ANALISIS KOMPRESI CITRA DIGITAL DENGAN METODE FRAKTAL SKRIPSI DEVI TRIANA 081401012
ANALISIS KOMPRESI CITRA DIGITAL DENGAN METODE FRAKTAL SKRIPSI DEVI TRIANA 081401012 PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2015
ANALISIS KOMPRESI CITRA DIGITAL DENGAN METODE FRAKTAL
SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar
Sarjana Komputer
DEVI TRIANA 081401012 PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER DEPARTEMEN ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2015
PERSETUJUAN
Judul : ANALISIS KOMPRESI CITRA DIGITAL DENGAN METODE FRAKTAL
Kategori : SKRIPSI Nama : DEVI TRIANA Nomor Induk Mahasiswa : 081401012 Program Studi : SARJANA (S1) ILMU KOMPUTER Departemen : ILMU KOMPUTER Fakultas : ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI
INFORMASI Diluluskan di Medan, Agustus 2015
Komisi Pembimbing : Pembimbing 2 Pembimbing 1 Dr. Syahriol Sitorus, S.Si M.IT Dr. Poltak Sihombing, M.Kom NIP 197103101996021001 NIP 196203171991021001 Diketahui/Disetujui oleh Departemen Ilmu Komputer FASILKOMTI USU Ketua, Dr. Poltak Sihombing, M.Kom NIP 196203171991021001
PERNYATAAN
ANALISIS KOMPRESI CITRA DIGITAL DENGAN METODE FRAKTAL SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Agustus 2015 DEVI TRIANA 081401012
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya, sehingga skripsi ini berhasil diselesaikan dalam waktu yang telah ditetapkan sebagai syarat untuk mencapai gelar Sarjana Komputer, serta shalawat beriring salam penulis persembahkan kepada Nabi Besar Muhammad SAW.
Skripsi ini berjudul Analisis Kompresi Citra Digital dengan Metode Fraktal. Penulis menyadari banyak hambatan dalam penyelesaian skripsi ini namun senantiasa mendapatkan dukungan, saran, dan nasehat dari berbagai pihak, oleh karena itu penulis mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yang terkait, yakni: 1.
Bapak Dekan Prof. Dr. Muhammad Zarlis yang telah memimpin dan membina Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi, dalam rangka mencetak generasi muda yang mandiri dan berkualitas.
2. Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom. sebagai Ketua Departemen Ilmu Komputer dan selaku dosen pembimbing I, yang telah memberikan bimbingan dan dukungan selama penyusanan skripsi ini.
3. Ibu Maya Silvi Lydia B.Sc., M.Sc. sebagai sekretaris Departemen Ilmu Komputer.
4. Bapak Dr.Syahriol Sitorus, S.Si M.IT selaku Dosen Pembimbing II, yang juga telah memberikan bimbingan dan bersedia meluangkan waktunya dalam menyelesaikan Skripsi ini.
5. Bapak dan Ibu staf pengajar Departemen Ilmu Komputer USU, yang telah memberikan bimbingan dan pengajaran selama perkuliahan.
6. Kedua orang tua yang penulis cintai, Ibunda Sri Irawati dan Ayahanda Sugito. atas pengorbanan mereka baik cinta kasih doa serta semangat maupun materi sehingga penulis dapat merampungkan perjuangan menyelesaikan Skripsi ini.
Berkat doa dan motivasi mereka semua berjalan dengan baik dan sesuai harapan.
7. Ibu Saidawati S.Pd yang senantiasa memberi semangat dan motivasi saya beserta seluruh keluarga besar yang selalu memberikan dukungan agar skripsi ini cepat selesai.
8. Spesial untuk kakanda tercinta Marzuki yang tak henti-hentinya memberikan semangat dan motivasi sehingga skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik.
9. Teman – teman seperjuangan angkatan 2008, yang senantiasa memberikan bantuan.
10. Sahabat terdekat Sufriza Isnaini dan Nurhayati yang selalu hadir disaat suka maupun duka.
Penulis berharap bahwa Tugas Akhir ini bermanfaat terutama kepada penulis maupun para pembaca. Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini perlu saran dan kritik yang bersifat membangun demi kesempurnaan Tugas Akhir ini sehingga dapat bermanfaat bagi kita semua. Sekali lagi saya ucapkan terima kasih atas segalanya. Semoga segala kebaikan diberikan balasan yang setimpal oleh Allah SWT.
Penulis, ( Devi Triana )
ABSTRAK
Hampir semua citra digital memerlukan media penyimpanan (storage) yang cukup besar. Sehingga hal ini menimbulkan masalah jika citra disimpan dalam database yang memiliki keterbatasan media penyimpanan. Metode Fractal pada image processing diharapkan agar mampu mendapat kualitas citra digital yang telah terkompres menjadi lebih maksimal. Dengan menganalisis metode tersebut, maka akan dapat diketahui parameter yang tepat untuk metode yang digunakan. Parameter yang tepat berguna untuk memaksimumkan kinerja metode yang digunakan dalam melakukan perbaikan suatu citra dan apabila semakin besar ukuran citra semakin lama proses kompresi yang dilakukan. Metode kompresi fraktal membagi pixel-pixel citra kedalam dua blok, yaitu blok domain dan blok range. Blok domain diskalakan ukurannya menjadi ½ kali ukuran semula. Untuk setiap blok range dicari kemiripan antara blok range dengan semua blok domain. kemudian hitung transformasi affine untuk antara blok range ke i dengan blok domain yang terpilih. Setelah itu simpan koefisien transformasi affine dan simpan semua parameter dalam PIFS(Partition Iterated Function System).
Kata Kunci : Citra Digital, Kompresi Fraktal, blok domain, blok range,
Transformasi Affine.ANALYSIS OF DIGITAL IMAGE COMPRESSION WITH FRACTAL METHODE
ABSTRACT
Virtually all digital images require storage which is quite large. So this raises a problem if the image is stored in the database that has limited storage media. Fractal methods in image processing is expected to be able to get digital images of better quality that have been compressed. By analyzing these methods, the exact parameters for the method used will be known. Right parameters are useful for maximizing the performance of the method used in the improvement of an image. The bigger the image the longer the compression process is done. Fractal compression method divides the pixels on the image into two blocks, namely the domain blocks and range blocks. Domain block scaled in size to ½ times its original size. Each block range seeks similarities between the range blocks of all domain blocks. Then calculate the
i-th
affine transformation to the block range in the selected domain block. After that save the affine transformation coefficients and all parameters are stored in PIFs (Partition Iterated Function System).
Keywords : Digital Image , Fractal Compression , domain block , block range ,
Affine TransformationDAFTAR ISI
Halaman Persetujuan ii
Pernyataan iii
Penghargaan iv
Abstrak v
Abstract vi
Daftar Isi vii
Daftar Tabel ix
Daftar Gambar x
Daftar Lampiran xi
Bab 1 Pendahuluan
1
1.1 Latar Belakang Masalah
1
1.2 Rumusan Masalah
2
1.3 Batasan Masalah
3
1.4 Tujuan Penelitian
3
1.5 Manfaat Penelitian
3
1.6 Metode Penelitian
3
1.7 Sistematika Penulisan
4 Bab 2 Tinjauan Teoritis
6
2.1 Citra Digital
6
2.1.1Pengertian Citra Digital
7
2.1.2 Klarifikasi Citra Digital
8
2.2 Kompresi Citra
11
2.2.1 Kompresi Lossless
14
2.2.2 Kompresi Lossy
14
2.3 Format File Citra Digital
15
2.4 Metode Fraktal
16
2.4.1 Transformasi Affine
19
2.4.2 PIFS (Partition Iterated Function System)
19
2.4.3 Rasio Kompresi
20
2.4.4 Kriteria Kompresi Citra
22 Bab 3 Analisis dan Perancangan
24
3.1 Analisis Sistem
24
3.1.1 Analisis Masalah
24
3.1.1 Analisis Persyaratan (Requirement Analysis)
27
3.1.1.1 Analisis Persyaratan Fungsional
27
3.1.1.2 Analisis Persyaratan Non-Fungsional
27
3.1.2 Pemodelan Sistem dengan Use Case
28
3.1.3 Diagram Use Case
29
3.1.4 Bahasa Peemrograman
31
3.2 Perancangan Sistem
31
3.2.1 Activity Diagram
32
3.2.2 Flowchart
32
3.2.2.1 Flowchart Kompresi Citra
33
3.2.2.2 Flowchart Metode Fraktal
34
3.2.2.3 Pseudocode Kompresi Citra Fraktal
35
3.3 Perancangan Antarmuka
36
3.3.1 Halaman Metode Fraktal
36
3.3.2 Halaman Hasil
36 Bab 4 Implementasi dan Pengujian
38
4.1 Implementasi Sistem
38
4.1.1 Kompresi Berformat JPEG(.jpg)
38
4.2 Hasil Pengujian Sistem
48
4.2.1 Proses Kompresi Citra
48
4.2.2 Hasil Kompresi Citra
50 Bab 5 Kesimpulan dan Saran
57
5.1 Kesimpulan
57
5.2 Saran
58 Daftar Pustaka
59
DAFTAR GAMBAR
48 Gambar 4.11 pop-up windows pilih citra .jpg
2
42 Gambar 4.7 Blok R
3
43 Gambar 4.8 Blok R
4
43 Gambar 4.9 Blok Range Terpilih
45 Gambar 4.10 Kompresi Citra Fraktal
49 Gambar 4.12 Saat Citra sudah di load
1
49 Gambar 4.13 Proses Kompresi Citra
50 Gambar 4.14 Hasil dari kompresi citra
50 Gambar 4.15 Bunga : (a)Citra asli(67 kb), (b) Citra hasil kompresi(6.74 kb)
51 Gambar 4.16 Kucing : (a)Citra asli (119 kb), (b)Citra hasil
kompresi (15,8 kb)
52 Gambar 4.17 Gunung : (a)Citra asli (196 kb), (b)Citra hasil kompresi (60.5 kb)
53 Gambar 4.18 Danau : (a)Citra asli (255 kb), (b)Citra hasil kompresi (62.3 kb)
54 Gambar 4.19 Taman : (a)Citra asli (113 kb), (b)Citra hasil kompresi (6.08 kb)
41 Gambar 4.6 Blok R
41 Gambar 4.5 Blok R
Halaman
29 Gambar 3.3
Gambar 2.1 Koordinat Citra Digital7 Gambar 2.2 Citra Biner Monokrom
9 Gambar 2.3 Contoh Citra Grayscale
9 Gambar 2.4 Contoh Citra Warna
11 Gambar 2.5 Kompresi citra berbasis transformasi
12 Gambar 2.6 Standar Proses Kompresi Fraktal
17 Gambar 3.1 Diagram Ishikawa
26 Gambar 3.2 Use Case Diagram
Activity
39 Gambar 4.4 Blok Domain yang sudah diskalakan
Diagram
32 Gambar 3.4 Flowchart Sistem Kompresi Citra
33 Gambar 3.5 Flowchart Metode Fraktal
34 Gambar 3.6 Rancangan Antarmuka Metode Fraktal
36 Gambar 3.7 Rancangan Antarmuka Hasil
37 Gambar 4.1 Potongan Pixel dari Contoh Citra
39 Gambar 4.2 Blok Range
39 Gambar 4.3 Blok Domain
55
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Simbol-simbol Diagram Alir (Flowchart)23 Tabel 3.1 Cause and effects Analysis
24 Tabel 3.2 Dokumentasi Naratif Use Case Kompresi
30 Tabel 3.3 Dokumentasi Naratif Use Case Kompresi lanjutan
31 Tabel 4.1 Hasil Pengujian Metode Fraktal
56