IMPLEMENTASI METODE KUANTISASI PADA KOMPRESI DAN DEKOMPRESI CITRA BITMAP DAN JPEG
SKRIPSI
WINDA DIAN LUCA HSB 091401076
PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014
Universitas Sumatera Utara
IMPLEMENTASI METODE KUANTISASI PADA KOMPRESI DAN DEKOMPRESI CITRA BITMAP DAN JPEG
SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh ijazah Sarjana Ilmu Komputer
WINDA DIAN LUCA HSB 091401076
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 Fakultas
: IMPLEMENTASI METODE KUANTISASI PADA KOMPRESI DAN DEKOMPRESI CITRA BITMAP DAN JPEG : SKRIPSI : WINDA DIAN LUCA HSB : 091401076 : S1 ILMU KOMPUTER : ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Diluluskan di Medan,
Komisi Pembimbing
:
Pembimbing 2
Pembimbing 1
Herriyance, S.T, M.Kom NIP. 19801024 2010121002
Dian Rachmawati, S.Si, M.Kom. NIP. 198307232009122004
Diketahui/disetujui oleh Program Studi S1 Ilmu Komputer Ketua,
Dr. Poltak Sihombing, M.Kom NIP. 19620317 199103 1 001
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN
IMPLEMENTASI METODE KUANTISASI PADA KOMPRESI DAN DEKOMPRESI CITRA BITMAP DAN JPEG
SKRIPSI Saya menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing telah disebutkan sumbernya. Medan, Desember 2013
Winda Dian Luca Hsb 091401076
Universitas Sumatera Utara
PENGHARGAAN
Dengan mengucapkan puji dan syukur kehadirat Allah SWT atas segala rahmat, hidayah serta karunianya sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini, sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Komputer pada Program Studi S1 Ilmu Komputer Universitas Sumatera Utara. Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini baik secara langsung maupun tidak langsung, teristimewa untuk kedua orangtua tercinta Ayahanda A. Syahroni Hsb dan Ibunda Agustina atas do’a, dukungan, dan kasih sayang yang telah diberikan kepada penulis selama ini. Pada kesempatan ini pula penulis ingin menyampaikan rasa hormat dan terima kasih yang sebesar–besarnya kepada :
1. Bapak Prof. Dr. dr. Syahril Pasaribu, DTM&H, Msc(CTM), Sp.A(K) selaku Rektor Universitas Sumatera Utara. 2. Bapak Prof. Muhammad Zarlis selaku Dekan Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara. 3. Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom selaku Ketua Program Studi S1 Ilmu Komputer Universitas Sumatera Utara. 4. Ibu Maya Silvi Lydia, B.Sc., M.Sc selaku Sekretaris Program Studi S1 Ilmu Komputer Universitas Sumatera Utara dan Pembanding II yang telah memberikan kritik dan saran dalam penyempurnaan skripsi ini. 5. Ibu Dian Rachmawati, S.Si, M.Kom selaku Dosen Pembimbing I yang telah banyak meluangkan waktunya dan dengan sabar telah memberikan bimbingan, saran, dan masukan kepada penulis dalam pengerjaan skripsi ini. 6. Bapak Herriyance, S.T, M.Kom selaku Dosen Pembimbing II yang telah banyak meluangkan waktunya dan dengan sabar telah memberikan bimbingan, saran, dan masukan kepada penulis dalam pengerjaan skripsi ini. 7. Bapak Ade Candra, S.T, M.Kom selaku Dosen Pembanding II yang telah memberikan kritik dan saran dalam penyempurnaan skripsi ini. 8. Seluruh dosen serta pegawai di Program Studi S1 Ilmu Komputer Fasilkom-TI USU.
Universitas Sumatera Utara
9. Rizky Baginda Hsb, Riska Dewi Syahputri Hsb, dan Widi Pratiwi Hsb selaku abang, kakak, dan adik penulis yang selalu memberikan dukungan kepada penulis. 10. Teman-teman penulis, terutama Insidini Fawwaz, Nadya Soraya, Laila Manja, Sylvia, Ainun, Ales, Mahadi, dan Fauzana yang selalu memberikan semangat, dorongan, dukungan dan menjadi tempat berbagi pikiran penulis selama pengerjaan skripsi ini sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Dan teman-teman seangkatan 2009 lainnya yang tidak bisa penulis sebutkan satupersatu, terima kasih atas dukungan kalian semua dan terima kasih atas kenangan indah yang telah dilalui bersama selama di S1 Ilmu Komputer Universitas Sumatera Utara. 11. Sahabat terbaik penulis ica, fanny, gendys dan silvana yang selalu memberikan semangat kepada penulis. 12. Dan semua pihak yang telah banyak membantu yang tidak bisa disebutkan satu-persatu. Semoga semua kebaikan, bantuan, perhatian, serta dukungan yang telah diberikan kepada penulis mendapatkan pahala yang melimpah dari Allah SWT.
Medan, Desember 2014
Penulis
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Kompresi citra merupakan salah satu proses pengolahan citra yang bisa mengurangi ukuran dari sebuah citra agar lebih mempermudah dalam proses penyimpanan dan pengiriman. Pada penelitian ini digunakan metode kuantisasi untuk melakukan kompresi citra. Metode kuantisasi bekerja dengan mengurangi warna dari sebuah citra dengan cara membagi-bagi intensitas warna. Metode kuantisasi merupakan jenis lossy compression, karena pada saat proses kompresi ada bagian dari citra yang hilang. Dekuantisasi merupakan proses untuk mengembalikan citra ke bentuk awal. Bekerja dengan cara melakukan perkalian terhadap intensitas warna. Proses dari sistem ini adalah melakukan kompresi dan dekompresi citra dengan format .bmp dan .jpeg. Pada proses pengujian kompresi untuk format .jpeg dan .bmp menghasilkan citra yang mempunyai cahaya lebih gelap. Pada pengujian format .jpeg menghasilkan rasio kompresi citra rata-rata 58.9% % dan rata-rata rasio dekompresi citra adalah 39.4%. Pada pengujian dengan format .bitmap tidak mempunyai rasio citra. Hal ini disebabkan karena ukuran citra .bmp tidak berubah pada saat proses kompresi. Untuk nilai MSE citra kompresi format *.jpeg dan *.bmp memiliki nilai yang lebih tinggi dari nilai MSE citra dekompresi. Dengan nilai rata-rata untuk MSE kompresi 3806.80 dan rata-rata nilai MSE dekompresi 0.4950.
Katakunci : Pengolahan Citra, Kompresi, Kuantisasi, lossy compression.
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
Photo is often a trail ride someone’s life. This time, the storage medium having a large capacity is very easy to find. So, not a big problem if we want to keep our photos. Which becomes a problem, if we want to share the photo to friends by email. Remember, the conection internet in not stable in Indonesia. Make it easier to share photos with friends, we can perform image processing with image compression. Imgae compression is one of the image processing that can reduce the size of an image. This research used quantization method to image compression. Quantization method works by reducing the intensity of the color of an image by dividing the intensity of color. With reduced intensity of color, image size can also be decreased. Because there are missing parts of the image is reduced, there will certainly missing. Because, quantization method is lossy compression. To restore the image to its original shape do dequantization. Dequantization work with multiplication of the intensity of color. This system is the process of compression and decompression image with .bmp format and .jpeg format. In the process of testing the compression .jpeg format produces an image that is smaller than the first image and have average ratio image 58.9%. running time and ratio image depends on the size of the image. The larger image, ratio image and running time too larger. In the process of testing the compression .bmp format, size of image no change. Because, .bmp format is uncompression image. Keyword: Image compression.
Processing,
Image
Compression,
quantization,
lossy
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar Daftar Lampiran Bab 1 Pendahuluan 1.1 Latar Belakang 1.2 Rumusan Masalah 1.3 Batasan Masalah 1.4 Tujuan Penelitian 1.5 Manfaat Penelitian 1.6 Metodologi Penelitian 1.7 Sistematika penulisan
Hal. Ii Iii Iv Vi Vii Viii X xi xiii
1 3 3 3 4 4 5
Bab 2 Landasan Teori 2.1 Citra 2.2 Jenis-jenis Citra 2.3 Piksel 2.4 Jenis-jenis Citra Digital 2.4.1 Citra Biner (Monokrom) 2.4.2 Citra Grayscale (skala keabuan) 2.4.3 Citra Warna (true color) 2.5 Format File Citra Bitmap 2.6 Format File Citra JPEG 2.7 Pengertian Pengolahan Citra 2.8 Kompresi Citra 2.8.1 Manfaat Kompresi Citra 2.8.2 Jenis Kompresi Citra 2.8.3 Teknik Kompresi Citra 2.8.4 Rasio Kompresi Citra 2.9 Dekompresi Citra 2.10 Metode Kuantisasi
6 6 8 8 8 9 9 11 12 12 13 13 13 14 16 17 18
Bab 3 Analisis Dan Perancangan Sistem 3.1 AnalisisSistem 3.1.1 Analisis Masalah 3.1.2 Analisis Kebutuhan Sistem
20 20 21
Universitas Sumatera Utara
3.1.2.1 Kebutuhan Fungsional Sistem 3.1.2.2 Kebutuhan Fungsional Sistem 3.1.3 Analisis Proses 3.2 Pemodelan 3.2.1 Use Case Diagram 3.2.2 Sequence Diagram 3.2.3 Activity Diagram 3.3 Pseudocode Program 3.3.1 Pseudocode Proses Implementasi Kompresi dan Dekompresi Citra dengan menggunakan Metode Kuantisasi 3.3.1.1 Pseudocode Kompresi Citra 3.3.1.2 Pseudocode Dekompresi Citra 3.4 Perancangan Sistem 3.4.1 Perancangan Flowchart Sistem 3.4.1.1 Flowchart Gambar Umum 3.4.1.2 Flowchart Kompresi Citra 3.4.1.3 Flowchart Dekompresi Citra 3.4.2 Proses Perhitungan Manual Sistem 3.4.3 Perancangan Antarmuka (Interface) 3.4.3.1 Form Pertama 3.4.3.2 Form Proses 3.4.3.3 Form Bantuan 3.4.3.4 Form Tentang Aplikasi Bab 4 Implementasi dan Pengujian 4.1 Implementasi 4.1.1 Form Pertama 4.1.2 Form Proses 4.1.3 Form Bantuan 4.1.4 Form Tentang Aplikasi 4.2 Pengujian 4.2.1 Pengujian Kompresi dan Dekompresi CItra 4.2.1.1 Pengujian Kompresi Citra Format *.jpeg 4.2.1.2 Analisa Hasil Pengujian Kompresi Citra *.jpeg 4.2.1.3 Pengujian Kompresi Citra Format *.bmp 4.2.1.4 Analisa Hasil Pengujian Kompresi Citra *.bmp Bab 5 Kesimpulan dan Saran 5.1 Kesimpulan 5.2 Saran Daftar Pustaka
21 22 22 23 23 24 26 28 28 28 29 30 30 31 31 33 34 35 36 37 40 41 43 43 44 45 46 47 47 47 55 57 64 66 67 68
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Nomor Tabel 2.1 4.1 4.2 4.3 4.4
Nama Tabel
Halaman
Kedalaman Piksel Hasil Kompresi dan Dekompresi Citra .jpeg Hasil Pengujian Kompresi dan Dekompresi Citra .jpeg Hasil Kompresi dan Dekompresi Citra .bmp Hasil Pengujian Kompresi dan Dekompresi Citra .bmp
19 52 54 61 63
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Nomor Gambar 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10 2.11 2.12 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 3.11 3.12 3.13 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 4.10 4.11 4.12 4.13 4.14 4.15 4.16 4.17 4.18
Nama Gambar
Halaman
Elemen Sistem Pemrosesan Citra Digital Contoh Citra Biner Contoh Citra Grayscale Gradasi Warna Citra True Color Contoh Citra True Color Contoh Citra Bitmap Contoh File Citra JPEG Alur Kompresi Citra dan Dekompresi Citra Diagram Lossy Compression Diagram Lossless Compression Contoh Citra Sebelum Kompresi Contoh Citra Sesudah Kompresi Ishikawa Diagram Proses Analisa Masalah Use Case Diagram Sistem Kompresi dan Dekompresi Citra Sequence Diagram Proses Kompresi Citra Sequence Diagram Proses Dekompresi Citra Activity Diagram Kompresi Citra Activity Diagram Dekompresi Citra Flowchart Umum Sistem Flowchart Kompresi Citra Flowchart Kompresi Citra Tampilan Rancamgan form Pertama Tampilan Rancamgan form Proses Tampilan Rancamgan form Bantuan Tampilan Rancamgan form Tentang Form Pertama Form Proses Form Bantuan Form Tentang Aplikasi Tampilan Form saat Pilih Citra .Jpeg Tampilan Form saat Citra telah dipilih Tampilan Form Setelah Kompresi Tampilan Form saat Proses Penyimpanan Citra Kompresi Tampilan Form setelah Proses Penyimpanan Citra Kompresi Tampilan Form Setelah Proses Dekompresi Tampilan Form saat Proses Penyimpanan Tampilan Form setelah Proses Penyimpanan Tampilan Form saat Pilih Citra .bmp Tampilan Form saat Citra telah dipilih Tampilan Form Setelah Kompresi Tampilan Form saat Proses Penyimpanan Citra Kompresi Tampilan Form setelah Proses Penyimpanan Citra Kompresi Tampilan Form Setelah Proses Dekompresi
7 9 9 10 10 12 12 13 15 16 17 18 21 24 25 26 27 28 30 31 32 35 36 39 40 42 43 44 45 46 47 47 48 49 50 50 51 54 55 55 56 57 58
Universitas Sumatera Utara
4.19 4.20
Tampilan Form saat Proses Penyimpanan Tampilan Form setelah Proses Penyimpanan
58 59
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman A. Listing Program B. Curriculum Vitae
A-1 B-1
Universitas Sumatera Utara