Perbandingan Kualitas Citra Hasil Kompresi Metode Run Length Encoding Dengan Transformasi Wavelet Daubechies Pada Citra Digital
PERBANDINGAN KUALITAS CITRA HASIL KOMPRESI METODE RUN LENGTH ENCODING DENGAN TRANSFORMASI WAVELET DAUBECHIES PADA CITRA DIGITAL SKRIPSI TEGUH ARIF FEBIANTO 101401063
PERBANDINGAN KUALITAS CITRA HASIL KOMPRESI METODE RUN
LENGTH ENCODING DENGAN TRANSFORMASI WAVELET
DAUBECHIES PADA CITRA DIGITAL SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas akhir dan memenuhi syarat memperoleh ijazah
Sarjana Ilmu Komputer TEGUH ARIF FEBIANTO
101401063
PERSETUJUAN
Judul : PERBANDINGAN KUALITAS CITRA HASIL KOMPRESI METODE RUN LENGTH ENCODING DENGAN TRANSFORMASI WAVELET DAUBECHIES PADA CITRA DIGITAL
Kategori : SKRIPSI Nama : TEGUH ARIF FEBIANTO Nomor Induk Mahasiswa : 101401063 Program Studi : SARJANA (S1) ILMU KOMPUTER Departemen : ILMU KOMPUTER Fakultas : ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Komisi Pembimbing : Pembimbing 2 Pembimbing 1
PERNYATAAN
PERBANDINGAN KUALITAS CITRA HASIL KOMPRESI METODE RUN
LENGTH ENCODING DENGAN TRANSFORMASI WAVELET
DAUBECHIES PADA CITRA DIGITAL SKRIPSI Saya menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing telah disebutkan sumbernya.
Medan, April 2015
PENGHARGAAN
Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan Rahmat dan Hidayah-Nya kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini, sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Komputer, pada Program Studi S1 Ilmu Komputer Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara.
Dalam penulisan ini tidak lupa penulis mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yang telah banyak memberi motivasi hingga pada akhirnya penulis mampu menyelesaikan tugas akhir ini dengan baik. Oleh karena itu penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada:
1. Bapak Prof. Dr. Syahril Pasaribu, DTMH, MSc(CTM), SpA(K) sebagai Rektor Universitas Sumatera Utara (USU).
2. Bapak Dr. Muhammad Zarlis sebagai Dekan Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara.
3. Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom selaku Ketua Program Studi S1 Ilmu Komputer Universitas Sumatera Utara.
4.
11. Rekan-rekan kuliah, Ananda Putri Ritonga, Saddam Husein Siregar, Vito
Erpindo, Angga Wiranda, Azhar Fadillah, Singgih Tri Mukti, Janwandi Ruliansen Sinaga, Fajrul Falah, Agus Prabowo, Danny Rizky dan seluruh mahasiswa S1 Ilmu Komputer stambuk 2010, serta Ahmad Ridwan, Alif Judha, Anggie Ermando, Eric Evan, Nanda Fadillah, dan Rikcy Almeda yang selalu memberikan semangat dan dorongan kepada penulis selama menyelesaikan skripsi ini.
12. Abang dan kakak stambuk 2007, 2008, 2009 yang telah bersedia membantu dan berbagi ilmu yang bermanfaat, serta seluruh adik-adik stambuk yang telah memberikan semangat kepada penulis dalam penyelesaian skripsi ini. Semoga Allah SWT melimpahkan berkah kepada semua pihak yang telah memberikan bantuan, perhatian, serta dukungan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Akhirnya, semoga skripsi ini bermanfaat bagi pribadi, keluarga, masyarakat, organisasi dan negara.
Medan, April 2015
ABSTRAK
Pada penyimpanan citra digital, ukuran citra akan mempengaruhi penggunaan memori. Semakin besar ukuran citra maka semakin besar memori yang dibutuhkan. Kompresi citra merupakan sebuah metode yang dilakukan untuk mereduksi ukuran citra digital. Metode Run Length Encoding dan metode Transformasi Wavelet Daubechies merupakan metode yang dapat digunakan dalam proses kompresi citra digital. Pada penelitian ini, metode Run Length Encoding dan metode Transformasi Wavelet Daubechies akan dibandingkan dalam menentukan kualitas citra hasil kompresi berdasarkan proses running time, rasio kompresi dan data redudansi. Citra digital yang digunakan yaitu citra grayscale dengan format Bitmap (*.BMP). Citra hasil kompresi dapat dikembalikan ke ukuran semula dengan proses dekompresi citra. Metode Run Length Encoding memiliki running time proses yang lebih baik dibandingkan dengan Transformasi Wavelet Daubechies, berdasarkan percobaan terhadap lima citra berbeda dengan ukuran yang sama dimana kecepatan rata-rata untuk metode Run Length Encoding adalah 1,03125 detik sedangkan kecepatan rata- rata untuk metode Transformasi Wavelet Daubechies adalah 2,571876 detik. Metode
Run Length Encoding juga lebih baik berdasarkan rasio kompresi dan data redudansi,
jika citra yang digunakan tidak memiliki banyak perbedaan warna piksel. Sedangkan, jika citra yang digunakan memiliki banyak perbedaan warna, maka metode Transformasi Wavelet Daubechies lebih baik berdasarkan rasio kompresi dan data redudansi.
Kata kunci : Bitmap (*.BMP), Kompresi, Dekompresi, Run Length Encoding,
Transformasi Wavelet Daubechies
COMPARISON OF IMAGE QUALITY COMPRESSION RESULT
BETWEEN RUN LENGTH ENCODING AND
DAUBECHIES WAVELET TRANSFORM
ABSTRACT
On digital image storage, the size of image will influence the use of memory. The bigger the size of an image then the bigger memory will be needed. Image Compression is the method that reduce the size of digital image. Run Length Encoding and Daubechies Wavelet Transform are methods that can be used in the process of digital image compression. In this research, Run Length Encoding method and Daubechies wavelet transformation method will be compared to decide the quality of image compression result based on running time process, compression ratio and redundancy data. Digital image used is grayscale image with Bitmap format (*.BMP). Image compression result can be returned to the original size with image decompression process. Run Length Encoding has better running time process than Daubechies Wavelet Transform, based on experiments of five different images with the same size where the average speed of Run Length Encoding method is 1,03125 second while the average speed Daubechies Wavelet Transform is 2,571876 second. Run Length Encoding method is also better based on compression ratio and redundancy data, if the image that is used does not have many pixel color differences. Meanwhile, if the image has many pixel color differences, then Daubechies Wavelet Transform method is better based on compression ratio and redundancy data.
Keywords : Bitmap (*.BMP), Compression, Decompression, Run Length Encoding,
DAFTAR ISI
1.3 Batasan Masalah
5 Bab 2 Landasan Teori
1.7 Sistematika Penulisan
4
1.6 Metode Penelitian
3
1.5 Manfaat Penelitian
3
1.4 Tujuan Penelitian
3
Halaman Persetujuan ii
Pernyataan iii
1.2 Rumusan Masalah
1
1.1 Latar Belakang
Bab 1 Pendahuluan
Daftar Gambar xii
Daftar Tabel xi
Daftar Isi viii
Abstract vii
Abstrak vi
Penghargaan iv
3
3.1 Analisis Sistem
17
3.1.1 Analisis Masalah
17
3.1.2 Analisis Kebutuhan Sistem
18
3.1.2.1 Kebutuhan Fungsional Sistem
18
3.1.2.2 Kebutuhan Non Fungsional Sistem
19
3.1.3 Pemodelan Sistem
20
3.1.3.1 Use Case Diagram
20
3.1.3.1.1 Use Case Run Length Encoding
22
3.1.3.1.2 Use Case Transformasi Wavelet Daubechies
23
3.1.3.1.3 Use Case Kompresi RLE
24
3.1.3.1.4 Use Case Dekompresi RLE
25
3.1.3.1.5 Use Case Kompresi Transformasi Wavelet Daubechies 26
3.1.3.1.6 Use Case Dekompresi Transformasi Wavelet Daubechies
27
3.1.3.2 Activity Diagram
28
3.1.3.2.1 Activity Diagram Run Length Encoding
28
3.1.3.2.2 Activity Diagram Transformasi Wavelet Daubechies
29
3.1.3.3 Sequence Diagram
30
3.1.3.4 Flowchart
31
3.1.3.4.1 Flowchart Sistem
31
3.1.3.4.2 Flowchart Kompresi Run Lengh Encoding
32
3.1.3.4.3 Flowchart Dekompresi Run Lengh Encoding
33
3.1.3.4.4 Flowchart Kompresi Transformasi Wavelet Daubechies 34
3.1.3.4.5 Flowchart Dekompresi Transformasi Wavelet Daubechies
35
3.2 Perancangan Sistem
36 Bab 4 Implementasi dan Pengujian Sistem
4.1 Implementasi Sistem
4.2.1.2 Pengujian Proses Transformasi Wavelet Daubechies
73 Lampiran A : Listing Program A-1
72 Daftar Pustaka
5.2 Saran
71
5.1 Kesimpulan
69 Bab 5 Kesimpulan dan Saran
4.2.2.3 Hasil Pengujian Berdasarkan Spesifikasi Komputer yang Berbeda
66
4.2.2.2 Hasil Pengujian Berdasarkan Citra yang Berbeda
64
4.2.2.1 Hasil Pengujian Berdasarkan Ukuran Citra yang Berbeda
64
4.2.2 Hasil Pengujian
61
57
47
4.2.1.1 Pengujian Proses Run Length Encoding
57
4.2.1 Pengujian
57
4.2 Pengujian Sistem
53
4.1.1.4 Implementasi Algoritma Dekompresi Transformasi Wavelet Daubechies
50
4.1.1.3 Implementasi Algoritma Kompresi Transformasi Wavelet Daubechies
4.1.1.2 Implementasi Algoritma Dekompresi Run Length Encoding 49
47
4.1.1.1 Implementasi Algoritma Kompresi Run Length Encoding
47
4.1.1 Implementasi Algoritma
Lampiran B : Curriculum Vitae B-1
DAFTAR TABEL
48 Tabel 4.2 Proses Kompresi Run Length Encoding
53 Tabel 4.9 Matriks Hasil Decoding
52 Tabel 4.8 Proses Encoding Citra Hasil Kuantisasi
52 Tabel 4.7 Matriks Hasil Pembulatan Nilai Kuantisasi
51 Tabel 4.6 (a) Matriks Hasil Transformasi (b) Matriks Kuantisasi (c) Matriks Hasil Kuantisasi
51 Tabel 4.5 Matriks Hasil Transformasi
50 Tabel 4.4 (a) Matriks Transformasi Wavelet Daubechies (b) Matriks Citra Awal
48 Tabel 4.3 Matriks Hasil Dekompresi
27 Tabel 4.1 Matriks Citra 8x8
Halaman
26 Tabel 3.6 Spesifikasi Use Case Dekompresi Transformasi Wavelet Daubechies
25 Tabel 3.5 Spesifikasi Use Case Kompresi Transformasi Wavelet Daubechies
24 Tabel 3.4 Spesifikasi Use Case Dekompresi RLE
23 Tabel 3.3 Spesifikasi Use Case Kompresi RLE
22 Tabel 3.2 Spesifikasi Use Case Transformasi Wavelet Daubechies
13 Tabel 3.1 Spesifikasi Use Case Run Length Encoding
Tabel 2.1 Contoh Citra Belum Terkompres54 Halaman
Gambar 2.1 Ilustrasi digitalisasi citra34 Gambar 3.9 Flowchart Dekompresi Transformasi Wavelet Daubechies
41 Gambar 3.17 Pseudocode Decoding
40 Gambar 3.16 Pseudocode Dekuantisasi
39 Gambar 3.15 Pseudocode Inverse Transformasi Wavelet Daubechies
39 Gambar 3.14 Pseudocode Encoding
38 Gambar 3.13 Pseudocode Kuantisasi
37 Gambar 3.12 Pseudocode Transformasi Wavelet Daubechies
36 Gambar 3.11 Pseudocode Dekompresi Run Length Encoding
35 Gambar 3.10 Pseudocode Kompresi Run Length Encoding
33 Gambar 3.8 Flowchart Kompresi Transformasi Wavelet Daubechies
7 Gambar 3.1 Diagram Ishikawa untuk Analisis Masalah Sistem
32 Gambar 3.7 Flowchart Dekompresi Run Length Encoding
31 Gambar 3.6 Flowchart Kompresi Run Length Encoding
30 Gambar 3.5 Flowchart Sistem
29 Gambar 3.4 Sequence Diagram Sistem
28 Gambar 3.3 Activity Diagram Transformasi Wavelet Daubechies
21 Gambar 3.3 Activity Diagram Run Length Encoding
Encoding dengan Transformasi Wavelet Daubechies
18 Gambar 3.2 Use Case Diagram Perbandingan Metode Kompresi Run Length
41 Transformasi Wavelet Daubechies
61 Gambar 4.13 Hasil Proses Kompresi Transformasi Wavelet Daubechies
62 Gambar 4.14 Kotak Dialog Browse File Hasil Kompresi Transformasi Wavelet Daubechies
62 Gambar 4.15 Kotak Dialog Save As Citra Hasil Dekompresi Transformasi Wavelet Daubechies
63 Gambar 4.16 Hasil Proses Dekompresi Transformasi Wavelet Daubechies
63 Gambar 4.17 Citra Awal (.bmp)
64 Gambar 4.18 (a) satu.bmp (b) dua.bmp (c) tiga.bmp (d) empat.bmp (e) lima.bmp
67