ANALISIS KOMPRESI CITRA DIGITAL DENGAN METODE FRAKTAL
SKRIPSI
DEVI TRIANA 081401012
PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2015
Universitas Sumatera Utara
25
ANALISIS KOMPRESI CITRA DIGITAL DENGAN METODE FRAKTAL SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Komputer
DEVI TRIANA 081401012
PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER DEPARTEMEN ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2015
Universitas Sumatera Utara
26
PERSETUJUAN
Judul
: ANALISIS KOMPRESI CITRA DIGITAL DENGAN METODE FRAKTAL
Kategori
: SKRIPSI
Nama
: DEVI TRIANA
Nomor Induk Mahasiswa
: 081401012
Program Studi
: SARJANA (S1) ILMU KOMPUTER
Departemen
: ILMU KOMPUTER
Fakultas
: ILMU
KOMPUTER
DAN
TEKNOLOGI
INFORMASI Diluluskan di Agustus 2015 Medan,
Komisi Pembimbing
:
Pembimbing 2
Pembimbing 1
Dr. Syahriol Sitorus, S.Si M.IT NIP 197103101996021001
Dr. Poltak Sihombing, M.Kom NIP 196203171991021001
Diketahui/Disetujui oleh Departemen Ilmu Komputer FASILKOMTI USU Ketua,
Dr. Poltak Sihombing, M.Kom NIP 196203171991021001
Universitas Sumatera Utara
27
PERNYATAAN
ANALISIS KOMPRESI CITRA DIGITAL DENGAN METODE FRAKTAL
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan,
Agustus 2015
DEVI TRIANA 081401012
Universitas Sumatera Utara
28
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya, sehingga skripsi ini berhasil diselesaikan dalam waktu yang telah ditetapkan sebagai syarat untuk mencapai gelar Sarjana Komputer, serta shalawat beriring salam penulis persembahkan kepada Nabi Besar Muhammad SAW.
Skripsi ini berjudul Analisis Kompresi Citra Digital dengan Metode Fraktal. Penulis menyadari banyak hambatan dalam penyelesaian skripsi ini namun senantiasa mendapatkan dukungan, saran, dan nasehat dari berbagai pihak, oleh karena itu penulis mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yang terkait, yakni: 1.
Bapak Dekan Prof. Dr. Muhammad Zarlis yang telah memimpin dan membina Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi, dalam rangka mencetak generasi muda yang mandiri dan berkualitas.
2.
Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom. sebagai Ketua Departemen Ilmu Komputer dan selaku dosen pembimbing I, yang telah memberikan bimbingan dan dukungan selama penyusanan skripsi ini.
3.
Ibu Maya Silvi Lydia B.Sc., M.Sc. sebagai sekretaris Departemen Ilmu Komputer.
4.
Bapak Dr.Syahriol Sitorus, S.Si M.IT selaku Dosen Pembimbing II, yang juga telah memberikan bimbingan dan bersedia meluangkan waktunya dalam menyelesaikan Skripsi ini.
5.
Bapak dan Ibu staf pengajar Departemen Ilmu Komputer USU, yang telah memberikan bimbingan dan pengajaran selama perkuliahan.
6.
Kedua orang tua yang penulis cintai, Ibunda Sri Irawati dan Ayahanda Sugito. atas pengorbanan mereka baik cinta kasih doa serta semangat maupun materi sehingga penulis dapat merampungkan perjuangan menyelesaikan Skripsi ini. Berkat doa dan motivasi mereka semua berjalan dengan baik dan sesuai harapan.
7.
Ibu Saidawati S.Pd yang senantiasa memberi semangat dan motivasi saya beserta seluruh keluarga besar yang selalu memberikan dukungan agar skripsi ini cepat selesai.
8.
Spesial untuk kakanda tercinta Marzuki yang tak henti-hentinya memberikan semangat dan motivasi sehingga skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik.
Universitas Sumatera Utara
29
9.
Teman – teman seperjuangan angkatan 2008, yang senantiasa memberikan bantuan.
10. Sahabat terdekat Sufriza Isnaini dan Nurhayati yang selalu hadir disaat suka maupun duka. Penulis berharap bahwa Tugas Akhir ini bermanfaat terutama kepada penulis maupun para pembaca. Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini perlu saran dan kritik yang bersifat membangun demi kesempurnaan Tugas Akhir ini sehingga dapat bermanfaat bagi kita semua. Sekali lagi saya ucapkan terima kasih atas segalanya. Semoga segala kebaikan diberikan balasan yang setimpal oleh Allah SWT.
Penulis,
( Devi Triana )
Universitas Sumatera Utara
30
ABSTRAK
Hampir semua citra digital memerlukan media penyimpanan (storage) yang cukup besar. Sehingga hal ini menimbulkan masalah jika citra disimpan dalam database yang memiliki keterbatasan media penyimpanan. Metode Fractal pada image processing diharapkan agar mampu mendapat kualitas citra digital yang telah terkompres menjadi lebih maksimal. Dengan menganalisis metode tersebut, maka akan dapat diketahui parameter yang tepat untuk metode yang digunakan. Parameter yang tepat berguna untuk memaksimumkan kinerja metode yang digunakan dalam melakukan perbaikan suatu citra dan apabila semakin besar ukuran citra semakin lama proses kompresi yang dilakukan. Metode kompresi fraktal membagi pixel-pixel citra kedalam dua blok, yaitu blok domain dan blok range. Blok domain diskalakan ukurannya menjadi ½ kali ukuran semula. Untuk setiap blok range dicari kemiripan antara blok range dengan semua blok domain. kemudian hitung transformasi affine untuk antara blok range ke i dengan blok domain yang terpilih. Setelah itu simpan koefisien transformasi affine dan simpan semua parameter dalam PIFS(Partition Iterated Function System).
Kata Kunci : Citra Digital, Kompresi Fraktal, blok domain, blok range, Transformasi Affine.
Universitas Sumatera Utara
31
ANALYSIS OF DIGITAL IMAGE COMPRESSION WITH FRACTAL METHODE
ABSTRACT
Virtually all digital images require storage which is quite large. So this raises a problem if the image is stored in the database that has limited storage media. Fractal methods in image processing is expected to be able to get digital images of better quality that have been compressed. By analyzing these methods, the exact parameters for the method used will be known. Right parameters are useful for maximizing the performance of the method used in the improvement of an image. The bigger the image the longer the compression process is done. Fractal compression method divides the pixels on the image into two blocks, namely the domain blocks and range blocks. Domain block scaled in size to ½ times its original size. Each block range seeks similarities between the range blocks of all domain blocks. Then calculate the affine transformation to the
i-th
block range in the selected domain block. After that
save the affine transformation coefficients and all parameters are stored in PIFs (Partition Iterated Function System).
Keywords : Digital Image , Fractal Compression , domain block , block range , Affine Transformation
Universitas Sumatera Utara
32
DAFTAR ISI
Halaman ii iii iv v vi vii ix x xi
Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar Daftar Lampiran Bab 1 Pendahuluan 1.1 Latar Belakang Masalah 1.2 Rumusan Masalah 1.3 Batasan Masalah 1.4 Tujuan Penelitian 1.5 Manfaat Penelitian 1.6 Metode Penelitian 1.7 Sistematika Penulisan
1 1 2 3 3 3 3 4
Bab 2 Tinjauan Teoritis 2.1 Citra Digital 2.1.1Pengertian Citra Digital 2.1.2 Klarifikasi Citra Digital 2.2 Kompresi Citra 2.2.1 Kompresi Lossless 2.2.2 Kompresi Lossy 2.3 Format File Citra Digital 2.4 Metode Fraktal 2.4.1 Transformasi Affine 2.4.2 PIFS (Partition Iterated Function System) 2.4.3 Rasio Kompresi 2.4.4 Kriteria Kompresi Citra
6 6 7 8 11 14 14 15 16 19 19 20 22
Bab 3 Analisis dan Perancangan 3.1 Analisis Sistem 3.1.1 Analisis Masalah 3.1.1 Analisis Persyaratan (Requirement Analysis) 3.1.1.1 Analisis Persyaratan Fungsional 3.1.1.2 Analisis Persyaratan Non-Fungsional 3.1.2 Pemodelan Sistem dengan Use Case 3.1.3 Diagram Use Case 3.1.4 Bahasa Peemrograman
24 24 24 27 27 27 28 29 31
Universitas Sumatera Utara
33
3.2 Perancangan Sistem 3.2.1 Activity Diagram 3.2.2 Flowchart 3.2.2.1 Flowchart Kompresi Citra 3.2.2.2 Flowchart Metode Fraktal 3.2.2.3 Pseudocode Kompresi Citra Fraktal 3.3 Perancangan Antarmuka 3.3.1 Halaman Metode Fraktal 3.3.2 Halaman Hasil
31 32 32 33 34 35 36 36 36
Bab 4 Implementasi dan Pengujian 4.1 Implementasi Sistem 4.1.1 Kompresi Berformat JPEG(.jpg) 4.2 Hasil Pengujian Sistem 4.2.1 Proses Kompresi Citra 4.2.2 Hasil Kompresi Citra
38 38 38 48 48 50
Bab 5 Kesimpulan dan Saran 5.1 Kesimpulan 5.2 Saran
57 57 58
Daftar Pustaka
59
Universitas Sumatera Utara
34
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 2.1 Gambar 2.2 Gambar 2.3 Gambar 2.4 Gambar 2.5 Gambar 2.6 Gambar 3.1 Gambar 3.2 Gambar 3.3 Gambar 3.4 Gambar 3.5 Gambar 3.6 Gambar 3.7 Gambar 4.1 Gambar 4.2 Gambar 4.3 Gambar 4.4 Gambar 4.5 Gambar 4.6 Gambar 4.7 Gambar 4.8 Gambar 4.9 Gambar 4.10 Gambar 4.11 Gambar 4.12 Gambar 4.13 Gambar 4.14 Gambar 4.15
Koordinat Citra Digital Citra Biner Monokrom Contoh Citra Grayscale Contoh Citra Warna Kompresi citra berbasis transformasi Standar Proses Kompresi Fraktal Diagram Ishikawa Use Case Diagram Activity Diagram Flowchart Sistem Kompresi Citra Flowchart Metode Fraktal Rancangan Antarmuka Metode Fraktal Rancangan Antarmuka Hasil Potongan Pixel dari Contoh Citra Blok Range Blok Domain Blok Domain yang sudah diskalakan Blok R1 Blok R2 Blok R3 Blok R4 Blok Range Terpilih Kompresi Citra Fraktal pop-up windows pilih citra .jpg Saat Citra sudah di load Proses Kompresi Citra Hasil dari kompresi citra Bunga : (a)Citra asli(67 kb), (b) Citra hasil
7 9 9 11 12 17 26 29 32 33 34 36 37 39 39 39 41 41 42 43 43 45 48 49 49 50 50
kompresi(6.74 kb)
51
Gambar 4.16 Kucing : (a)Citra asli (119 kb), (b)Citra hasil kompresi (15,8 kb)
52
Gambar 4.17 Gunung : (a)Citra asli (196 kb), (b)Citra hasil kompresi (60.5 kb)
53
Gambar 4.18 Danau : (a)Citra asli (255 kb), (b)Citra hasil kompresi (62.3 kb)
54
Gambar 4.19 Taman : (a)Citra asli (113 kb), (b)Citra hasil kompresi (6.08 kb)
55
Universitas Sumatera Utara
35
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 2.1 Tabel 3.1 Tabel 3.2 Tabel 3.3 Tabel 4.1
Simbol-simbol Diagram Alir (Flowchart) Cause and effects Analysis Dokumentasi Naratif Use Case Kompresi Dokumentasi Naratif Use Case Kompresi lanjutan Hasil Pengujian Metode Fraktal
23 24 30 31 56
Universitas Sumatera Utara
