## Jurnal Ilmiah Teknologi Informasi Asia
Vol.14, No.2, Tahun 2020 ISSN: 2580-8397 (O); 0852-730X (P)
Implementasi Teknik Watermarking Menggunakan Metode Discrete Wavelet Transform (DWT) dan Singular Value Decomposition (SVD) pada Citra Digital
Verryna Adzillatul Fathiha Universitas Negeri Surabaya verrynafathiha@mhs.unesa.ac.id
ABSTRAK . Watermarking merupakan teknik penyembunyian data/informasi kedalam suatu citra digital yang tidak kasat mata atau tidak dapat diketahui secara visual. Penyembunyian data/informasi kedalam citra tersebut bersifat rahasia. Karena tahan terhadap proses digitalisasi, teknik watermarking dapat digunakan untuk melindungi kepemilikan suatu citra digital. Ada  tiga  kriteria  yang  harus  diperhatikan  dalam watermarking pada  citra  digital,  diantaranya  adalah security , impreceptibily ,  dan robustness .  Pada  tugas  Penulisan  Karya  Ilmiah  (PI)  ini  dibuat  suatu  program watermarking menggunakan metode Discrete Wavelet Transform (DWT) dan Singular Value Decomposition (SVD) yang kemudian juga akan  dipaparkan bagaimana  cara  menggunakan program watermarking yang telah dibuat.  Keunggulan dari program  ini citra  yang  digunakan  dalam  program watermarking ini  dapat  berupa  citra  berwarna  maupun  citra grayscale .  Program watermarking ini dibuat menggunakan bahasa pemrograman C++ melalui aplikasi Matlab
Kata Kunci
: Wateramarking , Singular Value Decomposition (SVD), Discrete Wavelet Transform (DWT), Matlab, Bahasa Pemrograman C++.
ABTRACT. Watermarking is a technique of hiding data / information into a digital image that cannot be known visually. Hiding data / information into the image is confidential. Because it is resistant to the digitization process, watermarking techniques can be used to protect the ownership of a digital image. There are three criteria that must be considered in watermarking  digital images,  including  security,  imperceptibility,  and robustness.  In this Scientific  Paper  Writing  (PI) task,  a  watermarking  program  was  created  using  the  Discrete  Wavelet  Transform  (DWT)  and  Singular  Value Decomposition (SVD) methods which will then explain how to use the watermarking program that has been made. The advantage of this program is that the images used in this watermarking program  can be in the form of color images or grayscale images. This watermarking program was created using the C ++ programming language through the Matlab application
Keywords: Wateramarking , Singular Value  Decomposition (SVD), Discrete Wavelet Transform (DWT), Matlab, C++ Programming.

## 1. PENDAHULUAN
Perkembangan ilmu teknologi yang sangat pesat terutama dibidang informasi memiliki manfaat yang sangat besar bagi masyarakat. Semua data-data multimedia seperti citra, video maupun audio yang disajikan dalam  bentuk  digital  telah  mudah  diakses  atau  didapatkan  melalui  internet.  Perlu  diketahui  bahwa perkembangan ilmu teknologi dibidang informasi ini tidak hanya memberikan dampak positif saja, kemudahan dalam  mengakses,  meyimpan  ataupun  menggandakan  suatu  data  multimedia  (citra,  video  atau  audio)  yang diperoleh  dari  internet  dapat  menyebabkan  terjadinya  pelanggaran-pelanggaran  terhadap  suatu  hak kepemilikan  dari  suatu  data  multimedia  tersebut.  Sehingga,  terkadang  keaslian  dari  data  multimedia  (citra, video atau audio)  tersebut tidak lagi terjaga dikarenakan setiap orang dapat mengolah kembali dan mengubah informasi-informasi  yang  ada  dalam  suatu  citra,  video  atau  audio  digital  tersebut  dengan  mudah  dan membagikannya  atau  mengunggahnya  kembali  di  internet.  Untuk  itu  perlu  adanya  perlindungan  hak kepemilikan dalam dunia informasi agar meminimalisir terjadinya plagiasi.
Citra digital merupakan suatu data multimedia yang paling sering digunakan. Oleh karna itu terjadinya plagiasi terhadap suatu citra digital sangat sering sekali ditemukan. Untuk menjaga hak kepemilikan dari suatu citra digital dibutuhkan metode pemberian tanda didalam citra digital.  Proses pengamanan terhadap suatu citra digital  disebut  dengan image  security [1] . Salah  satu  metode  pengamanan  tersebut  yaitu watermarking . Watermarking merupakan  suatu  teknik  penyembunyian  data/informasi  rahasia  kedalam  citra  digital  baik berupa  logo,  teks  ataupun  citra  lain  yang  menginformasikan  sang  pemilik  citra  digital  tanpa  merusak  citra digital asli sehingga tetap terlihat seperti citra digital aslinya. Teknik penyembunyian data/informasi ini bersifat rahasia. Orang lain tidak akan menyadari bahwa didalam citra digital tersebut tertanam suatu data/informasi dari pemilik citra digital.
Watermarking terdiri dari dua proses yaitu proses embedding dan proses Ekstraction Embedding . Pada proses embedding disini dilakukan suatu proses penyisipan informasi dari sang pemilik citra. Kemudian pada proses ekstraction embedding dilakukan  suatu proses pengambilan  informasi  yang ada didalam citra digital yang telah ter watermark [2] Singular  Value  Decomposition (SVD)  merupakan  salah  satu  teknik  dalam  aljabar  linear  yang memiliki banyak sekali fungsi dalam pengolahan suatu citra digital dan bidang pemrosesan sinyal. SVD juga merupakan  suatu  teknik  yang  handal  dalam  melakukan  analisis  dan  komputasi  matriks  dengan  cara mengekspos struktur geometrinya sehingga bisa dilihat beberapa properti penting dari matriks tersebut. Dalam proses pembuatan watermarking ini diperlukannya metode SVD karena SVD memiliki beberapa sifat unggul yang dapat membantu proses watermarking yaitu nilai-nilai singular dari suatu citra memiliki stabilitas yang baik  dan  nilai-nilai  singular  mewakili  sifat  intrinsik  citra  [3].  Adapun  tujuan  utama  dari  SVD  yaitu mendekomposisi sebuah matrik rectangular kedalam dua matrik orthogonal dan satu matrik diagonal. Discrete Wavelet Transform (DWT) merupakan teknik yang dapat menghasilkan koefisien keluaran dari highpass dan lowpass  filter .  Dengan  menggunakan  koefisien  DWT  tersebut    citra  asli  dapat  direkontruksi.  Proses  dari rekontruksi tersebut disebut dengan Inverse Discrete Wavelet Transform (IDWT). Dalam pembuatan program watermarking kali  ini  akan  digunakana  metode Discrete  Wavelet  Transform (DWT)  dan Singular  Value Decomposition (SVD) yang akan  menghasilkan suatu citra terwatermark yang tahan terhadap serangan atau proses-proses digitalisasi seperti noising , blurring , cropping dan lain-lain).

## 2. METODE PENELITIAN
A. Penyisipan Watermark
Dalam program watermarking ini, akan disisipkan suatu citra yang digunakan sebagai citra watermark kedalam suatu citra asli agar citra asli tersebut terlindungi hak ciptanya. Berikut merupakan tahapan drai penyisipan citra watermark tersebut.
1. Memilih citra asli yang akan disisipi oleh citra watermark.
2. Memilih citra watermark.
3. Digitalisasi citra agar citra terbaca oleh computer/laptop.
4. Menganalisis citra menggunakan Singlar Value Decomposition (SVD) sebagai metode Watermark.
B. Alur Penyisipan Watermark dan Ekstraksi
C. Flowchart Aplikasi Watermarking Penyisipan Ekstraksi Citra Watermark Ekstraksi Gangguan Citra Asli Watermark hasil Ekstraksi Program Watermark Menu Program Watermark Hint Insert
Watermark Extract Watermark

## D. Desain Program
Langkah pertama dalam membuat program watermarking ialah memulai membuka program Matlab
Gambar 1 . Tampilan Matlab
Setelah terbuka, pada command window diketik “guide” untuk membuat gui program watermarking.
Gambar2 . Membuat Gui
Membuat tampilan program watermarking.
Gambar 4 . Tampilan Gui Kedua
Gambar 5 . Tampilan Gui Ketiga
Gambar  6 . Tampilan Gui Keempat

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Tampilan Menu Program
Pada program ini user akan diberikan tampilan menu utama beserta pilihan yang dapat dipilih oleh user.
Gambar 7 . Hasil Tampilan Awal
B. Tampilan Menu Hint Saat user memilih menu “Hint” akan muncul tampilan sebagai berikut.
Gambar 8 . Hasil Tampilan Menu Hint Pada  pilihan  “Hint”  user  akan  diberikan  pemberitahuan  bahwa  program  hanya  dapat  dijalankan dengan menginputkan gambar yang bermatriks persegi.
C. Tampilan Menu Insert Watermark Saat user memilih menu “ Insert Watermark ” akan muncul tampilan sebagai berikut.
Gambar 9 . Tampilan Menu Insert Watermark Pada  menu  “ Insert  Watermark ”,  pada  menu  ini  user  dapat  mewatermark  image  yang  diinginkan dengan  menginputkan  gambar  yang  akan  di  watermark,  dan  menginputkan  gambar  yang  akan  dijadikan watermark.  Setelah  menginputkan  gambar,  langkah  selanjutnya  user  menekan  tombol  “Watermark”  maka program akan menghasilkan gambar yang telah terwatermark.
D. Tampilan Menu Extract Watermark
Saat user memilih menu “Extract Watermark” akan muncul tampilan sebagai berikut.
Gambar 10 . Tampilan Menu Extract Watermark Pada menu  “Watermarking”, citra yang telah terwatermark dapat  dapat  di crop, di blur, dan rotate sesuai keinginan user.

## E. Pembahasan
Pada penelitian kami  membuat sebuah program watermark dengan  menggunakan software Matlab. Hasil penelitian dari program kami yaitu berupa program “Implementasi Tenknik Watermarking Menggunakan Metode Discrete Wavelet Transform (DWT) dan Singular Value Decomposition (SVD) pada Citra Digital”. Program ini merupakan suatu program yang dibuat untuk membantu para pemilik suatu karya cipta yang berupa citra digital dalam melindungi hasil karyanya agar tidak diakui oleh orang lain. Dalam program ini, citra asli akan disisipkan  identitas dari  sang pemilik citra tanpa  mengubah  bentuk atau warna dari citra asli  tersebut. Dangan  demikian  hanya  sang  pemilik  citralah  yang  dapat  mengetahui  citra  tersebut  adalah  miliknya  atau bukan. Program  “Implementasi Tenknik Watermarking Menggunakan Metode Discrete Wavelet Transform (DWT) dan Singular Value Decomposition (SVD) pada Citra Digital” ini dibuat dengan bahasa pemrograman C++ melalui aplikasi Matlab . Metode yang digunakan pada Program watermarking ini yaitu metode Discrete Wavelet Transform (DWT) dan Singular Value Decomposition (SVD). Dipilihnya SVD sebagai metode dalam pembuatan  program  ini  dikarenakan  dalam  sudut  pandang  pengolahan  citra, singular  value dari  suatu  citra memiliki stabilitas yang baik, dimana ketika ada sedikit gangguan yang diberikan pada citra tersebut, singular value tidak berubah secara signifikan. Kemudian kuntungan lainnya adalah ukuran matriks dari transformasi metode  SVD  tidak  tetap  dan  dapat  berupa  persegi  atau  lingkaran.  Kemudian singular  value mengandung informasi  properti  persamaan  linear  citra/gambar.  Kemudian  juga  digunakannya  metode Discrete  Wavelet Transform (DWT) karena Discrete Wavelet Transform (DWT) merupakan teknik  yang dapat  menghasilkan koefisien keluaran dari highpass dan lowpass filter . Dengan menggunakan koefisien DWT tersebut  citra asli dapat  direkontruksi.  Proses  dari  rekontruksi  tersebut  disebut  dengan Inverse  Discrete  Wavelet  Transform (IDWT)
Algoritma yang digunakan dalam program ini adalah algoritma yang diusulkan Ruizhen Liu dan Tieniu Tan.  Yaitu  dengan  menjumlahkan  secara  langsung  antara  citra  watermark  pada  intensitas  tertentu  dengan matriks  diagonal  hasil  dekomposisi  SVD  dari  citra  pembawa.  Berikut  merupakan  hasil  dari  program watermarking yang telah kami buat.
 Citra Asli
 Citra Watermark
Gambar 12 . Tampilan citra watermark
 Citra Terwatermark
Gambar 13 . Tampilan citra terwatermark
 Citra Ekstrak
Gambar 14 . Tampilan citra ekstrak
 Ketika citra terwatermark di crop , blur dan rotasi maka citra terwatermark yang diesktrak akan berupa sebagai berikut.
Gambar 14 . Tampilan citra ekstrak yang diberi gangguan
Citra  yang  ter- watermark ,  ketika  diberi  gangguan  seperti crop ,  blur  dan  rotasi  akan  tidak  akan mempengaruhi atau menghilangkan identitas atau data/informasi yang telah disisipkan ke dalam citra asli.

## 4.KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Watermarking merupakan  cara  untuk  menyisipkan  watermark atau  proses  penambahan  kode  secara permanen ke dalam citra digital  yang  ingin dilindungi  hak ciptanya dengan tidak  merusak citra aslinya dan tahan terhadap serangan. Program watermark ini merupakan suatu program yang dibuat untuk membantu para pemilik  suatu  karya  cipta  yang  berupa  citra  digital  dalam  melindungi  hasil  karyanya  agar tidak  diakui  oleh orang lain. Program ini menggunakan metode Discrete Wavelet Transform (DWT) dan SVD ( Singular Value Decomposition ) dengan menggunakan software Matlab. Pada program ini citra digital yang digunakan dapat berupa citra berwarna ataupun citra grayscale. Dalam program ini juga diberikan gangguan-gangguan seperti crop , blur , dan rotate citra yang telah ter watermark . Kemudain terdapat button ekstraksi pada gambar  yang telah di crop , blur dan rotate . Setelah dilakukan percobaan dalam program watermarking ini diperoleh hasil bahwa ketika citra ter- watermark diberi  gangguan  seperti crop , blur dan rotate ,  tidak  akan  mempengaruhi  atau  menghilangkan identitas atau data/informasi yang telah disisipkan ke dalam citra asli. Sehingga program watermarking yang dibuat dengan menggunakan metode Discrete Wavelet Tranform (DWT) dan Singular Value Decomposition (SVD) ini memiliki ketahanan yang cukup kuat dari gangguan-gangguan yang dibuat.
B. Saran
Diharapkan  masyarakat  Indonesia  lebih  memiliki  rasa  ingin  tahu  untuk  mempelajari  program- program,  seperti  Matlab  yang  sangat  bermanfaat  untuk  kemajuan  bangsa  Indonesia  dalam  hal  Teknologi. Selain itu, program-program tersebut juga memudahkan masyarakat untuk melakukan aktivitas sehari-hari.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] K. Kurniawan, I. A. Siradjuddin, and A. Muntasa, “Keamanan Citra Dengan Watermarking Menggunakan Pengembangan Algoritma Least Significant Bit,” J. Inform. , vol. 13, no. 1, pp. 9–14, 2016.
[2] P. Jain and U. Ghanekar, “Robust watermarking technique for textured images,” Procedia Comput. Sci. , vol. 125, no. 2009, pp. 179–186, 2018.
[3] R. S. Run, S. J. Horng, J. L. Lai, T. W. Kao, and R. J. Chen, “An improved SVD-based watermarking technique for copyright protection,” Expert Syst. Appl. , vol. 39, no. 1, pp. 673–689, 2012.
[4] S. L. Jia, “A novel blind color images watermarking based on SVD,” Optik (Stuttg). , vol. 125, no. 12, pp. 2868–2874, 2014.
[5] M. Sreerama Murty, D. Veeraiah, and A. Srinivas Rao, “Digital Signature and Watermark Methods For Image Authentication using Cryptography Analysis,” Signal Image Process.  An Int. J. , vol. 2, no. 2, pp. 170–179, 2011.
[6] L. Machbubah, D. Soetrisno, M. I. Komp, J. Matematika, F. Matematika, and P. Alam, “Watermarking dengan Metode Dekomposisi Nilai Singular pada Citra Digital,” J. Sains Dan Seni Pomits , vol. 1, no. 1, pp. 1–6, 2014.
[7] M. Ruswiansari, A. Novianti, T. Informatika, and T. Elektro, “Implementasi Discrete Wavelet Transform ( Dwt ) Dan Singular Value Decomposition ( Svd ) Pada Image Watermarking Implementation Discrete Wavelet Transform ( Dwt ) and Singular Value Decomposition ( Svd ),” pp. 249–259, 2016.
[8] R. Agustina and R. A. Asmara, “Penyisipan Watermark Menggunakan Metode Discrete,” pp. 29–34, 2004.
[9] A. R. Hakim, “Universitas Indonesia Analisa Perbandingan Watermarking Image Menggunakan Discrete Wavelet Transform Analisa Perbandingan Watermarking Image Menggunakan Discrete Wavelet Transform,” 2012.
https://www.mathworks.com/help/images/ref/imcrop.html (diakses pada tanggal 1 Mei 2017, Pukul 20.00 WIB).
http://www.academia.edu/11385889/Membuat_efek_Blur_invers_crop_dan_Rotate_Pada_Matlab_Praktikum _Pengolahan_Citra_Digital (diakses pada tanggal 1 Mei 2017, Pukul 20.06 WIB).