IMPLEMENTASI METODE MEDIAN FILTERING DAN KOMPRESI J PEG UNTUK CITRA BMP
SKRIPSI
ZULWITA HARIYATI 101401002
PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas akhir dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Komputer
ZULWITA HARIYATI 101401002
PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERSETUJ UAN
Judul : IMPLEMENTASI METODE MEDIAN FILTERING
DAN KOMPRESI JPEG UNTUK CITRA BMP
Kategori : SKRIPSI
Nama : ZULWITA HARIYATI
Nomor Induk Mahasiswa : 101401002
Program Studi : SARJANA (S1) ILMU KOMPUTER
Fakultas : ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI
INFORMASI (FASILKOM-TI) Diluluskan di
Medan, Desember 2014 Komisi Pembimbing :
Pembimbing 2 Pembimbing 1
Dian Rachmawati S.Si, M.Kom Dr. Mahyuddin, M.IT NIP.198307232009122004 NIP. 196712251998021001
Diketahui/Disetujui oleh
Program Studi S1 Ilmu Komputer Ketua,
PERNYATAAN
IMPLEMENTASI METODE MEDIAN FILTERING DAN KOMPRESI JPEG UNTUK CITRA BMP
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Desember 2014
PENGHARGAAN
Alhamdulillahirrabbil’alamin. Puji dan syukur penulis ucapkan atas kehadirat Allah
SWT yang telah memberikan limpahan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Komputer, Program Studi Ilmu Komputer Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara. Shalawat beriring salam penulis juga persembahkan kepada Nabi Besar Muhammad SAW.
Dengan segala kerendahan hati, pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu penyelesaian skripsi dengan judul Implementasi Metode Median Filtering dan Kompresi JPEG untuk Citra BMP. Penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Bapak Prof. Dr. Syahril Pasaribu, DTMH, MSc(CTM), SpA(K) sebagai Rektor Universitas Sumatera Utara (USU).
2. Bapak Prof. Dr. Muhammad Zarlis sebagai Dekan Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara.
3. Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom sebagai Ketua Program Studi S1 Ilmu Komputer Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara.
4. Ibu Maya Silvi Lydia, BSc. MSc sebagai Sekretaris Program Studi S1 Ilmu Komputer Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara.
6. Ibu Dr. Elviawaty Muisa ZamZami, S.T, M.T, M.M dan Ibu Maya Silvi Lydia, BSc. MSc sebagai dosen penguji yang telah memberikan saran dan kritik kepada penulis dalam penyempurnaan skripsi ini.
7. Seluruh Dosen serta staf Pegawai di Program Studi S1 Ilmu Komputer Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara.
8. Kedua Orangtua penulis tercinta Ibunda Yurni dan Ayahanda Martias, Kakanda Rizky Adriani S.Si, Abangda Andika Maulana, dan Abangda Ahmad Royhan Putra Siregar S.Kom yang telah memberikan do’a, dukungan, perhatian serta kasih sayang yang tulus serta pengorbanan yang tidak ternilai harganya.
9. Teman-teman seperjuangan mahasiswa S1-Ilmu Komputer stambuk 2010, khususnya Annissa Fadilla, Auliza Nanda Nst, S.Kom, Devina, Fanny Fairina, S.Kom, Nurul Ulfah Primadini, Uswatun Hasanah, dan teman-teman satu stambuk lain yang telah memberikan motivasi, arahan dan perhatiannya.
10.Abang-abang dan kakak-kakak senior khususnya kakanda Fauzana S, S.Kom yang menjadi motivasi untuk menyelesaikan penyelesaian skripsi ini.
11.Semua pihak yang terlibat langsung ataupun tidak langsung yang tidak dapat penulis ucapkan satu per satu yang telah membantu penyelesaian skripsi ini.
Sekali lagi penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang membantu dalam penyelesaian skripsi ini yang tidak dapat disebutkan satu persatu, terima kasih atas ide, saran dan motivasi yang diberikan. Semoga Allah SWT memberikan limpahan karunia kepada semua pihak yang telah memberikan bantuan, perhatian, kasih sayang serta dukungan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
kritik dan saran dari semua pihak yang bersifat membangun dan menyempurnakan skripsi ini. Penulis berharap semoga skripsi ini bermanfaat bagi penulis sendiri pada khususnya dan pembaca pada umumnya.
Medan, Desember 2014
Implementation Median Filtering Method and J PEG Compression for BMP Image
ABSTRACT
Image that captured by digital device often contain the noise. Image that have or do not have the noise sometimes contain data redundancy that caused image has a large size and need large storage memory. In this study, image that contain the noise first filtered with median, then compressed with JPEG to reduce the redundancy of data and reduce the size of image. The results of the testing system based on the parameters used to know the image quality of the results obtained by median filter, MSE largest decline rate is 7.975,9379 and 23.17718 dB PSNR improvement in the salt and pepper noise with probability 15%. And the results of image compression that has been filtered obtained the higher level is selected, the image quality will be similar to the image of the filter but percentage rate ratio decrease. While the smaller level of quality that is used then the image looks blurry but the percentage ratio and image size is better.
ABSTRAK
Citra yang dihasilkan oleh alat digital sering mengandung noise. Citra yang memiliki ataupun yang tidak memiliki noise terkadang mengandung redundansi data yang mengakibatkan citra memiliki ukuran yang besar sehingga membutuhkan memori penyimpanan yang cukup besar. Pada penelitian ini, citra yang bernoise terlebih dahulu difilter dengan median, lalu dikompresi dengan JPEG untuk mengurangi redundansi data dan memperkecil ukuran citra. Hasil yang diperoleh dari pengujian sistem berdasarkan parameter yang digunakan untuk mengetahui kualitas citra hasil median filter diperoleh tingkat penurunan MSE terbesar yaitu 7.975,9379 serta
peningkatan PSNR 23.17718 dB pada noise salt and pepper dengan probabilitas 15%. Dan dari hasil kompresi citra yang telah difilter semakin tinggi level quality yang dipilih maka citra akan semakin mirip dengan citra hasil filter namun tingkat persentase rasio berkurang. Sementara semakin kecil level quality yang digunakan maka citra semakin tampak blur tetapi persentase rasio dan ukuran citranya semakin baik.
DAFTAR ISI
1.4 Tujuan Penelitian 3
1.5 Manfaat Penelitian 4
1.6 Metode Penelitian 4
1.7 Sistematika Penulisan 5
Bab 2 Landasan Teori
2.1.3.2 Citra Grayscale 11
2.1.3.3 Citra Warna (8 bit) 11
2.1.3.4 Citra Warna (16 bit) 12
2.1.3.5 Citra Warna (24 bit) 13
2.1.4 Format File Citra 13
2.1.4.1 Format File Citra Bitmap 14
2.2 Noise 15
2.2.1 Salt and Pepper Noise 15
2.2.2 Speckle Noise 16
2.3 Filtering 17
2.3.1 Median Filtering 19
2.4 Kompresi 20
2.4.1 Klasifikasi Teknik Kompresi 20
2.4.2 Rasio Kompresi 21
2.4.3 Data Berlebihan (Data Redundancy) 22
2.4.4 Kompresi JPEG (Joint Photographics Experts Group) 25
2.5 Matlab (Matrix Laboratory) 24
2.6.1 MSE (Mean Square Error) 25
2.6.2 PSNR (Peak Signal to Noise Ratio) 26
Bab 3 Analisis Dan Perancangan Sistem
3.1 Analisis Sistem 27
3.1.1 Analisis Masalah 27
3.1.2 Analisis Persyaratan 28
3.1.2.1 Kebutuhan Fungsional Sistem 28
3.1.2.2 Kebutuhan Non-Fungsional Sistem 29
3.1.3 Analisis Proses 30
3.1.3.1 Analisis Proses Filtering dengan Metode Median Filter 30 3.1.3.2 Analisis Proses Kompresi dengan Metode JPEG 32
3.1.3.2.1 Encoding JPEG 32
3.1.3.2.2 Decoding JPEG 40
3.1.4 Use Case Diagram 41
3.1.4.1 Use Case Generate Noise 42
3.1.4.2 Use Case Filtering dan Kompresi Citra 43
3.1.5 Activity Diagram 43
3.1.5.1 Activity Diagram Proses Generate Noise Citra 44 3.1.5.2 Activity Diagram Proses Filtering dan Kompresi Citra 44
3.1.6 Sequence Diagram 46
3.2 Pseudocode Program 46
3.2.1 Pseudocode Proses Generate Salt and Pepper Noise 46 3.2.2 Pseudocode Proses Generate Speckle Noise 47
3.2.3 Pseudocode Proses Median Filtering 48
3.3 Flowchart Kompresi JPEG 50
3.4 Perancangan Sistem 50
3.4.1 Flowchart Gambaran Umum Sistem 50
3.4.2 Perancangan Antarmuka Pengguna 52
Bab 4 Implementasi Dan Pengujian Sistem
4.1 Implementasi Sistem 58
4.1.1 Tampilan Menu Utama 58
4.1.2 Tampilan Menu Generate Noise 59
4.1.3 Tampilan Menu Testing 59
4.1.4 Tampilan Menu Help 60
4.2 Pengujian Sistem 61
Daftar Pustaka 71
LAMPIRAN A: Listing Program A-1
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Format bit citra 8 bit 11
Tabel 2.2 Formasi bit citra 16 bit 12
Tabel 2.3 Matrik untuk median filtering 18
Tabel 2.4 Matrik untuk median filtering setelah diurutkan 19
Tabel 2.5 Matrik hasil median filtering 19
Tabel 3.1 Tabel Matrik citra 30
Tabel 3.2 Tabel Matrik tepi nol 31
Tabel 3.3 Tabel Matrik hasil Median Filter 32
Tabel 3.4 Spesifikasi Use Case Generate Noise 42
Tabel 3.5 Spesifikasi Use Case Filtering dan Kompresi Citra 43 Tabel 4.1 Hasil Perhitungan MSE dan PSNR Citra Bernoise 63
Tabel 4.2 Hasil Median Filter Citra Bernoise 65
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 2.1 Contoh Citra Digital dan Matriks penyusunnya 7
Gambar 2.2 Contoh Citra Raster 9
Gambar 2.3 Contoh Citra Vektor 10
Gambar 2.4 Citra Biner 10
Gambar 2.5 Citra Grayscale 11
Gambar 2.6 Citra 8 bit 12
Gambar 2.7 Citra 16 bit 13
Gambar 2.8 Citra 24 bit 13
Gambar 2.9 Citra sebelum terkena noise salt and pepper 15 Gambar 2.10 Citra setelah terkena noise salt and pepper 15 Gambar 2.11 Citra sebelum terkena noise speckle 16
Gambar 2.12 Citra setelah terkena noise speckle 16
Gambar 2.13 JPEG Encoder Block Diagram 23
Gambar 2.14 JPEG Decoder Block Diagram 24
Gambar 3.1 Diagram Ishikawa analisis masalah sistem 28 Gambar 3.2 Size, Category and amplitude range of DC Differentials 37 Gambar 3.3 JPEG default luma Huffman table for DC coefficient 37
Gambar 3.4 Path zig-zag scanning 38
Gambar 3.5JPEG size, category and amplitude range of AC coefficients 39
Gambar 3.6 JPEG Decoder Diagram 41
Gambar 3.7 Use Case Diagram Sistem 42
Gambar 3.8 Activity Diagram Proses Generate Noise 44 Gambar 3.9 Activity Diagram Proses Filtering dan Kompresi Citra 45
Gambar 3.10 Sequence Diagram 46
Gambar 3.11 Flowchart Kompresi JPEG 50
Gambar 3.12 Flowchart Sistem 51
Gambar 3.13 Perancangan Form Utama 52
Gambar 3.15 Perancangan Form Testing 55
Gambar 3.16 Perancangan Form Help 57
Gambar 4.1 Tampilan Menu Utama 58
Gambar 4.2 Tampilan Menu Generate Noise 59
Gambar 4.3 Tampilan Menu Testing 60
Gambar 4.4 Tampilan Menu Help 60
Gambar 4.5 Tampilan Kotak Dialog Browse File Citra BMP 61
Gambar 4.6 Tampilan Citra yang akan digenerate 62
