IMPLEMENTASI KOMBINASI METODE HUFFMAN DAN RUN LENGTH ENCODING (RLE) UNTUK KOMPRESI CITRA
SKRIPSI
MUHAMMAD SAID ALKHUDRI 081401070
PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014
Universitas Sumatera Utara
IMPLEMENTASI KOMBINASI METODE HUFFMAN DAN RUN LENGTH ENCODING UNTUK KOMPRESI CITRA DIGITAL
SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas akhir dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Komputer
MUHAMMAD SAID ALKHUDRI 081401070
PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN
Judul
Kategori Nama Nomor Induk Mahasiswa Program Studi Departemen Fakultas
: IMPLEMENTASI KOMBINASI METODE HUFFMAN DAN RUN LENGTH ENCODING UNTUK KOMPRESI CITRA DIGITAL : SKRIPSI : MUHAMMAD SAID ALKHUDRI : 081401070 : SARJANA (S1) ILMU KOMPUTER : ILMU KOMPUTER : ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI (FASILKOM-TI) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Diluluskan di Medan,
Komisi Pembimbing
:
Pembimbing II,
Pembimbing I,
Dian Rachmawati, S.Si., M.Kom NIP: 198307232009122004
Syahriol Sitorus, S.Si., M.I.T. NIP: 197103101997031004
Diketahui/Disetujui oleh Program Studi S1 Ilmu Komputer Ketua,
Dr. Poltak Sihombing, M.Kom NIP. 196203171991031001
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
IMPLEMENTASI KOMBINASI METODE HUFFMAN DAN RUN LENGTH ENCODING UNTUK KOMPRESI CITRA DIGITAL SKRIPSI
Saya menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan,
Muhammad Said Alkhudri 081401070
Universitas Sumatera Utara
PENGHARGAAN
Alhamdulillah, puji syukur saya panjatkan kehadirat Allah SWT, yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya serta segala sesuatunya dalam hidup, sehingga saya dapat menyelesaikan penyusunan tugas akhir ini, sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Komputer, Program Studi S1 Ilmu Komputer Universitas Sumatera Utara. Shalawat berangkai salam saya ucapkan kepada Rasulullah Muhammad SAW, yang telah membawa manusia dari zaman jahilliyah hingga zaman yang penuh dengan ilmu pengetahuan seperti saat ini. Pada pengerjaan skripsi dengan judul Implementasi kombinasi metode Huffman dan Run Length Encoding (RLE) untuk kompresi citra, penulis menyadari bahwa banyak campur tangan pihak yang turut membantu dan memotivasi dalam pengerjaannya. Dalam kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Bapak Prof. Dr. dr. Syahril Pasaribu, DTM&H, MSc(CTM). Sp.A(K), selaku Rektor Universitas Sumatera Utara. 2. Bapak Prof. Dr. Muhammad Zarlis, M.Sc., selaku Dekan Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informas Universitas Sumatera Utara. 3. Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom, selaku Ketua Program Studi Ilmu Komputer Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara. 4. Ibu Maya Silvi Lydia, B.Sc., M.Sc selaku Sekretaris Program Studi S1 Ilmu Komputer Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara. 5. Bapak Syahriol Sitorus, S.Si., M.I.T.dan IbuDian Rachmawati, S.Si., M.Kom selaku dosen pembimbing yang telah memberikan arahan dan motivasi kepada penulis dalam pengerjaan skripsi ini. 6. Bapak Prof. dr. Muhammad Zarlisdan BapakDr. Poltak Sihombing, M.Kom sebagai dosen penguji yang telah memberikan saran dan kritik kepada penulis dalam penyempurnaan skripsi ini. 7. Seluruh dosen Program Studi S1 Ilmu Komputer Fasilkom-TI USU dan semua pegawai Program Studi S1 Ilmu Komputer Fasilkom-TI USU. 8. Orang tua saya ibunda Nur Afrida yang telah memberikan do’a, dukungan, perhatian serta kasih sayang yang tulus serta pengorbanan yang tidak ternilai harganya. Adik-adik saya Budi Hartanto dan M. Arief Wijaya atas segala dukungan yang telah diberikan.
Universitas Sumatera Utara
9. Sahabat Seperjuangan Fachruddin, Rudy Yudha Pratama, Indra B. Adha Syahputra Harahap, M. Riski Riadi dan Yusuf Basri Siregar, Cici Maharani Siregar serta adik Dita Ayu Meiliayang telah memberikan motivasi, arahan dan perhatiannya. 10. Teman-teman seperjuangan mahasiswa S1-Ilmu Komputer stambuk 2008, Octi Fadillah Khair, Aditya Rahandi,Ahmad Royhan Putra S,Johannes Hutabarat, Octavianus Sianturi dan teman-teman lain yang telah memberikan motivasi, arahan dan perhatiannya. 11. Adik-adik angkatan 2009, 2010 dan 2011 yang telah membakar semangat untuk menyelesaikan penyelesaian skripsi ini. 12. Semua pihak yang terlibat langsung ataupun tidak langsung yang tidak dapat penulis ucapkan satu per satu yang telah membantu penyelesaian skripsi ini. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu penulis menerima saran dan kritik yang bersifat membangun demi kesempurnaan skripsi ini. Sehingga dapat bermanfaat bagi kita semuanya.
Medan,
Muhammad Said Alkhudri
Universitas Sumatera Utara
IMPLEMENTASI KOMBINASI METODE HUFFMAN DAN RUN LENGTH ENCODING (RLE) UNTUK KOMPRESI CITRA ABSTRAK
Waktu pengiriman informasi menjadi bagian utama dalam pertukaran informasi. Waktu pengiriman ini sangat bergantung kepada ukuran dari informasi tersebut. Salah satu solusi untuk masalah di atas adalah dengan melakukan pemampatan (kompresi). Penulis menggabungkan metode Huffman dan Run Length Encoding (RLE) untuk kompresi citra dengan implementasi menggunakan Matlab R2009b.MetodeRun Length Encoding (RLE) bekerja dengan mengelompokkan data yang sama dari sample citra dan menghitung frekuensi kemunculannya. Metode ini hanya efisien untuk data yang berisi kelompok data yang memiliki perulangan. Sedangkan metode Huffmanbekerja dengan membentuk pohon atas dasar probabilitas setiap simbol, dimana semakin panjang pohon atas dasar probabilitas setiap simbol yang di bentuk dari prinsip kerja metode Huffman,maka semakin kecil hasil rasio kompresinya.Masukan dalam sistem ini adalah file citra JPG. Pada sistem ini terdapat tahap kompresi dan dekompresi. Tahap kompresi bertujuan untuk memampatkan ukuran file citra, sedangkan tahap dekompresi bertujuan untuk mengembalikan ukuran file citra ke ukuran semula.
Katakunci : Metode Huffman, Metode Run Length Encoding (RLE), Kompresi Citra, JPG.
Universitas Sumatera Utara
IMPLEMENTATION OF HUFFMAN AND RUN LENGTH ENCODING (RLE) METHOD COMBINATION FOR IMAGE COMPRESSION
ABSTRACT
Delivery time information into the main part in the information exchange. Delivery time is very dependent on the size of the information. One solution to the problem above is to do compression. The author combines Huffman and Run Length Encoding (RLE) method for image compression to the implementation using Matlab R2009b. Run Length Encoding (RLE) method work by similar data from a sample image and calculate the frequency of appearance. This method id efficient only for data that contains data that has a group of looping. While Huffman method works by forming a tree on the basis of the probability of each symbol, where is the length of the tree on the basis of the probability of each symbol formed from the working principle of the Huffman method, then the smaller the compression ratio results. Input in this system is a jpg file. In this system there are stages of compression and decompression. The compression stage aims to compress the file size compression, as for stage decompression aims to restore the file size of the image to the original size.
Keywords :Huffman method, Run Length Encoding (RLE )method, image compression, JPG.
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar Bab 1
Bab 2
Bab 3
ii iii iv vi vii viii x xi
Pendahuluan 1.1 Latar Belakang 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 2 2 2 2 3 4
Landasan Teori 2.1 Citra Digital 2.2 Jenis Citra Digital 2.2.1 Citra Biner 2.2.2 Citra Grayscale 2.2.3 Citra Warna 2.3 Kompresi Citra 2.4 Dekompresi 2.5 Run Length Encoding (RLE) 2.6 Metode Huffman
5 6 6 6 7 8 9 10 10
Analisis Dan Perancangan 3.1 Analisis Sistem 3.1.1 Analisis Masalah 3.1.1.1 Cause and Effect Analisis 3.1.2 Analisis Persyaratan 3.1.2.1 Fungsional Sistem 3.1.2.2 Non-Fungsional Sistem 3.1.3 Pemodelan Sistem dengan Use Case 3.1.3.1 Diagram Use Case 3.1.3.2 Activity Diagram 3.1.3.3 Sequence Diagram 3.1.4 Flow Chart 3.1.4.1 Flow Chart Kompresi Metode Huffman
14 14 14 16 16 16 17 18 21 21 22 23
Universitas Sumatera Utara
Dikombinasikan dengan Metode Run Length Encoding 3.1.4.2 Flow Chart Dekompresi Metode Huffman Dikombinasikan dengan Metode Run Length Encoding 3.1.4.3 Flow Chart Kompresi Metode Run Length Encoding Dikombinasikan dengan Metode Huffman 3.1.4.4 Flow Chart Dekompresi Metode Run Length Encoding Dikombinasikan dengan Metode Huffman 3.2 Rancangan Perangkat Lunak Bab 4
Bab 5
Implementasi Dan Pengujian 4.1 Implementasi Sistem 4.1.1 Spesifikasi Perangkat Keras dan Perangkat Lunak yang Digunakan 4.1.2 Tampilan Sistem 4.2 Pengujian 4.2.1 Skenario Pengujian 4.2.2 Analisis Data Hasil Pengujian Sistem 4.2.2.1 Analisis Kompresi Citra Digital Kesimpulan Dan Saran 5.1 Kesimpulan 5.2 Saran
24
25
27
28
30 30 30 33 33 35 35
41 42
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Halaman 2.1 2.2 3.1 3.2 3.3 3.4 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5
Frekuensi Simbol Hasil Proses Pengkodean Huffman Cause-and-Effect Analysis Dokumentasi Naratif Use Case Kompresi Dokumentasi Naratif Use Case Kompresi Lanjutan Dokumentasi Naratif Use Case Dekompresi Citra Uji Hasil Pengujian Metode RLE Hasil Pengujian Metode Huffman Hasil Pengujian Metode RLE Dikombinasikan dengan Huffman Hasil Pengujian Metode Huffman Dikombinasikan dengan RLE
11 12 14 19 19 20 34 36 37 38 39
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Halaman 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9
Contoh Citra Biner Berukuran 10 x 11 piksel dan Representasinya dalam data digital Contoh Citra Grayscale skala keabuan 8 bit Contoh Citra Warna Alur Kompresi-Dekompresi Citra Pohon Huffman Dari Kata ‘muhammadsaidalkhudri’ Diagram Ishikawa untuk Analisis Permasalahan Sistem Use Case Diagram Activity Diagram Squence Diagram Kompresi Squence Diagram Dekompresi Flow Chart Kompresi Metode Huffman Dikombinasikan dengan Metode Run Length Encoding Flow Chart Dekompresi Metode Huffman Dikombinasikan dengan Metode Run Length Encoding Flow Chart Kompresi Metode Run Length Encoding Dikombinasikan dengan Metode Huffman Flow Chart Dekompresi Metode Run Length EncodingDikombinasikan dengan Metode Huffman Rancangan Perangkat Lunak Kombinasi Metode Huffman dan Run Length Encoding (RLE) Untuk Kompresi Citra Tampilan Sistem Tampilan Untuk Memilih Citra Tampilan Setelah Memilih Citra Tampilan Hasil Proses Kompresi Citra Tampilan Hasil Proses Dekompresi Citra Grafik Pengujian Metode RLE Grafik Pengujian Metode Huffman Grafik Pengujian Metode RLE Dikombinasikan dengan Huffman Grafik Pengujian Metode Huffman Dikombinasikan dengan RLE
6 7 8 10 12 15 18 21 22 22 24 25 27 28 28 31 31 32 32 33 36 37 38 39
Universitas Sumatera Utara
