PERANCANGAN SISTEM PENGAMANAN DAN KOMPRESI DATA TEKS DENGAN FIBONACCI ENCODING DAN ALGORITMA SHANNON-FANO SERTA ALGORITMA DEFLATE SKRIPSI

PERANCANGAN SISTEM PENGAMANAN DAN KOMPRESI DATA TEKS DENGAN FIBONACCI ENCODING DAN ALGORITMA SHANNON-FANO SERTA ALGORITMA DEFLATE

SKRIPSI

MUHAMMAD SOLIHIN 111421078

PROGRAM STUDI EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013

Universitas Sumatera Utara


SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh ijazah Sarjana Ilmu Komputer

MUHAMMAD SOLIHIN 111421078

PROGRAM STUDI EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013


PERSETUJUAN

Judul

: PERANCANGAN SISTEM PENGAMANAN DAN KOMPRESI DATA TEKS DENGAN FIBONACCI ENCODING DAN ALGORITMA SHANNON-FANO SERTA ALGORITMA DEFLATE

Kategori

: SKRIPSI

Nama

: MUHAMMAD SOLIHIN

Nomor Induk Mahasiswa : 111421078 Program Studi

: EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER

Fakultas

: ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Komisi Pembimbing

:

Pembimbing 2

Pembimbing 1

Dian Rachmawati, S.Si, M.Kom

Ade Candra, ST, M.Kom

NIP. 19830723 200912 2 004

NIP. 19790904 200912 1 002

Diketahui/disetujui oleh Program Studi Ekstensi S1 Ilmu Komputer Ketua,

Dr. Poltak Sihombing, M.Kom NIP. 19620217 199103 1 001



SKRIPSI

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

Medan,

Oktober 2013

Muhammad Solihin 111421078


PENGHARGAAN

Alhamdulillahirrabbila’lamin. Segala dan puji syukur penulis panjatkan hanya kepada Allah SWT, Pemelihara dan pengatur seluruh alam semesta, karena atas limpahan rahmat, taufik dan hidayah-Nya, penulis mampu menyelesaikan Skripsi ini, serta shalawat dan beriring salam penulis ucapakan kepada Nabi Besar Muhammad SAW.

Skripsi ini dikerjakan sebagai salah satu syarat guna memperoleh gelar Sarjana Ilmu Komputer Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara. Penulis menyadari bahwa terselesaikannya skripsi ini tentunya tak lepas dari dorongan dan bantuan berbagai pihak. Oleh karena itu, dengan segala kerendahan hati penulis mengungkapkan rasa terima kasih dan penghargaan kepada : 1. Bapak Ade Candra, ST, M.Kom, selaku Dosen Pembimbing I yang telah memberikan banyak sekali arahan, masukan, bimbingan, saran, serta motivasi yang membangun untuk penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik. 2. Ibu Dian Rachmawati, S.Si, M,Kom, selaku pembimbing II yang telah memberikan masukan, bimbingan, saran dan motivasi kepada penulis, serta sabar memberikan bantuan sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik. 3. Bapak Dr. Poltak Sihombing, M, Kom selaku Ketua Program Studi Ilmu Komputer sekaligus sebagai Dosen Pembanding I, yang telah memberikan kritik dan saran yang membangun bagi penulis 4. Bapak Drs. Marihat Situmorang, M.Kom sebagai Dosen Pembanding II yang telah memberikan kritik dan saran yang membangun bagi penulis. 5. Dekan dan Pembantu Dekan Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara berserta para pegawai yang bertugas di Program Studi Ilmu Komputer FASILKOM-TI USU. 6. Orang tua tercinta, Ayahanda Sabirin, S.Pd dan Ibunda Rosyidah, atas semua doa, dukungan, dan motivasi yang tak ternilai harganya.


7. Keluarga besar Ekstensi Ilmu Komputer, khususnya semua teman dan sahabat angkatan 2011 yang tidak dapat disebutkan satu persatu, terima kasih atas ide, saran, dan kerja samanya selama ini. Semoga Allah SWT membalas semua kebaikan yang telah kalian berikan.

Penulis,

(Muhammad Solihin)


ABSTRAK

Penelitian ini bertujuan untuk merancang sebuah aplikasi komputer yang dapat mengamankan sekaligus mengkompresi ukuran teks. Pengamanan teks dilakukan dengan mengkodekan teks menggunakan Fibonacci Encoding, kemudian hasil pengkodean Fibonacci Encoding dikompresi menggunakan algoritma Shannon-Fano, lalu hasil kompresi menggunakan algoritma Shannon-Fano dikompresi menggunakan algoritma Deflate, hasil kompresi menggunakan algoritma Deflate adalah hasil akhir proses pengamanan dan kompresi data. Keluaran dari aplikasi ini adalah sebuah file baru yang terdiri dari file header serta file body yang berisi kode-kode hasil pengkodean dan kompresi file teks asli. Rasio kompresi rata-rata antara file input dengan file output untuk file dokumen input dengan ekstensi *.doc adalah 43,653%, sedangkan untuk file teks input dengan ekstensi *.txt adalah 78,444%. Waktu rata-rata yang dibutuhkan untuk melakukan kompresi pada file dokumen input dengan ekstensi *.doc adalah 5328,2 milisecond, sedangkan untuk file teks input dengan ekstensi *.txt adalah 15837,5 milisecond.

Kata kunci: kompresi teks, Fibonacci Encoding, algoritma Shannon-Fano, algoritma Deflate


DESIGNING TEXT DATA SECURITY AND COMPRESSION SYSTEM WITH FIBONACCI ENCODING, SHANNON-FANO ALGORITHM, AND DEFLATE ALGORITHM

ABSTRACT

This research aimed to constructing a computer application that securing and also compressing the size of text. Text securing was done by text encoding using Fibonacci Encoding, then the result of Fibonacci Encoding was compressed using Shannon-Fano algorithm, then the result of compression using Shannon-Fano algorithm was compressed using Deflate algorithm, the Deflate compression result is the final result of text securing and compression. The output of this application is a new file that consists of file header and file body that contains the encoding and compression codes of original text file. The average of compreesion ratio between the input file and the output file for document file with *.doc extension is 43,653%, otherwise the average of compression ratio fot text file with *.txt extension is 78,444%. The average of compression time for document input file with *.doc extension is 5328,2 miliseconds, otherwise for text input file with *,txt extension is 15837,5 miliseconds.

Keywords: text compression, Fibonacci Encoding, Shannon-Fano algorithm, Deflate algorithm


DAFTAR ISI

Hal.

PERSETUJUAN

ii

PERNYATAAAN

iii

PENGHARGAAN

iv

ABSTRAK

vi

ABSTRACT

vii

DAFTAR ISI

viii

DAFTAR TABEL

xi

DAFTAR GAMBAR

xiii

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

1

1.2 Rumusan Masalah

2

1.3 Batasan Masalah

2

1.4 Tujuan Penelitian

3

1.5 Manfaat Penelitian

3

1.6 Metodologi Penelitian

4

1.7 Sistematika Penulisan

5

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

6

2.1 Kompresi Data

6

2.2 File Teks

8

2.3 Fibonacci Encoding

10

2.4 Algoritma Shannon-Fano

12

2.5 Algoritma Deflate

13


BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM

15

3.1 Analisis Masalah

15

3.2 Analisis Kebutuhan Sistem

16

3.3 Pemodelan Aplikasi

17

3.3.1 Use-Case Diagram

18

3.3.2 Activity Diagram

18

3.3.3 Class Diagram

23

3.3.4 Sequence Diagram

24

3.4 Perancangan Sistem

25

3.4.1 Pembuatan Algoritma Program

25

3.4.2 Alur Proses Sistem Secara Umum

25

3.4.3 Alur Proses Encoding Dan Decoding Dengan Fibonacci Encoding

28

3.4.4 Alur Proses Kompresi Dan Dekompresi Dengan Algoritma Shannon-Fano

34

3.4.5 Penerapan Algoritma Deflate

43

3.5 Pembuatan Rancangan Tampilan Aplikasi

50

3.5.1 Rancangan Form Splash Screen

50

3.5.2 Rancangan Form Tab Menu Kompresi

51

3.5.3 Rancangan Form Tab Menu Dekompresi

52

3.5.4 Rancangan Form Tab Menu Tentang Aplikasi

53

3.5.5 Rancangan Form Dialog Ringkasan

53

BAB 4 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN 4.1 Implementasi Sistem

56

4.1.1 Implementasi Encoding Dan Decoding File Teks Maupun Dokumen Menggunakan Fibonacci Encoding Pada Aplikasi

62

4.1.2 Implementasi Kompresi Dan Dekompresi Menggunakan Algoritma Shannon-Fano

69

4.1.3 Implementasi Kompresi Dan Dekompresi Menggunakan Algoritma Deflate

76


4.2 Pengujian Aplikasi

79

4.2.1 Pengujian Kompresi Dalam Aplikasi

80

4.2.2 Proses Dekompresi Dalam Aplikasi

83

4.3 Hasil Pengujian

86

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

100

5.1 Kesimpulan

100

5.2 Saran

101

Lampiran A: Questioner

102

Lampiran B: Listing Program

112


DAFTAR TABEL

Hal.

2.1 Proses Pembentukan Kode Fibonacci

11

3.1 Hasil Fibonacci Encoding

28

3.2 Kode Program Untuk Encoding

30

3.3 Kode Program Untuk Decoding

33

3.4 Frekuensi Kemunculan Karakter

34

3.5 Kode Shannon-Fano

36

3.6 Kode Program Untuk Membuat Tabel Kemunculan Karakter

38

3.7 Kode Program Untuk Membuat Tabel Frekuensi

39

3.8 Kode Program Untuk Membuat Kode Shannon-Fano

41

3.9 Kompresi Teks Menggunakan Algoritma LZ77

43

3.10 Dekompresi Teks Menggunakan Algoritma LZ77

44

3.11 Kode Huffman

45

3.12 Kode Program Untuk Kompresi Dengan Algoritma Deflate

48

3.13 Kode Program Untuk Dekompresi Dengan Algoritma Deflate

49

4.1 Kode Fibonacci Dari Masing-Masing Karakter Dalam String Input

56

4.2 Kemunculan Masing-Masing Bilangan Byte Dalam Array Byte Fibonacci

58

4.3 Kode Shannon-Fano Untuk Byte Dalam Array Byte Fibonacci

59

4.4 Kode Program Untuk Membuat File Fibonacci Dari File Teks Maupun Dokumen Input Dan Sebaliknya

65

4.5 Kode Program Untuk Membuat File Shannon-Fano Dari File Fibonacci Dan Sebaliknya

72

4.6 Kode Program Untuk Membuat File Output Dari File Shannon-Fano Dan Sebaliknya

77

4.7 Hasil Pengujian Untuk Kompresi File Dokumen Dengan


Ekstensi Doc

86

4.8 Hasil Pengujian Untuk Dekompresi File Dokumen Dengan Ekstensi Doc

87

4.9 Hasil Pengujian Untuk Kompresi File Teks Dengan Ekstensi Txt

93

4.10 Hasil Pengujian Untuk Dekompresi File Teks Dengan Ekstensi Txt

94


DAFTAR GAMBAR

Hal.

2.1 Diagram Blok Proses Kompresi Dan Dekompresi Data

7

2.2 File Teks Sederhana

9

3.1 Diagram Ishikawa

15

3.2 Use-Case Diagram Pada Sistem

18

3.3 Activity Diagram Pada Sistem

19

3.4 Activity Diagram Fibonacci Processor

20

3.5 Activity Diagram Shannon-Fano Processor

21

3.6 Activity Diagram Deflate Processor

22

3.7 Class Diagram Pada Sistem

23

3.8 Sequence Diagram Pada Sistem

24

3.9 Flowchart Encoding Dan Kompresi File Teks Maupun Dokumen

26

3.10 Flowchart Decoding Dan Dekompresi File Teks Maupun Dokumen

27

3.11 Diagram Blok Proses Fibonacci Encoding

29

3.12 Flowchart Proses Encoding Dengan Fibonacci Encoding

30

3.13 Flowchart Proses Decoding Dengan Fibonacci Encoding

32

3.14 Proses Partisi Dan Pembentukan Kode Shannon-Fano Secara Manual

35

3.15 Pohon Shannon-Fano Yang Terbentuk

35

3.16 Diagram Blok Proses Kompresi Dan Dekompresi Algoritma Shannon-Fano

37

3.17 Flowchart Proses Kompresi Dengan Algoritma Shannon-Fano

38

3.18 Struktur File Hasil Kompresi Dengan Algoritma Shannon-Fano

43

3.19 Pohon Huffman

44

3.20 Flowchart Kompresi Deflate

45

3.21 Flowchart Dekompresi Deflate

46


3.22 Diagram Blok Proses Kompresi Dan Dekompresi Algoritma Deflate

47

3.23 Struktur File Output Aplikasi

50

3.24 Rancangan Form Splash Screen

50

3.25 Rancangan Form Tab Menu Kompresi

51

3.26 Rancangan Form Tab Menu Dekompresi

52

3.27 Rancangan Form Tab Menu Tentang Aplikasi

53

3.28 Rancangan Form Dialog Ringkasan

54

4.1 Hasil Kompresi Ditampilkan Dengan Penyunting Teks

61

4.2 File Teks Input Dengan Ekstensi Txt

66

4.3 File Dokumen Input Dengan Ekstensi Doc

66

4.4 File Fibonacci Pada File Teks Input Dengan Ekstensi Txt

67

4.5 File Fibonacci Pada File Dokumen Input Dengan Ekstensi Doc

67

4.6 File Teks Hasil Decoding Dengan Ekstensi Txt

68

4.7 File Dokumen Hasil Decoding Dengan Ekstensi Doc

68

4.8 File Shannon-Fano Untuk File Teks Dengan Ekstensi Txt

73

4.9 File Shannon-Fano Untuk File Dokumen Dengan Ekstensi Doc

74

4.10 File Fibonacci Hasil Dekompresi Untuk File Teks Dengan Ekstensi Txt

75

4.11 File Fibonacci Hasil Dekompresi Untuk File Dokumen Dengan Ekstensi Doc

75

4.12 File Output Untuk File Teks Dengan Ekstensi Txt

77

4.13 File Output Untuk File Dokumen Dengan Ekstensi Doc

78

4.14 File Shannon-Fano Hasil Dekompresi Untuk File Teks Dengan Ekstensi Txt

79

4.15 File Shannon-Fano Hasil Dekompresi Untuk File Dokumen Dengan Ekstensi Doc

79

4.16 Splash Screen Aplikasi

80

4.17 Tab Menu Kompresi

80

4.18 Open File Dialog Pilih File Input Kompresi

81

4.19 Save File Dialog Untuk File Tujuan Output Kompresi

82

4.20 Tampilan Tab Menu Kompresi Setelah File Input Dan Output


Ditentukan

82

4.21 Dialog Ringkasan Kompresi

83

4.22 Tampilan Tab Menu Dekompresi

83

4.23 Open File Dialog Pilih File Input Dekompresi

84

4.24 Tampilan Tab Menu Dekompresi Setelah File Input Ditentukan

84

4.25 Dialog Konfirmasi Ekstensi File Output Dekompresi

85

4.26 Save File Dialog File Tujuan Output Dekompresi

85

4.27 Dialog Ringkasan Dekompresi

86

4.28 Grafik Perbandingan Antara File Dokumen Input, File Fibonacci, Dan File Hasil Decoding Untuk File Dokumen Dengan Ekstensi Doc

89

4.29 Grafik Perbandingan Antara File Fibonacci, File Shannon-Fano, Dan File Hasil Dekompresi Shannon-Fano Untuk File Dokumen Dengan Ekstensi Doc

90

4.30 Grafik Perbandingan Antara File Shannon-Fano, File Output, Dan File Hasil Dekompresi Deflate Untuk File Dokumen Dengan Ekstensi Doc

91

4.31 Grafik Perbandingan Antara File Input, File Output, Dan File Hasil Dekompresi Untuk File Dokumen Dengan Ekstensi Doc

92

4.32 Grafik Perbandingan Antara Waktu Yang Dibutuhkan Untuk Kompresi dan Dekompresi Pada File Dokumen Dengan Ekstensi Doc

93

4.33 Grafik Perbandingan Antara File Teks Input, File Fibonacci, Dan File Hasil Decoding Untuk File Teks Dengan Ekstensi Txt

96

4.34 Grafik Perbandingan Antara File Fibonacci, File Shannon-Fano, Dan File Hasil Dekompresi Shannon-Fano Untuk File Teks Dengan Ekstensi Txt

97

4.35 Grafik Perbandingan Antara File Shannon-Fano, File Output, Dan File Hasil Dekompresi Deflate Untuk File Teks Dengan Ekstensi Txt

98

4.36 Grafik Perbandingan Antara File Input, File Output, Dan File Hasil Dekompresi Untuk File Teks Dengan Ekstensi Txt

99


4.37 Grafik Perbandingan Antara Waktu Yang Dibutuhkan Untuk Kompresi dan Dekompresi Pada File Teks Dengan Ekstensi Txt

100


PERANCANGAN SISTEM PENGAMANAN DAN KOMPRESI DATA TEKS DENGAN FIBONACCI ENCODING DAN ALGORITMA SHANNON-FANO SERTA ALGORITMA DEFLATE SKRIPSI

Recommend Documents