IMPLEMENTASI BOOSTED STEGANOGRAPHY SCHEME DENGAN PRAPROSES CITRA MENGGUNAKAN HISTOGRAM EQUALIZATION PRESENTASI TUGAS AKHIR – KI091391 Penyusun Tugas Akhir : Fitra Arifiansyah (NRP : 5107.100.051) Dosen Pembimbing : Dr. Nanik Suciati, S.Kom., M.Kom. Arya Yudhi W., S.Kom., M.Kom.
33
Embed
IMPLEMENTASI BOOSTED STEGANOGRAPHY SCHEME … · kontras dari citra akan tergradasi setelah proses HE • Dalam HE warna abu- abu (diantara warna hitam dan putih) akan ... RUMUS-RUMUS
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
IMPLEMENTASI BOOSTED STEGANOGRAPHY SCHEME DENGAN PRAPROSES CITRA MENGGUNAKAN
HISTOGRAM EQUALIZATION
PRESENTASI TUGAS AKHIR – KI091391
Penyusun Tugas Akhir : Fitra Arifiansyah
(NRP : 5107.100.051)
Dosen Pembimbing : Dr. Nanik Suciati, S.Kom., M.Kom.
Arya Yudhi W., S.Kom., M.Kom.
LATAR BELAKANG
• Steganografi adalah sebuah seni dan ilmu untuk menyembunyikan sebuah pesan atau data secara rahasia dimana hanya pengirim dan penerima saja yang dapat menerjemahkannya.
• Steganografi memerlukan peningkatkan kapasitas penyisipan dari citra untuk mengurangi resiko terdeteksinya pesan pada citra stego Oleh karena itu digunakan Boosted Steganography Scheme (BSS).
• BSS memiliki 2 tahap dimulai dengan tahap praproses kemudian diikuti dengan tahap penyisipan pesan.
• Tugas akhir ini akan mengimplementasikan metode HE pada tahap praproses BSS
• Metode steganografi yang digunakan untuk melakukan penyisipan pesan adalah PQ steganografi.
RUMUSAN MASALAH
1. Bagaimana mengimplementasikan metode PQ pada steganografi ?
2. Bagaimana mengimplementasikan metode HE pada praproses BSS ?
3. Bagaimana mengevaluasi performance BSS menggunakan HE pada tahap praproses ?
BATASAN MASALAH
1. Implementasi Tugas Akhir ini menggunakan perangkat lunak Matlab.
2. Citra yang digunakan adalah citra grayscale. 3. Data yang disisipkan ke dalam citra berupa data random biner. 4. Citra yang digunakan adalah citra dengan ekstensi *.jpeg
karena fungsi DCT pada steganografi hanya dapat bekerja pada ekstensi jpeg.
TUJUAN
1. Mengimplementasikan PQ steganografi dengan menggunakan metode HE pada tahap praproses BSS
2. Mengevaluasi performance BSS menggunakan HE pada tahap praproses.
GAMBARAN UMUM BSS
Citra
Citra stego
Praproses
Kompresi citra
Penyisipan pesan
PERTURBED QUANTIZATION STEGANOGRAPHY
• Metode steganografi yang dipilih untuk meyisipikan pesan
• Hanya digunakan untuk citra grayscale
• Ada 2 tahapan : kompresi dan penyisipan pesan. Tahap kompresi digunakan untuk merubah citra menjadi koefisien kuantisasi. Pada tahap penyisipan dilakukan penghitungan kapasitas penyisipan pesan dari citra kemudian menyisipkan pesan ke dalam citra
GAMBARAN UMUM PQ STEGANOGRAFI
Citra hasil praproses
Dekompresi
Kompresi citra (menggunakan q1)
Dekompresi
Kompresi citra (menggunakan q2)
Hitung kapasitas maksimal pesan
Sisipkan pesan encode pesan
Citra stego
KOMPRESI
• Tahapan kompresi citra : 1. citra dibagi menjadi 8x8 blok 2. Menghitung nilai DCT dari masing-masing blok 3. Hasil penghitungan langkah 2 dibagi dengan matriks
kuantisasi 4. Menghasilkan koefisien kuantisasi (Dij)
PENYISIPAN PESAN
• Sebelum melakukan penyisipan pesan harus terlebih dahulu mengetahui panjang maksimal pesan yang dapat disisipkan ke dalam citra.
• Langkah-langkah penghitungan panjang maksimal pesan adalah: – Menghitung probabilitas random matriks biner – Menghitung nilai Hpos dan Hneg – Menghitung panjang maksimal dari pesan
• Setelah mengetahui panjang maksimal pesan, maka dihitung pasangan matriks yang berkontribusi dengan menghitung GCD dari q1 dan q2 (matriks kuantisasi 1 dan 2)
PENYISIPAN PESAN
• Langkah selanjutnya adalah melakukan encode pesan, yaitu dengan : – Menentukan letas pesan yang akan disisipkan – Pesan yang diencode adalah yang bernilai tidak sama
dengan 0 • Setelah pesan disisipkan maka dilakukan proses dekompresi
untuk merubah nilai dari koefisien kuantisasi menjadi intensitas piksel (nilai citra).
• Dilakukan kompresi lagi dengan matriks kuantisasi kedua (bernilai lebih kecil daripada matriks kuantisasi pertama)
PRAPROSES CITRA
• Praproses merupakan bagian penting dalam BSS. • Metode praproses akan membandingkan antara Histogram
Equalization (HE) dengan Successive Mean Quantization Transform (SMQT).
HISTOGRAM EQUALIZATION
• Metode praproses yang populer dalam contrast enhancement • HE meningkatkan kontras dari suatu citra dengan
mentransformasikan piksel-piksel dari setiap gambar sehingga menghasilkan output berupa histogram yang terdistribusi dalam beberapa tingkat keabuan.
SUCCESSIVE MEAN QUANTIZATION TRANSFORM
• SMQT adalah salah satu metode yang digunakan untuk perbaikan citra grayscale.
• Perbaikan citra yang digunakan ini adalah dengan mengubah komposisi nilai keabuannya berdasarkan nilai rata-rata dari intensitas piksel pada citra.
• Metode SMQT merupakan proses perbaikan citra dengan menggunakan struktur penyelesaian berbentuk binary tree. Struktur binary tree digunakan karena pada tiap tahap dilakukan pemrosesan yang bercabang
SKENARIO UJI COBA
• Uji coba yang pertama yaitu citra berdasarkan 4 kelompok kategori, dilakukan penyisipan pesan tanpa melakukan praproses.
• Uji coba yang kedua yaitu melakukan praproses terhadap citra, baru kemudian melakukan penyisipan pesan. Praproses dalam uji coba ini dibagi menjadi dua tahap, yaitu praproses menggunakan HE dan praproses menggunakan SMQT.
• Uji coba yang ketiga yaitu melakukan penyisipan dengan pesan yang melebihi kapasitas citra tanpa praproses. Dalam uji coba ini dilakukan 3 kali percobaan, yaitu dengan menyisipkan 2 kali kapasitas penyisipan maksimal dari citra tanpa praproses. Kemudian 3 kali kapasitas maksimal dan 4 kali
UJI COBA 1
• Uji coba ini bertujuan untuk mengetahui besar kapasitas penyisipan dari citra tanpa melakukan praproses.
• Melakukan penyisipan pesan tanpa praproses • Akan disisipkan pesan sebesar panjang maksimal pesan yang
dapat disisipkan
UJI COBA 1
• Hasil uji coba 1 pada citra :
Citra low2.jpg hasil penyisipan tanpa praproses
Citra high2.jpg hasil penyisipan tanpa praproses
Citra comb3.jpg hasil penyisipan tanpa praproses
Citra asli
444 bits Kapasitas penyisipan
1117 bits Kapasitas penyisipan
1469 bits Kapasitas penyisipan
UJI COBA 2
• Uji coba ini bertujuan mengetahui besarnya kapasitas penyisipan dari citra setelah melakukan praproses pada citra untuk dibandingkan dengan hasil pada uji coba 1.
• Melakukan penyisipan pesan dengan didahului praproses • Panjang maksimal pesan sama dengan panjang maksimal
kapasitas penyisipan • Praproses dilakukan dengan metode HE atau SMQT
UJI COBA 2
• Hasil uji coba 2 pada citra menggunakan HE :
Citra asli
444 bits Kapasitas penyisipan
1117 bits Kapasitas penyisipan
1469 bits Kapasitas penyisipan
Citra hasil praproses
1317 bits Kapasitas penyisipan
1705 bits Kapasitas penyisipan
1698 bits Kapasitas penyisipan
UJI COBA 2
• Hasil uji coba 2 pada citra menggunakan SMQT :
Citra asli
444 bits Kapasitas penyisipan
1117 bits Kapasitas penyisipan
1469 bits Kapasitas penyisipan
Citra hasil praproses
602 bits Kapasitas penyisipan
1332 bits Kapasitas penyisipan
1367 bits Kapasitas penyisipan
UJI COBA 3
• Uji coba ini bertujuan mengetahui tingkat kekuatan dari algoritma yang digunakan.
• Menyisipkan pesan sebanyak 2x kapasitas penyisipan maksimal
UJI COBA 3
• Hasil uji coba 3 pada citra :
Citra asli
444 bits Kapasitas penyisipan
1117 bits Kapasitas penyisipan
1469 bits Kapasitas penyisipan
Citra hasil praproses
888 bits Pesan yang disisipkan
2234bits Pesan yang disisipkan
2938 bits Pesan yang disisipkan
KESIMPULAN
• Steganografi dengan praproses akan meningkatkan kapasitas penyisipan dari citra dibandingkan dengan steganografi tanpa praproses.
• Praproses dengan metode HE lebih baik kemampuannya dalam meningkatkan kapasitas penyisipan dari citra dibandingkan dengan metode SMQT.
• Dengan memasukkan pesan yang melebihi kapasitas penyisipan dari citra akan menyebabkan rusaknya citra asli.
KATEGORI CITRA UJI COBA
• Ada 4 kelompok citra : 1. Citra low (sederhana ) citra dengan detail dan edge yang sedikit 2. Citra kompleks (high) citra dengan detail rumit dan banyak edge 3. Citra combine gabungan dari citra sederhana dan citra kompleks,
background citra low dan 2 buah foreground citra high berukuran kecil 4. Citra full frame ada border, background citra low dan foreground citra high
• Ukuran citra 240x180 • Hanya ekstensi *.jpg saja karena fungsi DCT yang dipakai pada
tahap kompresi hanya bisa untuk ekstensi tersebut
HE
• Histeq dapat merubah tampilan citra secara visual karena HE menghasilkan citra yang lebih terang dibandingkan citra asli dan kontras dari citra akan tergradasi setelah proses HE
• Dalam HE warna abu-abu (diantara warna hitam dan putih) akan tergradasi dalam hal ini bisa menyebabkan kerusakan secara visual
• Sumber : Preserving Brightness in Histogram Equalization Based Contrast Enhancement Techniques. Ramli, Soong-der Chen and Abd. Rahman. s.l. : Science Direct, 2004.
• Besarnya kerusakan citra didapatkan dari perhitungan selisih intensitas piksel citra yg telah rusak dengan citra asli. Kemudian hasilnya dijumlahkan keseluruhan selisih dari intensitas piksel tersebut. Hasilnya dibagi dengan panjang x lebar citra yaitu 240x180.
RUMUS-RUMUS
Kompresi
Hitung kapasitas penyisipan
DCT
Probabilitas
hneg
hpos
Max cap
Penyisipan pesan
Contrib pair
RUMUS-RUMUS
Peletakan pesan
Encode pesan dari pasangan matriks yang berkontribusi
Histeq
Menggunakan fungsi ‘Histeq’ pada matlab
RUMUS-RUMUS
SMQT
RUMUS-RUMUS
DECODE
• Tahapan terakhir dalam proses penyisipan pesan adalah proses pengecekan pesan yaitu proses decode. Langkah-langkah untuk melakukan decoding ditunjukkan oleh diagram alir pada Gambar 3.7. Untuk melakukan decoding, pertama-tama penerima pesan membentuk vektor b’i = Parity(yi’) dan kemudian dikalikan dengan matriks D sehingga menghasilkan Db’. Pesan yang diekstraksi adalah m = Db’.