TEKNIK PENYISIPAN INFORMASI PADA FITUR POLIGON PETA VEKTOR MENGGUNAKAN REVERSIBLE WATERMARKING
KRIESMAYADI INDERA LAKSANA
DEPARTEMEN ILMU KOMPUTER FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2014
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Teknik Penyisipan Informasi pada Fitur Poligon Peta Vektor Menggunakan Reversible Watermarking adalah benar 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 di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
Bogor, Maret 2014 Kriesmayadi Indera Laksana NIM G64104041
ABSTRAK KRIESMAYADI INDERA LAKSANA. Teknik Penyisipan Informasi pada Fitur Poligon Peta Vektor Menggunakan Reversible Watermarking. Dibimbing oleh SHELVIE NIDYA NEYMAN. Peta digital vektor memiliki presisi yang tinggi. Penerapan watermarking pada peta digital biasanya menimbulkan adanya distorsi. Penelitian ini menggunakan teknik reversible watermarking untuk mengatasi hal tersebut. Tujuan penelitian ini adalah menerapkan teknik reversible watermarking untuk menyisipkan informasi ke dalam peta digital dengan kemampuan mengembalikan koordinat peta seperti sebelum proses penyisipan. Dalam penelitian ini, berkas yang digunakan sebagai media penyisipan adalah data koordinat peta digital 2D berbentuk shapefile dan watermark yang digunakan berupa gambar. Proses reversible watermarking dilakukan pada peta vektor dengan fitur poligon dan setiap proses penyisipan hanya dilakukan pada satu fitur poligon. Fitur poligon yang dapat disisipi mempunyai syarat jumlah verteks lebih besar dari bit watermark. Pada penelitian ini, watermark diperoleh dari fungsi hash MD5 sehingga panjang bit watermark tetap sebesar 128. Hasil penelitian ini dapat menyisipkan informasi pada peta dan dapat menunjukkan bahwa titik koordinat yang telah disisipkan informasi dapat kembali ke koordinat awal. Kualitas peta hasil penyisipan memiliki distorsi yang rendah yang ditunjukkan dengan nilai RMSE yang sangat kecil. Kata kunci: koordinat, peta digital, reversible watermarking, Root Mean Square Error (RMSE)
ABSTRACT KRIESMAYADI INDERA LAKSANA. Technique of Information Insertion on Vector Map Polygon Feature Using Reversible Watermarking. Supervised by SHELVIE NIDYA NEYMAN. Digital vector maps have high precision. Unfortunatelly, watermarking in digital maps usually cause distortion. This study uses a reversible watermarking technique to overcome this issue. The purpose of this study is to apply a reversible watermarking technique to insert some information into digital maps with the ability to restore the map coordinates prior to insertion. In this study, the file used as the insertion media is a 2D digital map coordinate data in shapefiles and images is used as a the watermark. Reversible watermarking process is done on a vector map with polygon features and each insertion process is only performed on a polygon feature. Features that can be inserted should have larger number of vertices than the number of watermark bits. In this study, the watermark is obtained from the MD5 hash function so that the watermark is fixed at 128 bits. The study shows that information can be inserted to the map and that the coordinates can be restored to the initial coordinates. The quality of the map after the insertion shows a low distortion as reflected by the very small RMSE value. Keywords: coordinate, digital map, reversible watermarking, Root Mean Square Error (RMSE)
TEKNIK PENYISIPAN INFORMASI PADA FITUR POLIGON PETA VEKTOR MENGGUNAKAN REVERSIBLE WATERMARKING
KRIESMAYADI INDERA LAKSANA
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Ilmu Komputer pada Departemen Ilmu Komputer
DEPARTEMEN ILMU KOMPUTER FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2014
Penguji : 1. Endang Purnama Giri, S.Kom., M.Kom 2. Karlisa Priandana, ST., M.Eng
Judul Skripsi : Teknik Penyisipan Informasi pada Fitur Poligon Peta Vektor Menggunakan Reversible Watermarking Nama : Kriesmayadi Indera Laksana NIM : G64104041
Disetujui oleh
Shelvie Nidya Neyman, SKom, MSi Pembimbing
Diketahui oleh
Dr Ir Agus Buono, MSi, MKom Ketua Departemen Ilmu Komputer
Tanggal Lulus:
PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa taβala atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah dengan judul Teknik Penyisipan Informasi pada Fitur Poligon Peta Vektor Menggunakan Reversible Watermarking ini berhasil diselesaikan. Penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1 Ibu Shelvie Nidya Neyman, S.Kom, M.Si selaku pembimbing yang telah banyak memberi saran dan masukan kepada penulis. 2 Ibu Karlisa Priandana, ST., M.Eng selaku dosen penguji. 3 Bapak Endang Purnama Giri, S.Kom., M.Kom selaku dosen penguji. 4 Kedua Orang Tua serta seluruh keluarga yang telah memberikan dukungan, perhatian, dan doa sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian ini. 5 Anne Oktasari yang tanpa lelah memberikan dorongan dan doa untuk penyelesaian penelitian ini. 6 Teman-teman yang telah membantu dalam penyelesaian masalah dan pemberian solusi, Yudhy Haryanto Wijaya dan R. Ahmad Somadi terima kasih atas kerjasamanya. 7 Teman-teman Alih Jenis Ilkom angkatan 5, atas kerja samanya selama perkuliahan. 8 Semua pihak yang telah memberikan bantuan selama pengerjaan penelitian ini dan tidak dapat penulis tuliskan satu per satu. Penulis menyadari bahwa masih terdapat kekurangan dalam penulisan skripsi ini. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Maret 2014 Kriesmayadi Indera Laksana
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR GAMBAR
vi
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Tujuan Penelitian
2
Manfaat Penelitian
2
Ruang Lingkup Penelitian
2
METODE PENELITIAN
2
Tahap Penyisipan Watermark
4
Tahap Ekstraksi
5
Analisis Hasil Penelitian
7
Lingkungan Pengembangan Sistem
8
HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Penelitian
8 8
Analisis Kualitas Hasil
10
Analisis kinerja
12
SIMPULAN DAN SARAN
13
Simpulan
13
Saran
13
DAFTAR PUSTAKA
14
RIWAYAT HIDUP
17
DAFTAR TABEL 1
Perbandingan koordinat awal dengan koordinat setelah penyisipan
11
2
Besaran distorsi yang terjadi pada masing-masing verteks
12
3
Nilai kemiripan dari koordinat awal dengan koordinat hasil ekstraksi
13
DAFTAR GAMBAR 1
Tahap penyisipan watermark
3
2
Tahap ekstraksi
3
3
Peta vektor poligon untuk kelurahan kota Bogor
9
4
Atribut Tabel Kelurahan
9
5
Peta hasil penyisipan (Insert : Perbedaan peta awal dan peta hasil)
10
DAFTAR LAMPIRAN 1
Tampilan utama tahap penyisipan watermarking
15
2
Tampilan proses penyisipan watermark
15
3
Tampilan utama tahap ekstraksi
16
4
Tampilan proses ekstraksi watermark
16
PENDAHULUAN Latar Belakang Pemanfaatan teknologi terhadap peta vektor digital telah banyak diterapkan oleh berbagai organisasi. Peta vektor digital merupakan informasi mengenai stuktur dan kondisi geografis suatu daerah yang disimpan dalam bentuk vektor (Hanifah et al. 2013). Data peta vektor biasanya terdiri atas data spasial, attribution data, dan beberapa data tambahan yang digunakan sebagai indeks atau deskripsi tambahan (Niu et al. 2006). Peta digital vektor memiliki presisi yang tinggi dan dapat diolah secara otomatis. Peta digital mudah untuk disimpan dan mudah untuk dipublikasikan, tetapi peta digital juga mudah untuk dirusak. Hal ini dapat menimbulkan konsekuensi berupa kerusakan atau pergeseran pada peta sehingga mengubah jarak sesungguhnya. Pada peta navigasi, kerusakan sangat tidak diharapkan karena dapat digunakan sebagai bukti hukum untuk menentukan tanggung jawab dalam kecelakaan (Zheng dan You. 2009). Watermarking digital adalah tindakan menyembunyikan informasi dalam data multimedia (gambar, audio atau video), untuk tujuan perlindungan konten atau autentikasi. Pada watermarking digital, informasi rahasia (biasanya dalam bentuk bit), watermark tertanam ke dalam data multimedia (Naskar 2010). Penerapan watermarking pada peta digital biasanya menimbulkan distorsi karena pergeseran 1:100000 mm di peta sama saja dengan 100000 mm pada kondisi sebenarnya. Suatu teknik untuk mengatasi hal tersebut adalah dengan teknik reversible watermarking karena distorsi dapat dihapus setelah watermark diekstraksi (Wang et al. 2007). Teknik reversible watermarking juga disebut sebagai invertible atau lossless watermarking dan dibuat untuk diterapkan terutama dalam skenario keaslian gambar digital yang diberikan dan konten asli yang tegas diperlukan di sisi decoding (Caldelli et al. 2010). Menurut Yaqub dan Al-Jaber (2006), reversible watermarking adalah salah satu jenis fragile watermarking. Fragile watermarking adalah suatu teknik yang sensitif terhadap setiap pemalsuan yang disengaja atau tidak disengaja dari konten watermark. Teknik fragile watermarking adalah subyek dari banyak aplikasi seperti konten autentikasi. Penelitian yang terkait yaitu penelitian yang dilakukan oleh Wang dan Men (2011) tentang teknik reversible watermarking. Teknik ini dilakukan dengan melakukan penyisipan terhadap peta vektor menggunakan fitur polyline dan poligon. Penelitian tersebut berhasil mengembalikan nilai koordinat peta ke kondisi semula sebelum terjadi penyisipan informasi. Penelitian ini mencoba mengimplementasikan dan menguji kinerja dari teknik reversible watermarking berdasarkan Wang dan Men (2011). Dalam reversible watermarking, watermark akan ditanamkan pada koordinat peta setelah data diekstrak, kemudian koordinat tersebut dapat dikembalikan lagi ke bentuk awalnya. Oleh karena itu, skema ini dapat memulihkan konten koordinat peta awal. Pada tahap pertama dilakukan proses penyisipan terhadap koordinat peta digital 2-D. Selanjutnya, dilakukan proses ekstraksi untuk mengembalikan koordinat ke bentuk awalnya serta melakukan perbandingan nilai watermark antara watermark awal dengan watermark hasil ekstraksi bit.
2
Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah menerapkan teknik reversible watermarking yang dirujuk dari Wang dan Men (2011) untuk menyisipkan informasi ke dalam peta digital dengan kemampuan mengembalikan koordinat peta seperti sebelum proses penyisipan.
Manfaat Penelitian Hasil penelitian ini diharapkan dapat membantu pemahaman mengenai teknik alternatif untuk digunakan dalam proses penyisipan informasi ke dalam peta vektor dengan fitur poligon.
Ruang Lingkup Penelitian Penelitian ini merujuk kepada penelitian Wang dan Men (2011) tentang penerapan teknik reversible watermarking pada peta digital. Berkas yang digunakan adalah data koordinat peta digital 2-D berbentuk shapefile dengan fitur poligon dan gambar berekstensi .jpg atau .jpeg sebagai data watermark.
METODE PENELITIAN Penelitian ini mengimplementasikan teknik reversible watermarking sebagai proses penyisipan informasi dalam peta digital 2-D. Skema penelitian dapat dilihat pada Gambar 1 dan Gambar 2. Penyisipan watermark memiliki 5 tahapan, yaitu pembacaan koordinat peta awal, pembangkitan watermark, penyisipan watermark, pembentukan peta hasil watermarking, dan koordinat peta hasil watermarking. Pada Gambar 1 peta awal adalah peta sebelum proses penyisipan dan peta hasil adalah peta yang sudah mengandung watermark. Ekstraksi memiliki 5 tahapan, yaitu pembacaan koordinat peta hasil watermarking, pembangkitan watermark, ekstraksi bit watermark, perbandingan nilai dari bit watermark yang diekstraksi dengan bit watermark awal, dan pengembalian koordinat peta awal. Jika watermark hasil ekstraksi sama dengan nilai watermark asli, dapat disimpulkan bahwa peta tidak mengalami perubahan. Jika watermark hasil ekstraksi tidak sama, dapat dipastikan peta mengalami perubahan dan tidak dapat dikembalikan ke kondisi semula.
3 Mulai
Peta awal
Informasi
Pembacaan koordinat peta
Pembangkitan watermark Pembentukan peta hasil (.shp)
Penyisipan watermark
Koordinat peta hasil Selesai
Gambar 1 Tahap penyisipan watermark
Mulai
Peta hasil
Informasi
Pembacaan koordinat peta hasil Ekstraksi bit watermark (π€ β² )
Pembangkitan watermark (π€)
π€β² = π€ ?
Tidak
Ya Pengembalian koordinat peta awal Selesai Gambar 2 Tahap ekstraksi
4 Tahap Penyisipan Watermark Pembacaan Koordinat Peta Data koordinat yang digunakan pada tahap penyisipan watermark adalah data dari peta kelurahan di kota Bogor. Dalam peta kelurahan tersebut terdapat 19 fitur poligon. Penyisipan dilakukan pada salah satu fitur poligon. Pembangkitan Watermark Watermark pada tahap penyisipan watermark dihasilkan dari algoritme MD5. Algoritme MD5 adalah salah satu aplikasi dari fungsi hash satu arah yang didesain oleh Ronald Rivest. Hash adalah proses perubahan suatu data menjadi data lain dengan panjang tertentu. Algoritme ini dapat digunakan untuk aplikasi keamanan dan juga untuk melakukan pengujian integritas sebuah file. Algoritme ini mengambil pesan yang mempunyai panjang tetap 128 bit. Algoritme MD5 menerima input berupa data atau gambar dengan ukuran yang bebas dan akan menghasilkan output heksadesimal sepanjang 32 karakter atau 128 bit (Sofwan et al.2006). Proses ini dilakukan pada tahap penyisipan watermark dan tahap ekstraksi. Penyisipan Watermark Berikut adalah skema yang dikembangkan oleh Wang dan Men (2011). Dengan menggunakan skema berbasis koordinat, pada tahap penyisipan, koordinat bilangan bulat dihitung terlebih dahulu. Koordinat bilangan bulat dan koordinat bilangan desimal , dapat dihitung dengan Persamaan (1). = {
) = β( )= (
( (
) )
β (
)
(1)
Keterangan : : titik verteks atau koordinat peta awal x : nilai koordinat awal : nilai koordinat awal : jumlah digit dari nilai bilangan desimal pada koordinat : jumlah digit maksimum dari nilai bilangan desimal pada koordinat a Kemudian, peta vektor dibagi menjadi berbagai pasang titik, yang masingmasing berisi simpul saling berdekatan. Proses penyisipan watermark dan proses ekstraksi antara koordinat dan sama. Sebagai contoh penyisipan dilakukan untuk koordinat , asumsikan ada dua verteks atau koordinat yang berdekatan antara dan . Penyisipan watermark dilakukan ke satu bit bilangan bulat di koordinat . Kemudian, dicari perbedaan selisih nilai bilangan bulat dan rata-rata nilai bilangan bulat menggunakan Persamaan (2). = {
= = β
β
Keterangan : : nilai koordinat bilangan bulat dari : nilai koordinat bilangan bulat dari
(2)
5 Kemudian, dilakukan perhitungan untuk memperluas nilai Persamaan (3). β²
=
dengan (3)
Keterangan : : selisih nilai bilangan bulat setelah penyisipan watermark : nilai bit watermark Selanjutnya, dilakukan perhitungan untuk penyisipan pada koordinat bilangan bulat dan dengan Persamaan (4). = (
= {
= (
β
β)
Keterangan : : nilai koordinat bilangan bulat dari watermark : nilai koordinat bilangan bulat dari watermark Sehingga, untuk dapat memperoleh koordinat watermark digunakan Persamaan (5). β²
= {
= ( β² = (
Keterangan : : nilai koordinat : nilai koordinat
(4)
β β)
yang sudah disisipkan yang sudah disisipkan yang telah mengandung
)β )β
(5)
yang sudah mengandung watermark yang sudah mengandung watermark
Pembentukan Peta Hasil Setelah seluruh tahapan proses penyisipan watermark dilakukan, didapatkan nilai koordinat dan koordinat yang baru. Nilai koordinat tersebut mengubah nilai yang sebelumnya. Data peta kelurahan kota Bogor disimpan dalam bentuk shapefile. Peta hasil penyisipan watermark ini yang akan dijadikan data input pada tahap ekstraksi.
Tahap Ekstraksi Pembacaan Koordinat Peta Data koordinat yang digunakan pada tahap ekstraksi adalah data dari peta kelurahan di kota Bogor yang sebelumnya sudah melalui tahap penyisipan watermark. Dalam peta kelurahan tersebut terdapat 19 fitur polygon. Ekstraksi dilakukan pada salah satu fitur poligon yang digunakan pada tahap penyisipan watermark. Pembangkitan watermark Watermark pada tahap ekstraksi dihasilkan dari algoritme MD5. Watermark pada tahap ini menghasilkan nilai yang sama dengan yang dihasilkan pada tahap
6 penyisipan watermark. Nilai tersebut akan digunakan pada tahapan selanjutnya dari tahap ekstraksi. Ekstraksi bit watermark Pada tahap ini, nilai bit watermark akan dipisahkan dari nilai koordinat yang disisipinya. Dengan menghitung Less Significant Bit (LSB) dari nilai koordinat maka akan diperoleh bit watermark yang digunakan pada tahap penyisipan watermark. Hasil tahap ini akan digunakan pada tahapan selanjutnya dari tahap ekstraksi. Verifikasi Isi Watermark Pada tahap ini, nilai bit watermark yang digunakan pada proses penyisipan akan dibandingkan dengan nilai bit watermark yang dihasilkan pada tahap ekstraksi. Apabila nilai yang dihasilkan sama, tahapan selanjutnya untuk mendapatkan nilai koordinat awal bisa dikerjakan. Apabila hasil yang dihasilkan tidak sama, kemungkinan ada kesalahan pada perubahan nilai koordinat yang dihasilkan pada proses penyisipan. Pengembalian Koordinat Peta Tahap pengembalian koordinat peta diawali dengan ekstraksi bit yang telah mengandung watermark ( β² β² ) dan mengembalikan bit tersebut ke awalnya ( ). Proses ekstraksi antara koordinat dan sama. Untuk mendapatkan koordinat awal, tahap pertama masih sama dengan yang dilakukan pada proses penyisipan yaitu dengan menghitung koordinat bilangan bulat ( β² β² ) dan koordinat bilangan desimal ( β² β² ) mengggunakan Persamaan (6). = {
( (
β²
β²
β²
β²
) = β( β² β² ) ) = ( β² β²)
β (
β²
β²
)
(6)
Keterangan : : titik verteks atau koordinat yang sudah mengandung watermark β² : nilai koordinat yang sudah mengandung watermark β² : nilai koordinat yang sudah mengandung watermark Kemudian, perbedaan selisih nilai bilangan bulat dan rata-rata nilai bilangan bulat dicari dengan Persamaan (7). β²
= {
= β²
= β
β²
β²
β
(7)
Keterangan : β² : nilai koordinat bilangan bulat yang sudah mengandung watermark dari β² β² : nilai koordinat bilangan bulat yang sudah mengandung watermark dari β² Kemudian, bit yang sudah mengandung watermark diekstraksi dengan menggunakan Persamaan (8). =
( β²)
(8)
7 Selanjutnya, dilakukan perhitungan terhadap nilai menggunakan Persamaan (9).
awal dengan
= β β
(9)
Keterangan : : nilai selisih bilangan bulat awal Kemudian, nilai awal koordinat bilangan bulat Persamaan (10). = {
= ( = (
β²
β β²
dikembalikan dengan
β) (10)
β β)
Keterangan : : nilai awal koordinat bilangan bulat dari : nilai awal koordinat bilangan bulat dari Dan akhirnya, nilai koordinat x yang awal dapat dikembalikan dengan Persamaan (11). = {
β² )β
= ( = (
(11)
β² )β
Keterangan : : nilai awal dari koordinat : nilai awal dari koordinat
Analisis Hasil Penelitian Setelah proses penyisipan dan ekstraksi dilakukan, untuk mengetahui kualitas dari teknik ini dilakukan analisis hasil penelitian melalui perhitungan root mean square error (RMSE) dan normalization correlation (NC). RMSE merupakan akar dari jumlah kuadrat antara selisih koordinat peta awal dengan koordinat hasil penyisipan yang sudah mengandung watermark. Nilai RMSE diperlukan untuk mengetahui seberapa besar distorsi yang terjadi tehadap perhitungan koordinat pada peta vektor tersebut. Nilai RMSE yang mendekati nol, menunjukkan bahwa teknik perhitungan reversible lebih baik (Niu et al.2006). Nilai RMSE dapat dihitung dengan Persamaan (12).
= ββ
(
) (
Keterangan : : verteks atau koordinat : verteks atau koordinat
)
dan dan
(12)
dari peta awal dari peta hasil watermarking
8 Sedangkan NC merupakan suatu teknik yang berguna untuk menganalisis kesamaan antara koordinat awal dengan koordinat hasil ekstraksi. Nilai dari teknik ini berkisar antara 0 sampai dengan 1. Semakin tinggi nilai NC yang dihasilkan pada teknik ini menunjukkan bahwa hasil reversible watermarking memiliki tingkat kemiripan yang sama atau tidak jauh berbeda dengan awalnya. Perhitungan NC menggunakan Persamaan (13) dengan adalah bit watermark awal dan β² adalah bit hasil watermark yang diekstrak (Ramesh dan Shanmugam 2011).
= β
| β
β²| β β²
β²
(13)
Lingkungan Pengembangan Sistem Pada penelitian ini, perangkat yang digunakan adalah sebagai berikut: ο· Perangkat lunak: Windows 7 Professional, Quantum GIS, Visual Studio 2010 ο· Perangkat keras: CPU Intel Core i3 2,10 GHz dan 4GB RAM
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil Penelitian Data yang digunakan pada penelitian ini adalah peta vektor 2D yang berbentuk shapefile dengan fitur poligon. Data watermark adalah sebuah gambar berekstensi .jpg yang nilai hash-nya dicari dengan menggunakan algoritme MD5. Gambar yang digunakan pada penelitian ini memiliki ukuran 400x601 piksel. Nilai hash yang didapatkan yaitu 932625cac9419081a92c4d6af3b5da44. Nilai ini diubah ke dalam bentuk biner sepanjang 128 bit untuk disisipkan ke dalam 1 verteks atau koordinat ( ) dari peta masing-masing 1 bit. Proses penyisipan akan dilakukan pada salah satu fitur poligon dengan syarat jumlah verteks atau koordinat yang ada didalamnya tidak kurang dari 128. Bentuk peta vektor yang akan dilakukan penyisipan dapat dilihat pada Gambar 3 yaitu data kelurahan yang terdapat di kota Bogor. Fitur poligon yang akan disisipkan watermark adalah fitur kelurahan Tanah Baru. Atribut-atribut yang terdapat pada peta kelurahan tersebut dapat dilihat pada Gambar 4.
9
Gambar 3 Peta vektor poligon untuk kelurahan kota Bogor
Gambar 4 Atribut Tabel Kelurahan Setelah dilakukan proses penyisipan, bentuk peta vektor mengalami perubahan seperti terlihat pada Gambar 5.
10
Gambar 5 Peta hasil penyisipan (Insert : Perbedaan peta awal dan peta hasil) Perubahan yang terjadi terhadap peta secara kasat mata tidak terlihat jelas. Hal ini terjadi karena penyisipan hanya dilakukan terhadap 128 verteks atau titik koordinat ( ) pertama dari fitur poligon. Akan tetapi, apabila peta tersebut diperbesar dari skala 1:7500000000 menjadi skala 1:200000000, akan terlihat bahwa terjadi pergeseran antara fitur peta awal dengan peta setelah penyisipan. Warna yang berbeda dengan warna dasar pada Gambar 5 di atas menunjukkan bahwa perubahan titik koordinat yang terjadi setelah proses penyisipan watermarking. Analisis Kualitas Hasil Setelah proses penyisipan watermark dilakukan, didapatkan koordinat baru dari fitur kelurahan Tanah Baru. Perubahan koordinat yang baru dapat dilihat pada Tabel 1. Pada penelitian ini nilai yang digunakan adalah enam. Nilai tersebut dipilih karena merupakan nilai yang paling optimal, dan algoritme berfungsi tanpa perlu kinerja komputasi yang lebih kompleks.
11 Tabel 1 Perbandingan koordinat awal dengan koordinat setelah penyisipan
701688,4999 99647 701657,6250 00003 701639,1874 98875 701605,3750 00389 701597,7500 01356 701581,8750 01197 701574,8749 98618 701574,9374 99673 701575,1249 99847 701593,0625 01302
9274364,999999 570 9274341,000000 400 9274327,000000 880 9274309,999998 640 9274303,999998 850 9274282,999999 570 9274266,000000 160 9274243,000000 670 9274244,000001 290 9274200,999999 190
701703,9374 99647 701642,1875 00003 701656,0937 47875 701588,4687 51389 701605,6875 01356 701573,9375 01197 701574,8437 48618 701573,9374 99673 701566,1249 99847 701602,0625 01302
9274376,99999857 0 9274329,00000040 0 9274335,50000288 0 9274301,49999764 0 9274314,49999785 0 9274272,49999957 0 9274273,50000116 0 9274227,00000067 0 9274266,00000129 0 9274178,99999919 0
β¦
β¦
β¦
β¦
β¦
701725,0624 99242
9272203,000000 610
701714,0624 99242
9272205,00000061 0
Tabel 1 menunjukkan adanya perubahan nilai antara koordinat awal dengan koordinat hasil penyisipan. Perubahan yang terjadi tidak melebihi nilai skala ratusan. Pengukuran terhadap kualitas dari peta menggunakan RMSE. Pengukuran ini dilakukan dengan menghitung besaran nilai distorsi antara koordinat awal dengan koordinat hasil penyisipan. Besaran nilai distorsi yang terjadi dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 2 menunjukkan bahwa nilai RMSE yang dihasilkan sebesar 0.00000113194984802269. Dengan nilai yang mendekati nol, dapat disimpulkan bahwa distorsi yang terjadi pada teknik ini dapat diterima atau secara visual tidak dapat dilihat perbedaan antara peta sebelum penyisipan dengan peta setelah penyisipan sehingga peta hasil penyisipan masih terjamin kualitasnya.
12 Tabel 2 Besaran distorsi yang terjadi pada masing-masing verteks
701688,4999 99647 701657,6250 00003 701639,1874 98875 701605,3750 00389 701597,7500 01356 701581,8750 01197 701574,8749 98618 701574,9374 99673 701575,1249 99847 701593,0625 01302
9274364,9999 99570 9274341,0000 00400 9274327,0000 00880 9274309,9999 98640 9274303,9999 98850 9274282,9999 99570 9274266,0000 00160 9274243,0000 00670 9274244,0000 01290 9274200,9999 99190
β²
β²
701703,93 7499647 701642,18 7500003 701656,09 3747875 701588,46 8751389 701605,68 7501356 701573,93 7501197 701574,84 3748618 701573,93 7499673 701566,12 4999847 701602,06 2501302
9274376,9999 98570 9274329,0000 00400 9274335,5000 02880 9274301,4999 97640 9274314,4999 97850 9274272,4999 99570 9274273,5000 01160 9274227,0000 00670 9274266,0000 01290 9274178,9999 99190
0.00000195998471464085 0.00000195999555746769 0.00000189683599123842 0.00000189684560776726 0.00000131943903402135 0.00000131944399120763 0.00000075182294887164 0.00000075182397436291 0.00000114390546387741 0.00000114390684723241
β¦
β¦
β¦
β¦
β¦
701725,0624 99242
9272203,0000 00610
701714,06 2499242
9272205,0000 00610
0.00000058515619950447
β
0.00000113194984802269
Analisis kinerja Pengukuran terhadap kinerja dari teknik reversible watermarking dengan menggunakan perhitungan NC. Nilai NC yang mendekati nilai 1 menunjukkan bahwa peta yang dihasilkan semakin memiliki tingkat kesamaan dengan peta awal, dan nilai 1 menunjukkan hasil yang identik. Kualitas kinerja dari teknik ini dapat dilihat pada Tabel 3 yang menunjukkan bahwa semua nilai koordinat dari tahap penyisipan telah berhasil dikembalikan ke koordinat awal. Tabel 3 menunjukkan bahwa nilai NC pada tiap verteks sebesar 1. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa semua koordinat yang telah disisipkan watermark dapat dikembalikan ke koordinat awal sebelum dilakukan penyisipan watermark.
13 Tabel 3 Nilai kemiripan dari koordinat awal dengan koordinat hasil ekstraksi β²
β²
701688,4999996 47 701657,6250000 03 701639,1874988 75 701605,3750003 89 701597,7500013 56 701581,8750011 97 701574,8749986 18 701574,9374996 73 701575,1249998 47 701593,0625013 02
9274364,99999 9570 9274341,00000 0400 9274327,00000 0880 9274309,99999 8640 9274303,99999 8850 9274282,99999 9570 9274266,00000 0160 9274243,00000 0670 9274244,00000 1290 9274200,99999 9190
701688,4999996 47 701657,6250000 03 701639,1874988 75 701605,3750003 89 701597,7500013 56 701581,8750011 97 701574,8749986 18 701574,9374996 73 701575,1249998 47 701593,0625013 02
9274364,99999 9570 9274341,00000 0400 9274327,00000 0880 9274309,99999 8640 9274303,99999 8850 9274282,99999 9570 9274266,00000 0160 9274243,00000 0670 9274244,00000 1290 9274200,99999 9190
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
β¦
β¦
β¦
β¦
β¦
...
701725,0624992 42
9272203,00000 0610
701725,0624992 42
9272203,00000 0610
1
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, dapat diambil kesimpulan bahwa penyisipan informasi ke dalam peta vektor dengan menggunakan reversible watermarking berhasil dilakukan berdasarkan teknik yang dikembangkan oleh Wang dan Men (2011). Teknik ini mampu mengembalikan nilai koordinat awal dari peta vektor sebelum dilakukan penyisipan watermark dan nilai bit watermark berhasil diekstraksi. Distorsi yang terjadi pada penelitian ini menunjukkan bahwa peta setelah penyisipan secara visual tidak terlihat perbedaannya dengan peta sebelum penyisipan sehingga peta hasil penyisipan masih terjamin kualitasnya.
Saran Penelitian ini masih memiliki beberapa kekurangan yang dapat diperbaiki dan dikembangkan pada penelitian selanjutnya. Salah saran itu di antaranya dengan melakukan penyisipan terhadap peta vektor dengan fitur kumpulan titik.
14
DAFTAR PUSTAKA Caldelli R, Filippini F, Becarelli R. 2010. Reversible Watermarking Techniques: An Overview and a Classification. EURASIP Journal on Information Security. Vol.2010. doi:10.1155/2010/134546. Hanifah A, Neyman SN, Sitohang B. 2013. Penggunaan Teknik Reversible Watermarking untuk Verifikasi Integritas Data pada Peta Vektor. Konferensi Nasional Informatika 2013 (KNIF). Bandung: ITB. Naskar R. 2010. Content Protection through Reversible Watermarking. India: Indian Institute of Technology. Niu XM, Shao CY, Wang XT. 2006. A Survey of Digital Vector Map Watermarking. International Journal of Innovative Computing, Information and Control. 2(6):1301-1316. Ramesh SM, Shanmugam A. 2011. Comparison and Analysis of Discrete Cosine Transform based Joint Photographic Experts Group Image Compression using Robust Watermarking Algorithm. American Journal of Applied Sciences. 8(1):63-70. Sofwan A, Budi A, Susanto T. 2006. Aplikasi Kriptografi dengan Algoritme Message Digest 5 (MD5). Transmisi. 11(1):22-27. Wang N, Men C. 2011. Reversible fragile watermarking for 2-D vector map authentication with localization. Computer-Aided Design. doi: 10.1016/j.cad.2011.11.001. Wang XT, Shao CY, Xu XG, Niu XM. 2007. Reversible data-hiding scheme for 2-D vector maps based on difference expansion. IEEE Transactions on Information Forensics and Security. 2(3):11-20. doi: 10.1109/TIFS.2007.902677. Yaqub MK, Al-Jaber A. 2006. Reversible Watermarking Using Modified Difference Expansion. International Journal of Computing & Information Sciences. 4(3):134-142. Zheng L, You F. 2009. A Fragile Digital Watermark Used to Verify the Integrity of Vector Map. IEEE Science and Technology Project of Beijing Municipal Education Commission.
15 Lampiran 1 Tampilan utama tahap penyisipan watermarking
Lampiran 2 Tampilan proses penyisipan watermark
16 Lampiran 3 Tampilan utama tahap ekstraksi
Lampiran 4 Tampilan proses ekstraksi watermark
17
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Majalengka tanggal 04 November 1989 dari Ibu Enok Yani Sumiyani, S.Pd. dan (Alm) Bapak Didi Sunardi. Penulis merupakan anak tunggal. Pada tahun 2007, penulis lulus dari Sekolah Menengah Atas (SMA) Negeri 2 Majalengka, dan pada tahun yang sama diterima di Program Diploma Institut Pertanian Bogor Program Keahlian Teknik Komputer melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB. Pada tahun 2010, penulis lulus dari Program Diploma Institut Pertanian Bogor dan melanjutkan pendidikan di Program Alih Jenis Ilmu Komputer, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, IPB.
