Riset Dosen Teknik Elektro UNESA Hadirkan Teknologi Watermarking untuk Lindungi Hak Cipta dan Pulihkan Citra Digital

Surabaya, 3 Oktober 2023 – Di tengah meningkatnya penyebaran dan manipulasi citra digital melalui internet, perlindungan terhadap hak cipta dan keaslian konten visual menjadi tantangan yang semakin kompleks. Menjawab kebutuhan tersebut, dosen Program Studi S1 Teknik Elektro Universitas Negeri Surabaya (UNESA), Dr. Ir. Lusia Rakhmawati, S.T., M.T., bersama tim peneliti berhasil mengembangkan teknologi dual watermarking yang mampu mengintegrasikan perlindungan hak cipta, autentikasi citra, sekaligus pemulihan gambar yang mengalami kerusakan dalam satu sistem. Hasil penelitian tersebut dipublikasikan pada International Journal of Intelligent Engineering and Systems (IJIES), jurnal internasional bereputasi yang diterbitkan oleh The Intelligent Networks and Systems Society (INASS).

Penelitian berjudul "Blind Robust and Self-Embedding Fragile Image Watermarking for Image Authentication and Copyright Protection with Recovery Capability" menawarkan pendekatan baru yang menggabungkan robust watermarking dan self-embedding fragile watermarking. Pendekatan ini memungkinkan sebuah citra digital tidak hanya memiliki identitas kepemilikan yang sulit dihilangkan, tetapi juga mampu mendeteksi apabila terjadi manipulasi serta memulihkan bagian citra yang rusak secara otomatis.

Contoh Serangan pada Citra Terwatermark dan hasil ekstraksi watermark. a. Pemotongan (cropping) bagian tengah citra sebesar 25% (Centered cropping 25%); b. Pemotongan baris citra sebesar 25% (Row cropping 25%); c. Pemotongan kolom citra sebesar 25% (Column cropping 25%); d. Translasi/pergeseran citra sebesar 0,8 piksel (Translation 0.8);

e. Penyaringan menggunakan filter median berukuran 3 × 3 (Median filter [3,3]); f. Penyaringan menggunakan filter Wiener berukuran 3 × 3 (Wiener filter [3,3]); g. Penyaringan menggunakan filter rata-rata (average filter) berukuran 3 × 3 (Average filter [3,3]); h. Penyaringan menggunakan filter lolos-rendah Gaussian (Gaussian Low-Pass Filter) (Gaussian low pass filter); i. Penambahan derau (noise) Poisson (Poisson noise); j. Penambahan derau Salt-and-Pepper dengan densitas 0,01 (Salt & Pepper noise 0.01); k. Penambahan derau Salt-and-Pepper; dengan densitas 0,001 (Salt & Pepper noise 0.001); l. Penambahan derau Gaussian dengan variansi 0,001 (Gaussian noise 0.001); m. Penambahan derau Speckle dengan variansi 0,003 (Speckle noise 0.003); n. Penyesuaian citra (Image Adjustment) (Image adjustment); o. Penajaman citra (Sharpening) (Sharpening); p. Penyetaraan histogram (Histogram Equalization) (Histogram equalization)

Berbeda dengan metode watermarking konvensional yang umumnya hanya berfungsi untuk melindungi hak cipta atau mendeteksi perubahan citra, metode yang dikembangkan tim peneliti UNESA mengintegrasikan tiga fungsi penting secara bersamaan, yaitu copyright protection, image authentication, dan image recovery. Teknologi ini memanfaatkan transformasi Discrete Cosine Transform (DCT) untuk penyisipan watermark yang tahan terhadap berbagai serangan digital, dipadukan dengan mekanisme self-embedding pada domain spasial untuk mendeteksi sekaligus memperbaiki bagian gambar yang mengalami manipulasi.

Menjawab Tantangan Keamanan Multimedia di Era Digital

Perkembangan teknologi digital dan kecerdasan buatan telah meningkatkan risiko penyalahgunaan citra, mulai dari penggandaan tanpa izin, manipulasi konten visual, hingga pemalsuan dokumen elektronik. Melalui inovasi ini, UNESA menghadirkan solusi yang mampu menjaga integritas, autentisitas, dan kepemilikan citra digital sehingga lebih aman digunakan dalam berbagai layanan berbasis teknologi informasi.

Memberikan Dampak Nyata bagi Dunia Industri

Teknologi watermarking yang dikembangkan memiliki potensi implementasi yang luas di berbagai sektor industri, antara lain:

• Industri kreatif, untuk melindungi hak cipta fotografi, desain grafis, ilustrasi, dan karya multimedia.
• Media digital, sebagai mekanisme verifikasi keaslian foto sebelum dipublikasikan.
• Layanan pemerintahan, untuk menjaga integritas arsip dan dokumen elektronik.
• Rumah sakit dan layanan kesehatan, guna memastikan keaslian citra medis sehingga mengurangi risiko manipulasi data diagnostik.
• Forensik digital, sebagai alat autentikasi barang bukti elektronik dalam proses investigasi siber.
• Platform berbasis Artificial Intelligence (AI), yang membutuhkan mekanisme validasi terhadap konten visual untuk mengurangi penyebaran citra palsu atau hasil manipulasi.

Dengan kemampuan mendeteksi sekaligus memulihkan citra yang mengalami perubahan, teknologi ini memberikan nilai tambah dibandingkan metode watermarking konvensional sehingga berpotensi dikembangkan menjadi solusi keamanan multimedia yang siap dihilirisasi ke dunia industri.

Konsistensi UNESA Mengembangkan Riset Watermarking

Publikasi ini menjadi bagian dari rekam jejak penelitian Dr. Ir. Lusia Rakhmawati di bidang digital watermarking dan keamanan multimedia. Selama beberapa tahun terakhir, berbagai penelitian yang dikembangkan secara konsisten berfokus pada perlindungan hak cipta digital, autentikasi citra, deteksi manipulasi, hingga pemulihan dokumen digital sebagai respons terhadap meningkatnya tantangan keamanan informasi di era transformasi digital.

Melalui penelitian ini, UNESA menunjukkan bahwa inovasi akademik tidak hanya menghasilkan publikasi ilmiah bereputasi internasional, tetapi juga membuka peluang hilirisasi teknologi yang dapat dimanfaatkan oleh industri, pemerintah, dan masyarakat. Kolaborasi riset yang berorientasi pada penyelesaian persoalan nyata tersebut menjadi wujud komitmen UNESA dalam menghasilkan inovasi berdampak yang mendukung penguatan ekosistem keamanan digital nasional.

Penelitian ini sekaligus mendukung pencapaian Sustainable Development Goals (SDGs). Kontribusi utamanya berada pada SDG 9 (Industry, Innovation and Infrastructure) melalui pengembangan teknologi keamanan multimedia yang mendorong inovasi di sektor industri digital. Selain itu, riset ini berkontribusi terhadap SDG 16 (Peace, Justice and Strong Institutions) dengan memperkuat integritas dan keaslian informasi digital sebagai bagian dari tata kelola data yang aman dan terpercaya. Di bidang pendidikan, penelitian ini juga mendukung SDG 4 (Quality Education) melalui penguatan budaya riset dan pengembangan ilmu pengetahuan yang menghasilkan solusi inovatif bagi kebutuhan masyarakat dan dunia industri.