Peningkatan Kualitas Video Hasil Rekaman Closed Circuit Television (CCTV) Menggunakan Median Filter
1
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Closed Circuit Television (CCTV) adalah sistem pengawasan elektronik yang
menggunakan kamera video, yang terhubung dengan sirkuit tertutup untuk
menangkap, mengumpulkan, merekam, dan menyampaikan informasi visual mengenai
status kejadian pada suatu tempat dalam waktu tertentu (Deisman, 2003).
Dalam perkembangannya, CCTV memiliki peranan yang cukup penting dalam
bidang keamanan. CCTV dipasang di daerah-daerah strategis untuk melakukan fungsi
pengawasan terhadap kemungkinan terjadinya tindak kriminal. Ketika tindak kriminal
terjadi di daerah tersebut, ahli forensik dapat menganalisa dan memproses video hasil
rekaman CCTV. Video ini akan digunakan oleh pihak kepolisian sebagai alat bukti
untuk melakukan investigasi terhadap tindak kriminal tersebut (Aldridge, 1994).
Namun, video hasil rekaman CCTV yang digunakan sebagai alat bukti oleh
pihak kepolisian lebih dari 80% berkualitas rendah dan jauh dari kualitas ideal
(Gerrard, et al. 2007).
Hal ini menyulitkan pihak kepolisian untuk mengungkap
pelaku tindak kriminal yang terekam dalam video. Untuk mengatasi hal ini,
diperlukan suatu upaya untuk meningkatkan kualitas video agar dapat digunakan
sebagai alat bukti yang valid oleh pihak kepolisian.
Peningkatan kualitas video sudah pernah dilakukan dengan metode Low Rank
Matrix Completion, namun tingkat akurasi dalam mendeteksi derau (noise) pada
setiap piksel masih rendah. Metode Low Rank Matrix Completion juga menyebabkan
terjadinya kerusakan piksel pada saat proses penghilangan blur (deblurring) video
dilakukan (Ji, et al. 2010).
Pada tahun 2013, Ambule et al. menggunakan Adaptive Median Filter untuk
meningkatkan kualitas citra. Adaptive Median Filter merupakan metode yang
menggunakan 3 jenis matriks filter(mask) yaitu 3 × 3, 5 × 5, 7 ×7. Mask ini digunakan
Universitas Sumatera Utara
2
secara bertingkat untuk menghilangkan noise yang ada pada citra. Selanjutnya, pada
tahun 2014 Rajesh et al membandingkan beberapa metode filtering yaitu, Billateral
Filter, Ideal Filter, Butterworth Filter dan Median Filter. Hasil yang diperoleh
menunjukkan Median Filter merupakan metode yang paling baik digunakan untuk
menghilangkan noise jika dibandingkan dengan metode yang lain. Peak Signal to
Noise Ratio (PSNR) yang diperoleh oleh Median Filter adalah 79 dB pada noise
dengan tipe salt and pepper.
Pada penelitian ini, penulis mengajukan metode Median Filter untuk
menghilangkan noise pada video. Video akan dipisahkan menjadi citra-citra sesuai
dengan frame rate video. Kemudian, Median Filter akan diterapkan pada masingmasing citra untuk menghilangkan noise. Peak Signal to Noise Ratio (PSNR) akan
dihitung dengan membandingkan video asli dan video hasil filtering. PSNR yang
dihasilkan merupakan nilai rata-rata PSNR dari hasil perbandingan keseluruhan citra
yang membentuk video.
Berdasarkan latar belakang di atas, maka penulis mengajukan proposal
penelitian dengan judul. "PENINGKATAN KUALITAS VIDEO HASIL REKAMAN
CLOSED CIRCUIT TELEVISION (CCTV) MENGGUNAKAN MEDIAN FILTER"
1.2. Rumusan Masalah
Video hasil rekaman CCTV dapat digunakan oleh pihak kepolisian sebagai alat bukti
untuk melakukan investigasi terhadap tindak kriminal. Namun, video hasil rekaman
CCTV memiliki kualitas rendah dan jauh dari kualitas ideal. Untuk mengatasi hal ini,
diperlukan suatu sistem untuk meningkatkan kualitas video agar dapat digunakan
sebagai alat bukti yang valid oleh pihak kepolisian.
Universitas Sumatera Utara
3
1.3. Batasan Masalah
Untuk menghindari penyimpangan dan perluasan yang tidak diperlukan, penulis
membuat batasan :
1. Peningkatan kualitas video tidak dilakukan secara real-time.
2. Data masukan (input) adalah file video dengan format MPEG-4(.mp4).
3. Data masukan (input) adalah video dalam format grayscale.
1.4. Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah untuk meningkatkan kualitas video hasil
rekaman Closed Circuit Television (CCTV) dengan menggunakan Median Filter.
1.5. Manfaat Penelitian
Manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah:
1. Sistem diharapkan mampu meningkatkan kualitas video hasil rekaman Closed
Circuit Television sehingga memperjelas informasi visual yang ditampilkan
video.
2. Penelitian dapat menjadi bahan rujukan untuk pengembangan penelitian lebih
lanjut, khususnya di bidang filtering, deblurring dan video enhancement.
1.6. Metodologi
Tahapan-tahapan yang akan dilakukan pada pelaksanaan penelitian adalah sebagai
berikut :
1.
Studi Literatur
Studi literatur dilakukan dalam rangka pengumpulan bahan referensi
mengenai Closed Circuit Television (CCTV).
Universitas Sumatera Utara
4
2.
Analisis Permasalahan
Pada tahap ini dilakukan analisis terhadap bahan referensi yang telah
dikumpulkan sebelumnya untuk mendapatkan pemahaman mengenai metode
yang akan digunakan, yaitu Median Filter dalam menyelesaikan masalah
video hasil rekaman CCTV yang berkualitas rendah.
3.
Perancangan
Pada tahap ini dilakukan perancangan arsitektur sistem yang akan dibangun
dan perancangan antarmuka. Proses perancangan dilakukan berdasarkan hasil
studi literatur dan analisis permasalahan di tahap sebelumnya.
4.
Implementasi
Pada tahap ini dilakukan proses pembuatan sistem sesuai dengan arsitektur
yang telah dirancang pada tahap sebelumnya.
5.
Pengujian
Pada tahap ini akan dilakukan pengujian terhadap sistem yang telah
dibangun. Pengujian dilakukan untuk melihat apakah sistem sudah memiliki
kinerja yang baik dan menghasilkan output yang sesuai dengan yang
diharapkan.
6.
Dokumentasi dan Penyusunan Laporan
Pada tahap ini dilakukan penulisan dokumentasi dan laporan mengenai sistem
yang dibangun.
1.7. Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan dari skripsi ini terdiri dari lima bagian utama sebagai berikut.
Bab 1 : Pendahuluan
Bab ini berisi latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian,
manfaat penelitian, metodologi penelitian, dan sistematika penulisan.
Universitas Sumatera Utara
5
Bab 2 : Landasan Teori
Bab ini berisi teori-teori yang digunakan untuk memahami permasalahan yang dibahas
pada penelitian ini. Pada bab ini dijelaskan mengenai teori yang berhubungan dengan
peningkatan kualitas video (video enhancement), filtering, dan Median Filter.
Bab 3 : Analisis dan Perancangan
Bab ini menjabarjan arsitektur umum, pre-processing yang dilakukan terhadap video
dan penerapan metode Median Filter dalam peningkatan kualitas video.
Bab 4 : Implementasi dan Pengujian
Bab ini berisi pembahasan tentang implementasi dari analisis dan perancangan sistem
yang disusun pada Bab 3 dan pengujian terhadap sistem yang dibangun.
Bab 5 : Kesimpulan dan Saran
Bab ini berisi kesimpulan dari keseluruhan rancangan dan hasil penelitian yang
dibahas pada bab 3 dan bab 4, serta saran-saran yang diajukan untuk pengembangan
selanjutnya.
Universitas Sumatera Utara
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Closed Circuit Television (CCTV) adalah sistem pengawasan elektronik yang
menggunakan kamera video, yang terhubung dengan sirkuit tertutup untuk
menangkap, mengumpulkan, merekam, dan menyampaikan informasi visual mengenai
status kejadian pada suatu tempat dalam waktu tertentu (Deisman, 2003).
Dalam perkembangannya, CCTV memiliki peranan yang cukup penting dalam
bidang keamanan. CCTV dipasang di daerah-daerah strategis untuk melakukan fungsi
pengawasan terhadap kemungkinan terjadinya tindak kriminal. Ketika tindak kriminal
terjadi di daerah tersebut, ahli forensik dapat menganalisa dan memproses video hasil
rekaman CCTV. Video ini akan digunakan oleh pihak kepolisian sebagai alat bukti
untuk melakukan investigasi terhadap tindak kriminal tersebut (Aldridge, 1994).
Namun, video hasil rekaman CCTV yang digunakan sebagai alat bukti oleh
pihak kepolisian lebih dari 80% berkualitas rendah dan jauh dari kualitas ideal
(Gerrard, et al. 2007).
Hal ini menyulitkan pihak kepolisian untuk mengungkap
pelaku tindak kriminal yang terekam dalam video. Untuk mengatasi hal ini,
diperlukan suatu upaya untuk meningkatkan kualitas video agar dapat digunakan
sebagai alat bukti yang valid oleh pihak kepolisian.
Peningkatan kualitas video sudah pernah dilakukan dengan metode Low Rank
Matrix Completion, namun tingkat akurasi dalam mendeteksi derau (noise) pada
setiap piksel masih rendah. Metode Low Rank Matrix Completion juga menyebabkan
terjadinya kerusakan piksel pada saat proses penghilangan blur (deblurring) video
dilakukan (Ji, et al. 2010).
Pada tahun 2013, Ambule et al. menggunakan Adaptive Median Filter untuk
meningkatkan kualitas citra. Adaptive Median Filter merupakan metode yang
menggunakan 3 jenis matriks filter(mask) yaitu 3 × 3, 5 × 5, 7 ×7. Mask ini digunakan
Universitas Sumatera Utara
2
secara bertingkat untuk menghilangkan noise yang ada pada citra. Selanjutnya, pada
tahun 2014 Rajesh et al membandingkan beberapa metode filtering yaitu, Billateral
Filter, Ideal Filter, Butterworth Filter dan Median Filter. Hasil yang diperoleh
menunjukkan Median Filter merupakan metode yang paling baik digunakan untuk
menghilangkan noise jika dibandingkan dengan metode yang lain. Peak Signal to
Noise Ratio (PSNR) yang diperoleh oleh Median Filter adalah 79 dB pada noise
dengan tipe salt and pepper.
Pada penelitian ini, penulis mengajukan metode Median Filter untuk
menghilangkan noise pada video. Video akan dipisahkan menjadi citra-citra sesuai
dengan frame rate video. Kemudian, Median Filter akan diterapkan pada masingmasing citra untuk menghilangkan noise. Peak Signal to Noise Ratio (PSNR) akan
dihitung dengan membandingkan video asli dan video hasil filtering. PSNR yang
dihasilkan merupakan nilai rata-rata PSNR dari hasil perbandingan keseluruhan citra
yang membentuk video.
Berdasarkan latar belakang di atas, maka penulis mengajukan proposal
penelitian dengan judul. "PENINGKATAN KUALITAS VIDEO HASIL REKAMAN
CLOSED CIRCUIT TELEVISION (CCTV) MENGGUNAKAN MEDIAN FILTER"
1.2. Rumusan Masalah
Video hasil rekaman CCTV dapat digunakan oleh pihak kepolisian sebagai alat bukti
untuk melakukan investigasi terhadap tindak kriminal. Namun, video hasil rekaman
CCTV memiliki kualitas rendah dan jauh dari kualitas ideal. Untuk mengatasi hal ini,
diperlukan suatu sistem untuk meningkatkan kualitas video agar dapat digunakan
sebagai alat bukti yang valid oleh pihak kepolisian.
Universitas Sumatera Utara
3
1.3. Batasan Masalah
Untuk menghindari penyimpangan dan perluasan yang tidak diperlukan, penulis
membuat batasan :
1. Peningkatan kualitas video tidak dilakukan secara real-time.
2. Data masukan (input) adalah file video dengan format MPEG-4(.mp4).
3. Data masukan (input) adalah video dalam format grayscale.
1.4. Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah untuk meningkatkan kualitas video hasil
rekaman Closed Circuit Television (CCTV) dengan menggunakan Median Filter.
1.5. Manfaat Penelitian
Manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini adalah:
1. Sistem diharapkan mampu meningkatkan kualitas video hasil rekaman Closed
Circuit Television sehingga memperjelas informasi visual yang ditampilkan
video.
2. Penelitian dapat menjadi bahan rujukan untuk pengembangan penelitian lebih
lanjut, khususnya di bidang filtering, deblurring dan video enhancement.
1.6. Metodologi
Tahapan-tahapan yang akan dilakukan pada pelaksanaan penelitian adalah sebagai
berikut :
1.
Studi Literatur
Studi literatur dilakukan dalam rangka pengumpulan bahan referensi
mengenai Closed Circuit Television (CCTV).
Universitas Sumatera Utara
4
2.
Analisis Permasalahan
Pada tahap ini dilakukan analisis terhadap bahan referensi yang telah
dikumpulkan sebelumnya untuk mendapatkan pemahaman mengenai metode
yang akan digunakan, yaitu Median Filter dalam menyelesaikan masalah
video hasil rekaman CCTV yang berkualitas rendah.
3.
Perancangan
Pada tahap ini dilakukan perancangan arsitektur sistem yang akan dibangun
dan perancangan antarmuka. Proses perancangan dilakukan berdasarkan hasil
studi literatur dan analisis permasalahan di tahap sebelumnya.
4.
Implementasi
Pada tahap ini dilakukan proses pembuatan sistem sesuai dengan arsitektur
yang telah dirancang pada tahap sebelumnya.
5.
Pengujian
Pada tahap ini akan dilakukan pengujian terhadap sistem yang telah
dibangun. Pengujian dilakukan untuk melihat apakah sistem sudah memiliki
kinerja yang baik dan menghasilkan output yang sesuai dengan yang
diharapkan.
6.
Dokumentasi dan Penyusunan Laporan
Pada tahap ini dilakukan penulisan dokumentasi dan laporan mengenai sistem
yang dibangun.
1.7. Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan dari skripsi ini terdiri dari lima bagian utama sebagai berikut.
Bab 1 : Pendahuluan
Bab ini berisi latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian,
manfaat penelitian, metodologi penelitian, dan sistematika penulisan.
Universitas Sumatera Utara
5
Bab 2 : Landasan Teori
Bab ini berisi teori-teori yang digunakan untuk memahami permasalahan yang dibahas
pada penelitian ini. Pada bab ini dijelaskan mengenai teori yang berhubungan dengan
peningkatan kualitas video (video enhancement), filtering, dan Median Filter.
Bab 3 : Analisis dan Perancangan
Bab ini menjabarjan arsitektur umum, pre-processing yang dilakukan terhadap video
dan penerapan metode Median Filter dalam peningkatan kualitas video.
Bab 4 : Implementasi dan Pengujian
Bab ini berisi pembahasan tentang implementasi dari analisis dan perancangan sistem
yang disusun pada Bab 3 dan pengujian terhadap sistem yang dibangun.
Bab 5 : Kesimpulan dan Saran
Bab ini berisi kesimpulan dari keseluruhan rancangan dan hasil penelitian yang
dibahas pada bab 3 dan bab 4, serta saran-saran yang diajukan untuk pengembangan
selanjutnya.
Universitas Sumatera Utara