Implementation of Digital Watermarking in Mp3 Audio Files Using FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum) and Fourier Transform Methods

Abstrak ---

Digital Watermarking merupakan gambaran
besar alur bagaimana pengguna digital salah satunya
perusahaan musik atau musisi itu sendiri mengelolah data
musiknya yang berupa file master mp3 dengan bertujuan
memberi watermark agar data tersebut tidak mudah
diplagiasi maupun disalin lalu disebarluaskan melalui
pasar digital yang ada. Ada beberapa metode yang
mempermudah bagi para developer dalam
mengembangkan software aplikasi yaitu salah satunya
metode FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum).
FHSS sendiri ini adalah metode yang digunakan untuk
bagaimana nantinya watermark akan disematkan melalui
domain frekuensi, dimana frekuensi pembawa (spektrum
audio) yang sebelumnya telah disematkan kode biner
watermark selama hopping frekuensi yang telah
ditentukan. Sebelum mengimplementasikan metode FHSS,
ada beberapa metode pendekatan yaitu Fourier
Transforms atau dengan cara framming (mengolah sample
framerate data sinyal) untuk menghitung nilai koefisien
dari sinyal gelombang pembawa yang ditelah disematkan
kode bit dari watermark, kemudian bit hasilnya akan
disebar menggunakan angka pseudo acak dan parameter
ketinggian amplitude alpha sebesar 0.005, beta 1, gama 0.5
kedalam data sinyal audio yang sudah disegmentasi, lalu
menghasilkan output file audio yang telah diberi
watermark. Ada beberapa metode untuk mengetahui
seberapa jauh kuat watermark yang disematkan yaitu
dengan cara pengujian ketahanan suatu file dengan 1)
pengujian Kompresi dimana memberikan hasil memiliki
keakuratan informasi watermark dan sedikit mengubah
ukuran file, 2) pengujian Resampling dengan nilai
samplerate/2 dimana memberikan hasil keakuratan
informasi watermark dan beberapa file memiliki ukuran
berbeda, 3) pengujian Cropping pada detik 00.02.00 sampai
00.03.00 dimana memberikan hasil tidak akurat terhadap
informasi watermark dan secara ukuran file, jelas sekali
memiliki perbedaan yang jauh, 4) pengujian Penambahan
Noise memberikan hasil memiliki keakuratan informasi
watermark dan ukuran file tidak terlalu berubah

Kata Kunci --- Audio, Watermarking, FHSS, Domain
Frekuensi

Abstract ---

Digital Watermarking is an illustration
big flow how digital users one of them
the music company or the musicians themselves manage the data
the music is in the form of a master mp3 file with the aim
give a watermark so that the data is not easy
plagiarized or copied and then disseminated via
existing digital market. There are several methods
make it easier for developers in
developing application software is one of them
FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum) method.
FHSS itself is the method used for
how later the watermark will be embedded through
frequency domain, where is the carrier frequency (spectrum
audio) that has previously been embedded in binary code
watermark during frequency hopping has been
determined. Before implementing the FHSS method,
There are several methods of approach, namely Fourier
Transforms or by framing (processing samples
signal data framerate) to calculate the coefficient value
of the embedded carrier wave signal
the bit code of the watermark, then the result bit will be
propagated using pseudo random numbers and parameters
amplitude alpha height of 0.005, beta 1, gamma 0.5
into audio signal data that has been segmented, then
produces output audio file that has been given
watermark. There are several methods to find out
how strong is the embedded watermark ie
by testing the resilience of a file with 1)
Compression testing which gives the results has
the accuracy of the watermark information and slightly alter
file size, 2) Resampling test by value
samplerate/2 which gives accurate results
watermark information and some files have size
different, 3) cropping test from 00.02.00 to 00.02.00 seconds
00.03.00 which gives inaccurate results against
watermark information and in terms of file size, it's very clear
have a big difference, 4) Addition testing
Noise gives the result of having the accuracy of the information
watermark and file size have not changed much

Keywords --- Audio, Watermarking, FHSS, Domain
Frequency