ANALISIS PERBANDINGAN ALGORITMA ZERO COMPRESION DENGAN DIFFERENCE CODING PADA KOMPRESI FILE AUDIO DRAFT SKRIPSI DESSY FEBRIANI TRIAJIWATI
ANALISIS PERBANDINGAN ALGORITMA ZERO COMPRESION DENGAN
DIFFERENCE CODING PADA KOMPRESI FILE AUDIO
DRAFT SKRIPSI
DESSY FEBRIANI TRIAJIWATI
111421022
PROGRAM STUDI EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2014
ANALISIS PERBANDINGAN ALGORITMA ZERO COMPRESION DENGAN
DIFFERENCE CODING PADA KOMPRESI FILE AUDIO
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi dan memenuhi syarat memperoleh ijazah Sarjana Ilmu komputer
DESSY FEBRIANI TRIAJIWATI
111421022
PROGRAM STUDI EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2014
PERSETUJUAN
Judul : ANALISIS PERBANDINGAN ZERO COMPRESION DENGAN DIFFERENCE CODING PADA KOMPRESI FILE AUDIO
Kategori : SKRIPSI Nama : DESSY FEBRIANI TRIAJIWATI Nomor Induk Mahasiswa : 111421022 Program Studi : EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER Fakultas : ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Komisi Pembimbing : Pembimbing 2 Pembimbing 1 Handrizal.S.Si.M.Comp.Sc Prof.Dr.Muhammad Zarlis
NIP. 19570701 198601 1 003 Diketahui/disetujui oleh Program Studi S1 Ilmu Komputer Ketua, Dr. Poltak Sihombing, M.Kom NIP. 19620217 199103 1 001
PERNYATAAN
ANALISIS PERBANDINGAN ZERO COMPRESION DENGAN DIFFERENCE
CODING PADA KOMPRESI FILE AUDIO
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing telah disebutkan sumbernya.
Medan, Maret 2014 Dessy Febriani Triajiwati 111421022
PENGHARGAAN
Alhamdulillahirrabbil’alamin. Segala puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah
SWT, Tuhan semesta alam karena atas rahmat, taufik dan hidayah-Nya penulis mampu menyelesaikan skripsi ini. Tidak lupa juga shalawat beriring salam penulis ucapkan kepada Nabi Besar Muhammad SAW.
Skripsi ini diselesaikan sebagai salah satu syarat guna memperoleh gelar Sarjana Ilmu Komputer Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara. Penulis menyadari bahwa terselesaikannya penulisan skripsi ini tentunya tidak terlepas dari dorongan berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini dengan kerendahan hati penulis mengungkapkan rasa terima kasih dan penghargaan kepada:
1. Bapak Prof.Dr.dr Syahril Pasaribu,DTM&M.Sc(CTM),Sp.A(K) selaku Rektor Universitas Sumatera Utara.
2. Bapak Prof.Dr.Muhammad Zarlis S.Kom selaku Dosen Dekan Program Studi Ilmu Komputer sekaligus Pembimbing I yang telah memberikan banyak sekali arahan, masukan serta motivasi yang membuat penulis memperoleh pengetahuan sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik.
3. Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom selaku Ketua Program Studi Ilmu Komputer sekaligus sebagai Dosen Pembanding I, yang telah memberikan kritik dan saran yang membangun bagi penulis.
4. Ibu Maya Silvi Lydia B.Sc,M.Sc selaku Sekretaris Program Studi Ilmu Komputer .
5. Bapak Handrizal.S.Si.M.Comp.Sc selaku Dosen Pembimbing II yang telah memberikan banyak sekali arahan, masukan serta motivasi yang membuat penulis memperoleh pengetahuan sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik.
6. Ibu Dian Rachmawati selaku Dosen Pembanding II, yang telah memberikan kritik dan saran yang membangun bagi penulis.
7. Orang tua tercinta, Mama,Papa dan Ayah serta Mama kisaran atas semua do’a, dukungan dan motivasi yang tidak ternilai harganya.
8. Untuk Suami tercinta, Fahrurrozy Syahputra makasih atas doa serta dukungannya
9. Serta Abang-abang dan Adik-adik tersayang yang telah mendo’akan dan mendukung penulis.
10. Dan sahabat tersayang Qurbani, Nadra , Team Shop Sun Plaza(Telkomsel) terima kasih atas dukungannya .
11. Keluarga Besar Ekstensi Ilmu Komputer, kawan-kawan angkatan 2011 yang telah banyak membantu memotivasi penulis selama ini.
Semoga Allah SWT membalas semua kebaikan yang telah kalian berikan.
Penulis, (Dessy Febriani Triajiwati)
ANALISIS PERBANDINGAN ZERO COMPRESION DENGAN
DIFFERENCE CODING PADA KOMPRESI FILE AUDIO
ABSTRAK
Ukuran file audio khususnya berformat.Wav relatif besar dibandingkan file dengan format teks,yang membutuhkan memori yang besar dalam melakukan penyimpanan maupun dalam hal transmisi (pengiriman) melalui media komunikasi. Hal ini sangat mempengaruhi ketersediaan tempat (space) maupun pengolahan data khususnya data audio.Untuk itu perlu dikembangkan aplikasi untuk kompresi data yang bertujuan untuk minimalisasi memori menggunakan algoritma Zero Compression dan
Difference Coding . Pada metode Zero Compression, kompresi file audio dilakukan
pada sampel audio yang bernilai nol (0) berurutan. Ada dua tahap utama kompresi dengan metode Zero Compression untuk data audio, yaitu reading redudance data dan coding. Reading redudance data adalah merepresentasikan frekuensi kemunculan setiap sampel audio kedalam bilangan eksak sedangkan Coding adalah menuliskan kode yang berisi nilai sampel dengan frekuensi kemunculannya.Sedangkan kompresi dengan metode Difference Coding adalah data difference yaitu adalah pengurangan nilai sampel audio dengan nilai sampel audio sebelumnya serta coding. Hasil kompresi file wav dengan kedua algoritma di atas dapat memberikan ukuran file yang lebih kecil yaitu dengan algoritma Zero Compression rata-rata rasio kompresi sebesar 24.43 % dan Difference Coding adalah 25.48 %.
. Keyword: Audio, Compression, Zero Compression dan Difference Coding.
ANALYSIS COMPARISON ZERO COMPRESION ALGORITHM
WITH DIFFERENCE CODING
COMPRESSION FOR FILE AUDIOABSTRACT
The Size of .wav audio file format in particular is relatively large compared with the text format file, which requires a large memory to perform in terms of storage and transmission (delivery) through the medium of communication. This greatly affects the availability of a place (space) as well as data processing, especially the audio data . so it is necessary to develop applications for data compression that aims to minimize memory by using Zero Compression Algorithm and Difference Coding. At Zero Compression method, the compression of audio files is done on the audio sample which has a value of zero sequentially .There are two main stages of compression using Zero compression method for audio data, that is reading redudance the data and coding. Reading redudance the data is representing the frequency of occurrence of each audio sample into exact numbers, while coding is to write code that contains the value of the sample with the frequency of occurrence. While the method of Difference Coding compression is data that difference is a reduction in the value of an audio sample with previous audio sample values and coding. Wav file compression Results with both algorithms above can give you a smaller file size that is used Zero Compression algorithms with an average compression ratio about 24.43% and 25.48% Difference Coding is. keywords : Audio, Compression, Zero Compression, and Difference Coding .
.
DAFTAR ISI PERSETUJUAN iii
PERNYATAAN iv
PENGHARGAAN v
ABSTRAK vii
ABSTRACT viii
DAFTAR ISI ix
DAFTAR GAMBAR xi
DAFTAR TABEL xii
BAB 1 PENDAHULUAN
1
1.1
1 Latar Belakang
1.2
3 Rumusan Masalah
1.3
3 Batasan Masalah
1.4
3 Tujuan Penelitian
1.5
3 Manfaat Penelitian
1.6
4 Metodologi Penelitian
1.7
5 Sistematika Penulisan
BAB 2 LANDASAN TEORI
6
2.1
6 Pengertian Audio Digital
2.2
8 Kelebihan Audio Digital
2.3
9 Istilah dalam Audio Digital
2.3.1
9 Channel (Jumlah Kanal)
2.3.2
9 Sampling Rate (Laju Pencuplikan)
2.3.3
10 Bandwidth
2.3.4
10 Bit Per Sample (Banyaknya Bit Dalam Satu Sampel)
2.3.5
11 Bit Rate (Laju Bit)
2.4
12 Data Audio
2.5
13 Struktur File Wave
2.5.1
15 Header File Wave
2.5.2
15 Chunk File WAVE
2.5.3
16 Chunk Format
2.5.4
19 Chunk Data
2.5.5
20 Format Wave PCM
2.6
24 Hubungan Multimedia dengan Aplikasi Windows
2.7
25 Kompresi Data
2.7.1
25 Teori Kompresi Data
2.7.2
26 Pemodelan Sumber (Source Modeling)
2.7.3
29 Entropi Rate Dari Suatu Sumber
2.7.4
30 Dalil Shannon Mengenai Lossless Source Coding
2.7.5
33 Perbedaan Antara Lossless dan Lossy Compression
2.7.6
32 Perbedaan Antara Compression Rate Dan Compression Ratio
2.8
34 Kompresi Metode Zero Compression
2.9
35 Kompresi Metode Difference Coding
BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN
37
3.1
35 Analisis
3.1.1
35 Sampel Audio WAV
3.1.2
39 Kompresi dengan Algoritma Zero Compression
3.1.3
40 Kompresi dengan Algoritma Difference Coding
3.2
41 Perancangan
3.2.1
42 Flow Chart Kompresi Algoritma Zero Compression
3.2.2
43 Flow Chart Dekompresi Algoritma Zero Compression
3.2.3
45 Flow Chart Kompresi Algoritma Difference Coding
3.2.4
46 Flow Chart Dekompresi Algoritma Difference Coding
3.2.5
47 Pemodelan Persyaratan Sistem dengan Use Case
3.2.6
55 Analisis Proses Sistem
3.2.7
57 Rancangan Antarmuka
3.2.7.1
57 Rancangan Menu Utama
3.2.7.2
58 Rancangan Kompresi
3.2.7.3
59 Rancangan Help
3.2.7.4
60 Rancangan About
3.2.9 Rancangan Hasil Pengujian
60
3.2.9.1Rancangan Grafik Hasil Kompresi
62
3.2.9.2 Rancangan Grafik Hasil Dekompresi
63 BAB 4 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN
64
4.1
64 Implementasi
4.1.1
64 Tampilan Menu Utama
4.1.2
65 Tampilan Zero Compression (Kompresi)
4.1.3
66 Tampilan Zero Compression (Dekompresi)
4.1.4
66 Tampilan Difference Coding (Kompresi)
4.1.5
67 Tampilan Difference Coding (Dekompresi)
4.1.6
68 Tampilan Help
4.1.7
68 Tampilan About
4.2
69 Pengujian Sistem
4.2.1 Tampilan Hasil Pengujian Kompresi Algoritma Zero Compression
69
4.2.2 Tampilan Hasil Pengujian Dekompresi Algoritma Zero Compression
69
4.2.3 Tampilan Hasil Pengujian Kompresi Algoritma Difference Coding
70
4.2.4 Tampilan Hasil Pengujian Dekompresi Algoritma Difference Coding
71
4.2.5
72 Tampilan Grafik Hasil Kompresi Algoritma Zero Compression
4.2.6
73 Grafik Hasil Kompresi Algoritma Difference Coding
4.2.7
74 Grafik Hasil Perbandingan Rasio Algoritma Zero Compression Dengan Difference Coding
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
75
5.1 Kesimpulan
75
5.2 Saran
76 Lampiran A. Listing Program LAMPIRAN A-1 DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Konversi Sinyal Analog ke Digital65 Gambar 4.3 Tampilan Dekompresi Zero Compression
58 Gambar 3.17 Rancangan Help
59 Gambar 3.18 Rancangan About
60 Gambar 3.19 Rancangan Grafik Hasil Kompresi
62 Gambar 3.20 Rancangan Grafik Hasil Dekompresi
63 Gambar 4.1 Tampilan Menu Utama
64 Gambar 4.2 Tampilan Kompresi Zero Compression
66 Gambar 4.4 Tampilan Kompresi Difference Coding
56 Gambar 3.15 Rancangan Menu Utama
66 Gambar 4.5 Tampilan Dekompresi Difference Coding
67 Gambar 4.6 Tampilan Help
68 Gambar 4.7 Tampilan About
68 Gambar 4.8 Tampilan Grafik Hasil Kompresi Algoritma Zero Compression
72 Gambar 4.9 Tampilan Grafik Hasil Kompresi Algoritma Difference Coding
73 Gambar 4.10 Tampilan Grafik Hasil Perbandingan Rasio Kompresi Algoritma
57 Gambar 3.16 Rancangan Kompresi
55 Gambar 3.12 Sequence Diagram Proses Dekompresi
7 Gambar 2.2 Konversi Sinyal Digital ke Analog
38 Gambar 3.2 Flow Chart Kompresi File Audio Algoritma Zero Compression
8 Gambar 2.3 Layout File Wave
14 Gambar 2.4 Diagram Format File Wave
20 Gambar 2.5 Interpretasi Tiap Byte pada File Wave
22 Gambar 2.6 Lapisan-Lapisan Multimedia dengan Windows
24 Gambar 2.7 Nilai Sample Audio
35 Gambar 3.1 Data Audio Wav dalam Hexa
42 Gambar 3.3 Flow Chart Dekompresi File Audio Algoritma Zero Compression
54 Gambar 3.11 Sequence Diagram Proses Kompresi
43 Gambar 3.4 Flow Chart Dekompresi File Audio Algoritma Zero Compression (Lanjutan)
44 Gambar 3.5 Flow Chart Kompresi File Audio Algoritma Difference Coding
45 Gambar 3.6 Flow Chart Dekompresi File Audio Algoritma Difference Coding
46 Gambar 3.7 Flow Chart Dekompresi File Audio Algoritma Difference Coding (Lanjutan)
47 Gambar 3.8 Use Case Diagram Sistem yang akan dikembangkan
48 Gambar 3.9 Activity Diagram Kontrol Proses Watermarking(Kompresi)
51 Gambar 3.10 Activity Diagram Kontrol Proses Watermarking(Dekompresi)
74 Zero Compresion dengan Difference Coding
DAFTAR TABEL
40 Tabel 3.2 Hasil Kompesi Difference Coding per Sampel Audio
70 Tabel 4.3. Rancangan Hasil Pengujian Kompresi Algoritma Difference Coding
69 Tabel 4.2. Rancangan Hasil Pengujian Dekompresi Zero Compression
61 Tabel 4.1. Rancangan Hasil Pengujian kompresi Zero Compression
61 Tabel 3.4. Rancangan Hasil Pengujian Dekompresi
52 Tabel 3.5 Rancangan Hasil Pengujian Kompresi
49 Tabel 3.4 Dokumentasi Naratif Use Case Dekompresi
41 Tabel 3.3 Dokumentasi Naratif Use Case Kompresi
23 Tabel 3.1 Hasil Kompesi Zero Compresion per Sampel Audio
Tabel 2.1 Frekuensi Sampling dan Kualitas Suara yang Dihasilkan21 Tabel 2.9 Penambahan Chunk Lain Pada File Wave
19 Tabel 2.8 Penjelasan Struktur File Wave
17 Tabel 2.7 Format Data Chunk
16 Tabel 2.6 Kode Kompresi Wave
16 Tabel 2.5 Nilai-Nilai Chunk Format File Wave
15 Tabel 2.4 Format Chunk RIFF
11 Tabel 2.3 Nilai Jenis Chunk RIFF
10 Tabel 2.2 Tabel Penyimpanan Berbagai Konfigurasi Audio Digital
70 Tabel 4.4. Rancangan Hasil Pengujian Dekompresi Algoritma Difference Coding 71