IMPLEMENTASI KOMBINASI METODE HUFFMAN DAN RUN LENGTH ENCODING (RLE) UNTUK KOMPRESI CITRA SKRIPSI MUHAMMAD SAID ALKHUDRI 081401070
IMPLEMENTASI KOMBINASI METODE HUFFMAN
DAN RUN LENGTH ENCODING (RLE)
UNTUK KOMPRESI CITRA
SKRIPSI
MUHAMMAD SAID ALKHUDRI
081401070
PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2014 IMPLEMENTASI KOMBINASI METODE HUFFMAN DAN RUN LENGTH ENCODING UNTUK KOMPRESI CITRA DIGITAL SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas akhir dan memenuhi syarat mencapai gelar
Sarjana Komputer MUHAMMAD SAID ALKHUDRI
081401070 PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
2014
PERSETUJUAN
Judul : IMPLEMENTASI KOMBINASI METODE HUFFMAN DAN RUN LENGTH ENCODING UNTUK KOMPRESI CITRA DIGITAL
Kategori : SKRIPSI Nama : MUHAMMAD SAID ALKHUDRI Nomor Induk Mahasiswa : 081401070 Program Studi : SARJANA (S1) ILMU KOMPUTER Departemen : ILMU KOMPUTER Fakultas : ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI
INFORMASI (FASILKOM-TI) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Diluluskan di Medan,
Komisi Pembimbing : Pembimbing II, Pembimbing I, Dian Rachmawati, S.Si., M.Kom Syahriol Sitorus, S.Si., M.I.T.
NIP: 198307232009122004 NIP: 197103101997031004 Diketahui/Disetujui oleh Program Studi S1 Ilmu Komputer Ketua, Dr. Poltak Sihombing, M.Kom NIP. 196203171991031001
PERNYATAAN
IMPLEMENTASI KOMBINASI METODE HUFFMAN DAN RUN LENGTH ENCODING UNTUK KOMPRESI CITRA DIGITAL SKRIPSI Saya menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Muhammad Said Alkhudri 081401070
PENGHARGAAN
Alhamdulillah, puji syukur saya panjatkan kehadirat Allah SWT, yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya serta segala sesuatunya dalam hidup, sehingga saya dapat menyelesaikan penyusunan tugas akhir ini, sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Komputer, Program Studi S1 Ilmu Komputer Universitas Sumatera Utara. Shalawat berangkai salam saya ucapkan kepada Rasulullah Muhammad SAW, yang telah membawa manusia dari zaman jahilliyah hingga zaman yang penuh dengan ilmu pengetahuan seperti saat ini.
Pada pengerjaan skripsi dengan judul Implementasi kombinasi metode Huffman dan Run Length Encoding (RLE) untuk kompresi citra, penulis menyadari bahwa banyak campur tangan pihak yang turut membantu dan memotivasi dalam pengerjaannya. Dalam kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1.
Bapak Prof. Dr. dr. Syahril Pasaribu, DTM&H, MSc(CTM). Sp.A(K), selaku Rektor Universitas Sumatera Utara.
2. Bapak Prof. Dr. Muhammad Zarlis, M.Sc., selaku Dekan Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informas Universitas Sumatera Utara.
3. Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom, selaku Ketua Program Studi Ilmu Komputer Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara.
4. Ibu Maya Silvi Lydia, B.Sc., M.Sc selaku Sekretaris Program Studi S1 Ilmu Komputer Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara.
5. Bapak Syahriol Sitorus, S.Si., M.I.T.dan IbuDian Rachmawati, S.Si., M.Kom selaku dosen pembimbing yang telah memberikan arahan dan motivasi kepada penulis dalam pengerjaan skripsi ini.
6. Bapak Prof. dr. Muhammad Zarlisdan BapakDr. Poltak Sihombing, M.Kom sebagai dosen penguji yang telah memberikan saran dan kritik kepada penulis dalam penyempurnaan skripsi ini.
7. Seluruh dosen Program Studi S1 Ilmu Komputer Fasilkom-TI USU dan semua pegawai Program Studi S1 Ilmu Komputer Fasilkom-TI USU.
8. Orang tua saya ibunda Nur Afrida yang telah memberikan do’a, dukungan, perhatian serta kasih sayang yang tulus serta pengorbanan yang tidak ternilai harganya. Adik-adik saya Budi Hartanto dan M. Arief Wijaya atas segala dukungan yang telah diberikan.
9. Sahabat Seperjuangan Fachruddin, Rudy Yudha Pratama, Indra B. Adha Syahputra Harahap, M. Riski Riadi dan Yusuf Basri Siregar, Cici Maharani Siregar serta adik Dita Ayu Meiliayang telah memberikan motivasi, arahan dan perhatiannya.
10. Teman-teman seperjuangan mahasiswa S1-Ilmu Komputer stambuk 2008, Octi Fadillah Khair, Aditya Rahandi,Ahmad Royhan Putra S,Johannes Hutabarat, Octavianus Sianturi dan teman-teman lain yang telah memberikan motivasi, arahan dan perhatiannya.
11. Adik-adik angkatan 2009, 2010 dan 2011 yang telah membakar semangat untuk menyelesaikan penyelesaian skripsi ini.
12. Semua pihak yang terlibat langsung ataupun tidak langsung yang tidak dapat penulis ucapkan satu per satu yang telah membantu penyelesaian skripsi ini. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu penulis menerima saran dan kritik yang bersifat membangun demi kesempurnaan skripsi ini. Sehingga dapat bermanfaat bagi kita semuanya.
Medan, Muhammad Said Alkhudri
DAN RUN LENGTH ENCODING (RLE)
UNTUK KOMPRESI CITRA ABSTRAK Waktu pengiriman informasi menjadi bagian utama dalam pertukaran informasi.Waktu pengiriman ini sangat bergantung kepada ukuran dari informasi tersebut. Salah satu solusi untuk masalah di atas adalah dengan melakukan pemampatan (kompresi). Penulis menggabungkan metode Huffman dan Run Length Encoding (RLE) untuk kompresi citra dengan implementasi menggunakan Matlab R2009b.MetodeRun
Length Encoding (RLE) bekerja dengan mengelompokkan data yang sama dari sample citra dan menghitung frekuensi kemunculannya. Metode ini hanya efisien untuk data
yang berisi kelompok data yang memiliki perulangan. Sedangkan metode
Huffman bekerja dengan membentuk pohon atas dasar probabilitas setiap simbol,
dimana semakin panjang pohon atas dasar probabilitas setiap simbol yang di bentuk dari prinsip kerja metode Huffman,maka semakin kecil hasil rasio kompresinya.Masukan dalam sistem ini adalah file citra JPG. Pada sistem ini terdapat tahap kompresi dan dekompresi. Tahap kompresi bertujuan untuk memampatkan ukuran file citra, sedangkan tahap dekompresi bertujuan untuk mengembalikan ukuran file citra ke ukuran semula.
Katakunci : Metode Huffman, Metode Run Length Encoding (RLE), Kompresi Citra, JPG.
IMPLEMENTATION OF HUFFMAN AND
RUN LENGTH ENCODING (RLE) METHOD COMBINATION
FOR IMAGE COMPRESSION
ABSTRACT
Delivery time information into the main part in the information exchange. Delivery time is very dependent on the size of the information. One solution to the problem above is to do compression. The author combines Huffman and Run Length Encoding (RLE) method for image compression to the implementation using Matlab R2009b.
Run Length Encoding (RLE) method work by similar data from a sample image and
calculate the frequency of appearance. This method id efficient only for data that contains data that has a group of looping. While Huffman method works by forming a tree on the basis of the probability of each symbol, where is the length of the tree on the basis of the probability of each symbol formed from the working principle of the
Huffman method, then the smaller the compression ratio results. Input in this system is
a jpg file. In this system there are stages of compression and decompression. The compression stage aims to compress the file size compression, as for stage decompression aims to restore the file size of the image to the original size.
Keywords :Huffman method, Run Length Encoding (RLE )method, image
compression, JPG.
DAFTAR ISI
Halaman Persetujuan ii
Pernyataan iii
Penghargaan iv
Abstrak vi
Abstract vii
Daftar Isi viii
Daftar Tabel x
Daftar Gambar xi
Bab 1 Pendahuluan
1.1 Latar Belakang
1
1.2 Rumusan Masalah
2
1.3 Batasan Masalah
2
1.4 Tujuan Penelitian
2
1.5 Manfaat Penelitian
2
1.6 Metode Penelitian
3
1.7 Sistematika Penulisan
4 Bab 2 Landasan Teori
2.1 Citra Digital
5
2.2 Jenis Citra Digital
6
2.2.1 Citra Biner
6
2.2.2 Citra Grayscale
6
2.2.3 Citra Warna
7
2.3 Kompresi Citra
8
2.4 Dekompresi
9
2.5 Run Length Encoding (RLE)
10
2.6 Metode Huffman
10 Bab 3 Analisis Dan Perancangan
3.1 Analisis Sistem
14
3.1.1 Analisis Masalah
14
3.1.1.1 Cause and Effect Analisis
14
3.1.2 Analisis Persyaratan
16
3.1.2.1 Fungsional Sistem
16
3.1.2.2 Non-Fungsional Sistem
16
3.1.3 Pemodelan Sistem dengan Use Case
17
3.1.3.1 Diagram Use Case
18
3.1.3.2 Activity Diagram
21
3.1.3.3 Sequence Diagram
21
3.1.4 Flow Chart
22
3.1.4.1 Flow Chart Kompresi Metode Huffman
23 Dikombinasikan dengan Metode Run Length Encoding
3.1.4.2 Flow Chart Dekompresi Metode Huffman
24 Dikombinasikan dengan Metode Run Length Encoding
3.1.4.3 Flow Chart Kompresi Metode Run Length
25 Encoding Dikombinasikan dengan Metode Huffman
3.1.4.4 Flow Chart Dekompresi Metode Run Length
27 Encoding Dikombinasikan dengan Metode Huffman
3.2 Rancangan Perangkat Lunak
28 Bab 4 Implementasi Dan Pengujian
4.1 Implementasi Sistem
30
4.1.1 Spesifikasi Perangkat Keras dan Perangkat Lunak yang
30 Digunakan
4.1.2 Tampilan Sistem
30
4.2 Pengujian
33
4.2.1 Skenario Pengujian
33
4.2.2 Analisis Data Hasil Pengujian Sistem
35
4.2.2.1 Analisis Kompresi Citra Digital
35 Bab 5 Kesimpulan Dan Saran
5.1 Kesimpulan
41
5.2 Saran
42
DAFTAR TABEL
20
4.5 Hasil Pengujian Metode Huffman Dikombinasikan dengan RLE
38
4.4 Hasil Pengujian Metode RLE Dikombinasikan dengan Huffman
37
4.3 Hasil Pengujian Metode Huffman
36
4.2 Hasil Pengujian Metode RLE
34
4.1 Citra Uji
3.4 Dokumentasi Naratif Use Case Dekompresi
Halaman
19
3.3 Dokumentasi Naratif Use Case Kompresi Lanjutan
19
3.2 Dokumentasi Naratif Use Case Kompresi
14
3.1 Cause-and-Effect Analysis
12
2.2 Hasil Proses Pengkodean Huffman
11
2.1 Frekuensi Simbol
39
DAFTAR GAMBAR
32
3.9 Flow Chart Dekompresi Metode Run Length EncodingDikombinasikan dengan Metode Huffman
28
3.10 Rancangan Perangkat Lunak Kombinasi Metode Huffman dan Run Length Encoding (RLE) Untuk Kompresi Citra
28
4.1 Tampilan Sistem
31
4.2 Tampilan Untuk Memilih Citra
31
4.3 Tampilan Setelah Memilih Citra
4.4 Tampilan Hasil Proses Kompresi Citra
3.8 Flow Chart Kompresi Metode Run Length Encoding Dikombinasikan dengan Metode Huffman
32
4.5 Tampilan Hasil Proses Dekompresi Citra
33
4.6 Grafik Pengujian Metode RLE
36
4.7 Grafik Pengujian Metode Huffman
37
4.8 Grafik Pengujian Metode RLE Dikombinasikan dengan Huffman
38
4.9 Grafik Pengujian Metode Huffman Dikombinasikan dengan RLE
27
25
Halaman
3.1 Diagram Ishikawa untuk Analisis Permasalahan Sistem
2.1 Contoh Citra Biner Berukuran 10 x 11 piksel dan Representasinya dalam data digital
6
2.2 Contoh Citra Grayscale skala keabuan 8 bit
7
2.3 Contoh Citra Warna
8
2.4 Alur Kompresi-Dekompresi Citra
10
2.5 Pohon Huffman Dari Kata ‘muhammadsaidalkhudri’
12
15
3.7 Flow Chart Dekompresi Metode Huffman Dikombinasikan dengan Metode Run Length Encoding
3.2 Use Case Diagram
18
3.3 Activity Diagram
21
3.4 Squence Diagram Kompresi
22
3.5 Squence Diagram Dekompresi
22
3.6 Flow Chart Kompresi Metode Huffman Dikombinasikan dengan Metode Run Length Encoding
24
39