Metode Joint Photographic Experts Group JPEG

untuk mengunduh sebuah file, kita tentu merasa beberapa detik adalah waktu yang lama untuk kita tunggu.

2.4.1 Teknik Kompresi Citra

Kompresi citra memiliki banyak teknik untuk melakukan pengurangan ukuran kapasitas citra. Teknik kompresi yang berbeda akan mengimplementasikan kombinasi pilihan-pilihan yang berbeda. Metode kompresi citra dapat dibagi menjadi dua jenis yaitu Putra, 2010: 1. Kompresi Lossless, pada kompresi jenis ini informasi yang terkandung pada citra hasil sama dengan informasi pada citra asli. Citra hasil proses kompresi dapat dikembalikan secara sempurna menjadi citra asli, tidak terjadi kehilangan informasi, tidak terjadi kesalahan informasi. 2. Kompresi Lossy, kompresi data yang bersifat lossy mengijinkan terjadinya kehilangan sebagian data tertentu dari pesan tersebut, sehingga dapat menghasilkan rasio kompresi yang tinggi. Apabila citra terkompresi direkonstruksi kembali maka hasilnya tidak sama dengan citra aslinya, tetapi informasi yang terkandung tidak sampai berubah atau hilang.

2.5 Metode Joint Photographic Experts Group JPEG

Metode yang terdapat pada kompresi citra sangat beragam sesuai dengan klasifikasinya. Salah satu metode yang umum digunakan pada saat ini adalah metode Joint Photographic Experts Group JPEG . Format JPEG dikembangkan pada tahun 1982 oleh International Organization for Standardization ISO. Tujuan utama dari ISO adalah untuk menghasilkan standarisasi dalam pengiriman citra pada jaringan. JPEG berisi beberapa algoritma kompresi citra keabuan dan citra warna dan memuat format pengiriman data Sianipar, 2013. Salah satu hal yang menarik dari metode JPEG adalah teknik kompresinya yang menggabungkan antara lossy compression dan lossless compression , tetapi pada akhirnya metode JPEG termasuk dalam kategori lossy compression karena hasil dekompresi dari citra yang terkompresi tidak sama dengan citra aslinya. Universitas Sumatera Utara Metode JPEG memiliki kelebihan dibandingkan dengan metode kompresi lainnya, yaitu Pandit, 2013: 1. JPEG bekerja baik untuk foto dan citra yang kompleks. JPEG menggunakan metode kompresi yang dapat menghilangkan aspek penglihatan warna manusia dari citra untuk mengurangi ukuran citra. 2. JPEG menyimpan citra dengan kedalaman piksel antara 6 sampai 24 bit dengan kecepatan yang wajar dan efisien. 3. JPEG adalah metode lossy yang menghapus data tidak berguna selama proses encoding.

2.5.1 Proses Kompresi Joint Photographic Experts Group JPEG

Proses kompresi dengan metode JPEG adalah sebagai berikut: 1. Proses Discrete Cosine Transform DCT Transformasi kosinus diskrit atau Discrete Cosine Transform yang disingkat dengan DCT, mirip dengan transformasi Fourier, hanya saja DCT menggunakan komponen kosinus saja. DCT telah menjadi pilihan sebagai dasar algoritma kompresi JPEG dan MPEG Putra, 2010. Dengan transformasi ini dapat meminimalkan jumlah data citra yang diperlukan untuk mepresentasikan suatu citra. Gambar 2.6 menunjukkan pola basis DCT untuk blok piksel 8×8. Gambar 2.6 Pola Basis DCT 8×8 Karlsson, 2010 Universitas Sumatera Utara Rumus DCT dua dimensi untuk citra dengan ukuran 8×8 dapat dinyatakan sebagai berikut Van, 2009: ∑ ∑ adalah koefisien DCT yang ditransformasikan dimana variabel dan . Kemudian adalah nilai piksel dari blok sampel asli Van, 2009. Efek pembulatan dan pemotongan pada perhitungan 64 koefisien DCT untuk setiap blok sampel adalah implementasi yang saling memiliki ketergantungan. Dengan demikian maka dapat disimpulkan bahwa hasil output dari implementasi yang satu dengan implementasi yang lain dapat sedikit berbeda. 2. Proses Kuantisasi Kuantisasi dalam metode JPEG adalah proses pengurangan nilai dari masing- masing koefisien DCT dengan cara membaginya dengan nilai kuantisasi yang sesuai pada tabel kuantisasi yang digunakan oleh quantizer, lalu nilai kuantisasi yang didapat dari hasil tersebut kemudian dibulatkan ke bilangan bulat terdekat. Proses kuantisasi inilah yang menyebabkan metode JPEG sebagai algoritma lossy compression. Rumus untuk menghitung nilai kuantisasi adalah sebagai berikut Wibisono, 2003: Nilai dari matriks Quantum i,j diambil dari tabel kuantisasi luminance yang ditunjukkan pada Tabel 2.1 berikut Salomon, 2004. Universitas Sumatera Utara Tabel 2.1 Kuantisasi Luminance i\j 1 2 3 4 5 6 7 16 11 10 16 24 40 51 61 1 12 12 14 19 26 58 60 55 2 14 13 16 24 40 57 69 56 3 14 17 22 29 51 87 80 62 4 18 22 37 56 68 109 103 77 5 24 35 55 64 81 104 113 92 6 49 64 78 87 103 121 120 101 7 72 92 95 98 112 100 103 99 Nilai kuantisasi yang telah didapat selanjutnya akan dilewatkan dalam bentuk zig-zag seperti pada Gambar 2.7. Gambar 2.7 Proses Zig-zag Sayood, 2006 Elemen 0,0 dari blok 8×8 disebut sebagai Direct Current DC, yang merupakan rata-rata dari nilai piksel. Sementara 63 elemen lainnya disebut sebagai Alternating Current AC. Setelah dilakukan proses zig-zag scanning atau pemindaian secara zig-zag, maka tahapan selanjutnya adalah pengkodean entropi. 3. Proses Pengkodean Entropi Pengkodean entropi adalah tahapan terakhir pada metode JPEG yang merupakan algoritma lossless compression. Sebelum dilakukan pengkodean entropi, hasil pemindaian zig-zag dari matriks dua dimensi yang terkuantisasi Universitas Sumatera Utara akan direpresentasikan dalam bentuk vektor satu dimensi yang ditunjukkan pada Gambar 2.8. Gambar 2.8 Matriks Hasil Kuantisasi setelah Dilakukan Proses Zig-zag Wibisono, 2003 Pengkodean entropi yang digunakan pada metode JPEG adalah Huffman Encoding . Pada proses ini nilai hasil vektor satu dimensi yaitu koefisien Direct Current DC dan Alternating Current AC akan dikodekan dengan menggunakan metode Huffman dengan tujuan untuk menghasilkan codeword yang lebih pendek.

2.5.2 Proses Dekompresi Joint Photographic Experts Group JPEG

Proses dekompresi dengan metode JPEG adalah sebagai berikut: 1. Proses Dekode Entropi Untuk menampilkan citra yang telah terkompresi, citra hasil kompresi harus dilakukan proses dekompresi. Langkah awal proses dekompresi pada metode JPEG adalah melakukan proses dekode entropi. Jika pada proses pengkodean entropi sebelumnya menggunakan Huffman Encoding, maka pada proses dekode entropi menggunakan Huffman Decoding dengan tujuan untuk mengembalikan nilai dari hasil proses pengkodean entropi sebelumnya. Universitas Sumatera Utara Setelah proses dekode entropi selesai, tahap selanjutnya adalah proses unzig-zag scanning atau pemindaian kembali secara zig-zag untuk merubah kembali bentuk vektor satu dimensi ke bentuk matriks dua dimensi agar dapat dilakukan tahap selanjutnya yaitu proses dekuantisasi. 2. Proses Dekuantisasi Dekuantisasi merupakan fungsi invers yang mengembalikan hasil untuk representasi nilai yang dijadikan sebagai masukan ke dalam proses Inverse Discrete Cosine Transform IDCT. Proses dekuantisasi dapat dihitung dengan menggunakan rumus Wibisono, 2003: Nilai dari matriks Quantum i,j diambil dari tabel kuantisasi luminance seperti pada proses kuantisasi sebelumnya. 3. Proses Inverse Discrete Cosine Transform IDCT Untuk mengambil data dari citra hasil kompresi, tahap selanjutnya adalah melakukan proses Inverse Discrete Cosine Transform IDCT untuk setiap blok. Semua blok akan dikombinasikan kembali ke bentuk citra yang sama dimensinya dengan citra aslinya. Rumus untuk IDCT adalah Van, 2009: ∑ ∑ Dimana variabel dan serta √ untuk dan untuk sebaliknya. Universitas Sumatera Utara

2.6 Metode Burrows-Wheeler Transform BWT