TUGAS AKHIR IMPLEMENTASI TEKNIK KOMPRESI CITRA GAMBAR DENGAN ALGORITMA DISCRETE WAVELET TRANSFORM PADA PERANGKAT BERGERAK

TUGAS AKHIR IMPLEMENTASI TEKNIK KOMPRESI CITRA GAMBAR DENGAN ALGORITMA DISCRETE WAVELET TRANSFORM PADA PERANGKAT BERGERAK Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan pendidikan sarjana (S-1) pada Departemen Teknik Elektro

O L E H

AGUS HALOMOAN HASUGIAN 070402015

DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2011

Universitas Sumatera Utara

IMPLEMENTASI TEKNIK KOMPRESI CITRA GAMBAR DENGAN ALGORITMA DISCRETE WAVELET TRANSFORM PADA PERANGKAT BERGERAK Oleh :

AGUS HALOMOAN HASUGIAN 070402015

Tugas Akhir ini diajukan untuk melengkapi salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana Teknik Elektro.

Disetujui Oleh : Dosen Pembimbing,

RAHMAD FAUZI ST,MT NIP : 196904241997021001 Diketahui Oleh : Ketua Departemen Teknik Elektro FT USU,

IR.SURYA TARMIZI KASIM M.SI NIP : 195405311986011002 DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2011


ABSTRAK Didalam dunia telekomunikasi, meningkatnya penggunaan komputer dalam kehidupan sehari-hari, secara tidak langsung juga membuat kebutuhan akan penyimpanan data semakin meningkat. Semakin besar data, semakin besar ruang yang dibutuhkan dan semakin lama waktu yang diperlukan untuk mengirimkan data. Meningkatnya kapasitas data akan menyebabkan penggunaan Bandwidth yang lebih besar, sehingga efisiensi penggunaan Bandwidth menjadi satu fokus utama

yang

perlu

diperhatikan

dalam

setiap

pemanfaatan

teknologi

telekomunikasi. Untuk mengatasinya, telah dikembangkan berbagai algoritma kompresi yang digunakan untuk memampatkan data, sehingga

ukuran data yang akan

ditransfer melalui suatu jaringan akan lebih kecil. Khususnya untuk jenis data citra berupa gambar, salah satu algoritma kompresi yang paling baik adalah jenis algoritma Discrete Wavelet Transform (DWT). Algoritma DWT unggul dalam rasio kompresi file .png, .bmp, dan .jpeg. Parameter kinerja diukur dari kompleksitas algoritma, rasio kompresi, dan berapa waktu yang diperlukan untuk proses kompresi. Penulisan dan penelitian pada tugas akhir ini adalah untuk mengimplementasikan algoritma DWT pada perangkat bergerak berbasis android. Hasil akhir yang diperoleh, kompresi dengan algoritma Discrete Wavelet Transform mempunyai rasio kompresi 22,22% dengan menggunakan level kuantisasi 50 dan diperlukan waktu 234 detik.


KATA PENGANTAR Segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat dan karunia-Nya, yang telah memudahkan segala kesulitan, melapangkan jalan, menenangkan kegundahan, meredakan kegalauan, serta memberi petunjuk atas segala kebuntuan dalam proses pembuatan Tugas Akhir ini. Tak ada habisnya jika penulis mengingat seluruh cinta dan kebaikan yang diberikan Tuhan Yang Maha Esa sehingga penulis mampu menyelesaikan Tugas Akhir ini. Tugas Akhir ini merupakan bagian dari kurikulum yang harus diselesaikan untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan Sarjana Strata Satu di Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Adapun judul Tugas Akhir ini adalah: IMPLEMENTASI TEKNIK KOMPRESI CITRA GAMBAR DENGAN ALGORITMA DISCRETE WAVELET TRNSFORM PADA PERANGKAT BERGERAK Tugas Akhir ini penulis persembahkan yang teristimewa kepada kedua orang tua tercinta, yaitu

Ibunda Riana Tumanggor dan Ayahanda Sabam

Hasugian, serta kakak tercinta Helrita Nurhaini Hasugian, adik tercinta Andro Christianto Hasugian dan Rosari Chrisdayanti Hasugian, yang merupakan bagian dari hidup penulis yang senantiasa meberi dukungan, semangat, motivasi, dan mendoakan penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. Yang selalu memberi dukungan perhatian, doa dan menjadi motivasi bagi penulis untuk melakukan yang terbaik, yaitu Devi Elfrisa Nababan.


Selama penulisan Tugas Akhir ini hingga menyelesaikannya, penulis banyak mendapat bantuan dan dukungan serta masukan dalam penulisan Tugas Akhir dari banyak pihak. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada: 1. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim,M.Si dan Bapak Rahmad Fauzi, ST, MT, selaku Ketua dan Sekretaris Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. 2. Bapak Rahmad Fauzi, ST, MT sebagai Dosen Pembimbing penulis yang telah dengan sabar membimbing penulis dan sangat banyak mengarahkan dan memotivasi penulis dalam penulisan Tugas Akhir ini. 3. Bapak Ir. Zahiful Bahri, M.Sc sebagai Dosen Wali penulis, yang selalu memberikan dukungan sebagai wali penulis serta memotivasi penulis agar menjadi lebih baik. 4. Seluruh staf pengajar Departemen Teknik Elektro, khususnya Konsentrasi Teknik Telekomunikasi yang banyak memberikan inspirasi, pelajaran moril dan spiritual serta masukan dan dorongan bagi penulis untuk selalu menjadi lebih baik. 5. Seluruh karyawan di Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. 6. Keluarga tercinta yang telah member dukungan secara moril dan material. 7. Seluruh rekan – rekan dan sahabat seperjuangan sesama angkatan 2007 Departemen Teknik Elektro, Febri A Nugroho “Bon”, Ichsan “Gochan”, Areph “d’vista”, Irzi “Kepo”,Fitri ”Mbak Itie”, Roy “RFS”, Ridho “Jota”,


Samy “Mak Bores”, Fajar ”LegalPrince”, Habib ”Komeng”, Sobirin ”Mu5h0”,

Arynda

”Ryndul”,

Dyan

“Narcissus”,

Aprial

“ismi”,

Nikmansyah “Vidi”, Ichsan “Tombol”, Ryan “Kiting”, Selvi ”Chayoo”, Recky ”Ustadz” Dion “d’cool guy”, Rey “Bieber”, Syuib ”Maho”, Frans “Pangeran Kodok”, Fernadi “Borong”, Yovie “Totok”, Yosua “Jojo”, Kendry, Leo, Nico, Nora, Putri, Rocky, Denny, Yuyanto, Noe, Kukuh, Habibie “Abiel”, dan semuanya yang tidak bisa disebutkan satu persatu yang telah memberikan dukungan kepada Penulis, terimakasih sahabatsahabatku buat kebersamaan dalam suka dan duka yang menjadi kenangan terindah bagi Penulis. Karena kita keluarga. 8. Senior-senior Gembonk ’05 dan ‘06: Bg Fakhurazi, Bg Bale, Bg Lemuel, Bg Muhfi, Bg Gifari, Bg Lutfi, Bg Kira, Bg Cuib, Bg Rudy, Bg Ibenks, Bg Demon, Kak Mutiara “Muteng”,Kak Mutie, Kak Diana, Kak Liza, Kak Ina, Kak Pingkan, Jemy yang berperan banyak atas kerjasama, masukan, dan bantuan selama proses penulisan Tugas Akhir ini. 9. Asisten-asisten

Laboratorium

Pengukuran

Besaran

Listrik,

Dasar

Telekomunikasi, Bg Arbi Divo, Telematika, Antena dan Propagasi yang telah memberikan tempat dalam penuntasan Tugas Akhir ini. 10. Sahabat-sahabat Naposo atas dukungan doa dan motivasi yang membangun bagi Penulis. 11. Pihak-pihak lain yang telah memberikan bantuan secara langsung maupun tidak langsung dalam pembuatan Tugas Akir ini yang tidak dapat penulis sebutkan satu-persatu.


Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih banyak kekurangan baik dari segi materi maupun penyajiannya dan jauh dari sempurna. Oleh karena itu, saran dan kritik dengan tujuan menyempurnakan dan mengembangkan kajian dalam bidang ini sangat penulis harapkan. Akhir kata penulis berharap agar Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan penulis.

Medan, September 2011 Penulis,

Agus Halomoan Hasugian NIM. 070402015


DAFTAR ISI ABSTRAK ................................................................................................... i KATA PENGANTAR................................................................................. ii DAFTAR ISI................................................................................................ vi DAFTAR GAMBAR................................................................................... x DAFTAR TABEL ....................................................................................... xiv BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang………………………………………………………….

1

1.2 Rumusan Masalah ………………………………………………………

3

1.3 Tujuan Penulisan……………………………………………………….. 4 1.4 Batasan Masalah………………………………….…………………….. 4 1.5 Metodologi Penulisan…………………………………….……………..

5

1.6 Sistematika Penulisan…………………….……………………………..

6

BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Pendahuluan……………………………………………………………

8

2.2 Citra Analog……………………………………………………………

8

2.3 Citra Digital…………………………………………………………….

9

2.4 Jenis-jenis Citra Digital...……………………………………………...

12

2.4.1 Citra Biner (Monokrom)……………………………………….. 12 2.4.2 Citra Grayscale (Skala Keabuan)………………………………. 13 2.4.3 Citra Warna (True Color)………………………………………. 15 2.5 Digitalisasi Citra.…………………………………………………………

17

2.5.1 Sampling………………..……………………………………….

18

2.5.2 Kuantisasi..……………..……………………………………….

19


2.6 Kompresi Data……………………………………………………………

22

2.6.1 Teknik Kompresi Data…………………………………………

24

2.6.2 Manfaat ………………………………………………………

25

2.6.3 Kriteria Kompresi……………………………………………..

25

2.6.4 Rasio Kompresi..……………………………………………….

27

2.6 Kompresi Citra……...……………………………………………………

28

BAB III TRANSFORMASI CITRA 3.1 Pendahuluan……………..………………………………………………..

32

3.2 Transformasi Wavelet Diskrit……………………….…………………….

33

3.3 Dekomposisi Wavelet……………………………………………………..

36

3.3.1 Dekomposisi Averages dan Differences…….………………….

38

3.3.2 Wavelet dan Fungsi Penskalaan…………….………………….

43

3.3.3 Wavelet Haar………………………….…….………………….

45

3.4 Kegunaan Wavelet untuk Menganalisis Citra..……………………………

47

3.5 Penerapan DWT dalam Kompresi Citra…...............……………………… 47 BAB IV IMPLEMENTASI DAN APLIKASI TEKNIK KOMPRESI DISCRETE WAVELET TRANSFORM PADA PERANGKAT BERGERAK 4.1 Pendahuluan……………………………………………………………….. 51 4.2 Android……………………………………………………………………. 52 4.3 Sistem Operasi….…………………………………………………………

52

4.4 Spesifikasi Perangkat Lunak………………………………………………. 55 4.5 Versi Android...........……………………………………………………… 4.5.1 Android versi 1.1…..………………….…….………………….

56 57


4.5.2 Android versi 1.5 (Cupcake)………….…….………………….

57

4.5.3 Android versi 1.6 (Donut)…………….…….………………….

57

4.5.4 Android versi 2.0/2.1 (Éclair)......…….…….………………….

58

4.5.5 Android versi 2.2 (Froyo: Frozen Yoghurt)...………………….

58

4.5.6 Android versi 2.3 (Gingerbread)..…….…….………………….

59

4.5.6 Android versi 3.0/3.1 (Honeycomb)….…….………………….

59

4.6 Diagram Alir...............……………………………………………………

60

4.7 Diagram Kelas…………………………………………………………….. 66 4.8 Pengkodean Program (Coding)….………………………………………..

66

4.8.1 Pembuatan Tampilan Antarmuka (Interface)…………………… 67 4.8.2 Pembuatan Kelas Koefisien Wavelet…………………………… 68 4.8.3 Pembuatan Kelas Basis Wavelet...........…………………………

68

4.8.4 Pembuatan Kelas Utama DWTforCompress….………………… 68 4.8.5 Pembuatan Kelas Compress……………………………………

69

4.8.6 Pembuatan Kelas Decompress..………………………………...

69

4.8.7 Pembuatan Kelas DownloadFile…..……………………………

69

4.8.8 Pembuatan Kelas Upload..……………………………………… 69 4.8.9 Pembuatan Kelas Uploader..……………………………………

70

4.8.10 Pembuatan Discrete Wavelet Transform....…………………… 70 4.8.11 Pembuatan Manifest Aplikasi........…………………………….

70

4.9 Pengujian………………………………………………………………….

71

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN


5.1 Kesimpulan…………………………………………………………………. 86 5.2 Saran………………………………………………………………………… 86 DAFTAR PUSTAKA………………………………………………………… 87


DAFTAR GAMBAR 1.

Gambar 2.1 Citra Digital........…………………………………..... 10

2.

Gambar 2.2 Komposisi Warna RGB………………………..…… 11

3.

Gambar 2.3 Proses pemisahan piksel-piksel berdasarkan derajat Keabuan………………………………….…………………..…… 11

4.

Gambar 2.4 Color Dialog untuk Melihat Rentang Warna………… 14

5.

Gambar 2.5 Proses Konversi file ke Grayscale……………….…... 15

6.

Gambar 2.6 Komponen-komponen warna RGB..…….…………… 16

7.

Gambar 2.7 (a) Citra Analog….…………………………………… 18 Gambar 2.7 (b) Citra Analog Disampling Menjadi 14 Baris dan 12 Kolom…………………..….…………………………………… 18 Gambar 2.7 (c) Citra Digital Hasil Sampling Berukuran 14 x 12 Piksel……………..….…………………………………… 19

8.

Gambar 2.8 Tampilan Nilai-Nilai Intensitas Setelah Tiap-Tiap Piksel Dikuantisasi…………………………….………………….. 20

9.

Gambar 2.9 Bentuk Asimetris Sebagai Fungsi f(x,y) dari Citra Digital……………………………………….......................... 21

10.

Gambar 2.10 Proses Entropy Suatu Simbol………………….…… 23

11.

Gambar 3.1 Dekomposisi Multiresolusi Wavelet (a) Contoh Transformasi Wavelet pada Citra Gambar Asli………..……....... 37 Gambar 3.1 (b) Dekomposisi Tingat-1………………….……....... 37 Gambar 3.1 (c) Dekomposisi Tingat-2………………….……....... 37 Gambar 3.1 (d) Dekomposisi Tingat-3………………….……....... 37

12.

Gambar 3.2 Contoh Citra 1 Dimensi…...………………………… 38


13.

Gambar 3.3 Hasil Proses Transformasi Perataaan dan Pengurangan dari Gambar 3.2…………………………………………………… 39

14.

Gambar 3.4 Proses Rekonstruksi terhadap Gambar 3.3…………… 39

15.

Gambar 3.5 Proses Perataan dan Pengurangan dengan Dekomposisi Penuh (3 level)…………………………...………………………… 40

16.

Gambar 3.6 Hasil Proses Dekomposisi Penuh.……………………. 40

17.

Gambar 3.7 (a) Hasil Dekomposisi Perataan dan Pengurangan pada Citra 2D Citra Asli………………..…………………............ 41 Gambar 3.7 (b) Hasil Dekomposisi dalam Arah Baris……............ 41 Gambar 3.7 (c) Hasil Dekomposisi dalam Arah Kolom…............ 42

18.

Gambar 4.1 Arsitektur Android.......………………………………. 55

19.

Gambar 4.2 Diagram Alir dari Implementasi Proyek.......………… 61

20.

Gambar 4.3 Diagram Alir Matriks Transform......………………… 62

21.

Gambar 4.4 Diagram Alir Sistem Aplikasi……………………….. 64

22.

Gambar 4.5 Diagram Alir Algoritma Kompresi Wavelet..……….. 65

23.

Gambar 4.6 Diagram Kelas Sistem untuk DWT for Compress….. 66

24.

Gambar 4.7 Tampilan Awal Aplikasi Eclipse Galileo……………. 71

25.

Gambar 4.8 Proses Eksekusi Aplikasi yang Berhasil pada Eclipse Galileo………………………………………..………........ 72

26.

Gambar 4.9 Proses Loading Emulator Android Versi 2.2…..…… 73

27.

Gambar 4.10 Tampilan Emulator Android Versi 2.2..…………… 73

28.

Gambar 4.11 (a) Tampilan Utama Dekstop Emulator..…………… 74 Gambar 4.11 (b) Tampilan Halaman Utama Dekstop Emulator….. 74


29.

Gambar 4.12 Tampilan Menu Aplikasi pada Emualtor Android Versi 2.2……………………………………… ……..…………… 75

30.

Gambar 4.13 Tampilan Menu DWTforCompress pada pada Emualtor Android Versi 2.2…………………………………..

76

31.

Gambar 4.14 File gambar yang di-upload ke server local......

76

32.

Gambar 4.15 Properties gambar sebelum proses kompresi berlangsung……………………………………………………

33.

77

Gambar 4.16 Tampilan Running Proses Kompresi pada pada Emualtor Android Versi 2.2…….….…………………………….. 77

34.

Gambar 4.17 Matriks Hasil Kompresi yang ditampilkan………...... 78

35.

Gambar 4.18 Proses Penyimpanan File Hasil Kompresi yang Terletak Pada sdcard Device Ukuran Datanya…………………..………...... 79

36.

Gambar 4.19 Tampilan File Hasil Kompresi yang Terletak pada sdcard Device dan Ukuran Datanya…………..…………………… 79

37.

Gambar 4.20 Proses Upload Data Hasil Kompresi……..………… 80

38.

Gambar 4.21 Directory Local Server Pada Perangkat yang Diuji Coba dengan Menggunakan Wamp Server pada Localhost……………… 81


39.

Gambar 4.22 File yang telah berhasil di-upload pada http://localhost/DWT/.........................................................………... 82

40.

Gambar 4.23 File Gambar Setelah Proses Kompresi….………….. 82

41.

Gambar 4.24 Properties Data Setelah Dikompres..……………….. 84

DAFTAR TABEL 1.

Tabel 2.1 Macam-Macam Format Citra..…………..……………. 29


TUGAS AKHIR IMPLEMENTASI TEKNIK KOMPRESI CITRA GAMBAR DENGAN ALGORITMA DISCRETE WAVELET TRANSFORM PADA PERANGKAT BERGERAK

Recommend Documents