IMPLEMENTASI METODE KUANTISASI PADA KOMPRESI DAN DEKOMPRESI CITRA BITMAP DAN JPEG SKRIPSI WINDA DIAN LUCA HSB
SKRIPSI
WINDA DIAN LUCA HSB
091401076
PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2014 IMPLEMENTASI METODE KUANTISASI PADA KOMPRESI DAN DEKOMPRESI CITRA BITMAP DAN JPEG SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh ijazah Sarjana
Ilmu Komputer WINDA DIAN LUCA HSB
091401076 PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
2014
PERSETUJUAN
Judul : IMPLEMENTASI METODE KUANTISASI PADA KOMPRESI DAN DEKOMPRESI CITRA BITMAP DAN JPEG
Kategori : SKRIPSI Nama : WINDA DIAN LUCA HSB Nomor Induk Mahasiswa : 091401076 Program Studi : S1 ILMU KOMPUTER Fakultas : ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Diluluskan di Medan,
Komisi Pembimbing : Pembimbing 2 Pembimbing 1 Herriyance, S.T, M.Kom Dian Rachmawati, S.Si, M.Kom.
NIP. 19801024 2010121002 NIP. 198307232009122004 Diketahui/disetujui oleh Program Studi S1 Ilmu Komputer Ketua, Dr. Poltak Sihombing, M.Kom NIP. 19620317 199103 1 001
PERNYATAAN
IMPLEMENTASI METODE KUANTISASI PADA KOMPRESI DAN DEKOMPRESI CITRA BITMAP DAN JPEG SKRIPSI Saya menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing telah disebutkan sumbernya. Medan, Desember 2013 Winda Dian Luca Hsb 091401076
PENGHARGAAN
Dengan mengucapkan puji dan syukur kehadirat Allah SWT atas segala rahmat, hidayah serta karunianya sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini, sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Komputer pada Program Studi S1 Ilmu Komputer Universitas Sumatera Utara.
Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini baik secara langsung maupun tidak langsung, teristimewa untuk kedua orangtua tercinta Ayahanda A. Syahroni Hsb dan Ibunda Agustina atas do’a, dukungan, dan kasih sayang yang telah diberikan kepada penulis selama ini. Pada kesempatan ini pula penulis ingin menyampaikan rasa hormat dan terima kasih yang sebesar–besarnya kepada : 1.
Bapak Prof. Dr. dr. Syahril Pasaribu, DTM&H, Msc(CTM), Sp.A(K) selaku Rektor Universitas Sumatera Utara.
2. Bapak Prof. Muhammad Zarlis selaku 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. Ibu Maya Silvi Lydia, B.Sc., M.Sc selaku Sekretaris Program Studi S1 Ilmu Komputer Universitas Sumatera Utara dan Pembanding II yang telah memberikan kritik dan saran dalam penyempurnaan skripsi ini.
5. Ibu Dian Rachmawati, S.Si, M.Kom selaku Dosen Pembimbing I yang telah banyak meluangkan waktunya dan dengan sabar telah memberikan bimbingan, saran, dan masukan kepada penulis dalam pengerjaan skripsi ini.
6. Bapak Herriyance, S.T, M.Kom selaku Dosen Pembimbing II yang telah banyak meluangkan waktunya dan dengan sabar telah memberikan bimbingan, saran, dan masukan kepada penulis dalam pengerjaan skripsi ini.
7. Bapak Ade Candra, S.T, M.Kom selaku Dosen Pembanding II yang telah memberikan kritik dan saran dalam penyempurnaan skripsi ini.
8. Seluruh dosen serta pegawai di Program Studi S1 Ilmu Komputer Fasilkom-TI USU.
9. Rizky Baginda Hsb, Riska Dewi Syahputri Hsb, dan Widi Pratiwi Hsb selaku abang, kakak, dan adik penulis yang selalu memberikan dukungan kepada penulis.
10. Teman-teman penulis, terutama Insidini Fawwaz, Nadya Soraya, Laila Manja, Sylvia, Ainun, Ales, Mahadi, dan Fauzana yang selalu memberikan semangat, dorongan, dukungan dan menjadi tempat berbagi pikiran penulis selama pengerjaan skripsi ini sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Dan teman-teman seangkatan 2009 lainnya yang tidak bisa penulis sebutkan satu- persatu, terima kasih atas dukungan kalian semua dan terima kasih atas kenangan indah yang telah dilalui bersama selama di S1 Ilmu Komputer Universitas Sumatera Utara.
11. Sahabat terbaik penulis ica, fanny, gendys dan silvana yang selalu memberikan semangat kepada penulis.
12. Dan semua pihak yang telah banyak membantu yang tidak bisa disebutkan satu-persatu.
Semoga semua kebaikan, bantuan, perhatian, serta dukungan yang telah diberikan kepada penulis mendapatkan pahala yang melimpah dari Allah SWT.
Medan, Desember 2014 Penulis
ABSTRAK
Kompresi citra merupakan salah satu proses pengolahan citra yang bisa mengurangi ukuran dari sebuah citra agar lebih mempermudah dalam proses penyimpanan dan pengiriman. Pada penelitian ini digunakan metode kuantisasi untuk melakukan kompresi citra. Metode kuantisasi bekerja dengan mengurangi warna dari sebuah citra dengan cara membagi-bagi intensitas warna. Metode kuantisasi merupakan jenis lossy
compression , karena pada saat proses kompresi ada bagian dari citra yang hilang.
Dekuantisasi merupakan proses untuk mengembalikan citra ke bentuk awal. Bekerja dengan cara melakukan perkalian terhadap intensitas warna. Proses dari sistem ini adalah melakukan kompresi dan dekompresi citra dengan format .bmp dan .jpeg. Pada proses pengujian kompresi untuk format .jpeg dan .bmp menghasilkan citra yang mempunyai cahaya lebih gelap. Pada pengujian format .jpeg menghasilkan rasio% kompresi citra rata-rata 58.9% dan rata-rata rasio dekompresi citra adalah 39.4%.
Pada pengujian dengan format .bitmap tidak mempunyai rasio citra. Hal ini disebabkan karena ukuran citra .bmp tidak berubah pada saat proses kompresi. Untuk nilai MSE citra kompresi format *.jpeg dan *.bmp memiliki nilai yang lebih tinggi dari nilai MSE citra dekompresi. Dengan nilai rata-rata untuk MSE kompresi 3806.80 dan rata-rata nilai MSE dekompresi 0.4950.
Katakunci : Pengolahan Citra, Kompresi, Kuantisasi, lossy compression.
ABSTRACT
Photo is often a trail ride someone’s life. This time, the storage medium having a large capacity is very easy to find. So, not a big problem if we want to keep our photos. Which becomes a problem, if we want to share the photo to friends by email. Remember, the conection internet in not stable in Indonesia. Make it easier to share photos with friends, we can perform image processing with image compression. Imgae compression is one of the image processing that can reduce the size of an image. This research used quantization method to image compression. Quantization method works by reducing the intensity of the color of an image by dividing the intensity of color. With reduced intensity of color, image size can also be decreased. Because there are missing parts of the image is reduced, there will certainly missing. Because, quantization method is lossy compression. To restore the image to its original shape do dequantization. Dequantization work with multiplication of the intensity of color. This system is the process of compression and decompression image with .bmp format and
.jpeg format. In the process of testing the compression .jpeg format produces an image
that is smaller than the first image and have average ratio image 58.9%. running time and ratio image depends on the size of the image. The larger image, ratio image and running time too larger. In the process of testing the compression .bmp format, size of image no change. Because, .bmp format is uncompression image.
Keyword: Image Processing, Image Compression, quantization, lossy
compression.
DAFTAR ISI
Hal.Persetujuan Ii
Pernyataan Iii
Penghargaan Iv
Abstrak Vi
Abstract
Vii Daftar Isi
Viii Daftar Tabel
X Daftar Gambar xi
Daftar Lampiran xiii
Bab 1 Pendahuluan
1.1 Latar Belakang
1
1.2 Rumusan Masalah
3
1.3 Batasan Masalah
3
1.4 Tujuan Penelitian
3
1.5 Manfaat Penelitian
4
1.6 Metodologi Penelitian
4
1.7 Sistematika penulisan
5 Bab 2 Landasan Teori
2.1 Citra
6
2.2 Jenis-jenis Citra
6
2.3 Piksel
8
2.4 Jenis-jenis Citra Digital
8
2.4.1 Citra Biner (Monokrom)
8
2.4.2 Citra Grayscale (skala keabuan)
9
2.4.3 Citra Warna (true color)
9
2.5 Format File Citra Bitmap
11
2.6 Format File Citra JPEG
12
2.7 Pengertian Pengolahan Citra
12
2.8 Kompresi Citra
13
2.8.1 Manfaat Kompresi Citra
13
2.8.2 Jenis Kompresi Citra
13
2.8.3 Teknik Kompresi Citra
14
2.8.4 Rasio Kompresi Citra
16
2.9 Dekompresi Citra
17
2.10 Metode Kuantisasi
18 Bab 3 Analisis Dan Perancangan Sistem
3.1 AnalisisSistem
20
3.1.1 Analisis Masalah
20
3.1.2 Analisis Kebutuhan Sistem
21
3.1.2.1 Kebutuhan Fungsional Sistem
4.1.1 Form Pertama
4.2.1 Pengujian Kompresi dan Dekompresi CItra
4.2 Pengujian
4.1.4 Form Tentang Aplikasi
4.1.3 Form Bantuan
4.1.2 Form Proses
43
43
45
4.1 Implementasi
41 Bab 4 Implementasi dan Pengujian
40
37
36
35
44
46
33
5.2 Saran
67
66
64
57
55
Daftar Pustaka
5.1 Kesimpulan
47
Bab 5 Kesimpulan dan Saran
4.2.1.4 Analisa Hasil Pengujian Kompresi Citra *.bmp
4.2.1.3 Pengujian Kompresi Citra Format *.bmp
4.2.1.2 Analisa Hasil Pengujian Kompresi Citra *.jpeg
47
4.2.1.1 Pengujian Kompresi Citra Format *.jpeg
47
34
31
3.1.2.2 Kebutuhan Fungsional Sistem
23
28
3.3 Pseudocode Program
26
3.2.3 Activity Diagram
24
3.2.2 Sequence Diagram
3.2.1 Use Case Diagram
28
23
3.2 Pemodelan
22
3.1.3 Analisis Proses
22
21
3.3.1 Pseudocode Proses Implementasi Kompresi dan Dekompresi Citra dengan menggunakan Metode Kuantisasi
3.3.1.1 Pseudocode Kompresi Citra
31
3.4.2 Proses Perhitungan Manual Sistem
30
3.4.3.4 Form Tentang Aplikasi
3.4.3.3 Form Bantuan
3.4.3.2 Form Proses
3.4.3.1 Form Pertama
3.4.3 Perancangan Antarmuka (Interface)
3.4.1.3 Flowchart Dekompresi Citra
28
3.4.1.2 Flowchart Kompresi Citra
3.4.1.1 Flowchart Gambar Umum
3.4.1 Perancangan Flowchart Sistem
30
3.4 Perancangan Sistem
29
3.3.1.2 Pseudocode Dekompresi Citra
68
DAFTAR TABEL
Nomor Tabel Nama Tabel Halaman2.1
4.1
4.2
4.3
4.4 Kedalaman Piksel Hasil Kompresi dan Dekompresi Citra .jpeg Hasil Pengujian Kompresi dan Dekompresi Citra .jpeg Hasil Kompresi dan Dekompresi Citra .bmp Hasil Pengujian Kompresi dan Dekompresi Citra .bmp
19
52
54
61
63
DAFTAR GAMBAR
Nomor Gambar Nama Gambar Halaman17
30
28
27
26
25
24
21
18
16
32
15
13
12
12
10
10
9
9
7
31
35
Form Pertama Form Proses Form Bantuan Form Tentang Aplikasi
49
57
56
55
55
54
51
50
50
48
36
47
47
46
45
44
43
42
40
39
Tampilan Form saat Pilih Citra .Jpeg Tampilan Form saat Citra telah dipilih Tampilan Form Setelah Kompresi Tampilan Form saat Proses Penyimpanan Citra Kompresi Tampilan Form setelah Proses Penyimpanan Citra Kompresi Tampilan Form Setelah Proses Dekompresi Tampilan Form saat Proses Penyimpanan Tampilan Form setelah Proses Penyimpanan Tampilan Form saat Pilih Citra .bmp Tampilan Form saat Citra telah dipilih Tampilan Form Setelah Kompresi Tampilan Form saat Proses Penyimpanan Citra Kompresi Tampilan Form setelah Proses Penyimpanan Citra Kompresi Tampilan Form Setelah Proses Dekompresi
Tampilan Rancamgan form Pertama Tampilan Rancamgan form Proses Tampilan Rancamgan form Bantuan Tampilan Rancamgan form Tentang
2.1
2.12
3.8
3.7
3.6
3.5
3.4
3.3
3.2
3.1
2.11
3.10
2.10
2.9
2.8
2.7
2.6
2.5
2.4
2.3
2.2
3.9
3.11
Ishikawa Diagram Proses Analisa Masalah Use Case Diagram Sistem Kompresi dan Dekompresi Citra Sequence Diagram Proses Kompresi Citra Sequence Diagram Proses Dekompresi Citra Activity Diagram Kompresi Citra Activity Diagram Dekompresi Citra Flowchart Umum Sistem Flowchart Kompresi Citra Flowchart Kompresi Citra
4.10
4.18 Elemen Sistem Pemrosesan Citra Digital Contoh Citra Biner Contoh Citra Grayscale Gradasi Warna Citra True Color Contoh Citra True Color Contoh Citra Bitmap Contoh File Citra JPEG Alur Kompresi Citra dan Dekompresi Citra Diagram Lossy Compression Diagram Lossless Compression Contoh Citra Sebelum Kompresi Contoh Citra Sesudah Kompresi
4.17
4.16
4.15
4.14
4.13
4.12
4.11
4.9
3.12
4.8
4.7
4.6
4.5
4.4
4.3
4.2
4.1
3.13
58
4.19
4.20 Tampilan Form saat Proses Penyimpanan Tampilan Form setelah Proses Penyimpanan
58
59