BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1 - Analisis Perbandingan Kompresi File Video Dengan Motion Picture Expert Group-4 Dan Flash Video Dengan Menggunakan Algoritma Huffman
BAB 2
LANDASAN TEORI
2.1
Video Digital
Video adalah teknologi untuk menangkap, merekam, memproses, mentransmisikan
dan menata ulang gambar bergerak. Biasanya menggunakan film seluloid, sinyal
elektronik, atau media digital [3].
Video digital adalah berkas komputer yang digunakan untuk menyimpan
kumpulan berkas digital seperti video, audio, metadata, informasi, pembagian chapter,
dan judul sekaligus, yang dapat dimainkan atau digunakan melalui perangkat lunak
tertentu pada komputer [7].
Untuk melakukan digitalisasi dan penyimpanan klip video full-motion selama
1 menit ke dalam komputer, harus dilakukan transfer data dalam jumlah banyak dalam
waktu yang singkat. Untuk mereproduksi satu frame dari komponen video digital 24
bit, diperlukan data komputer hampir 1 MB; video tidak compressed dengan layar
penuh selama 30 detik akan memenuhi hard disk bermuatan gigabyte. Video dengan
ukuran penuh dan full-motion memerlukan komputer yang dapat mengirimkan data
lebih kurang 30 MB per detik. Kemacetan teknologi yang besar dapat diatasi dengan
menggunakan skema Digital video compressed atau codec (coder/decoder). Codec
adalah algoritma yang digunakan untuk mengompresi (kode) sebuah video untuk
dikirimkan, kemudian didecode secara langsung untuk pemutaran yang cepat. Codec
yang berbeda dioptimasi untuk metode pengiriman yang berbeda [6].
Representasi sinyal video meliputi 3 dimensi, yaitu Representasi Visual.
Tujuan utamanya adalah agar orang yang melihat merasa berada di scene (lokasi) atau
Universitas Sumatera Utara
7
ikut berpartisipasi dalam kejadian yang ditampilkan. Oleh sebab itu, suatu gambar
harus dapat menyampaikan informasi spatial dan temporal dari suatu scene, yang
dapat dilakukan dengan cara [7]:
1. Vertical Detail dan Viewing Distance
Aspek rasio adalah perbandingan lebar dan tinggi, yaitu 3:4. Tinggi gambar
digunakan untuk menentukan jarak pandang dengan menghitung rasio viewing
distance (D) dengan tinggi gambar (H) = D/H. Setiap detail image pada video
ditampilkan dalam pixel-pixel.
2. Horizontal Detail dan Picture Width
Lebar gambar pada TV konvensional = 4/3 x tinggi gambar.
3. Total Detail Content
Resolusi vertikal = jumlah elemen pada tinggi gambar, Resolusi horizontal =
jumlah elemen pada lebar gambar x aspek rasio. Total pixel = pixel horizontal x
pixel vertikal.
4. Perception of Depth
Dalam pandangan / penglihatan natural, kedalaman gambar tergantung pada
sudut pemisah antara gambar yang diterima oleh kedua mata. Pada layar flat,
persepsi kedalam suatu benda berdasarkan subject benda yang tampak.
5. Warna
Gambar berwarna dihasilkan dengan mencampur 3 warna printer RGB (Merah,
Biru, Hijau).
Properti warna pada sistem broadcast :
a. Luminance
Brightness = jumlah energi yang menstimulasi mata grayscale (hitam/putih),
Pada televisi warna luminance tidak diperlukan.
b. Chrominance adalah informasi warna.
Hue (warna) = warna yang ditangkap mata (frekuensi). Saturation = color
strength (vividness) / intensitas warna. Cb = komponen U dan Cr =
Komponen V pada sistem YUV.
6. Continuity of Motion
Mata manusia melihat gambar sebagai suatu gerakan kontinyu jika gambargambar tersebut kecepatannya lebih besar dari 15 frame/s. Untuk video motion
biasanya 30 frame/s, sedangkan movies biasanya 24 frame/s.
Universitas Sumatera Utara
8
7. Flicker
Untuk menghindari terjadinya flicker diperlukan kecepatan minimal melakukan
refresh 50 cycles/s.
2.2
Format Video Digital
Video Digital terdiri dari urutan frame. Jika frame yang ditampilkan pada layar cukup
cepat, kita akan mendapatkan kesan gambar yang bergerak. Alasannya adalah mata
kita tidak dapat membedakan frame-frame yang bergerak dengan sangat cepat sebagai
frame-frame yang terpisah. Belum ada jumlah standar frame per detik; di Amerika
Utara jumlah frame yang umum adalah 25 frame per detik. Namun, untuk
menghindari kondisi yang dikenal sebagai berkedip, frame perlu di refresh [5].
Sebuah video digital terdiri dari frame-frame yang mana frame-frame tersebut
dikompres menjadi sebuah file komputer yang hanya dapat dijalankan menggunakan
sebuah perangkat lunak multimedia player [7].
Berdasarkan bentuk-bentuk kompresan dari file video digital tersebut, banyak
bermunculan format-format video digital yang ditawarkan kepada pengguna dengan
kelebihan dan kekurangannya masing-masing. Adapun beberapa contoh dari format
video digital yang sering dijumpai antara lain :
1. AVI (Audio Video Interleave)
AVI merupakan format berkas yang dibuat oleh Microsoft. Sebagian besar
camcorder, baik analog maupun digital, menjadikan format ini sebagai format
baku saat capture video. Format AVI memiliki berbagai pilihan metode
compressor-decompressor (codec), antara lain: Cinepak, Indeo, Microsoft Video
1, Clear Video (IVI), dan lainnya. Setiap berkas AVI dapat menggunakan codec
yang berbeda-beda. Akibatnya, jika pengguna ingin menjalankan suatu berkas
AVI pada komputer sementara codec yang digunakan berkas AVI itu belum
terinstal pada komputer, maka berkas tersebut tidak akan dapat dijalankan [4].
2. MPEG (Motion Picture Expert Group)
MPEG merupakan file terkompresi lossy yang biasanya digunakan untuk format
VCD dengan audio berformat MP3. MPEG terdiri dari beberapa bagian :
Universitas Sumatera Utara
9
a. Synchronization and multiplexing of video and audio.
b. Compression codec for non-interlaced video signals.
c. Compression codec for perceptual coding of audio signals.
MP1 or MPEG-1 Part 3 Layer 1 (MPEG-1 Audio Layer 1)
MP2 or MPEG-1 Part 3 Layer 2 (MPEG-1 Audio Layer 2)
MP3 or MPEG-1 Part 3 Layer 3 (MPEG-1 Audio Layer 3)
d. Procedures for testing conformance.
e. Reference for testing conformace.
f. Reference software.
MPEG-1 beresolusi 352 x 240 dan hanya mensupport progressive scan video.
MPEG-2 digunakan untuk broadcast, siaran untuk direct-satelit dan cable tv.
MPEG-2 support interlaced format. MPEG-2 digunakan dalam/pada HDTV dan
DVD vidoe disc. MPEG-4 digunakan untuk streaming, CD distribution, videophone
dan broadcast television. MPEG-4 mendukung digital rights management [10].
MPEG-4 adalah suatu metode untuk melakukan kompresi video. pada
prinsipnya, sebuah gambar bergerak adalah sekumpulan frame yang mengalir
dengan cepat, di mana setiap frame adalah gambar. dengan kata lain, sebuah
frame adalah kombinasi pixel-pixel, dan sebuah video adalah kombinasi fisik
dari frame-frame yang dikirim secara bergantian. Kompresi video berati
memampatan tiap frame dalam
ruang dan pemampatan secara fisik dari
sekumpulan frame [5].
3. RMVB (Real Media Variable Bitrate)
RMVB adalah sebuah format video digital yang dibuat oleh Real Networks, Inc,
yang memiliki kecepatan bit variabel perpanjangan dari multimedia container
Real Media format. RMVB biasanya digunakan untuk konten multimedia yang
tersimpan secara lokal. File menggunakan format ini memiliki ekstensi file .
RMVB. Kelebihan dari format RMVB adalah RMVB meninggalkan Bit Rate
dan menggunakan Variable Bit Rate untuk kompres data video. File RMVB
telah menjadi format populer untuk video digital karena mereka memiliki
ukuran file yang lebih kecil dan kecepatan bit yang lebih rendah dengan kualitas
yang lebih baik dibandingkan dengan AVI [10].
Universitas Sumatera Utara
10
4. MKV (Matroska Video)
MKV adalah salah satu format video yang mungkin sering dijumpai di internet.
MKV merupakan alternatif format video selain beberapa format video Digital
seperti AVI, MPEG, 3GP, RMVB dimana masing-masing memiliki sifat dan
kualitas yang berlainan.
Format MKV biasanya digunakan untuk video dengan kualitas tinggi yang tidak
semua PC mampu memutarnya dengan baik. Sebuah file video digital dalam
format MKV memiliki beberapa bagian, yaitu :
a. Video
b. Audio
c. Subtitle
Semua bagian ini terpisah, namun menjadi satu bagian didalam format MKV.
Bagian-bagian ini nantinya akan digabungkan menggunakan sebuah codec
MKV sehingga video Digital dalam format MKV ini dapat dibaca dan
dijalankan menggunakan perangkat lunak multimedia player [10].
5. WMV (Windows Media Video)
WMV adalah adalah format file video terkompresi yang dikembangkan oleh
Microsoft. WMV, awalnya dirancang untuk aplikasi Internet Streaming, sebagai
pesaing untuk RealVideo. File video Digital dengan format WMV (*.wmv)
menggunakan format pembawa ASF milik Microsoft. Berkas ini dapat
dijalankan oleh perangkat lunak multimedia player seperti Windows Media
Player, MPlayer, VLC media player atau Media Player Classic. Beberapa
player pihak ketiga juga ada untuk berbagai platform seperti Linux yang
menggunakan implementasi FFMPEG untuk codec WMV [10].
6. FLV
FLV (Flash Video) adalah video dengan format flash movie yang digunakan di
Internet. FLV biasanya menjadi format standar yang digunakan oleh Youtube,
Google Video, Reuters.com, Yahoo!Video, MySpace, dan lain-lain. File video
Digital dengan format FLV biasanya ukurannya jauh lebih kecil daripada video
Digital yang menggunakan format MPEG atau AVI. Namun tentu saja kualitas
dan resolusi video digital dengan format FLV lebih rendah daripada jenis video
digital lainnya. Untuk memutar file dengan format FLV maka dibutuhkan
sebuah codec khusus. Hal ini terjadi karena format FLV tidak bisa dimainkan
Universitas Sumatera Utara
11
dengan pemutar musik seperti Winamp, Windows Media Player, dll. Berbeda
dengan format MPEG, AVI, Mp3, dan lain-lain, bisa dengan mudah dimainkan
dengan pemutar musik tersebut [10].
2.3
Kompresi Data
Kompresi berarti memampatkan atau mengecilkan ukuran. Sedangkan kompresi data
adalah proses mengkodekan informasi menggunakan bit atau information-bearing unit
yang lain yang lebih rendah daripada representasi data yang tidak terkodekan dengan
suatu sistem encoding tertentu. Contoh kompresi sederhana yang biasa dilakukan
misalnya adalah menyingkat kata-kata yang sering digunakan tapi sudah memiliki
konvensi umum, misalnya : kata “yang” dikompres menjadi kata “yg’’ [1].
Pengiriman data hasil kompresi dapat dilakukan jika pihak pengirim atau yang
melakukan kompresi dan pihak penerima memiliki aturan yang sama dalam hal
kompresi data. Pihak pengirim harus menggunakan algoritma kompresi data yang
sudah baku dan pihak penerima juga menggunakan teknik dekompresi data yang sama
dengan pengirim sehingga data yang diterima dapat dibaca/di-decode kembali dengan
benar [1].
Kompresi data menjadi sangat penting karena memperkecil kebutuhan
penyimpanan data, mempercepat
pengiriman data, memperkecil kebutuhan
bandwidth. Teknik kompresi bisa dilakukan terhadap data teks/biner, gambar (JPEG,
PNG, TIFF), audio (MP3, AAC, RMA, WMA), dan video (MPEG, H261, H263) [1].
Contoh kebutuhan data selama 1 detik pada layar resolusi 640 x 480 [1] :
1.
Data Teks
1 karakter = 2 bytes (termasuk karakter ASCII Extended)
Setiap karakter ditampilkan dalam 8x8 pixels
Jumlah karakter yang dapat ditampilkan per halaman =
640 x 480
8x8
= 4800
karakter.
Kebutuhan tempat penyimpanan per halaman = 4.800×2 byte = 9.600 byte =
9.375 Kbyte
Universitas Sumatera Utara
12
2.
Data Grafik Vektor
1 still image membutuhkan 500 baris, setiap 1 baris direpresentasikan dalam
posisi horisontal, vertikal, dan field atribut sebesar 8-bit, Sumbu Horizontal
direpresentasikan dengan log2 640 = 10 bits , Sumbu Vertikal direpresentasikan
dengan log2 480 = 9 bits,Bits per line = 9 bits + 10 bits + 8 bits = 27 bits
Storage required per screen page = 500 × 27 = 1687,5 byte = 1,65 Kbyte
8
3.
Color Display
Jenis : 256, 4.096, 16.384, 65.536, 16.777.216 warna
Masing-masing warna pixel memakan tempat 1 byte
Misal 640 x 480 x 256 warna x 1 byte = 307.200 byte = 300 Kbyte.
2.3.1
Jenis-Jenis Kompresi Data
Jenis-jenis kompresi data dapat dibedakan atas [1] :
1. Jenis Kompresi Data Berdasarkan Mode Penerimaan Data oleh Manusia
Jenis kompresi data ini dapat dibedakan atas :
a. Dialoque Mode, yaitu proses penerimaan data di mana pengirim dan
penerima seakan berdialog (real
time), seperti pada contoh
video
conference. Di mana kompresi data harus berada dalam batas penglihatan dan
pendengaran manusia. Waktu tunda (delay) tidak boleh lebih dari 150 ms, di
mana
50
ms
untuk
proses
kompresi
dan
dekompresi,
100
ms
mentransmisikan data dalam jaringan.
b. Retrieval Mode, yaitu proses penerimaan data tidak dilakukan secara real
time. Pada jenis ini dapat dilakukan fast forward dan fast rewind di client
atau dapat dilakukan random access terhadap data dan dapat bersifat
interaktif.
2. Jenis kompresi berdasarkan output dapat dibedakan atas [5] :
a. Lossy Compression
Kompresi Lossless memiliki batasan pada jumlah kompresi. Namun, dalam
beberapa situasi, kita bisa mengorbankan akurasi untuk meningkatkan tingkat
kompresi. Meskipun kita tidak mampu kehilangan informasi dalam kompresi
teks, kita bisa membelinya ketika kita mengompresi gambar, video, dan
Universitas Sumatera Utara
13
audio. Misalnya, penglihatan manusia tidak dapat mendeteksi beberapa
distorsi kecil yang dapat hasil dari kompresi lossy dari suatu gambar.
b. Lossless compression
Dalam Lossless compresion, integritas data sangat terjaga karena algoritma
kompresi dan dekompresi invers tepat satu sama lain: tidak ada bagian dari
data yang hilang dalam proses. Metode kompresi lossless biasanya digunakan
ketika kita tidak ingin kehilangan data apapun. Misalnya, kita tidak boleh
kehilangan data ketika kita kompres file teks atau program aplikasi.
Kompresi lossless juga diterapkan sebagai langkah terakhir dalam beberapa
prosedur kompresi lossy untuk mengurangi ukuran data. Empat contoh
metode kompresi lossless dalam bagian ini: run length coding, dictiinary
coding, Huffman coding, dan arithmatic coding.
2.3.2
Kriteria dan Klasifikasi Teknik Kompresi Data
Adapun kriteria utama dari sebuah sistem yang bisa digunakan untuk kompresi data
adalah sebagai berikut [1]:
1. Kualitas data hasil enkoding harus bisa membuat ukuran file lebih kecil dari file
sumber, serta data tidak rusak untuk kompresi lossy.
2. Kecepatan, ratio, dan efisiensi proses kompresi dan dekompresi.
3. Ketepatan proses dekompresi data harus bisa membuat data hasil dekompresi
tetap sama dengan data sebelum dikompres (kompresi loseless).
Sedangkan klasifikasi teknik kompresi data adalah sebagai berikut [1]:
1. Entropy Encoding
Teknik kompresi ini memiliki ciri-ciri sebagai berikut :
a. Bersifat loseless
b. Tekniknya tidak berdasarkan media dengan spesifikasi dan karakteristik
tertentu namun berdasarkan urutan data.
c. Statistical encoding, tidak memperhatikan semantik data.
d. Misalnya : Run-length coding, Huffman coding, Arithmetic coding
2. Source Coding
Teknik kompresi ini memiliki ciri-ciri sebagai berikut :
Universitas Sumatera Utara
14
a. Bersifat lossy
b. Berkaitan dengan data semantik (arti data) dan media.
c. Misalnya : Prediction (DPCM, DM), Transformation (FFT, DCT), Layered
Coding (Bit position, subsampling, sub-band coding), Vector Quantization.
3. Hybrid Coding
Teknik kompresi ini memiliki ciri-ciri sebagai berikut :
a. Gabungan antara lossy + loseless
b. Misalnya JPEG, MPEG, H.261, DVI
2.3.3
Aplikasi Kompresi
Aplikasi kompresi data sudah banyak dijual dipasaran dalam berbagai bentuk format
file. Adapun beberapa format file yang bisa digunakan untuk kompresi file, antara lain:
1. ZIP File Format
Oleh Phil Katz untuk program PKZIP kemudian dikembangkan untuk WinZip,
WinRAR,
7-Zip. File hasil
kompresi
berekstensi
*.zip
dan
MIME
application/zip. Format ini dapat menggabungkan dan mengkompresi beberapa
file sekaligus menggunakan bermacam-macam algoritma, namun paling umum
menggunakan Katz’s Deflate Algorithm. Adapun beberapa method Zip yang
sering digunakan adalah shrinking yang merupakan metode variasi dari LZW,
reducing merupakan metode yang mengkombinasikan metode same byte
sequence based dan probability based encoding imploding yang menggunakan
metode byte sequence based dan Shannon-Fano encoding, deflate yang
menggunakan LZW, Bzip2 dan lain-lain. AplikasiWinZip dibuat oleh Nico-Mak
Computing [1].
2. RAR (bagian, 3.20)
Diciptakan oleh Eugene Roshal. RAR memiliki dua mode kompresi, umum dan
khusus. Modus umum menggunakan algoritma berbasis LZSS mirip dengan
Deflate ZIP. Ukuran menggeser kamus dalam RAR dapat bervariasi dari 64 Kb
sampai 4 MB (dengan 4 MB nilai default) dan minimum match length adalah 2.
Literals, offsets, dan match length yang dikompresi lebih lanjut dengan Huffman
coder. Sebuah fitur penting atau RAR adalah kode error-control yang
meningkatkan kehandalan arsip RAR ketika sedang dikirim atau disimpan [11].
Universitas Sumatera Utara
15
2.3.4 Rasio Kompresi
Menurut David Salomon (2007), tingkat pengurangan data yang dicapai sebagai hasil
dari proses kompresi disebut rasio kompresi. Rasio ini merupakan perbandingan
antara panjang data string asli dengan panjang data string yang sudah dikompresi,
seperti dituliskan dalam persamaan berikut:
𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅 =
𝑢𝑢𝑢𝑢𝑢𝑢𝑢𝑢𝑅𝑅𝑢𝑢 𝑓𝑓𝑅𝑅𝑓𝑓𝑓𝑓 𝑅𝑅𝑅𝑅𝑓𝑓𝑅𝑅
𝑢𝑢𝑢𝑢𝑢𝑢𝑢𝑢𝑅𝑅𝑢𝑢 𝑓𝑓𝑅𝑅𝑓𝑓𝑓𝑓 𝑡𝑡𝑓𝑓𝑢𝑢𝑢𝑢𝑅𝑅𝑡𝑡𝑡𝑡𝑢𝑢𝑓𝑓𝑅𝑅𝑅𝑅
Jika dinyatakan dalam persentasemaka dituliskan dalam persamaan berikut:
𝑃𝑃 = ( 1 −
𝑢𝑢𝑢𝑢𝑢𝑢𝑢𝑢𝑅𝑅𝑢𝑢 𝑓𝑓𝑅𝑅𝑓𝑓𝑓𝑓 𝑡𝑡𝑓𝑓𝑢𝑢𝑢𝑢𝑅𝑅𝑡𝑡𝑡𝑡𝑢𝑢𝑓𝑓𝑅𝑅𝑅𝑅
) × 100%
𝑢𝑢𝑢𝑢𝑢𝑢𝑢𝑢𝑅𝑅𝑢𝑢 𝑓𝑓𝑅𝑅𝑓𝑓𝑓𝑓 𝑅𝑅𝑅𝑅𝑓𝑓𝑅𝑅
Yang berarti ukuran file berkurang sebesar P (dalam persentase) dari ukuran
semula. Semakin tinggi rasio tingkat suatu teknik kompresi data maka semakin efektif
teknik kompresi tersebut [11].
2.4
Algoritma Huffman
Algoritma Huffman, yang dibuat oleh seorang mahasiswa MIT bernama David
Huffman pada tahun 1952, merupakan salah satu metode paling lama dan paling
terkenal dalam pemampatan teks. Algoritma Huffman menggunakan prinsip
pengkodean yang mirip dengan kode Morse, yaitu tiap karakter (simbol) dikodekan
hanya dengan rangkaian beberapa bit, dimana karakter yang sering muncul dikodekan
dengan rangkaian bit yang pendek dan karakter yang jarang muncul dikodekan.dengan
rangkaian bit yang lebih panjang. Berdasarkan tipe peta kode yang digunakan untuk
mengubah pesan awal (isi data yang diinputkan) menjadi sekumpulan codeword,
algoritma Huffman termasuk kedalam kelas algoritma yang menggunakan metode
statik [8].
Pada awalnya David Huffman hanya meng-encoding karakter dengan hanya
menggunakan pohon biner biasa, namun setelah itu David Huffman menemukan bahwa
penggunaan algoritma greedy dapat membentuk kode prefiks yang optimal. Penggunaan
algoritma greedy pada algoritma Huffman adalah pada saat pemilihan dua pohon dengan
Universitas Sumatera Utara
16
frekuensi terkecil dalam membuat pohon Huffman. Algoritma greedy ini digunakan pada
pembentukan pohon Huffman agar meminimumkan total cost yang dibutuhkan. Cost yang
digunakan untuk menggabungkan dua buah pohon pada akar setara dengan jumlah
frekuensi dua buah pohon yang digabungkan, oleh karena itu total cost pembentukan
pohon Huffman adalah jumlah total seluruh penggabungan. penggabungan dua buah
pohon dilakukan setiap langkah dan algoritma Huffman selalu memilih dua buah pohon
yang mempunyai frekuensi terkecil untuk meminimumkan total cost [13].
2.4.1 Pohon Huffman
Menurut Forouzan (2013), untuk menggunakan Huffman coding, pertama kita perlu
membuat pohon Huffman. Pohon Huffman adalah pohon yang daun pohonnya adalah
simbol. Dilakukan dengan cara simbol yang paling sering muncul adalah yang paling
dekat dengan akar pohon (dengan jumlah minimum node ke akar) dan simbol lebih
sedikit muncul adalah yang terjauh dari akar. Gambar 2.1 menunjukkan proses
pembentukan pohon Huffman.
20
10
10
30 30
20
30 30
30
30
Gambar 2.1 Huffman Tree
1.
Kita menempatkan seluruh set karakter berturut-turut. Masing-masing karakter
sekarang menjadi simpul pada tingkat terendah dari pohon.
2.
Memilih dua node dengan frekuensi terkecil kemudian, digabungkan untuk
membentuk sebuah node baru, sehingga pohon dua tingkat sederhana. Frekuensi
dari node baru adalah frekuensi gabungan dari dua node asli. Node ini, satu
tingkat dari daun, memenuhi syarat untuk kombinasi dengan node lain.
Universitas Sumatera Utara
17
3.
Kita ulangi langkah dua sampai semua node, pada setiap tingkat, digabungkan
menjadi satu pohon.
4.
Setelah pohon dibuat, kami menetapkan nilai bit untuk masing-masing cabang.
Karena pohon Huffman adalah pohon biner, setiap node memiliki maksimum dua
anak [5].
2.4.2 Coding Table
Menurut Forouzan (2013) setelah pohon telah dibuat, kita dapat membuat tabel yang
menunjukkan bagaimana masing-masing karakter dapat di-encode dan decode. kode
untuk setiap karakter dapat ditemukan dengan memulai pada akar dan mengikuti
cabang yang mengarah pada karakter itu. Kode itu sendiri adalah nilai bit masingmasing di jalan cabang, diambil secara berurutan. Tabel 2.1 menunjukkan karakter
kode untuk contoh sederhana berikut.
Tabel 2.1 Coding Table
Simbol
Code
A
00
B
010
C
011
D
10
E
11
Perhatikan poin-poin tentang kode. pertama, karakter dengan frekuensi yang
lebih tinggi menerima kode pendek (A, D dan E) daripada karakter dengan frekuensi
yang lebih rendah (B dan C). Bandingkan ini dengan kode yang menetapkan panjang
bit sama dengan masing-masing karakter. Kedua, dalam sistem coding, tidak ada kode
yang menjadi awalan dari kode lain. Kode 2-bit, 00,10 dan 11, bukan prefiks dari
setiap dua kode lain (010 dan 011). Dengan kata lain, kita tidak memiliki kode 3-bit
awal dengan 00,10, atau 11. Nilai ini membuat kode Huffman menjadi Instantaneous
code [5].
Universitas Sumatera Utara
18
2.4.3 Encoding dan Decoding
Gambar 2.2 menunjukkan bagaimana kita bisa encode dan decode di Huffman coding.
Gambar 2.2 Encoding dan Decoding di Huffman Coding
Dalam Huffman coding, tidak ada kode yang menjadi awalan dari kode lain.
Ini berarti bahwa kita tidak perlu memasukkan pembatas untuk memisahkan kode
untuk satu karakter dari kode yang berikutnya. Huffman coding juga memungkinkan
seketika saat di-decoding, ketika decoder memiliki dua bit 00, segera dapat
memecahkan kode itu sebagai karakter A, ia tidak perlu melihat lebih banyak bit.
Salah satu kelemahan dari Huffman coding adalah bahwa kedua encoder dan decoder
perlu menggunakan tabel pengkodean yang sama. Dengan kata lain, pohon Huffman
tidak dapat dibuat secara dinamis seperti kamus di LZW coding, Namun, jika encoder
dan decoder menggunakan set simbol yang sama sepanjang waktu, pohon dapat dibuat
dan dibagi sekali. Jika tidak, tabel perlu dibuat oleh encoder dan diberikan kepada
penerima [5].
2.5
Alat Bantu Perancangan Perangkat Lunak
Alat bantu yang digunakan dalam perancangan perangkat lunak ini adalah sebagai
berikut.
Universitas Sumatera Utara
19
Flowchart
2.5.1
Flowcharting adalah suatu teknik untuk menyusun rencana program yang telah
diperkenalkan dan telah dipergunakan oleh kalangan pemrogram komputer sebelum
algoritma menjadi populer. Flowchart adalah untaian simbol gambar (chart) yang
menunjukkan aliran (flow) dari proses terhadap data [12].
Ada dua kategori simbol flowchart menurut Dr. Suarga (2012), yaitu program
flowchart dan sistem flowchart, yakni:
1. Program flowchart, yaitu simbol-simbol flowchart yang digunakan untuk
menggambarkan logik dari pemrosesan terhadap data. Adapun simbol-simbol
Program flowchart seperti pada Tabel 2.2.
Tabel 2.2 Simbol Program Flowchart
No
Simbol
Keterangan
1
Terminator, mulai atau selesai
2
Proses, menyatakan proses terhadap data
3
Input/Output, menerima atau menampilkan
output
4
Seleksi/Pilihan, memilih aliran berdasarkan
syarat
5
Predefined-Data, definisi awal dari variabel
atau data
6
Predefined-Process, lambang fungsi atau subprogram
7
Connector, penghubung
Universitas Sumatera Utara
20
2. Sistem Flowchart, merupakan simbol-simbol peralatan sistem komputer yang
digunakan untuk menyatakan proses pengolahan data.
Tabel 2.3 Simbol Sistem Flowchart
No
Simbol
Keterangan
1
Manual input, Keyboard
2
Printer
3
File/Storage
4
Display, monitor
5
Magnetic Tape
6
Magnetic Disk
7
Sorting
8
Extract
9
Merge
2.5.2
Algoritma
Beberapa definisi algoritma [12]:
1. Teknik penyusunan langkah-langkah penyelesaian masalah dalam bentuk
kalimat dengan jumlah kata terbatas tetapi tersusun secara logis dan sistematis.
2. Suatu prosedur yang jelas untuk menyelesaikan suatu persoalan dengan
menggunakan langkah-langkah tertentu dan terbatas jumlahnya.
3. Susunan langkah yang pasti, yang bila diikuti maka akan mentransformasi data
input menjadi output yang berupa informasi.
Universitas Sumatera Utara
21
Ciri Algoritma, yaitu [12]:
1. Algoritma mempunyai awal dan akhir, suatu algoritma harus berhentu setelah
mengerjakan serangkaian tugas. Dengan kata lain, suatu algoritma memiliki
langkah yang terbatas.
2. Setiap langkah harus didefinisikan dengan tepat, sehingga tidak memiliki arti
ganda.
3. Memiliki masukan (input) atau kondisi awal.
4. Memiliki keluaran (output) atau kondisi akhir.
5. Algoritma harus efektif, bila diikuti benar-benar maka akan menyelesaikan
persoalan.
Sifat Algoritma, yaitu [12]:
1. Input: Suatu algoritma memiliki input atau kondisi awal sebelum dilaksanakan,
bisa berupa nilai peubah yang diambil dari himpunan khusus.
2. Output: Suatu algoritma akan menghasilkan output setelah dilaksanakan, atau
algoritma akan mengubah kondisi awal menjadi kondisi akhir, dimana nilai
output diperoleh dari nilai input yang telah diproses melalui algoritma.
3. Defineteness: Langkah-langkah yang dituliskan dalam algoritma terdefinisi
dengan jelas sehingga mudah dilaksakan oleh pengguna algoritma.
4. Finiteness: Suatu algoritma harus memberi kondisi akhir atau output setelah
sejumlah langkah yang terbatas jumlahnya dilakukan terhadap setiap kondisi
awal atau input yang diberikan.
5. Effectivenes: setiap langkah dalam algoritma bisa dilaksanakan dalam suatu
selang waktu tertentu sehingga pada akhirnya didapatkan solusi sesuai yang
diharapkan.
6. Generality: Langkah-langkah algoritma berlaku untuk setiap himpunan input
yang sesuai dengan persoalan yang diberikan, tidak hanya untuk himpunan
tertentu.
Universitas Sumatera Utara
22
2.6
Microsoft Visual Basic 6.0
Microsoft Visual Basic 6.0 (VB 6.0) merupakan salah satu aplikasi pemrograman
visual yang dibuat Microsoft. Adapun beberapa kemampuan atau manfaat dari Visual
Basic diantaranya [2] :
1. Untuk membuat program aplikasi berbasiskan windows.
2. Untuk membuat objek-objek pembantu program, seperti Control Active X, file
Help, Aplikasi Internet dan sebagainya.
3. Menguji program (debugging) dan menghasilkan program akhir berakhiran
“EXE” yang bersifat execuTabel atau dapat langsung dijalankan.
Keistimewaan utama dari Visual Basic adalah [2] :
1. Menggunakan platform pembuatan program yang diberi nama Developer Studio,
yang memiliki tampilan seperti C++ dan Visual J++.
2. Memiliki kompiler handal yang dapat menghasilkan File ExecuTabel yang lebih
cepat dan efisien.
3. Memiliki tambahan sarana wizard yang baru. Tambahan kontrol-kontrol baru
dan lebih canggih serta peningkatan kaidah struktur bahasa visual basic.
4. Kemampuan membuat Active X dan fasilitas internet yang lebih banyak.
5. Sarana akses yang lebih cepat dan andal untuk membuat aplikasi database yang
berkemampuan tinggi.
6. Visual Basic 6.0 memiliki beberapa versi baru edisi yang disesuaikan dengan
kebutuhan pemakainya.
Dalam program berbasiskan OOP (Object Oriented Programming), sebuah
program dibagi menjadi bagian-bagian kecil yang disebut dengan objek. Setiap objek
memiliki entiti yang terpisah dengan entiti-entiti lain dalam lingkungannya. Objekobjek yang terpisah ini dapat diolah sendiri-sendiri, dan setiap objek memiliki
sekumpulan sifat dan metode yang melakukan fungsi tertentu sesuai dengan yang
telah kita programkan kepadanya [2].
Universitas Sumatera Utara
23
Adapun objek-objek yang dipergunakan dalam program ini adalah [2] :
1. Project
Project adalah sekumpulan modul. Jadi project merupakan aplikasi itu sendiri.
Project disimpan dalam file yang berakhiran VBP. Jika akan melaksanakan
pembuatan program aplikasi, akan terdapat jendela project yang berisi semua
file yang dibutuhkan menjalankan program aplikasi Visual Basic 6.0. Gambar
jendela project untuk pembuatan dan penyimpanan form dapat dilihat pada
Gambar 2.3.
Gambar 2.3 Jendela Project
2. Form
Form adalah jendela yang dipakai untuk membuat user interface/tampilan.
Secara otomatis akan tersedia form yang baru jika membuat suatu program
aplikasi yang baru, dengan nama Form1. Jendela form seperti terlihat pada
Gambar 2.4.
Gambar 2.4 Jendela Form
3. Toolbox
Toolbox adalah kumpulan dari object yang digunakan untuk membuat user
interface (tampilan) serta control bagi program aplikasi. Berikut ini adalah
Universitas Sumatera Utara
24
gambar toolbox yang ada pada Visual Basic 6.0, sebagaimana terlihat pada
Gambar 2.5.
Gambar 2.5 Jendela Toolbox
4.
Properties
Properties berisikan daftar struktur setting properti yang digunakan pada sebuah
object terpilih. Kotak drop-down pada bagian atas jendela berisi daftar semua
object pada form yang aktif. Ada tab tampilan, yaitu alphabetic (urut abjad) dan
categorized (urut berdasarkan kelompok). Dibagian bawah kotak terdapat properti
dari objek. Tampilan properties dapat dilihat pada Gambar 2.6.
Gambar 2.6 Jendela Properties
5. Kode Program
Kode program adalah serangkaian tulisan perintah yang akan dilaksanakan jika
suatu objek dijalankan. Kode program ini akan mengontrol dan menentukan
jalannya suatu objek.
6. Event
Event adalah peristiwa atau kejadian yang diterima suatu objek, misalnya klik,
seret, tunjuk, dan lain sebagainya. Perhatikan contoh dibawah ini :
Universitas Sumatera Utara
25
Private sub Command_Click ( )
....................
End sub
Kode program di atas menunjuikan penunjukan penggunaan event Click pada
objek Command, maka baris-baris kode program yang ada dibawanya akan
dilaksanakan.
7. Metode (Methods)
Metode adalah serangkaian perintah yang sudah tersedia pada suatu objek yang
dapat diminta untuk mengerjakan tugas khusus. Contoh penggunaan metode
adalah:
Private Sub From_Active ( )
Form1.Print ””
End Sub
Kode program di atas menunjukan penggunaan metode Print (mencetak) pada
objek Form1 untuk mencetak tulisan “Microsoft Visual Basic 6.0”.
8. Modules
Modules dapat disejajarkan dengan form, tetapi modules tidak mengandung
objek. Module berisikan prosedur umum, deklarasi variabel dan definisi
konstanta yang digunakan oleh aplikasi.
Universitas Sumatera Utara
LANDASAN TEORI
2.1
Video Digital
Video adalah teknologi untuk menangkap, merekam, memproses, mentransmisikan
dan menata ulang gambar bergerak. Biasanya menggunakan film seluloid, sinyal
elektronik, atau media digital [3].
Video digital adalah berkas komputer yang digunakan untuk menyimpan
kumpulan berkas digital seperti video, audio, metadata, informasi, pembagian chapter,
dan judul sekaligus, yang dapat dimainkan atau digunakan melalui perangkat lunak
tertentu pada komputer [7].
Untuk melakukan digitalisasi dan penyimpanan klip video full-motion selama
1 menit ke dalam komputer, harus dilakukan transfer data dalam jumlah banyak dalam
waktu yang singkat. Untuk mereproduksi satu frame dari komponen video digital 24
bit, diperlukan data komputer hampir 1 MB; video tidak compressed dengan layar
penuh selama 30 detik akan memenuhi hard disk bermuatan gigabyte. Video dengan
ukuran penuh dan full-motion memerlukan komputer yang dapat mengirimkan data
lebih kurang 30 MB per detik. Kemacetan teknologi yang besar dapat diatasi dengan
menggunakan skema Digital video compressed atau codec (coder/decoder). Codec
adalah algoritma yang digunakan untuk mengompresi (kode) sebuah video untuk
dikirimkan, kemudian didecode secara langsung untuk pemutaran yang cepat. Codec
yang berbeda dioptimasi untuk metode pengiriman yang berbeda [6].
Representasi sinyal video meliputi 3 dimensi, yaitu Representasi Visual.
Tujuan utamanya adalah agar orang yang melihat merasa berada di scene (lokasi) atau
Universitas Sumatera Utara
7
ikut berpartisipasi dalam kejadian yang ditampilkan. Oleh sebab itu, suatu gambar
harus dapat menyampaikan informasi spatial dan temporal dari suatu scene, yang
dapat dilakukan dengan cara [7]:
1. Vertical Detail dan Viewing Distance
Aspek rasio adalah perbandingan lebar dan tinggi, yaitu 3:4. Tinggi gambar
digunakan untuk menentukan jarak pandang dengan menghitung rasio viewing
distance (D) dengan tinggi gambar (H) = D/H. Setiap detail image pada video
ditampilkan dalam pixel-pixel.
2. Horizontal Detail dan Picture Width
Lebar gambar pada TV konvensional = 4/3 x tinggi gambar.
3. Total Detail Content
Resolusi vertikal = jumlah elemen pada tinggi gambar, Resolusi horizontal =
jumlah elemen pada lebar gambar x aspek rasio. Total pixel = pixel horizontal x
pixel vertikal.
4. Perception of Depth
Dalam pandangan / penglihatan natural, kedalaman gambar tergantung pada
sudut pemisah antara gambar yang diterima oleh kedua mata. Pada layar flat,
persepsi kedalam suatu benda berdasarkan subject benda yang tampak.
5. Warna
Gambar berwarna dihasilkan dengan mencampur 3 warna printer RGB (Merah,
Biru, Hijau).
Properti warna pada sistem broadcast :
a. Luminance
Brightness = jumlah energi yang menstimulasi mata grayscale (hitam/putih),
Pada televisi warna luminance tidak diperlukan.
b. Chrominance adalah informasi warna.
Hue (warna) = warna yang ditangkap mata (frekuensi). Saturation = color
strength (vividness) / intensitas warna. Cb = komponen U dan Cr =
Komponen V pada sistem YUV.
6. Continuity of Motion
Mata manusia melihat gambar sebagai suatu gerakan kontinyu jika gambargambar tersebut kecepatannya lebih besar dari 15 frame/s. Untuk video motion
biasanya 30 frame/s, sedangkan movies biasanya 24 frame/s.
Universitas Sumatera Utara
8
7. Flicker
Untuk menghindari terjadinya flicker diperlukan kecepatan minimal melakukan
refresh 50 cycles/s.
2.2
Format Video Digital
Video Digital terdiri dari urutan frame. Jika frame yang ditampilkan pada layar cukup
cepat, kita akan mendapatkan kesan gambar yang bergerak. Alasannya adalah mata
kita tidak dapat membedakan frame-frame yang bergerak dengan sangat cepat sebagai
frame-frame yang terpisah. Belum ada jumlah standar frame per detik; di Amerika
Utara jumlah frame yang umum adalah 25 frame per detik. Namun, untuk
menghindari kondisi yang dikenal sebagai berkedip, frame perlu di refresh [5].
Sebuah video digital terdiri dari frame-frame yang mana frame-frame tersebut
dikompres menjadi sebuah file komputer yang hanya dapat dijalankan menggunakan
sebuah perangkat lunak multimedia player [7].
Berdasarkan bentuk-bentuk kompresan dari file video digital tersebut, banyak
bermunculan format-format video digital yang ditawarkan kepada pengguna dengan
kelebihan dan kekurangannya masing-masing. Adapun beberapa contoh dari format
video digital yang sering dijumpai antara lain :
1. AVI (Audio Video Interleave)
AVI merupakan format berkas yang dibuat oleh Microsoft. Sebagian besar
camcorder, baik analog maupun digital, menjadikan format ini sebagai format
baku saat capture video. Format AVI memiliki berbagai pilihan metode
compressor-decompressor (codec), antara lain: Cinepak, Indeo, Microsoft Video
1, Clear Video (IVI), dan lainnya. Setiap berkas AVI dapat menggunakan codec
yang berbeda-beda. Akibatnya, jika pengguna ingin menjalankan suatu berkas
AVI pada komputer sementara codec yang digunakan berkas AVI itu belum
terinstal pada komputer, maka berkas tersebut tidak akan dapat dijalankan [4].
2. MPEG (Motion Picture Expert Group)
MPEG merupakan file terkompresi lossy yang biasanya digunakan untuk format
VCD dengan audio berformat MP3. MPEG terdiri dari beberapa bagian :
Universitas Sumatera Utara
9
a. Synchronization and multiplexing of video and audio.
b. Compression codec for non-interlaced video signals.
c. Compression codec for perceptual coding of audio signals.
MP1 or MPEG-1 Part 3 Layer 1 (MPEG-1 Audio Layer 1)
MP2 or MPEG-1 Part 3 Layer 2 (MPEG-1 Audio Layer 2)
MP3 or MPEG-1 Part 3 Layer 3 (MPEG-1 Audio Layer 3)
d. Procedures for testing conformance.
e. Reference for testing conformace.
f. Reference software.
MPEG-1 beresolusi 352 x 240 dan hanya mensupport progressive scan video.
MPEG-2 digunakan untuk broadcast, siaran untuk direct-satelit dan cable tv.
MPEG-2 support interlaced format. MPEG-2 digunakan dalam/pada HDTV dan
DVD vidoe disc. MPEG-4 digunakan untuk streaming, CD distribution, videophone
dan broadcast television. MPEG-4 mendukung digital rights management [10].
MPEG-4 adalah suatu metode untuk melakukan kompresi video. pada
prinsipnya, sebuah gambar bergerak adalah sekumpulan frame yang mengalir
dengan cepat, di mana setiap frame adalah gambar. dengan kata lain, sebuah
frame adalah kombinasi pixel-pixel, dan sebuah video adalah kombinasi fisik
dari frame-frame yang dikirim secara bergantian. Kompresi video berati
memampatan tiap frame dalam
ruang dan pemampatan secara fisik dari
sekumpulan frame [5].
3. RMVB (Real Media Variable Bitrate)
RMVB adalah sebuah format video digital yang dibuat oleh Real Networks, Inc,
yang memiliki kecepatan bit variabel perpanjangan dari multimedia container
Real Media format. RMVB biasanya digunakan untuk konten multimedia yang
tersimpan secara lokal. File menggunakan format ini memiliki ekstensi file .
RMVB. Kelebihan dari format RMVB adalah RMVB meninggalkan Bit Rate
dan menggunakan Variable Bit Rate untuk kompres data video. File RMVB
telah menjadi format populer untuk video digital karena mereka memiliki
ukuran file yang lebih kecil dan kecepatan bit yang lebih rendah dengan kualitas
yang lebih baik dibandingkan dengan AVI [10].
Universitas Sumatera Utara
10
4. MKV (Matroska Video)
MKV adalah salah satu format video yang mungkin sering dijumpai di internet.
MKV merupakan alternatif format video selain beberapa format video Digital
seperti AVI, MPEG, 3GP, RMVB dimana masing-masing memiliki sifat dan
kualitas yang berlainan.
Format MKV biasanya digunakan untuk video dengan kualitas tinggi yang tidak
semua PC mampu memutarnya dengan baik. Sebuah file video digital dalam
format MKV memiliki beberapa bagian, yaitu :
a. Video
b. Audio
c. Subtitle
Semua bagian ini terpisah, namun menjadi satu bagian didalam format MKV.
Bagian-bagian ini nantinya akan digabungkan menggunakan sebuah codec
MKV sehingga video Digital dalam format MKV ini dapat dibaca dan
dijalankan menggunakan perangkat lunak multimedia player [10].
5. WMV (Windows Media Video)
WMV adalah adalah format file video terkompresi yang dikembangkan oleh
Microsoft. WMV, awalnya dirancang untuk aplikasi Internet Streaming, sebagai
pesaing untuk RealVideo. File video Digital dengan format WMV (*.wmv)
menggunakan format pembawa ASF milik Microsoft. Berkas ini dapat
dijalankan oleh perangkat lunak multimedia player seperti Windows Media
Player, MPlayer, VLC media player atau Media Player Classic. Beberapa
player pihak ketiga juga ada untuk berbagai platform seperti Linux yang
menggunakan implementasi FFMPEG untuk codec WMV [10].
6. FLV
FLV (Flash Video) adalah video dengan format flash movie yang digunakan di
Internet. FLV biasanya menjadi format standar yang digunakan oleh Youtube,
Google Video, Reuters.com, Yahoo!Video, MySpace, dan lain-lain. File video
Digital dengan format FLV biasanya ukurannya jauh lebih kecil daripada video
Digital yang menggunakan format MPEG atau AVI. Namun tentu saja kualitas
dan resolusi video digital dengan format FLV lebih rendah daripada jenis video
digital lainnya. Untuk memutar file dengan format FLV maka dibutuhkan
sebuah codec khusus. Hal ini terjadi karena format FLV tidak bisa dimainkan
Universitas Sumatera Utara
11
dengan pemutar musik seperti Winamp, Windows Media Player, dll. Berbeda
dengan format MPEG, AVI, Mp3, dan lain-lain, bisa dengan mudah dimainkan
dengan pemutar musik tersebut [10].
2.3
Kompresi Data
Kompresi berarti memampatkan atau mengecilkan ukuran. Sedangkan kompresi data
adalah proses mengkodekan informasi menggunakan bit atau information-bearing unit
yang lain yang lebih rendah daripada representasi data yang tidak terkodekan dengan
suatu sistem encoding tertentu. Contoh kompresi sederhana yang biasa dilakukan
misalnya adalah menyingkat kata-kata yang sering digunakan tapi sudah memiliki
konvensi umum, misalnya : kata “yang” dikompres menjadi kata “yg’’ [1].
Pengiriman data hasil kompresi dapat dilakukan jika pihak pengirim atau yang
melakukan kompresi dan pihak penerima memiliki aturan yang sama dalam hal
kompresi data. Pihak pengirim harus menggunakan algoritma kompresi data yang
sudah baku dan pihak penerima juga menggunakan teknik dekompresi data yang sama
dengan pengirim sehingga data yang diterima dapat dibaca/di-decode kembali dengan
benar [1].
Kompresi data menjadi sangat penting karena memperkecil kebutuhan
penyimpanan data, mempercepat
pengiriman data, memperkecil kebutuhan
bandwidth. Teknik kompresi bisa dilakukan terhadap data teks/biner, gambar (JPEG,
PNG, TIFF), audio (MP3, AAC, RMA, WMA), dan video (MPEG, H261, H263) [1].
Contoh kebutuhan data selama 1 detik pada layar resolusi 640 x 480 [1] :
1.
Data Teks
1 karakter = 2 bytes (termasuk karakter ASCII Extended)
Setiap karakter ditampilkan dalam 8x8 pixels
Jumlah karakter yang dapat ditampilkan per halaman =
640 x 480
8x8
= 4800
karakter.
Kebutuhan tempat penyimpanan per halaman = 4.800×2 byte = 9.600 byte =
9.375 Kbyte
Universitas Sumatera Utara
12
2.
Data Grafik Vektor
1 still image membutuhkan 500 baris, setiap 1 baris direpresentasikan dalam
posisi horisontal, vertikal, dan field atribut sebesar 8-bit, Sumbu Horizontal
direpresentasikan dengan log2 640 = 10 bits , Sumbu Vertikal direpresentasikan
dengan log2 480 = 9 bits,Bits per line = 9 bits + 10 bits + 8 bits = 27 bits
Storage required per screen page = 500 × 27 = 1687,5 byte = 1,65 Kbyte
8
3.
Color Display
Jenis : 256, 4.096, 16.384, 65.536, 16.777.216 warna
Masing-masing warna pixel memakan tempat 1 byte
Misal 640 x 480 x 256 warna x 1 byte = 307.200 byte = 300 Kbyte.
2.3.1
Jenis-Jenis Kompresi Data
Jenis-jenis kompresi data dapat dibedakan atas [1] :
1. Jenis Kompresi Data Berdasarkan Mode Penerimaan Data oleh Manusia
Jenis kompresi data ini dapat dibedakan atas :
a. Dialoque Mode, yaitu proses penerimaan data di mana pengirim dan
penerima seakan berdialog (real
time), seperti pada contoh
video
conference. Di mana kompresi data harus berada dalam batas penglihatan dan
pendengaran manusia. Waktu tunda (delay) tidak boleh lebih dari 150 ms, di
mana
50
ms
untuk
proses
kompresi
dan
dekompresi,
100
ms
mentransmisikan data dalam jaringan.
b. Retrieval Mode, yaitu proses penerimaan data tidak dilakukan secara real
time. Pada jenis ini dapat dilakukan fast forward dan fast rewind di client
atau dapat dilakukan random access terhadap data dan dapat bersifat
interaktif.
2. Jenis kompresi berdasarkan output dapat dibedakan atas [5] :
a. Lossy Compression
Kompresi Lossless memiliki batasan pada jumlah kompresi. Namun, dalam
beberapa situasi, kita bisa mengorbankan akurasi untuk meningkatkan tingkat
kompresi. Meskipun kita tidak mampu kehilangan informasi dalam kompresi
teks, kita bisa membelinya ketika kita mengompresi gambar, video, dan
Universitas Sumatera Utara
13
audio. Misalnya, penglihatan manusia tidak dapat mendeteksi beberapa
distorsi kecil yang dapat hasil dari kompresi lossy dari suatu gambar.
b. Lossless compression
Dalam Lossless compresion, integritas data sangat terjaga karena algoritma
kompresi dan dekompresi invers tepat satu sama lain: tidak ada bagian dari
data yang hilang dalam proses. Metode kompresi lossless biasanya digunakan
ketika kita tidak ingin kehilangan data apapun. Misalnya, kita tidak boleh
kehilangan data ketika kita kompres file teks atau program aplikasi.
Kompresi lossless juga diterapkan sebagai langkah terakhir dalam beberapa
prosedur kompresi lossy untuk mengurangi ukuran data. Empat contoh
metode kompresi lossless dalam bagian ini: run length coding, dictiinary
coding, Huffman coding, dan arithmatic coding.
2.3.2
Kriteria dan Klasifikasi Teknik Kompresi Data
Adapun kriteria utama dari sebuah sistem yang bisa digunakan untuk kompresi data
adalah sebagai berikut [1]:
1. Kualitas data hasil enkoding harus bisa membuat ukuran file lebih kecil dari file
sumber, serta data tidak rusak untuk kompresi lossy.
2. Kecepatan, ratio, dan efisiensi proses kompresi dan dekompresi.
3. Ketepatan proses dekompresi data harus bisa membuat data hasil dekompresi
tetap sama dengan data sebelum dikompres (kompresi loseless).
Sedangkan klasifikasi teknik kompresi data adalah sebagai berikut [1]:
1. Entropy Encoding
Teknik kompresi ini memiliki ciri-ciri sebagai berikut :
a. Bersifat loseless
b. Tekniknya tidak berdasarkan media dengan spesifikasi dan karakteristik
tertentu namun berdasarkan urutan data.
c. Statistical encoding, tidak memperhatikan semantik data.
d. Misalnya : Run-length coding, Huffman coding, Arithmetic coding
2. Source Coding
Teknik kompresi ini memiliki ciri-ciri sebagai berikut :
Universitas Sumatera Utara
14
a. Bersifat lossy
b. Berkaitan dengan data semantik (arti data) dan media.
c. Misalnya : Prediction (DPCM, DM), Transformation (FFT, DCT), Layered
Coding (Bit position, subsampling, sub-band coding), Vector Quantization.
3. Hybrid Coding
Teknik kompresi ini memiliki ciri-ciri sebagai berikut :
a. Gabungan antara lossy + loseless
b. Misalnya JPEG, MPEG, H.261, DVI
2.3.3
Aplikasi Kompresi
Aplikasi kompresi data sudah banyak dijual dipasaran dalam berbagai bentuk format
file. Adapun beberapa format file yang bisa digunakan untuk kompresi file, antara lain:
1. ZIP File Format
Oleh Phil Katz untuk program PKZIP kemudian dikembangkan untuk WinZip,
WinRAR,
7-Zip. File hasil
kompresi
berekstensi
*.zip
dan
MIME
application/zip. Format ini dapat menggabungkan dan mengkompresi beberapa
file sekaligus menggunakan bermacam-macam algoritma, namun paling umum
menggunakan Katz’s Deflate Algorithm. Adapun beberapa method Zip yang
sering digunakan adalah shrinking yang merupakan metode variasi dari LZW,
reducing merupakan metode yang mengkombinasikan metode same byte
sequence based dan probability based encoding imploding yang menggunakan
metode byte sequence based dan Shannon-Fano encoding, deflate yang
menggunakan LZW, Bzip2 dan lain-lain. AplikasiWinZip dibuat oleh Nico-Mak
Computing [1].
2. RAR (bagian, 3.20)
Diciptakan oleh Eugene Roshal. RAR memiliki dua mode kompresi, umum dan
khusus. Modus umum menggunakan algoritma berbasis LZSS mirip dengan
Deflate ZIP. Ukuran menggeser kamus dalam RAR dapat bervariasi dari 64 Kb
sampai 4 MB (dengan 4 MB nilai default) dan minimum match length adalah 2.
Literals, offsets, dan match length yang dikompresi lebih lanjut dengan Huffman
coder. Sebuah fitur penting atau RAR adalah kode error-control yang
meningkatkan kehandalan arsip RAR ketika sedang dikirim atau disimpan [11].
Universitas Sumatera Utara
15
2.3.4 Rasio Kompresi
Menurut David Salomon (2007), tingkat pengurangan data yang dicapai sebagai hasil
dari proses kompresi disebut rasio kompresi. Rasio ini merupakan perbandingan
antara panjang data string asli dengan panjang data string yang sudah dikompresi,
seperti dituliskan dalam persamaan berikut:
𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅𝑅 =
𝑢𝑢𝑢𝑢𝑢𝑢𝑢𝑢𝑅𝑅𝑢𝑢 𝑓𝑓𝑅𝑅𝑓𝑓𝑓𝑓 𝑅𝑅𝑅𝑅𝑓𝑓𝑅𝑅
𝑢𝑢𝑢𝑢𝑢𝑢𝑢𝑢𝑅𝑅𝑢𝑢 𝑓𝑓𝑅𝑅𝑓𝑓𝑓𝑓 𝑡𝑡𝑓𝑓𝑢𝑢𝑢𝑢𝑅𝑅𝑡𝑡𝑡𝑡𝑢𝑢𝑓𝑓𝑅𝑅𝑅𝑅
Jika dinyatakan dalam persentasemaka dituliskan dalam persamaan berikut:
𝑃𝑃 = ( 1 −
𝑢𝑢𝑢𝑢𝑢𝑢𝑢𝑢𝑅𝑅𝑢𝑢 𝑓𝑓𝑅𝑅𝑓𝑓𝑓𝑓 𝑡𝑡𝑓𝑓𝑢𝑢𝑢𝑢𝑅𝑅𝑡𝑡𝑡𝑡𝑢𝑢𝑓𝑓𝑅𝑅𝑅𝑅
) × 100%
𝑢𝑢𝑢𝑢𝑢𝑢𝑢𝑢𝑅𝑅𝑢𝑢 𝑓𝑓𝑅𝑅𝑓𝑓𝑓𝑓 𝑅𝑅𝑅𝑅𝑓𝑓𝑅𝑅
Yang berarti ukuran file berkurang sebesar P (dalam persentase) dari ukuran
semula. Semakin tinggi rasio tingkat suatu teknik kompresi data maka semakin efektif
teknik kompresi tersebut [11].
2.4
Algoritma Huffman
Algoritma Huffman, yang dibuat oleh seorang mahasiswa MIT bernama David
Huffman pada tahun 1952, merupakan salah satu metode paling lama dan paling
terkenal dalam pemampatan teks. Algoritma Huffman menggunakan prinsip
pengkodean yang mirip dengan kode Morse, yaitu tiap karakter (simbol) dikodekan
hanya dengan rangkaian beberapa bit, dimana karakter yang sering muncul dikodekan
dengan rangkaian bit yang pendek dan karakter yang jarang muncul dikodekan.dengan
rangkaian bit yang lebih panjang. Berdasarkan tipe peta kode yang digunakan untuk
mengubah pesan awal (isi data yang diinputkan) menjadi sekumpulan codeword,
algoritma Huffman termasuk kedalam kelas algoritma yang menggunakan metode
statik [8].
Pada awalnya David Huffman hanya meng-encoding karakter dengan hanya
menggunakan pohon biner biasa, namun setelah itu David Huffman menemukan bahwa
penggunaan algoritma greedy dapat membentuk kode prefiks yang optimal. Penggunaan
algoritma greedy pada algoritma Huffman adalah pada saat pemilihan dua pohon dengan
Universitas Sumatera Utara
16
frekuensi terkecil dalam membuat pohon Huffman. Algoritma greedy ini digunakan pada
pembentukan pohon Huffman agar meminimumkan total cost yang dibutuhkan. Cost yang
digunakan untuk menggabungkan dua buah pohon pada akar setara dengan jumlah
frekuensi dua buah pohon yang digabungkan, oleh karena itu total cost pembentukan
pohon Huffman adalah jumlah total seluruh penggabungan. penggabungan dua buah
pohon dilakukan setiap langkah dan algoritma Huffman selalu memilih dua buah pohon
yang mempunyai frekuensi terkecil untuk meminimumkan total cost [13].
2.4.1 Pohon Huffman
Menurut Forouzan (2013), untuk menggunakan Huffman coding, pertama kita perlu
membuat pohon Huffman. Pohon Huffman adalah pohon yang daun pohonnya adalah
simbol. Dilakukan dengan cara simbol yang paling sering muncul adalah yang paling
dekat dengan akar pohon (dengan jumlah minimum node ke akar) dan simbol lebih
sedikit muncul adalah yang terjauh dari akar. Gambar 2.1 menunjukkan proses
pembentukan pohon Huffman.
20
10
10
30 30
20
30 30
30
30
Gambar 2.1 Huffman Tree
1.
Kita menempatkan seluruh set karakter berturut-turut. Masing-masing karakter
sekarang menjadi simpul pada tingkat terendah dari pohon.
2.
Memilih dua node dengan frekuensi terkecil kemudian, digabungkan untuk
membentuk sebuah node baru, sehingga pohon dua tingkat sederhana. Frekuensi
dari node baru adalah frekuensi gabungan dari dua node asli. Node ini, satu
tingkat dari daun, memenuhi syarat untuk kombinasi dengan node lain.
Universitas Sumatera Utara
17
3.
Kita ulangi langkah dua sampai semua node, pada setiap tingkat, digabungkan
menjadi satu pohon.
4.
Setelah pohon dibuat, kami menetapkan nilai bit untuk masing-masing cabang.
Karena pohon Huffman adalah pohon biner, setiap node memiliki maksimum dua
anak [5].
2.4.2 Coding Table
Menurut Forouzan (2013) setelah pohon telah dibuat, kita dapat membuat tabel yang
menunjukkan bagaimana masing-masing karakter dapat di-encode dan decode. kode
untuk setiap karakter dapat ditemukan dengan memulai pada akar dan mengikuti
cabang yang mengarah pada karakter itu. Kode itu sendiri adalah nilai bit masingmasing di jalan cabang, diambil secara berurutan. Tabel 2.1 menunjukkan karakter
kode untuk contoh sederhana berikut.
Tabel 2.1 Coding Table
Simbol
Code
A
00
B
010
C
011
D
10
E
11
Perhatikan poin-poin tentang kode. pertama, karakter dengan frekuensi yang
lebih tinggi menerima kode pendek (A, D dan E) daripada karakter dengan frekuensi
yang lebih rendah (B dan C). Bandingkan ini dengan kode yang menetapkan panjang
bit sama dengan masing-masing karakter. Kedua, dalam sistem coding, tidak ada kode
yang menjadi awalan dari kode lain. Kode 2-bit, 00,10 dan 11, bukan prefiks dari
setiap dua kode lain (010 dan 011). Dengan kata lain, kita tidak memiliki kode 3-bit
awal dengan 00,10, atau 11. Nilai ini membuat kode Huffman menjadi Instantaneous
code [5].
Universitas Sumatera Utara
18
2.4.3 Encoding dan Decoding
Gambar 2.2 menunjukkan bagaimana kita bisa encode dan decode di Huffman coding.
Gambar 2.2 Encoding dan Decoding di Huffman Coding
Dalam Huffman coding, tidak ada kode yang menjadi awalan dari kode lain.
Ini berarti bahwa kita tidak perlu memasukkan pembatas untuk memisahkan kode
untuk satu karakter dari kode yang berikutnya. Huffman coding juga memungkinkan
seketika saat di-decoding, ketika decoder memiliki dua bit 00, segera dapat
memecahkan kode itu sebagai karakter A, ia tidak perlu melihat lebih banyak bit.
Salah satu kelemahan dari Huffman coding adalah bahwa kedua encoder dan decoder
perlu menggunakan tabel pengkodean yang sama. Dengan kata lain, pohon Huffman
tidak dapat dibuat secara dinamis seperti kamus di LZW coding, Namun, jika encoder
dan decoder menggunakan set simbol yang sama sepanjang waktu, pohon dapat dibuat
dan dibagi sekali. Jika tidak, tabel perlu dibuat oleh encoder dan diberikan kepada
penerima [5].
2.5
Alat Bantu Perancangan Perangkat Lunak
Alat bantu yang digunakan dalam perancangan perangkat lunak ini adalah sebagai
berikut.
Universitas Sumatera Utara
19
Flowchart
2.5.1
Flowcharting adalah suatu teknik untuk menyusun rencana program yang telah
diperkenalkan dan telah dipergunakan oleh kalangan pemrogram komputer sebelum
algoritma menjadi populer. Flowchart adalah untaian simbol gambar (chart) yang
menunjukkan aliran (flow) dari proses terhadap data [12].
Ada dua kategori simbol flowchart menurut Dr. Suarga (2012), yaitu program
flowchart dan sistem flowchart, yakni:
1. Program flowchart, yaitu simbol-simbol flowchart yang digunakan untuk
menggambarkan logik dari pemrosesan terhadap data. Adapun simbol-simbol
Program flowchart seperti pada Tabel 2.2.
Tabel 2.2 Simbol Program Flowchart
No
Simbol
Keterangan
1
Terminator, mulai atau selesai
2
Proses, menyatakan proses terhadap data
3
Input/Output, menerima atau menampilkan
output
4
Seleksi/Pilihan, memilih aliran berdasarkan
syarat
5
Predefined-Data, definisi awal dari variabel
atau data
6
Predefined-Process, lambang fungsi atau subprogram
7
Connector, penghubung
Universitas Sumatera Utara
20
2. Sistem Flowchart, merupakan simbol-simbol peralatan sistem komputer yang
digunakan untuk menyatakan proses pengolahan data.
Tabel 2.3 Simbol Sistem Flowchart
No
Simbol
Keterangan
1
Manual input, Keyboard
2
Printer
3
File/Storage
4
Display, monitor
5
Magnetic Tape
6
Magnetic Disk
7
Sorting
8
Extract
9
Merge
2.5.2
Algoritma
Beberapa definisi algoritma [12]:
1. Teknik penyusunan langkah-langkah penyelesaian masalah dalam bentuk
kalimat dengan jumlah kata terbatas tetapi tersusun secara logis dan sistematis.
2. Suatu prosedur yang jelas untuk menyelesaikan suatu persoalan dengan
menggunakan langkah-langkah tertentu dan terbatas jumlahnya.
3. Susunan langkah yang pasti, yang bila diikuti maka akan mentransformasi data
input menjadi output yang berupa informasi.
Universitas Sumatera Utara
21
Ciri Algoritma, yaitu [12]:
1. Algoritma mempunyai awal dan akhir, suatu algoritma harus berhentu setelah
mengerjakan serangkaian tugas. Dengan kata lain, suatu algoritma memiliki
langkah yang terbatas.
2. Setiap langkah harus didefinisikan dengan tepat, sehingga tidak memiliki arti
ganda.
3. Memiliki masukan (input) atau kondisi awal.
4. Memiliki keluaran (output) atau kondisi akhir.
5. Algoritma harus efektif, bila diikuti benar-benar maka akan menyelesaikan
persoalan.
Sifat Algoritma, yaitu [12]:
1. Input: Suatu algoritma memiliki input atau kondisi awal sebelum dilaksanakan,
bisa berupa nilai peubah yang diambil dari himpunan khusus.
2. Output: Suatu algoritma akan menghasilkan output setelah dilaksanakan, atau
algoritma akan mengubah kondisi awal menjadi kondisi akhir, dimana nilai
output diperoleh dari nilai input yang telah diproses melalui algoritma.
3. Defineteness: Langkah-langkah yang dituliskan dalam algoritma terdefinisi
dengan jelas sehingga mudah dilaksakan oleh pengguna algoritma.
4. Finiteness: Suatu algoritma harus memberi kondisi akhir atau output setelah
sejumlah langkah yang terbatas jumlahnya dilakukan terhadap setiap kondisi
awal atau input yang diberikan.
5. Effectivenes: setiap langkah dalam algoritma bisa dilaksanakan dalam suatu
selang waktu tertentu sehingga pada akhirnya didapatkan solusi sesuai yang
diharapkan.
6. Generality: Langkah-langkah algoritma berlaku untuk setiap himpunan input
yang sesuai dengan persoalan yang diberikan, tidak hanya untuk himpunan
tertentu.
Universitas Sumatera Utara
22
2.6
Microsoft Visual Basic 6.0
Microsoft Visual Basic 6.0 (VB 6.0) merupakan salah satu aplikasi pemrograman
visual yang dibuat Microsoft. Adapun beberapa kemampuan atau manfaat dari Visual
Basic diantaranya [2] :
1. Untuk membuat program aplikasi berbasiskan windows.
2. Untuk membuat objek-objek pembantu program, seperti Control Active X, file
Help, Aplikasi Internet dan sebagainya.
3. Menguji program (debugging) dan menghasilkan program akhir berakhiran
“EXE” yang bersifat execuTabel atau dapat langsung dijalankan.
Keistimewaan utama dari Visual Basic adalah [2] :
1. Menggunakan platform pembuatan program yang diberi nama Developer Studio,
yang memiliki tampilan seperti C++ dan Visual J++.
2. Memiliki kompiler handal yang dapat menghasilkan File ExecuTabel yang lebih
cepat dan efisien.
3. Memiliki tambahan sarana wizard yang baru. Tambahan kontrol-kontrol baru
dan lebih canggih serta peningkatan kaidah struktur bahasa visual basic.
4. Kemampuan membuat Active X dan fasilitas internet yang lebih banyak.
5. Sarana akses yang lebih cepat dan andal untuk membuat aplikasi database yang
berkemampuan tinggi.
6. Visual Basic 6.0 memiliki beberapa versi baru edisi yang disesuaikan dengan
kebutuhan pemakainya.
Dalam program berbasiskan OOP (Object Oriented Programming), sebuah
program dibagi menjadi bagian-bagian kecil yang disebut dengan objek. Setiap objek
memiliki entiti yang terpisah dengan entiti-entiti lain dalam lingkungannya. Objekobjek yang terpisah ini dapat diolah sendiri-sendiri, dan setiap objek memiliki
sekumpulan sifat dan metode yang melakukan fungsi tertentu sesuai dengan yang
telah kita programkan kepadanya [2].
Universitas Sumatera Utara
23
Adapun objek-objek yang dipergunakan dalam program ini adalah [2] :
1. Project
Project adalah sekumpulan modul. Jadi project merupakan aplikasi itu sendiri.
Project disimpan dalam file yang berakhiran VBP. Jika akan melaksanakan
pembuatan program aplikasi, akan terdapat jendela project yang berisi semua
file yang dibutuhkan menjalankan program aplikasi Visual Basic 6.0. Gambar
jendela project untuk pembuatan dan penyimpanan form dapat dilihat pada
Gambar 2.3.
Gambar 2.3 Jendela Project
2. Form
Form adalah jendela yang dipakai untuk membuat user interface/tampilan.
Secara otomatis akan tersedia form yang baru jika membuat suatu program
aplikasi yang baru, dengan nama Form1. Jendela form seperti terlihat pada
Gambar 2.4.
Gambar 2.4 Jendela Form
3. Toolbox
Toolbox adalah kumpulan dari object yang digunakan untuk membuat user
interface (tampilan) serta control bagi program aplikasi. Berikut ini adalah
Universitas Sumatera Utara
24
gambar toolbox yang ada pada Visual Basic 6.0, sebagaimana terlihat pada
Gambar 2.5.
Gambar 2.5 Jendela Toolbox
4.
Properties
Properties berisikan daftar struktur setting properti yang digunakan pada sebuah
object terpilih. Kotak drop-down pada bagian atas jendela berisi daftar semua
object pada form yang aktif. Ada tab tampilan, yaitu alphabetic (urut abjad) dan
categorized (urut berdasarkan kelompok). Dibagian bawah kotak terdapat properti
dari objek. Tampilan properties dapat dilihat pada Gambar 2.6.
Gambar 2.6 Jendela Properties
5. Kode Program
Kode program adalah serangkaian tulisan perintah yang akan dilaksanakan jika
suatu objek dijalankan. Kode program ini akan mengontrol dan menentukan
jalannya suatu objek.
6. Event
Event adalah peristiwa atau kejadian yang diterima suatu objek, misalnya klik,
seret, tunjuk, dan lain sebagainya. Perhatikan contoh dibawah ini :
Universitas Sumatera Utara
25
Private sub Command_Click ( )
....................
End sub
Kode program di atas menunjuikan penunjukan penggunaan event Click pada
objek Command, maka baris-baris kode program yang ada dibawanya akan
dilaksanakan.
7. Metode (Methods)
Metode adalah serangkaian perintah yang sudah tersedia pada suatu objek yang
dapat diminta untuk mengerjakan tugas khusus. Contoh penggunaan metode
adalah:
Private Sub From_Active ( )
Form1.Print ””
End Sub
Kode program di atas menunjukan penggunaan metode Print (mencetak) pada
objek Form1 untuk mencetak tulisan “Microsoft Visual Basic 6.0”.
8. Modules
Modules dapat disejajarkan dengan form, tetapi modules tidak mengandung
objek. Module berisikan prosedur umum, deklarasi variabel dan definisi
konstanta yang digunakan oleh aplikasi.
Universitas Sumatera Utara