Dosen UNESA Kembangkan Teknologi Watermarking Adaptif untuk Lindungi Hak Cipta Citra Digital

Surabaya, 28 Oktober 2021 – Perkembangan kecerdasan buatan (Artificial Intelligence/AI) telah membawa kemudahan dalam menghasilkan dan memanipulasi citra digital. Namun, di balik kemajuan tersebut muncul tantangan besar berupa meningkatnya risiko pelanggaran hak cipta, pemalsuan kepemilikan, serta penyebaran konten digital tanpa izin. Menjawab tantangan tersebut, dosen Program Studi S1 Teknik Elektro Universitas Negeri Surabaya (UNESA), Dr.Lusia Rakhmawati, S.T., M.T., bersama tim peneliti dari Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) dan Université Paris-Saclay, Prancis, berhasil mengembangkan metode robust image watermarking adaptif yang dipublikasikan pada jurnal internasional bereputasi Expert Systems with Applications (Elsevier).

Penelitian berjudul "Blind Robust Image Watermarking Based on Adaptive Embedding Strength and Distribution of Quantified Coefficients" menawarkan pendekatan baru dalam penyisipan watermark digital yang mampu menjaga keseimbangan antara kualitas visual citra, ketahanan terhadap berbagai serangan digital, serta perlindungan hak cipta. Inovasi ini menjadi salah satu solusi penting dalam menghadapi tantangan keamanan multimedia di era transformasi digital.

Menjawab Tantangan Perlindungan Konten Digital

Saat ini jutaan citra digital diproduksi dan didistribusikan setiap hari melalui media sosial, platform digital, hingga sistem berbasis AI. Kondisi tersebut meningkatkan risiko pencurian karya, penggandaan ilegal, manipulasi gambar, maupun klaim kepemilikan yang tidak sah. Penelitian ini berangkat dari kebutuhan akan teknologi watermarking yang tidak hanya mampu menyisipkan identitas kepemilikan secara tersembunyi, tetapi juga tetap bertahan meskipun citra mengalami kompresi JPEG, pemotongan (cropping), rotasi, penambahan noise, maupun berbagai proses pengolahan citra lainnya.

Inovasi Baru pada Teknologi Watermarking

Keunggulan utama penelitian ini terletak pada pengembangan adaptive embedding strength, yaitu teknik yang secara otomatis menyesuaikan kekuatan penyisipan watermark berdasarkan karakteristik masing-masing blok citra. Selain itu, sistem juga mengembangkan strategi baru dalam memilih koefisien Discrete Cosine Transform (DCT) yang menghasilkan distorsi minimum namun tetap memiliki ketahanan tinggi terhadap berbagai serangan digital. Pendekatan ini berbeda dengan metode konvensional yang menggunakan kekuatan penyisipan yang sama untuk seluruh bagian citra sehingga sering kali menurunkan kualitas visual atau mengurangi ketahanan watermark.

Melalui strategi pemilihan koefisien berbasis distribusi hasil kuantisasi JPEG, watermark dapat disisipkan pada lokasi yang paling optimal sehingga menghasilkan keseimbangan yang lebih baik antara imperceptibility (watermark tidak terlihat), robustness (tahan terhadap serangan), dan embedding capacity.

Hasil Penelitian Menunjukkan Performa Tinggi

Pengujian dilakukan menggunakan berbagai citra standar seperti Lena, Lake, dan Baboon, baik dalam format grayscale maupun RGB. Hasil eksperimen menunjukkan bahwa metode yang dikembangkan mampu menghasilkan kualitas citra yang sangat baik dengan nilai Peak Signal-to-Noise Ratio (PSNR) mencapai lebih dari 50 dB pada beberapa pengujian, serta nilai Structural Similarity Index (SSIM) di atas 0,97, yang menunjukkan bahwa watermark hampir tidak memengaruhi kualitas visual citra asli.

Selain mempertahankan kualitas citra, metode ini juga terbukti memiliki ketahanan terhadap berbagai jenis serangan, seperti:

• kompresi JPEG dan JPEG2000,
• cropping,
• rotasi dan translasi,
• penambahan Gaussian noise, Salt and Pepper noise, Speckle noise, serta Poisson noise,
• Gaussian blur,
• sharpening,
• histogram equalization,
• image adjustment,
• berbagai proses pengolahan citra lainnya.

Kemampuan tersebut menjadikan metode yang dikembangkan lebih andal dibandingkan pendekatan watermarking konvensional yang umumnya hanya tahan terhadap sebagian jenis serangan.

Memberikan Dampak Nyata bagi Industri

Lebih dari sekadar menghasilkan publikasi ilmiah, penelitian ini memiliki potensi implementasi yang luas pada berbagai sektor industri yang mengandalkan keamanan data visual. Teknologi watermarking adaptif dapat dimanfaatkan untuk:

• melindungi hak cipta karya fotografi, desain grafis, ilustrasi, dan konten multimedia;
• mengamankan arsip digital pada instansi pemerintah maupun perusahaan;
• menjaga integritas citra medis pada layanan kesehatan;
• memperkuat keamanan sistem forensik digital sebagai bukti elektronik;
• mendukung platform berbasis AI agar mampu memverifikasi keaslian citra digital;
• meningkatkan keamanan distribusi konten digital pada industri media dan kreatif.

Dengan meningkatnya kebutuhan terhadap perlindungan aset digital, metode ini membuka peluang untuk dihilirisasi menjadi perangkat lunak keamanan multimedia maupun diintegrasikan ke berbagai sistem manajemen konten digital.

Kolaborasi Internasional Perkuat Reputasi Riset UNESA

Publikasi ini menjadi bukti kuat bahwa riset dosen UNESA mampu bersaing di tingkat internasional. Kolaborasi antara Universitas Negeri Surabaya, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS), dan Université Paris-Saclay, Prancis, memperkuat kualitas penelitian sekaligus memperluas jejaring akademik global.

Keberhasilan publikasi pada Expert Systems with Applications, salah satu jurnal bereputasi internasional di bidang kecerdasan buatan dan sistem cerdas, menunjukkan bahwa inovasi yang dikembangkan tidak hanya memiliki kontribusi ilmiah, tetapi juga menawarkan solusi yang aplikatif bagi kebutuhan industri digital dan perlindungan hak kekayaan intelektual.

Mendukung Pencapaian SDGs

Penelitian ini sejalan dengan komitmen UNESA dalam mendukung Sustainable Development Goals (SDGs). Kontribusi utamanya berada pada SDG 9 (Industry, Innovation and Infrastructure) melalui pengembangan teknologi watermarking adaptif yang memperkuat inovasi pada industri digital dan perlindungan hak cipta. Penelitian ini juga mendukung SDG 16 (Peace, Justice and Strong Institutions) dengan menghadirkan solusi untuk menjaga integritas, keamanan, dan keaslian informasi digital, sehingga membantu mengurangi risiko penyalahgunaan konten visual di era AI. Selain itu, kolaborasi riset nasional dan internasional yang menghasilkan publikasi pada jurnal bereputasi internasional merupakan implementasi SDG 4 (Quality Education) melalui penguatan budaya riset, inovasi, dan peningkatan kualitas pendidikan tinggi berbasis penelitian.

Melalui penelitian ini, UNESA kembali menunjukkan komitmennya dalam menghasilkan inovasi berdampak yang tidak hanya memperkaya khazanah ilmu pengetahuan, tetapi juga memberikan solusi nyata bagi perlindungan aset digital, mendukung transformasi industri berbasis teknologi, serta memperkuat daya saing Indonesia di bidang keamanan multimedia dan kecerdasan buatan.