representasinya dalam data digital 152.6 Sistem Koordinat warna RGB 162.7 Dekomposisi Wavelet Tiga Tingkat 302.8 Rekontruksi Wavelet Tiga Tingkat 312.9 Wavelet ibu Haar 322.10 Wavelet ayah Haar 322.11 DWT 2 dimensi dengan level 1 (Fanggidae,2008:27) 342.12 Hasil Transformasi Wavelet 2D level 1 352.13 DWT level 3 pada citra 352.14 Matriks Transformasi Wavelet Haar 362.15 Matriks Transformasi Forward Haar 362.16 Matrik Rekonstruksi Wavelet Haar 402.17 Proses embedded Watermarking 532.18 Proses Ekstraksi Watermarking 533.1 Diagram Konteks sistem watermarking 633.2 Menunjukkan DFD level 0 633.3 Menunjukkan DFD level 1 Proses 1 653.4 Menunjukkan DFD Level 1 Proses 2 713.5 Menggambarkan tampilan menu utama 793.6 Menggambarkan tampilan form embedded watermarking 803.7 Menggambarkan tampilan form ekstraksi watermark 813.8 Menggambarkan Form Tampilan Pembangkit Kunci RSA 824.1 Flowchart Sistem Utama Proses Penyisipan watermark 854.2 Flowchart Sistem Utama Proses Ekstraksi watermark 864.3 Flowchart sistem image processing proses 1 dan proses 2 874.4 Flowchart inverse image processing 904.5 Flowchart proses penyisipan watermark 924.6 Flowchart proses ekstraksi watermark 944.7 Tampilan form menu utama 974.8 Tampilan form penyisipan watermark 984.9 Tampilan form ekstraksi watermark 994.10 Tampilan form bantuan 1004.11 Tampilan form pembangkit kunci RSA 1014.12 Tampilan form wavelet Haar 1024.13 Tampilan form pengolahan citra 1034.14 Tampilan form watermarking 1034.15 Tampilan form program 1044.16 Tampilan form tentangku 104DAFTAR TABEL

Halaman

5.1 Hasil Perhitungan MSE dan PSNR berdasarkan Nilai Ambang 106

5.2 Hasil Perhitungan Kualitas Citra Ber-watermark 108

5.3 Pengujian Ketahanan Citra Ber-watermark terhadap Gangguan Gaussian Noise 110

5.4 Pengujian Ketahanan Citra Ber-watermark terhadap Gangguan Cropping dan kecerahan (Brightness). 110

5.5 Hasil Pengujian Citra Ber-watermark dengan Menggunakan Decimal Parity Coding 113

INTISARIBLIND WATERMARKING PADA CITRA DIGITAL MENGGUNAKAN TEKNIK MAKSIMUM KUANTISASI DENGAN DOMAIN TRANSFORMASI WAVELET DISKRIT, DECIMAL PARITY CODING DAN ALGORITMA RSA

Oleh

Cathrine Nicea Folamauk

0806083206Watermarking merupakan salah satu solusi yang dapat digunakan untuk menyisipkan data informasi rahasia ke dalam karya digital yang ingin dilindungi. Sistem watermark terdiri dari 2 (dua) proses utama yaitu penyisipan dan ekstraksi. Pada umumnya proses ekstraksi watermark dilakukan menggunakan citra asli atau citra watermark dan ini merupakan langkah yang kurang efektif dan efisien.

Pada penelitian ini dilakukan perancangan dan pembuatan system watermarking dengan teknik maksimum kuantisasi pada domain transformasi wavelet diskrit haar yang digabungkan dengan teknik decimal parity coding untuk mengatasi masalah kepemilikkan citra digital yang dilindungi. Kunci watermark yang dihasilkan pada proses penyisipan dan akan digunakan pada proses ekstraksi watermark dilindungi kerahasiaannya dengan mengubah kedalam bentuk chiperteks dengan menggunakan algoritma kriptografi asimetris RSA (Rivest, Shamir, Adleman).

Hasil akhir dari penelitian ini berupa citra ber-watermark yang dapat di ekstraksi tanpa menggunakan citra asli maupun citra watermark atau yang disebut Blind watermarking, bersifat tidak tampak dan semi fragile karena citra ber-watermark dapat tahan terhadap gangguan berupa Gaussian Noise 0.01, kecerahan (braightness) hingga , dan cropping sebesar 40%. Decimal parity coding yang digunakan menghasilkan persentase 100% dalam melakukan perbaikan terhadap citra watermark hasil ekstraksi citra ber-watermark.

Kata kunci :Blind Watermarking, Decimal Parity Coding, Algoritma RSA, MaksimumKuantisasi, Transformasi Wavelet DiskritHaar.ABSTRACT

BLIND WATERMARKING IN DIGITAL IMAGE USING MAXIMUM QUANTIZATION TECHNIQUES WITH DISCRETE WAVELET TRANSFORM DOMAIN, DECIMAL PARITY CODING AND ALGORITHM RSAByCathrine Nicea Folamauk

0806083206Watermarking is one solution that can be used to insert data into a secret information that digital works to be protected. Watermark system consists of 2 (two) main process of insertion and extraction. In general, watermark extraction process is done using the original image or image watermark and this is a step that is less effective and efficient.

In this study, carried out the designing and manufacturing of engineering systems with maximum quantization watermarking in the discrete wavelet transform domain haar decimal combined with parity coding techniques to overcome the problem of ownership of digital images are protected. Key generated in the process of watermark insertion and extraction process will be used to watermark protected confidentiality by changing chipertext into shape using an asymmetric cryptographic algorithm RSA (Rivest, Shamir, Adleman).

The final results of this study a watermark image that can be extracted without using the original image and watermark image is called Blind watermarking is not visible and semi-fragile watermark for image can be resistant to interference in the form of Gaussian Noise 0.01, brightness -50 to 50, and 40% cropping. Decimal parity coding used produces the percentage of 100% in making improvements to the watermark image extracted watermark image.Keyword :Blind Watermarking, Decimal Parity Coding, RSA algorithm, the Maximum Quantization, Discrete Wavelet Transformation Haar.BLIND WATERMARKING PADA CITRA DIGITAL MENGGUNAKAN TEKNIK MAKSIMUM KUANTISASI DENGAN DOMAIN TRANSFORMASI WAVELET DISKRIT, DECIMAL PARITY CODING DAN ALGORITMA RSASkripsiUntuk memenuhi sebagian persyaratan

Mencapai derajat S1

Program Studi Ilmu Komputer

Diajukan oleh

CATHRINE NICEA FOLAMAUKNIM : 0806083206FAKULTAS SAINS DAN TEKNIK

UNIVERSITAS NUSA CENDANA

KUPANG

2012i