KOMPRESI FILE AUDIO WAV MENGGUNAKAN ALGORITMA HUFFMAN
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh ijazah Sarjana Teknologi Informasi
WHYDIA NANDA SARI 091402031
PROGRAM STUDI TEKNOLOGI INFORMASI FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014
Universitas Sumatera Utara
SIMULASI ALGORITMA LEVENSHTEIN DISTANCE UNTUK FITUR AUTOCOMPLETE PADA APLIKASI KATALOG PERPUSTAKAAN
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh ijazah Sarjana Teknologi Informasi
YULI PRIMADANI 091402021
PROGRAM STUDI S1 TEKNOLOGI INFORMASI 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
: KOMPRESI FILE AUDIO WAV MENGGUNAKAN ALGORITMA HUFFMAN : SKRIPSI : WHYDIA NANDA SARI : 091402031 : SARJANA (S1) TEKNOLOGI INFORMASI : TEKNOLOGI INFORMASI : ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI (FASILKOMTI) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Diluluskan di Medan, 24 Mei 2014
Komisi Pembimbing :
Pembimbing 2
Pembimbing 1
M.Andri Budiman,ST.M.Comp.Sc.M.E.M Dr. Erna Budhiarti Nababan, M.IT NIP. 19751008 200801 1001
NIP. –
Diketahui/Disetujui oleh Program Studi S1 Teknologi Informasi Ketua,
M. Anggia Muchtar, S.T.M.M.IT NIP. 19800110 200801 1 010
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN KOMPRESI FILE AUDIO WAV MENGGUNAKAN ALGORITMA HUFFMAN
SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing telah disebutkan sumbernya.
Medan, 24 Mei 2014
Whydia Nanda Sari 091402031
Universitas Sumatera Utara
UCAPAN TERIMA KASIH
Alhamdulillah segala puji dan syukur penulis sampaikan kehadirat Allah SWT beserta Nabi Besar Muhammad SAW karena atas limpahan rahmat dan karunia- Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini sebagai syarat untuk memperoleh ijazah Sarjana Teknologi Informasi, Program Studi (S1) Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara. Penulis menyadari bahwa dalam pelaksanaannya banyak pihak yang telah membantu hingga selesainya skripsi ini. Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada : 1. Bapak Prof. Dr. dr. Syahril Pasaribu, DTM&H, MSc(CTM). Sp.A(K) selaku Rektor USU. 2. Bapak Prof. Dr. Muhammad Zarlis selaku Dekan FASILKOM-TI USU. 3. Bapak M. Anggia Muchtar,S.T. M.M.IT selaku ketua Program Studi (S1)Teknologi Informasi dan Bapak M. Fadly Syahputra, B.Sc.,M.Sc.IT selaku Sekretaris Program Studi (S1) Teknologi Informasi FASILKOM-TI USU yang telah memberi izin untuk melaksanakan kegiatan penelitian. 4. Ibu Dr. Erna Budhiarti Nababan, M.IT dan Bapak M. Andri Budiman, ST.M.Comp.Sc.M.E.M selaku dosen pembimbing yang telah meluangkan waktu dan pikirannya, memotivasi, memberikan kritik serta saran kepada penulis. 5. Bapak Dedy Arisandi, ST.,M.Kom dan Bapak Dr. Syahril Efendi, M.IT selaku pembanding yang telah memberikan kritik dan saran untuk peningkatan mutu skripsi ini. 6. Semua dosen, staff, dan pegawai Program Studi (S1) Teknologi Informasi FASILKOM-TI USU.
Universitas Sumatera Utara
7.
Skripsi ini penulis persembahkan untuk kedua orang tua dan keluarga penulis yang telah memberikan dukungan dan motivasi, teristimewa kepada ayahanda Rustam Effendi Lubis, SH dan ibunda Annisah yang telah memberikan do‟a, dukungan, perhatian, kasih sayang tulus serta pengorbanan yang tidak ternilai harganya bagi penulis. Untuk adek-adek penulis Dwhy Dinda Sari, Anggi Damora Sari, Ridho Ahmad Aulia yang selalu memberikan dorongan dan dukungan kepada penulis agar terus berusaha dan yakin hingga selesainya skripsi ini.
8. Teman Dekat penulis Amir Hasan Siregar yang selalu memberikan motivasi kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. 9. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada teman-teman mahasiswa program studi Teknologi Informasi yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang selalu memberikan bantuan dan dukungan kepada penulis. Sekali lagi penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaian skripsi ini, semoga segala kebaikan, bantuan dan dukungannya dibalas oleh Allah SWT dengan nikmat yang berlimpah.
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Ukuran file audio khususnya berformat .wav relatif besar dibandingkan file dengan format teks, yang membutuhkan memori yang besar dalam melakukan penyimpanan maupun dalam hal transmisi (pengiriman) melalui media komunikasi. Hal ini sangat mempengaruhi ketersediaan tempat (space) maupun pengolahan data khususnya data audio. Untuk itu perlu dikembangkan aplikasi untuk kompresi data yang bertujuan untuk minimalisasi memori menggunakan algoritma Huffman. Algoritma atau encoding Huffman sebenarnya merupakan algoritma kompresi yang dapat diterapkan pada semua jenis baik untuk file biner maupun file teks. Algoritma ini efektif jika terdapat banyak redundancy data atau perulangan data yang sama pada file. Pada algoritma ini, kompresi file audio dilakukan pada data sampel audio yang redundancy. Hasil kompresi file wav dengan algoritma Huffman Coding dapat memberikan ukuran file yang lebih kecil yaitu rata-rata rasio kompresi sebesar 24.43 %. Keyword: Audio Wav, Compression, Huffman Coding.
Universitas Sumatera Utara
WAV AUDIO FILES COMPRESSED USING HUFFMAN ALGORITHM ABSTRACT The size of the audio file in particular format . Wav files are relatively large compared to the text format , which requires a large memory to perform in terms of storage and transmission ( delivery ) through the medium of communication . This greatly affects the availability of a place ( space ) as well as audio data , especially data processing . For it is necessary to develop applications for data compression that aims to minimize memory use Huffman algorithm . Algorithm or Huffman encoding is actually a compression algorithm that can be applied to all kinds of good for binary files and text files . This algorithm is effective when there is a lot of data redundancy or looping the same data in the file . In this algorithm , compressed audio files is done on the audio sample data redundancy . Wav file compression Results with Huffman coding algorithm can provide smaller file sizes with an average compression ratio of 24.43 % . Keyword : Audio Wav , Compression , Huffman Coding .
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman ABSTRAK ABSTRAC DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR
ii iii iv v vi
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
1 1 3 3 3 3 3 6
BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1 Pengertian Audio Digital 2.2 Kelebihan Audio Digital 2.3 Istilah dalam Audio Digital 2.1.1 Jumlah Kanal (Channel) 2.1.2 Laju Pencuplikan (Sampling Rate) 2.1.3 Bandwidth 2.1.4 Banyaknya Bit Dalam Satu Sampel (Bit Per Sample) 2.1.5 Laju Bit (Bit Rate) 2.2 Data Audio 2.3 Struktur File Wave 2.3.1 Header File Wave 2.3.2 Chunk File WAVE 2.3.3 Chunk Format 2.3.4 Chunk Data 2.3.5 Format Wave PCM
7 7 9 9 9 9 10 10 11 13 14 16 16 17 20 21
2.4 Hubungan Multimedia dengan Aplikasi Windows 2.5 Binary Tree dengan menyimpan Pohon Biner 2.6 Kompresi Data 2.6.1 Teori Kompresi Data 2.6.2 Algoritma Kompresi Huffman BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN 3.1 Analisis 3.1.1 Sampel Audio WAV 3.1.2 Encoding Huffman 3.1.3 Algoritma Kompresi Huffman 3.1.4 Algoritma Dekompresi Huffman 3.2 Perancangan 3.2.1 Perancangan Program
25 26 29 29 30 35 35 37 37 38 43 45 45
Universitas Sumatera Utara
3.2.2 3.2.3 3.2.4 3.2.5
Perancangan Form Utama Rancangan Kompresi Rancangan Help Rancangan About
48 49 50 50
BAB 4 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN 4.1 Implementasi 4.1.1 Tampilan Menu Utama 4.1.2 Tampilan Kompresi 4.1.3 Tampilan Help 4.1.4 Tampilan About 4.2 Pengujian Sistem 4.2.1 Tampilan Hasil Pengujian Kompresi 4.2.2 Tampilan Hasil Pengujian Dekompresi
52 52 52 53 53 54 55 55 55
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan 5.2 Saran
56 56 56
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN PROGRAM
58 59
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 2.1 Frekuensi Sampling dan Kualitas Suara yang Dihasilkan Tabel 2.2 Penyimpanan Berbagai Konfigurasi Audio Digital Tabel 2.3 Nilai Jenis Chunk RIFF Tabel 2.4 Format Chunk RIFF Tabel 2.5 Chunk Format File Wav Tabel 2.6 Kode Kompresi Wav Tabel 2.7 Format Data Chunk Tabel 2.8 Penjelasan Struktur File Wav Tabel 2.9 Penambahan Chunk Lain Pada File Wav Tabel 2.10 Penelitian terdahulu Tabel 3.1 Frekuensi setiap simbol data Tabel 3.2 Frekuensi setiap simbol data Tabel 4.1 Tampilan hasil pengujian kompresi Tabel 4.2 Tampilan pengujian hasil dekompresi
8 10 14 14 15 16 18 20 22 33 38 41 55 55
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Konversi Sinyal Analog ke Digital Gambar 2.2 Konversi Sinyal Digital ke Analog Gambar 2.3 Layout File Wav Gambar 2.4 Diagram Format File Wav Gambar 2.5 Interpretasi Tiap Byte pada File Wav Gambar 2.6 Lapisan-Lapisan Multimedia dengan Windows Gambar 2.7 Contoh Binary Tree Gambar 2.8 Contoh Completely Binary Tree Gambar 2.9 Contoh Perfect Binary Tree Gambar 2.10 Penyimpanan Pohon Biner Dengan Array Gambar 2.11 Claude E. Shannon Gambar 2.12 Penggabungan dua node terkecil Gambar 2.13 Pengurutan Frekuensi secara menaik Gambar 2.14 Penggabungan dua node terkecil kembali Gambar 2.15 Pengurutan Frekuensi secara menaik kembali Gambar 2.16 Penggabungan dua node terakhir membentuk pohon tunggal Gambar 2.17 Pemberian label bit Gambar 3.1 Data Audio Wav dalam Hexa Gambar 3.2 Urutan Data secara Ascending Gambar 3.3 Gabungan dua buah simpul yang mempunyai frekuensi terkecil Gambar 3.4 Pengurutan kembali data berdasarkan frekuensi terkecil Gambar 3.5 Penggabungan serta pengurutan kembali data berdasarkan frekuensi terkecil Gambar 3.6 Pengulangan Pengurutan kembali data berdasarkan frekuensi terkecil Gambar 3.7 Penggabungan serta pengurutan kembali data berdasarkan frekuensi terkecil Gambar 3.8 Pemberian label dari akar ke daun Gambar 3.9 Flow Chart Kompresi Gambar 3.10 Flow Chart Pembentukan Pohon Huffman Gambar 3.11 Rancangan Menu Utama Gambar 3.12 Rancangan Kompresi Gambar 3.13 Rancangan Help Gambar 3.14 Rancangan About Gambar 4.1 Tampilan Menu Utama Gambar 4.2 Tampilan Kompresi Gambar 4.3 Tampilan Help Gambar 4.7 Tampilan About Gambar 4.8 Tampilan Grafik Kompresi Size dengan Waktu Gambar 4.9 Tampilan Grafik Kompresi Size dengan Rasio
6 6 13 19 21 23 24 25 25 26 27 29 29 30 30 31 31 35 38 39 39 39 40 40 41 45 46 47 48 49 50 51 52 53 53 55 56
Universitas Sumatera Utara
