PERBAIKAN DAN EVALUASI KINERJA ALGORITMA PIXEL- VALUE DIFFERENCING ( PVD)
ROJALI
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2009
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis Perbaikan dan Evaluasi Kinerja Algoritma Pixel Value Differencing (PVD) adalah karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka dibagian akhir tesis ini.
Bogor, Agustus 2009
Rojali NIM G651030074
ABSTRACT
ROJALI. Revision and evaluation of performance Pixel Value Differencing (PVD) algorithm. Under direction of SUGI GURITMAN, and HERU TRIYONO NATALISA. Pixel Value Differencing (PVD) represents one of the algorithms in steganography. This algorithm was found in the year 2003 where some were developed and others were repaired. Based on algorithm of PVD, the main purpose was to obtain the difference between two nearby pixels which were used to count message capacities. This research tried looking for the difference of two nearby pixels, which used PVD algorithm for the bigger area while LSB algorithm was used for the difference of smaller area. This research also developed some tables taken from the existing tables of PVD and LSB. Originally there were only two tables for both small area and big area which was PVD but for now, four tables were created for PVD and four tables were also created for LSB. The study improved PVD algorithm which is called PVDM and evaluated. Results of research show that carrier media characteristic order is very influential to capacity order and picture is distorted when message was inserted. Through PVDM algorithm the quality of good picture between before and after has no significant difference even small distortion occurred. Keyword : Pixel Value Differencing Modified, Performance of Algorithm, Steganograpy, Picture Distortion.
RINGKASAN
ROJALI. Perbaikan dan Evaluasi Kinerja Algoritma Pixel Value Differencing (PVD). Dibimbing oleh SUGI GURITMAN dan HERU TRIYONO NATALISA. Perkembangan teknologi informasi sekarang ini membuat komunikasi menjadi semakin mudah dan luas. Penyampaian pesan melalui internet merupakan sarana komunikasi yang sangat mudah dan efisien. Sejalan dengan hal itu kemunculan dari file-file multimedia yang beraneka ragam memberi pengaruh yang cukup besar dalam kemajuan teknologi informasi ini sehingga memungkinkan seseorang untuk dapat menyampaikan pesan menggunakan filefile multimedia tersebut. Faktor keamanan menjadi penting dalam proses pengiriman data melalui saluran internet. Apabila hal ini diabaikan , maka orang yang tidak berhak akan dengan mudah memanfaatkan data tersebut untuk tujuan tertentu. Jika hal ini terjadi ada dua pihak yang dirugikan yaitu pengirim data dan penerima data. Bertolak dari hal tersebut maka penelitian ini dilakukan dengan menggunakan metode steganografi, yang mengkaji dari kapasitas pesan dan distorsi yang terjadi. Penelitian ini bertujuan untuk melakukan perbaikan algoritma steganografi pixel value differencing (PVD) untuk meningkatkan kapasitas pesan dan meminimumkan distorsi. Steganografi merupakan suatu mekanisme untuk melindungi data. Data yang akan dikirimkan dapat disisipkan melalui media pembawa berupa image , audio files, video files, atau text. Pada penelitian ini media pembawa yang digunakan berupa image bmp 24 bit, sedangkan pesan yang disisipkan adalah file bertipe text. Media pembawa yang digunakan sebanyak delapan buah image bmp yang masing-masing mempunyai karakteristik berbeda. Metode perbaikan algoritma PVD adalah algoritma Pixel Value Differencing Modified (PVDM). Algoritma PVDM membagi daerah data menjadi dua kelompok, yaitu (1) kelompok dengan selisih piksel kecil (2) kelompok dengan selisih piksel besar. Selisih piksel kecil berada pada interval [0..7] sedangkan selisih piksel besar berada pada interval [8..255]. Pengelompokan terjadi karena umumnya dalam sebuah image nilai piksel yang tidak jauh berbeda akan saling berdekatan. Tabel jangkauan yang digunakan untuk interval [0..7] dan [8..255] sebanyak empat buah. Tabel jangkauan pertama membagi interval [0..7] sebanyak satu buah dan interval [8..255] sebanyak lima buah. Tabel jangkauan kedua membagi interval [0..7] sebanyak tiga buah dan interval [8..255] sebanyak sepuluh buah. Tabel jangkauan ketiga membagi interval [0..7] sebanyak dua buah dan interval [8..255] sebanyak sembilan buah. Tabel jangkauan keempat membagi interval [0..7] sebanyak tiga buah dan interval [8.255] sebanyak delapan buah.
Proses penyisipan pesan algoritma PVDM untuk kelompok dengan selisih piksel kecil menggunakan algoritma least significant bit (LSB) yang dimodifikasi, sedangkan pada kelompok dengan selisih piksel besar menggunakan algoritma PVD. Proses ekstraksi pesan algoritma PVDM untuk kelompok dengan selisih piksel kecil menggunakan algoritma LSB sedangkan pada kelompok dengan selisih piksel besar menggunakan algoritma PVD. Evaluasi kinerja algoritma PVDM dilakukan secara objektif dan subyektif. Evaluasi objektif dengan menggunakan teknik peak signal to noise rasio (PSNR), sedangkan evaluasi subyektif dengan menggunakan kuisioner. Hasil evaluasi nilai PSNR tabel jangkauan I,II,III dan IV berada diatas 40 hal ini menunjukkan bahwa distorsi yang terjadi sangat kecil antara gambar sebelum dan sesudah sisipkan pesan. Evaluasi kuisoner lebih dari 70% responden menilai bahwa gambar sebelum dan sesudah disisipkan pesan mirip sisanya 30% menilai sangat mirip, hal ini terjadi untuk responden yang bekerja dalam bidang komputer maupun yang tidak bekerja dalam bidang komputer.
Kata kunci : Pixel Value Differencing, kinerja algoritma, steganografi, distorsi
@ Hak Cipta milik IPB, tahun 2009 Hak Cipta dilindungi Undang-Undang 1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumber a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah b. Pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB 2. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh Karya tulis dalam bentuk apapun tanpa izin IPB
PERBAIKAN DAN EVALUASI KINERJA ALGORITMA PIXEL- VALUE DIFFERENCING ( PVD)
ROJALI
Tesis Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada Program Studi Ilmu Komputer
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2009
Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis : Shelvie Nidya Neyman, S.Kom., M.Si
Judul
: Perbaikan dan Evaluasi Kinerja Algoritma
Pixel- Value Differencing (PVD) Nama
: Rojali
NIM
: G651030074
Disetujui, Komisi Pembimbing
Dr. Sugi Guritman Ketua
Ir. Heru T. Natalisa, M.Sc Anggota
Diketahui,
Ketua Program Studi Ilmu Komputer
Dekan Sekolah Pascasarjana
Dr. Sugi Guritman
Prof. Dr. Ir. Khairil A. Notodiputro, M.S
Tanggal Ujian : 19 Agustus 2009
Tanggal Lulus :
DAFTAR ISI Halaman DAFTAR TABEL …………………………………………………………….. xiv DAFTAR GAMBAR …………………………………………………………. xv DAFTAR LAMPIRAN ……………………………………………………….. xvi I
PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ……………………………………………………… 1.2 Tujuan Penelitian ……………………………………………………. 1.3 Ruang Lingkup ………………………………………………………
1 2 3
TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Citra …………………………………………………………………. 2.2 Dokumen Bitmap …………………………………………………… 2.3 Steganografi ………………………………………………………… 2.4 Algoritma Penyisian dan Ekstrasi …………………………………... 2.5 Algoritma LSB …………………………………………………….. 2.6 Algoritma PVD ……………………………………………………... 2.7 PSNR ( Peak Singnal to Noise Rasio) ………………………………. 2.8 Metode Evaluasi Kinerja …………………………………………….
4 5 7 8 9 11 13 14
METODE PENELITIAN 3.1 Bahan ………………………………………………………………... 3.2 Metode ………………………………………………………………. 3.3 Percobaan ……………………………………………………………
17 17 17
HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Algoritma PVD... …………………………………………………… 4.2 Algoritma PVDM …………………………………………………… 4.3 Karakteristik Media Pembawa Pesan ……………………………….. 4.4 Evaluasi Kinerja Objektif Algoritma PVDM ……………………….. 4.5 Evaluasi Kinerja Subjekif Algoritma PVDM ………………………
20 20 28 28 40
SIMPULAN DAN SARAN 5.1 Simpulan …………………………………………………………….. 5.2 Saran …………………………………………………………………
42 42
DAFTAR PUSTAKA …………………………………………………………. LAMPIRAN …………………………………………………………………...
43 45
2
3
4
5
