Abstrak —Steganography  adalah  salah  satu  bagian  dari  teknik penyembunyian  data.  Tujuan  utama  dari  steganography  adalah untuk  menjaga  orang  lain  agar  tidak  mengetahui  informasi rahasia  yang  disembunyikan.  Banyak  penelitian  yang  telah dilakukan  dalam  bidang  ini,  khususnya  steganography  dengan media  citra  digital.  Pada  penelitian  ini  akan  dilakukan penyembunyian  data  pada  audio.  Berkas  audio  yang  akan digunakan  adalah  berkas  audio  dengan  format  WAV.  Berkas audio  tersebut  memiliki  panjang  sampel  8-bit  dan  merupakan berkas audio mono atau single channel . Data yang disembunyikan pada audio merupakan berkas pesan tersembunyi berbentuk  teks.  Metode-metode  yang  diimplementasikan  untuk penyembunyian  data  pada  audio  adalah  general  reduced difference  expansion,  quad-based  general  rde,  block  overlap general  rde,  dan  quad  smoothness  general  rde.  Perangkat  lunak yang  digunakan  untuk  melakukan  penyembunyian  data diimplementasikan  dengan  menggunakan  bahasa  pemrograman Python  versi  3.6.0  dan  Anaconda.  Pengujian  dilakukan  pada empat buah berkas audio berbeda. Berkas audio yang digunakan merupakan  potongan  dari  sebuah lagu dengan panjang 94 detik. Uji  coba  dilakukan  dengan  menyisipkan  pesan  tersembunyi berupa  teks  dengan  ukuran-ukuran  yang  berbeda.  Dari  hasil analisa  uji  coba  didapatkan  bahwa  pemilihan coveraudio berpengaruh  pada  nilai  PSNR stegoaudio .  Panjang coveraudio tidak berpengaruh pada kapasitas penyisipan pesan tersembunyi. GRDE  dan  Quad-RDE  memiliki  kapasitas  penyimpanan  lebih besar  dari  metode  lainnya.  Metode  RDE  adalah  metode  yang memiliki hasil PSNR yang lebih besar dari metode lainnya.
Kata  Kunci —Steganography,  difference  expansion,  reduced difference expansion, generalized difference expansion.

## I. PENDAHULUAN
TEGANOGRAPHY  adalah  salah  satu  bagian  dari  teknik penyembunyian  data  [1].  Sebuah  informasi  rahasia dikodekan  sedemikian  rupa  sehingga  keberadaan  informasi tersebut  tidak  diketahui.  Tujuan  utama  steganography  adalah untuk  menjaga  orang  lain  agar  tidak  mengetahui  keberadaan informasi rahasia tersebut [2].
Banyak  penelitian  telah  dilakukan  dalam  bidang  ini, khususnya  steganography  dengan  media  citra  digital.  Salah satu  metode  yang  terkenal  adalah  difference  expansion  oleh Tian  [3].  Tian  menyebut  metodenya  juga  dapat  diaplikasikan pada audio dan video digital.
Pada  penelitian  ini  akan  dilakukan  penyembunyian  data
menggunakan  metode  yang  diusulkan  oleh  Holil  [4],  yaitu: general reduced difference expansion, quad-based general rde, block  overlap  general  rde,  dan  quad  smoothness  general  rde. Metode-metode  tersebut  akan  diaplikasikan  pada  audio. Diharapkan  dengan  pengaplikasian  metode-metode  tersebut dapat  menambah  metode  pengaplikasian  steganography  pada audio dan menumbuhkan semangat untuk penelitian selanjutnya.
Dikemudian  hari  penyembunyian  data  dapat  diaplikasikan pada  media  yang  lebih  beragam.  Komunikasi  data  akan semakin aman.

## II. PENELITIAN TERKAIT
Metode  difference  expansion  dan  metode  pengembangan- pengembangannya  telah  banyak  diteliti  pada  citra  digital  [3]. Penelitian ini mengacu pada literatur jurnal T. Ahmad dan M. Holil  yang  berjudul  “ Increasing  the  Performance  of Difference  Expansion-based  Steganography  when  Securing Medical Data ”. Pada [4] dilakukan pengembangan dari ke tiga metode  yang  telah  disebutkan.  Pada  penelitian  tersebut dihasilkan  tiga  metode  steganography  yang  juga  diterapkan pada citra digital.

## III. SKEMA YANG DIUSULKAN

## A. Desain Umum Perangkat Lunak
Perangkat  lunak yang dirancang untuk penelitian ini adalah perangkat  lunak  penyisipan  pesan  tersembunyi  pada  berkas audio.    Perangkat  lunak  penyisipan  pesan  terdiri  atas  dua proses,  yaitu  proses embedding dan  proses extraction .  Proses embedding adalah  proses  penyisipan  pesan  tersembunyi  ke dalam  berkas  audio.  Proses embedding memerlukan  data masukan  berupa  berkas coveraudio dan  berkas  pesan tersembunyi.  Setelah  proses embedding selesai  maka perangkat  lunak  akan  mengeluarkan  berkas stegoaudio dan berkas location map .  Proses extraction adalah  proses pengembalian pesan tersembunyi dari berkas stegoaudio . Data yang  diperlukan  proses extraction adalah  berkas  stegoaudio dan  berkas location map .  Setelah  pesan  tersembunyi dikembalikan  dari stegoaudio ,  selanjutnya  berkas stegoaudio akan  dikembalikan  ke  bentuk  semula  ( coveraudio ).  Data

## Pengembangan Metode Quad Smoothness Reduced Difference Expansion Untuk Steganography Pada Audio
Danang Adi Nugroho, Tohari Ahmad, dan Henning Titi Ciptaningtyas DepatemenTeknik Informatika, Fakultas Teknologi Informasi, Institut Teknologi Sepuluh Nopember
(ITS)
e-mail : danang13@mhs.if.its.ac.id
S
keluaran  dari  proses  extraction  adalah  berkas  audio  yang identik dengan coveraudio dan berkas pesan tersembunyi.

## B. Metode Penyisipan
Perangkat  lunak  mengaplikasikan  enam  metode  penyisipan data.  Metode-metode  tersebut  adalah  difference  expansion (DE)  [3],  reduced  difference  expansion  (RDE),  generalized reduced  difference  expansion  (GRDE),  quad-based  reduced difference  expansion  (Quad-RDE)  [4],  block  overlap  reduced difference expansion (Overlap-RDE) [4], dan quad smoothness  reduced  difference  expansion  (Quad-Smoothness- RDE)  [4].  Setiap  metode  memiliki  tahapan proses embedding dan proses extraction yang berbeda.

## C. Proses Embedding
Mulai Data processing Message processing Coveraudio Pesan Tersembunyi Array sampel audio Array bit pesan Embedding Location map Stegoaudio Stegoaudio writing Location map writing Selesai
Gambar  1.    Diagram  alir  yang  menunjukkan  alir  proses embedding pada perangkat lunak.
Secara  umum  proses embedding terdiri  dari  beberapa tahapan,  yaitu: data  processing , message  processing , embedding , stegoaudio  writing ,  dan location  map  writing . Tahap  data processing dan embedding berbeda  untuk  setiap metode.  Pada  tahap data  processing dilakukan  pemrosesan berkas coveraudio menjadi  bentuk array . Array tersebut berisikan sampel-sampel suara pada coveraudio . Bentuk array berbeda untuk setiap metode. Bentuk array dapat dilihat Tabel
1.  Pemrosesan  pesan  tersembunyi  dilakukan  pada  tahap message  processing .  Pesan  tersembunyi  diubah  menjadi bentuk  bit  sehingga  dapat  disisipkan  pada coveraudio .  Bit-bit tersebut disimpan dalam array satu dimensi. Setelah itu, bit-bit pesan tersembunyi disisipkan pada sampel-sampel coveraudio . Location map dikumpulkan sejalan dengan proses embedding . Setelah  proses embedding selesai  maka  tahap  selanjutnya adalah stegoaudio writing , dan location map writing . Sampel- sampel coveraudio yang  telah  diubah  akan  ditulis  menjadi berkas stegoaudio . Location  map ditulis  menjadi  berkas location  map .  Diagram  alir  proses embedding dapat  dilihat pada Gambar 1.

## D. Proses Extraction
Mulai Data processing Location map processing Stegoaudio Location Map Array sampel audio Location map Extraction Pesan tersembunyi Audio yang kembali Recovered audio writing
Penulisan pesan tersembunyi Selesai
Gambar  2.    Diagram  alir  yang  menunjukkan  alir  proses extraction pada perangkat lunak.
Tahap-tahap  proses extraction yaitu: data processing , location map processing , extraction , recovered audio writing , dan penulisan pesan tersembunyi. Pada tahap data processing , stegoaudio diproses  menjadi array yang  berisikan  sampel- sampel stegoaudio . Bentuk array juga dapat dilihat pada Tabel 1.  Berkas location map diproses  dalam  tahap location map processing . Location map diperlukan  agar stegoaudio dapat dikembalikan seperti semula. Setelah proses extraction selesai, dilakukan penulisan berkas audio yang telah dikembalikan dan penulisan  berkas  pesan  tersembunyi.  Masing-masing  pada
tahap recovered audio writing dan  tahap  penulisan  pesan tersembunyi. Diagram alir proses extraction dapat dilihat pada Gambar 2.
Tabel 1. Bentuk array pada data processing . Array ini digunakan untuk memudahkan proses embedding dan extraction .
Metode Bentuk Array DE (n, 2) RDE (n, 2) GRDE (n, 4) Quad-RDE (n, 4) Overlap-RDE (n, 1) Quad-Smoothness-RDE (n, 4, 4)

## E. Antarmuka
Gambar 3.  Antarmuka ui yang merupakan antarmuka utama perangkat lunak yang  berisi  tombol-tombol  yang  menghubungkan  dengan  proses-proses terkait.
Pada penelitian ini dibuat antarmuka untuk perangkat lunak yang  dikembangkan.  Antarmuka  utama  dapat  dilihat  pada Gambar  3.  Proses-proses  utama  perangkat  lunak  dapat dijalankan pada antarmuka ini.
Setelah  penyisipan  selesai,  akan  keluar  antarmuka finishdialog yang dapat dilihat pada Gambar 4. Grafik sampel audio  dari coveraudio dan stegoaudio dapat  dilihat  pada antarmuka  ini.  Pada  antarmuka  ini  dapat  juga  dilihat  hasil perhitungan PSNR yang  merupakan  nilai  beda  antar coveraudio dan stegoaudio .
Gambar  4.    Antarmuka finishdialog yang  menggunakan  pustaka matplotlib.pyplot yang digunakan untuk membuat grafik. Terdapat juga nilai psnr antara coveraudio dan stegoaudio
Setelah  proses  pengambilan  data  ( extraction ),  akan  keluar antarmuka hashform yang  dapat  dilihat  pada  Gambar  5.  Pada antarmuka ini dapat dihitung nilai hash yang dapat digunakan untuk  mencocokkan  audio  yang  telah  dikembalikan  dengan coveraudio .
Gambar  5.  Antarmuka hashform yang menampilkan hasil fungsi hash kedua audio masukan.

## F. Data Pengujian
Data  pengujian  yang  digunakan  untuk  uji  coba  perangkat lunak  penyisipan  pesan  tersembunyi  adalah  berkas  audio dengan  format  .wav  dan  mempunyai  kedalaman  8-bit,  berkas pesan tersembunyi dengan format .txt.
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
Metode-metode  penyembunyian  pesan  tersembunyi  pada berkas  audio diuji dengan memperhatikan kualitas stegoaudio dan  kapasitas coveraudio .  Beberapa  skenario  uji  coba  akan
dilakukan  dengan  membandingkan PSNR pada  berkas-berkas coveraudio dengan  ukuran  berkas  tersembunyi  yang  berbeda- beda. Skenario-skenario uji coba dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2.
Skenario-skenario uji coba. Skenario Ukuran Berkas Metode Bentuk Array Uji Coba 1 25 kb DE (n, 2) Uji Coba 2 50 kb RDE (n, 2) Uji Coba 3 100 kb GRDE (n, 4) Uji Coba 4 200 kb Quad-RDE (n, 4) Uji Coba 5 Kapasitas maksimal coveraudio Overlap-RDE (n, 1)

## A. Performa Metode yang Diimplementasikan
Gambar  6.  Grafik PSNR tiap metode penyisipan data.
Pada  Gambar  6  dapat  dilihat  hasil PSNR tiap  metode  pada Uji  Coba  5.  Uji  Coba  5  memiliki  hasil PSNR paling  kecil  di antara  semua  skenario  uji  coba.  Metode  RDE  menghasilkan rata-rata nilai PSNR paling besar dibandingkan metode lain.

## B. Kapasitas Penyisipan Data
Gambar 7.  Grafik kapasitas tiap metode penyisipan data.
Kapasitas  dari  tiap  metode  penyisipan  didapatkan  dari  Uji Coba  5  yang  dapat  dilihat  pada  Gambar  7.  Nilai  kapasitas didapatkan dari hasil penyisipan penuh coveraudio .

## V. KESIMPULAN
Dari  skenario-skenario  uji  coba  yang  telah  dilakukan didapatkan  bahwa  metode-metode  yang  diajukan  dapat diimplementasikan  dengan  berhasil.  Semua  metode  dapat diimplementasikan ke semua coveraudio . Pemilihan
coveraudio berpengaruh  pada  nilai  PSNR stegoaudio. C overaudio yang  memiliki  grafik  sampel  yang  halus  dan perbedaan antar sampelnya sedikit dapat memiliki nilai PSNR yang  besar.  Panjang coveraudio tidak  berpengaruh  pada kapasitas penyisipan pesan tersembunyi. Kapasitas penyimpanan  dipengaruhi  oleh  metode  penyisipan  pesan tersembunyi.  GRDE  dan  Quad-RDE  memiliki  kapasitas penyimpanan  lebih  besar  dari  metode  lainnya.  Metode  RDE adalah metode yang memiliki hasil PSNR yang lebih besar dari metode  lain.  Nilai PSNR metode  ini  memiliki  rata-rata  paling besar  dibanding  metode  lain.  Metode  ini  dapat  menghasilkan nilai PSNR paling  besar  pada  penyisipan  pesan  tersembunyi secara penuh.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] M. G. K. F. A. P. Petitcolas, R. J. Anderson, “Information hiding-a survey,” in Proc. IEEE , 1999, pp. 1062–1078. [2] M. Z. I. S. M. M. Amin, M. Salleh, S. Ibrahim, M. R. Katmin, “No
Title,”  in 4th  National  Conference  of  Telecommunication
Technology , 2003, pp. 21–25. [3] J. Tian, “Reversible data embedding using a difference expansion,”
IEEE Trans. Circuits Syst , vol. 13, no. 8, pp. 890–896, 2003.
[4] T.  A.  dan  M.  Holil,  “Increasing  the  Performance  of  Difference Expansion-based  Steganography  when  Securing  Medical  Data,” Smart Comput. Rev , vol. 4, no. 4, pp. 322–397, 2014.