TUGAS AKHIR MENGIMPLEMENTASIKAN KOMPRESI CITRA Mengimplementasikan Kompresi Citra Dengan Metode Fast Fourier Transform (Fft).

TUGAS AKHIR
MENGIMPLEMENTASIKAN KOMPRESI CITRA
DENGAN METODE FAST FOURIER TRANSFORM
(FFT)

Diajukan Untuk Memenuhi Tugas dan Syarat-syarat Guna Memperoleh Gelar
Sarjana Teknik pada Fakultas Teknik Jurusan Teknik Elektro
Universitas Muhammadiyah Surakarta

Disusun Oleh:
YOSGA DANANG SURYA PRAYOGO
D 400 080 025

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2012
i

ii


iii

MOTTO
“..Sesungguhnya sesudah kesulitan ada kemudahan.
Maka apabila kamu telah selesai (urusan dunia),
bersungguh-sungguhlah (dalam beribadah).
Dan hanya kepada Tuhanmulah
kamu berharap.”
(AL - INSYIROH: 6-8)

Manusia diberi kemampuan
oleh Tuhan untuk mencoba dan mencoba
sampai kemudian dia bertemu dengan kesalahan
yang membawanya menuju sebuah kebenaran
yang akan slalu diingatnya dalam hati
(KAHLIL GIBRAN)
Doa adalah lagu hati yang membimbing ke arah
singgahsana Tuhan meskipun ditingkah oleh suara ribuan
orang yang sedang meratap.
(KAHLIL GIBRAN)

Orang yang paling bahagia adalah
orang yang dapat menjadi dirinya sendiri dan
dapat bersyukur atas apa yang ia capai
(A.M Madakin)
We should all be concerned about the future because we
will have to spend the rest of our lives there
(Charles F. Kettering)
Belajarlah dari masa lalu, hiduplah untuk masa depan,
yang terpenting adalah tidak berhenti bertanya.
(Albert Einstein)

iv

PERSEMBAHAN

Alm. Ayahanda Tercinta

Terimakasih atas curahan kasih sayang yang ayah beri selama
mendampingi saya, doa kan ku panjatkan selalu untuk ayah disana,
semoga diterima disisiNYA. Amiin.


Ibunda Tercinta

Terimakasih atas doa, dukungan, dan kasih sayang yang telah ibu
berikan selama ini, semoga ibu selalu diberikan kesehatan . Amiin.
Kakak ku tercinta
( Mas Udit Kisworo )

Terimakasih atas dukungan, saran, dan kritik yang telah kamu berikan.
Semangat Kang tuk mencapai kesuksesan.
Kakak ku tercinta
( Mba Ferry Era W )

Terimakasih atas dukungan, saran, dan kritik yang telah kamu berikan.
Semoga keinginanmu dapat tercapai Mba Yu.
Special some one
(Agestika Marlina)

Aku selalu sayang kamu, terimakasih untuk dukungan dan bantuannya
selama ini. Semoga cita-citamu dapat tercapai. Amin..

Love u
Rekan-rekan senasib dan seperjuangan
(Topik,Adnan,Ifa,Orik,Dedy,Ari,Didik,Agus,cahyo)

Terimakasih atas bantuan dan kebersamaan kita selama ini dalam
menyelesaikan tugas akhir ini.

v

KATA PENGANTAR

Alhamdulillahirobbil’alamin, puji syukur kehadirat Allah SWT yang
telah memberikan kenikmatan, hidayah serta inayahNya sehingga kita semua
masih diberikan waktu untuk menunaikan kewajiban kita sehari-hari. Sholawat
serta salam kita panjatkan kepada junjungan Nabi Besar Muhammad SAW,
sebagai suri tauladan kita semua.
Tugas akhir ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar
sarjana Strata I Pada jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah
Surakarta. Alhamdulillah, tugas akhir ini akhirnya selesai walaupun jauh dari
sempurna, dan keberhasilan dalam menyusun dan penyelesaian Tugas Akhir ini

adalah berkat bantuan dari semua pihak, dengan keikhlasan hati penulis
mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1.

Prof. Dr. Bambang Setiaji selaku Rektor Universitas Muhammadiyah
Surakarta.

2.

Ir. Agus Riyanto, MT., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta.

3.

Ir. Jatmiko, MT., selaku Ketua Jurusan Elektro Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta.

4.

Muhammad Kusban, ST., MT., selaku Pembimbing I yang telah

memberikan bimbingan dan pengarahan kepada penulis sehingga dapat
menyelesaikan tugas akhir ini.

vi

5.

Umi Fadlilah, ST., M.Eng., selaku Pembimbing II yang telah memberikan
nasehat, bimbingan, dorongan, dan pengarahan kepada penulis sehingga
dapat menyelesaikan tugas akhir ini.

6.

Kedua orang tuaku tercinta (Ibunda dan Ayahanda), terima kasih atas semua
doa, semangat dan perjuangan yang tiada hentinya, juga atas curahan kasih
sayang yang tiada pernah surut dalam setiap langkah kehidupanku.

7.

Bapak Rudi yang mengajari saya Matlab tentang image processing.


8.

Rekan-rekan mahasiswa Teknik Elektro UMS angkatan 2008 serta semua
pihak yang tidak bisa penulis sebutkan satu persatu.

9.

Temanku satu kontrakan Dedy (Tulen) dan Bagus (Kethus), terimakasi atas
doanya, senang ataupun sedih kita lalui bersama.
Akhir kata, penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari

kesempurnaan. Saran dan kritik yang membangun sangat penulis harapkan.
Semoga karya ini dapat bermanfaat untuk rekan-rekan mahasiswa dan pihak-pihak
yang berkepentingan.

Surakarta, September 20012

Yosga Danang SP


vii

`DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL........................................................................................ i
LEMBAR PERSETUJUAN............................................................................. ii
LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................. iii
MOTTO ........................................................................................................... iv
HALAMAN PESEMBAHAN ......................................................................... v
KATA PENGANTAR ..................................................................................... vi
DAFTRAR ISI ................................................................................................. viii
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... x
DAFTAR TABEL ........................................................................................... xii
DAFTAR KONTRIBUSI................................................................................. xiii
ABSTRAKSI ................................................................................................... xiv
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
......................................................................................... 1
1.2 Perumusan Masalah ...................................................................................... 3


1.3 Batasan Masalah 3
1.4 Tujuan Penelitian ................................................................................. 4
1.5 Manfaat Penelitian................................................................................ 4
1.6 Metode Penelitian ................................................................................. 5
1.6.1 Studi Literatur ........................................................................... 5
1.6.2 Analisa algoritma...................................................................... 5
1.7 Sistematika Laporan Tugas Akhir ........................................................ 6
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Telaah Penelitian 8 .......................................................................................
2.2 Landasan Teori
......................................................................................... 9
2.2.1 Pengertian Citra................................................................................. 9
2.2.2 Pengolahan Citra ............................................................................... 11
2.2.3 Filtering Citra ..................................................................................... 12
2.2.4 Ciri Citra ......................................................................................... 15
2.2.5 Format File Citra ................................................................................ 17
2.2.6 Konsep Warna ................................................................................... 19

viii


2.2.7
2.2.8
2.2.9
2.2.10
2.2.11

Kompresi Citra ................................................................................... 20
Sifat Teknik Kompresi Citra ............................................................... 21
Manfaat Kompresi ............................................................................. 23
Kriteria Kompresi............................................................................... 23
Perhitungan Kualitas Citra ................................................................. 25

2.2.12 Transformasi Fourier ............................................................... 26
2.2.13 Fast Fourier Transform (FFT) ................................................. 28
2.2.14 Dasar FFT ........................................................................................... 29

2.2.15 Tentang Matlab ......................................................................... 31
2.2.16 Kelengkapan Pada Sistem Matlab ..................................................... 33

BAB III IMPLEMENTASI DAN PERANCANGAN

3.1 Waktu dan Tempat ........................................................................................ 35
3.2 Penggunaan GUI pada Matlab dan Perlengkapan Pendukung .................... 36
3.2.1 Penggunaan GUI Pada Matlab ..................................................... 36
3.2.2 Perlengkapan Pendukung ............................................................ 37
3.3 Tahap Perancangan ....................................................................................... 38
3.3.1 Studi Literatur .............................................................................. 38
3.3.2 Alur Penelitian .............................................................................. 39
3.3.3 Analisa Algoritma ......................................................................... 39
3.4 Tahap Pembuatan Program ........................................................................... 41
3.4.1 Alur Program ............................................................................... 41
3.4.2 Pembuatan Menu Utama............................................................. 42
3.4.3 Pembuatan Aplikasi FFT ............................................................... 43

BAB IV PENGUJIAN PROGRAM DAN ANALISA HASIL
4.1 Pengujian Program......................................................................................... 51
4.2 Analisa Hasil
......................................................................................... 51

BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan

......................................................................................... 60

5.2 Saran

.................................................................................. 62

DAFTAR PUSTAKA

......................................................................................... 63

LAMPIRAN

......................................................................................... 65

ix

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Gambar Pixel Matrix ................................................................. 11
Gambar 2.2 Gambar Format Frekuensi Pada Citra ....................................... 13
Gambar 2.3 Gambar Transformasi Fourier Citra Bergradasi Tinggi ............ 13
Gambar 2.4 Gambar Transformasi Fourier Citra Bergradasi Rendah .......... 14
Gambar 2.5 Gambar Format JPEG ............................................................... 17
Gambar 2.6 Gambar RGB Color Cube ......................................................... 19
Gambar 2.7 Gambar Pemetaan RGB Cube Dengan Sumbu X,Y,Z .............. 19
Gambar 2.8 Gambar Pencampuran Warna Dasar RGB ................................ 20
Gambar 3.1 GUIDE Quick Start. .................................................................. 36
Gambar 3.2 GUIDE layout editor. ................................................................ 37
Gambar 3.3 Flowchart Penelitian ................................................................. 39
Gambar 3.4 Flowchart Algoritma Fast Fourier Transform. ........................ 40
Gambar 3.5 Diagram Perancangan Program. ................................................ 41
Gambar 3.6 Interface Menu AWAL Melalui GUI Matlab . ......................... 42
Gambar 3.7 Push Button ’Aplikasi’. ............................................................. 42
Gambar 3.8 Source Code Push Button ‘Aplikasi’ ........................................ 43
Gambar 3.9 Interface Aplikasi Kompresi FFT ............................................. 43
Gambar 3.10 Push Button ‘PILIH GAMBAR ASLI’ ................................... 44
Gambar 3.11 Source Code Push Button ‘PILIH GAMBAR ASLI’ ............. 44
Gambar 3.12 Push Button ‘KOMPRES’....................................................... 45
Gambar 3.13 Tampilan Waktu Kompres ...................................................... 45

x

Gambar 3.14 Source Code Push Button ‘KOPRES’..................................... 45
Gambar 3.15 Push Button ‘KELUAR’ ......................................................... 46
Gambar 3.16 Source Code Push Button ‘KELUAR’ .................................... 45
Gambar 3.17 Push Button ‘SIMPAN’ .......................................................... 46
Gambar 3.18 Source Code Push Button ‘SIMPAN’ ..................................... 47
Gambar 3.19 Push Button ‘KE AWAL’ ....................................................... 47
Gambar 3.20 Source Code Push Button ‘KE AWAL’ .................................. 47
Gambar 3.21 Push Button ‘PSNR dan MSE’ ................................................ 48
Gambar 3.22 Source Code Push Button ‘PSNR dan MSE’ ........................... 48
Gambar 4.1 Hasil Program Kompresi ........................................................... 50
Gambar 4.2 Source Code Kompresi citra FFT.............................................. 51
Gambar 4.2 Penerapan Perhitungan Nilai PSNR dan MSE ........................... 51

xi

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Tabel Waktu Dan Tempat ............................................................. 35
Tabel 4.1 Tabel Spesifikasi Citra Asli .......................................................... 49
Tabel 4.2 Tabel Informasi Citra Asli (Inputan) ............................................ 52
Tabel 4.3 Tabel Informasi Citra Terkompresi (Out Put)............................... 52
Tabel 4.4 Tabel Informasi Nilai PSNR dan MSE ......................................... 54
Tabel 4.5 Tabel Informasi Hasil Rasio Kompresi Citra ................................ 55
Tabel 4.6 Tabel Tampilan Citra Asli dengan Citra Terkompresi.................. 57

xii

xiii

ABSTRAKSI

Data atau informasi saat ini tidak hanya disajikan dalam bentuk teks
semata, tetapi juga dapat disajikan dalam bentuk lain misalnya gambar (images),
suara (audio), maupun video. Hal ini terlihat banyaknya inovasi yang mampu
tercipta dengan pengembangan dalam bidang ilmu pengetahuan dan teknolog
informasi. Kompresi citra (Image Compression) merupakan salah satunya, yang
bertunjuan memanpatkans suatu citra sehingga membutuhkan ruang memori lebih
sedikit dalam penyimpanan (storage) maupun pada saat transfer datanya. Ada dua
tipe kompresi data, yaitu kompresi tipe lossless dan kompresi tipe lossy.
Kompresi citra bersifat lossy adalah kompresi dimana citra mengalami penurunan
akibat proses yang terjadi didalamnya, Sedangkan pada kompresi citra yang
bersifat lossless adalah kompresi citra tidak mengalami penurunan.
Penelitian ini membahas tentang bagaimana cara mengimplementasikan
kompresi citra dengan metode Fast Fourier Transform (FFT) bertujuan
meminimalkan kebutuhan memori pada citra digital, dan sejauh mana tingkat
penurunan kualitas sebuah citra digital dan ukuran filenya jika dikenakan sebuah
proses kompresi menggunakan metode FFT . Metode FFT bekerja memindahkan
informasi citra dari domain spasial ke dalam domain frekuensi, yaitu dengan
merepresentasikan citra spasial sebagai suatu penjumlahan eksponensial kompleks
dari beragam frekuensi, magnituda, dan fasa. Metode ini digunakan untuk
mengkompres suatu citra bertipekan truecolor. Penelitian ini menggunakan
MATLAB dalam pembuatan sebuah program, dan mengunakan GUI untuk
perancangan sebuah interface kompresinya.
Hasil citra yang terkompresi menunjukkan bahwa metode ini baik untuk
menghasilkan citra dengan output berformat jpg,bmp, dan png. Kualitas citra
yang paling baik dari hasil kompresi dengan metode ini yaitu citra berformat jpg,
ini diambil berdasarkan nilai MSE dan PSNR yang di hitung pada citra
terkompresi. Metode yang digunakan sangat cocok untuk mengkompresi sebuah
citra yang mempunyai ukuran atau size yang besar.

Kata Kunci: Citra, FFT, Kompresi, Lossy, Lossless, Matlab

xiv