IMPLEMENTASI METODE MEDIAN FILTERING DAN KOMPRESI JPEG UNTUK CITRA BMP SKRIPSI ZULWITA HARIYATI

IMPLEMENTASI METODE MEDIAN FILTERING DAN KOMPRESI JPEG UNTUK CITRA BMP

SKRIPSI

ZULWITA HARIYATI 101401002

PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014

Universitas Sumatera Utara


SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas akhir dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Komputer

ZULWITA HARIYATI 101401002

PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014


ii

PERSETUJUAN

Judul Kategori Nama Nomor Induk Mahasiswa Program Studi Fakultas

: IMPLEMENTASI METODE MEDIAN FILTERING DAN KOMPRESI JPEG UNTUK CITRA BMP : SKRIPSI : ZULWITA HARIYATI : 101401002 : SARJANA (S1) ILMU KOMPUTER : ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI (FASILKOM-TI) Diluluskan di Medan, Desember 2014

Komisi Pembimbing

:

Pembimbing 2

Pembimbing 1

Dian Rachmawati S.Si, M.Kom NIP.198307232009122004

Dr. Mahyuddin, M.IT NIP. 196712251998021001

Diketahui/Disetujui oleh Program Studi S1 Ilmu Komputer Ketua,

Dr. Poltak Sihombing, M.Kom NIP. 196203171991021001


iii

PERNYATAAN


SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan,

Desember 2014

Zulwita Hariyati 101401002


iv

PENGHARGAAN

Alhamdulillahirrabbil’alamin. Puji dan syukur penulis ucapkan atas kehadirat Allah SWT yang telah memberikan limpahan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Komputer, Program Studi Ilmu Komputer Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara. Shalawat beriring salam penulis juga persembahkan kepada Nabi Besar Muhammad SAW.

Dengan segala kerendahan hati, pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu penyelesaian skripsi dengan judul Implementasi Metode Median Filtering dan Kompresi JPEG untuk Citra BMP. Penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Bapak Prof. Dr. Syahril Pasaribu, DTMH, MSc(CTM), SpA(K) sebagai Rektor Universitas Sumatera Utara (USU).

2. Bapak Prof. Dr. Muhammad Zarlis sebagai Dekan Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara.

3. Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom sebagai Ketua Program Studi S1 Ilmu Komputer Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara.

4. Ibu Maya Silvi Lydia, BSc. MSc sebagai Sekretaris Program Studi S1 Ilmu Komputer Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara.

5. Bapak Dr. Mahyuddin, M.IT dan Ibu Dian Rachmawati S.Si, M.Kom selaku dosen pembimbing yang telah memberikan arahan dan motivasi kepada penulis dalam pengerjaan skripsi ini.


v

6. Ibu Dr. Elviawaty Muisa ZamZami, S.T, M.T, M.M dan Ibu Maya Silvi Lydia, BSc. MSc sebagai dosen penguji yang telah memberikan saran dan kritik kepada penulis dalam penyempurnaan skripsi ini.

7. Seluruh Dosen serta staf Pegawai di Program Studi S1 Ilmu Komputer Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara.

8. Kedua Orangtua penulis tercinta Ibunda Yurni dan Ayahanda Martias, Kakanda Rizky Adriani S.Si, Abangda Andika Maulana, dan Abangda Ahmad Royhan Putra Siregar S.Kom yang telah memberikan do’a, dukungan, perhatian serta kasih sayang yang tulus serta pengorbanan yang tidak ternilai harganya.

9. Teman-teman seperjuangan mahasiswa S1-Ilmu Komputer stambuk 2010, khususnya Annissa Fadilla, Auliza Nanda Nst, S.Kom, Devina, Fanny Fairina, S.Kom, Nurul Ulfah Primadini, Uswatun Hasanah, dan teman-teman satu stambuk lain yang telah memberikan motivasi, arahan dan perhatiannya.

10. Abang-abang dan kakak-kakak senior khususnya kakanda Fauzana S, S.Kom yang menjadi motivasi untuk menyelesaikan penyelesaian skripsi ini.

11. Semua pihak yang terlibat langsung ataupun tidak langsung yang tidak dapat penulis ucapkan satu per satu yang telah membantu penyelesaian skripsi ini.

Sekali lagi penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang membantu dalam penyelesaian skripsi ini yang tidak dapat disebutkan satu persatu, terima kasih atas ide, saran dan motivasi yang diberikan. Semoga Allah SWT memberikan limpahan karunia kepada semua pihak yang telah memberikan bantuan, perhatian, kasih sayang serta dukungan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan karena kesempurnaan hanyalah milik Allah SWT semata. Oleh karena itu penulis menerima


vi

kritik dan saran dari semua pihak yang bersifat membangun dan menyempurnakan skripsi ini. Penulis berharap semoga skripsi ini bermanfaat bagi penulis sendiri pada khususnya dan pembaca pada umumnya.

Medan,

Desember 2014

Zulwita Hariyati


viii

Implementation Median Filtering Method and JPEG Compression for BMP Image

ABSTRACT

Image that captured by digital device often contain the noise. Image that have or do not have the noise sometimes contain data redundancy that caused image has a large size and need large storage memory. In this study, image that contain the noise first filtered with median, then compressed with JPEG to reduce the redundancy of data and reduce the size of image. The results of the testing system based on the parameters used to know the image quality of the results obtained by median filter, MSE largest decline rate is 7.975,9379 and 23.17718 dB PSNR improvement in the salt and pepper noise with probability 15%. And the results of image compression that has been filtered obtained the higher level is selected, the image quality will be similar to the image of the filter but percentage rate ratio decrease. While the smaller level of quality that is used then the image looks blurry but the percentage ratio and image size is better. Keywords : noise, median filtering, JPEG compression.


vii

ABSTRAK

Citra yang dihasilkan oleh alat digital sering mengandung noise. Citra yang memiliki ataupun yang tidak memiliki noise terkadang mengandung redundansi data yang mengakibatkan citra memiliki ukuran yang besar sehingga membutuhkan memori penyimpanan yang cukup besar. Pada penelitian ini, citra yang bernoise terlebih dahulu difilter dengan median, lalu dikompresi dengan JPEG untuk mengurangi redundansi data dan memperkecil ukuran citra. Hasil yang diperoleh dari pengujian sistem berdasarkan parameter yang digunakan untuk mengetahui kualitas citra hasil median filter diperoleh tingkat penurunan MSE terbesar yaitu 7.975,9379 serta peningkatan PSNR 23.17718 dB pada noise salt and pepper dengan probabilitas 15%. Dan dari hasil kompresi citra yang telah difilter semakin tinggi level quality yang dipilih maka citra akan semakin mirip dengan citra hasil filter namun tingkat persentase rasio berkurang. Sementara semakin kecil level quality yang digunakan maka citra semakin tampak blur tetapi persentase rasio dan ukuran citranya semakin baik. Kata kunci : noise, median filtering, kompresi JPEG.


ix

DAFTAR ISI

Halaman Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar Bab 1

Bab 2

ii iii iv vii viii ix xii xiii

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 3 3 3 4 4 5

Landasan Teori 2.1 Pengenalan Citra 2.1.1 Citra Analog 2.1.2 Citra Digital 2.1.3 Jenis Citra 2.1.3.1 Citra Biner 2.1.3.2 Citra Grayscale 2.1.3.3 Citra Warna (8 bit) 2.1.3.4 Citra Warna (16 bit) 2.1.3.5 Citra Warna (24 bit) 2.1.4 Format File Citra 2.1.4.1 Format File Citra Bitmap 2.2 Noise 2.2.1 Salt and Pepper Noise 2.2.2 Speckle Noise 2.3 Filtering 2.3.1 Median Filtering 2.4 Kompresi 2.4.1 Klasifikasi Teknik Kompresi 2.4.2 Rasio Kompresi 2.4.3 Data Berlebihan (Data Redundancy) 2.4.4 Kompresi JPEG (Joint Photographics Experts Group) 2.5 Matlab (Matrix Laboratory) 2.6 Pengukuran Kualitas Citra

7 7 7 10 10 11 11 12 13 13 14 15 15 16 17 19 20 20 21 22 25 24 25


x

2.6.1 MSE (Mean Square Error) 2.6.2 PSNR (Peak Signal to Noise Ratio)

25 26

Bab 3 Analisis Dan Perancangan Sistem 3.1 Analisis Sistem 3.1.1 Analisis Masalah 3.1.2 Analisis Persyaratan 3.1.2.1 Kebutuhan Fungsional Sistem 3.1.2.2 Kebutuhan Non-Fungsional Sistem 3.1.3 Analisis Proses 3.1.3.1 Analisis Proses Filtering dengan Metode Median Filter 3.1.3.2 Analisis Proses Kompresi dengan Metode JPEG 3.1.3.2.1 Encoding JPEG 3.1.3.2.2 Decoding JPEG 3.1.4 Use Case Diagram 3.1.4.1 Use Case Generate Noise 3.1.4.2 Use Case Filtering dan Kompresi Citra 3.1.5 Activity Diagram 3.1.5.1 Activity Diagram Proses Generate Noise Citra 3.1.5.2 Activity Diagram Proses Filtering dan Kompresi Citra 3.1.6 Sequence Diagram 3.2 Pseudocode Program 3.2.1 Pseudocode Proses Generate Salt and Pepper Noise 3.2.2 Pseudocode Proses Generate Speckle Noise 3.2.3 Pseudocode Proses Median Filtering 3.3 Flowchart Kompresi JPEG 3.4 Perancangan Sistem 3.4.1 Flowchart Gambaran Umum Sistem 3.4.2 Perancangan Antarmuka Pengguna Bab 4

Bab 5

Implementasi Dan Pengujian Sistem 4.1 Implementasi Sistem 4.1.1 Tampilan Menu Utama 4.1.2 Tampilan Menu Generate Noise 4.1.3 Tampilan Menu Testing 4.1.4 Tampilan Menu Help 4.2 Pengujian Sistem 4.2.1 Tampilan Proses Generate Noise Citra BMP 4.2.2 Tampilan Proses Median Filtering dan Kompresi JPEG 4.2.2.1 Tampilan Proses Median Filtering 4.2.2.2 Tampilan Proses Kompresi JPEG Kesimpulan Dan Saran 5.1 Kesimpulan 5.2 Saran

27 27 28 28 29 30 30 32 32 40 41 42 43 43 44 44 46 46 46 47 48 50 50 50 52

58 58 59 59 60 61 61 64 64 66

69 70


xi

Daftar Pustaka

71

LAMPIRAN A: Listing Program LAMPIRAN B: Curriculum Vitae

A-1 B-1


xii

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Format bit citra 8 bit

11

Tabel 2.2 Formasi bit citra 16 bit

12

Tabel 2.3 Matrik untuk median filtering

18

Tabel 2.4 Matrik untuk median filtering setelah diurutkan

19

Tabel 2.5 Matrik hasil median filtering

19

Tabel 3.1 Tabel Matrik citra

30

Tabel 3.2 Tabel Matrik tepi nol

31

Tabel 3.3 Tabel Matrik hasil Median Filter

32

Tabel 3.4 Spesifikasi Use Case Generate Noise

42

Tabel 3.5 Spesifikasi Use Case Filtering dan Kompresi Citra

43

Tabel 4.1 Hasil Perhitungan MSE dan PSNR Citra Bernoise

63

Tabel 4.2 Hasil Median Filter Citra Bernoise

65

Tabel 4.3 Hasil Kompresi JPEG

67


xiii

DAFTAR GAMBAR

Halaman Gambar 2.1 Contoh Citra Digital dan Matriks penyusunnya

7

Gambar 2.2 Contoh Citra Raster

9

Gambar 2.3 Contoh Citra Vektor

10

Gambar 2.4 Citra Biner

10

Gambar 2.5 Citra Grayscale

11

Gambar 2.6 Citra 8 bit

12


13


13

Gambar 2.9 Citra sebelum terkena noise salt and pepper

15

Gambar 2.10 Citra setelah terkena noise salt and pepper

15

Gambar 2.11 Citra sebelum terkena noise speckle

16

Gambar 2.12 Citra setelah terkena noise speckle

16

Gambar 2.13 JPEG Encoder Block Diagram

23

Gambar 2.14 JPEG Decoder Block Diagram

24

Gambar 3.1 Diagram Ishikawa analisis masalah sistem

28

Gambar 3.2 Size, Category and amplitude range of DC Differentials

37

Gambar 3.3 JPEG default luma Huffman table for DC coefficient

37

Gambar 3.4 Path zig-zag scanning

38

Gambar 3.5JPEG size, category and amplitude range of AC coefficients

39

Gambar 3.6 JPEG Decoder Diagram

41

Gambar 3.7 Use Case Diagram Sistem

42

Gambar 3.8 Activity Diagram Proses Generate Noise

44

Gambar 3.9 Activity Diagram Proses Filtering dan Kompresi Citra

45

Gambar 3.10 Sequence Diagram

46

Gambar 3.11 Flowchart Kompresi JPEG

50

Gambar 3.12 Flowchart Sistem

51

Gambar 3.13 Perancangan Form Utama

52

Gambar 3.14 Perancangan Form Generate Noise

53


xiiii

Gambar 3.15 Perancangan Form Testing

55

Gambar 3.16 Perancangan Form Help

57

Gambar 4.1 Tampilan Menu Utama

58

Gambar 4.2 Tampilan Menu Generate Noise

59

Gambar 4.3 Tampilan Menu Testing

60

Gambar 4.4 Tampilan Menu Help

60

Gambar 4.5 Tampilan Kotak Dialog Browse File Citra BMP

61

Gambar 4.6 Tampilan Citra yang akan digenerate

62

Gambar 4.7 Tampilan hasil generate salt and pepper noise dengan probabilitas 5%62 Gambar 4.8 Tampilan hasil generate speckle noise dengan probabilitas 5%

63

Gambar 4.9 Hasil Median Filtering Noise Salt and Pepper 5%

64

Gambar 4.10 Tampilan hasil kompresi JPEG dengan level quality 1

67


IMPLEMENTASI METODE MEDIAN FILTERING DAN KOMPRESI JPEG UNTUK CITRA BMP SKRIPSI ZULWITA HARIYATI

Recommend Documents