IMPLEMENTASI KOMBINASI METODE HUFFMAN
DAN RUN LENGTH ENCODING (RLE)
UNTUK KOMPRESI CITRA
SKRIPSI
MUHAMMAD SAID ALKHUDRI
081401070
PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2014
IMPLEMENTASI KOMBINASI METODE HUFFMAN DAN RUN LENGTH ENCODING UNTUK
KOMPRESI CITRA DIGITAL
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas akhir dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Komputer
MUHAMMAD SAID ALKHUDRI 081401070
PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN 2014
PERSETUJUAN
Judul : IMPLEMENTASI KOMBINASI METODE
HUFFMAN DAN RUN LENGTH ENCODING UNTUK KOMPRESI CITRA DIGITAL
Kategori : SKRIPSI
Nama : MUHAMMAD SAID ALKHUDRI
Nomor Induk Mahasiswa : 081401070
Program Studi : SARJANA (S1) ILMU KOMPUTER
Departemen : ILMU KOMPUTER
Fakultas : ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI
INFORMASI (FASILKOM-TI) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Diluluskan di Medan, Komisi Pembimbing :
Pembimbing II, Pembimbing I,
Dian Rachmawati, S.Si., M.Kom Syahriol Sitorus, S.Si., M.I.T. NIP: 198307232009122004 NIP: 197103101997031004
Diketahui/Disetujui oleh
Program Studi S1 Ilmu Komputer Ketua,
Dr. Poltak Sihombing, M.Kom NIP. 196203171991031001
PERNYATAAN
IMPLEMENTASI KOMBINASI METODE HUFFMAN DAN RUN LENGTH ENCODING
UNTUK KOMPRESI CITRA DIGITAL SKRIPSI
Saya menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan,
Muhammad Said Alkhudri 081401070
PENGHARGAAN
Alhamdulillah, puji syukur saya panjatkan kehadirat Allah SWT, yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya serta segala sesuatunya dalam hidup, sehingga saya dapat menyelesaikan penyusunan tugas akhir ini, sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Komputer, Program Studi S1 Ilmu Komputer Universitas Sumatera Utara. Shalawat berangkai salam saya ucapkan kepada Rasulullah Muhammad SAW, yang telah membawa manusia dari zaman jahilliyah hingga zaman yang penuh dengan ilmu pengetahuan seperti saat ini.
Pada pengerjaan skripsi dengan judul Implementasi kombinasi metode Huffman dan Run Length Encoding (RLE) untuk kompresi citra, penulis menyadari bahwa banyak campur tangan pihak yang turut membantu dan memotivasi dalam pengerjaannya. Dalam kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Bapak Prof. Dr. dr. Syahril Pasaribu, DTM&H, MSc(CTM). Sp.A(K), selaku
Rektor Universitas Sumatera Utara.
2. Bapak Prof. Dr. Muhammad Zarlis, M.Sc., selaku Dekan Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informas Universitas Sumatera Utara.
3. Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom, selaku Ketua Program Studi Ilmu Komputer Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara.
4. Ibu Maya Silvi Lydia, B.Sc., M.Sc selaku Sekretaris Program Studi S1 Ilmu Komputer Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara.
5. Bapak Syahriol Sitorus, S.Si., M.I.T.dan IbuDian Rachmawati, S.Si., M.Kom selaku dosen pembimbing yang telah memberikan arahan dan motivasi kepada penulis dalam pengerjaan skripsi ini.
6. Bapak Prof. dr. Muhammad Zarlisdan BapakDr. Poltak Sihombing, M.Kom sebagai dosen penguji yang telah memberikan saran dan kritik kepada penulis dalam penyempurnaan skripsi ini.
7. Seluruh dosen Program Studi S1 Ilmu Komputer Fasilkom-TI USU dan semua pegawai Program Studi S1 Ilmu Komputer Fasilkom-TI USU.
8. Orang tua saya ibunda Nur Afrida yang telah memberikan do’a, dukungan, perhatian serta kasih sayang yang tulus serta pengorbanan yang tidak ternilai harganya. Adik-adik saya Budi Hartanto dan M. Arief Wijaya atas segala dukungan yang telah diberikan.
9. Sahabat Seperjuangan Fachruddin, Rudy Yudha Pratama, Indra B. Adha Syahputra Harahap, M. Riski Riadi dan Yusuf Basri Siregar, Cici Maharani Siregar serta adik Dita Ayu Meiliayang telah memberikan motivasi, arahan dan perhatiannya.
10. Teman-teman seperjuangan mahasiswa S1-Ilmu Komputer stambuk 2008, Octi Fadillah Khair, Aditya Rahandi,Ahmad Royhan Putra S,Johannes Hutabarat, Octavianus Sianturi dan teman-teman lain yang telah memberikan motivasi, arahan dan perhatiannya.
11. Adik-adik angkatan 2009, 2010 dan 2011 yang telah membakar semangat untuk menyelesaikan penyelesaian skripsi ini.
12. Semua pihak yang terlibat langsung ataupun tidak langsung yang tidak dapat penulis ucapkan satu per satu yang telah membantu penyelesaian skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu penulis menerima saran dan kritik yang bersifat membangun demi kesempurnaan skripsi ini. Sehingga dapat bermanfaat bagi kita semuanya.
Medan,
IMPLEMENTASI KOMBINASI METODE HUFFMAN DAN RUN LENGTH ENCODING (RLE)
UNTUK KOMPRESI CITRA ABSTRAK
Waktu pengiriman informasi menjadi bagian utama dalam pertukaran informasi. Waktu pengiriman ini sangat bergantung kepada ukuran dari informasi tersebut. Salah satu solusi untuk masalah di atas adalah dengan melakukan pemampatan (kompresi). Penulis menggabungkan metode Huffman dan Run Length Encoding (RLE) untuk kompresi citra dengan implementasi menggunakan Matlab R2009b.MetodeRun
Length Encoding (RLE) bekerja dengan mengelompokkan data yang sama dari sample citra dan menghitung frekuensi kemunculannya. Metode ini hanya efisien untuk data
yang berisi kelompok data yang memiliki perulangan. Sedangkan metode
Huffmanbekerja dengan membentuk pohon atas dasar probabilitas setiap simbol,
dimana semakin panjang pohon atas dasar probabilitas setiap simbol yang di bentuk dari prinsip kerja metode Huffman,maka semakin kecil hasil rasio kompresinya.Masukan dalam sistem ini adalah file citra JPG. Pada sistem ini terdapat tahap kompresi dan dekompresi. Tahap kompresi bertujuan untuk memampatkan ukuran file citra, sedangkan tahap dekompresi bertujuan untuk mengembalikan ukuran file citra ke ukuran semula.
Katakunci : Metode Huffman, Metode Run Length Encoding (RLE), Kompresi Citra, JPG.
IMPLEMENTATION OF HUFFMAN AND
RUN LENGTH ENCODING (RLE) METHOD COMBINATION FOR IMAGE COMPRESSION
ABSTRACT
Delivery time information into the main part in the information exchange. Delivery time is very dependent on the size of the information. One solution to the problem above is to do compression. The author combines Huffman and Run Length Encoding (RLE) method for image compression to the implementation using Matlab R2009b.
Run Length Encoding (RLE) method work by similar data from a sample image and
calculate the frequency of appearance. This method id efficient only for data that contains data that has a group of looping. While Huffman method works by forming a tree on the basis of the probability of each symbol, where is the length of the tree on the basis of the probability of each symbol formed from the working principle of the
Huffman method, then the smaller the compression ratio results. Input in this system is
a jpg file. In this system there are stages of compression and decompression. The compression stage aims to compress the file size compression, as for stage decompression aims to restore the file size of the image to the original size.
Keywords :Huffman method, Run Length Encoding (RLE )method, image compression, JPG.
DAFTAR ISI
Halaman Persetujuan ii Pernyataan iii Penghargaan iv Abstrak vi Abstract viiDaftar Isi viii
Daftar Tabel x Daftar Gambar xi Bab 1 Pendahuluan 1.1 Latar Belakang 1 1.2 Rumusan Masalah 2 1.3 Batasan Masalah 2 1.4 Tujuan Penelitian 2 1.5 Manfaat Penelitian 2 1.6 Metode Penelitian 3 1.7 Sistematika Penulisan 4
Bab 2 Landasan Teori
2.1 Citra Digital 5
2.2 Jenis Citra Digital 6
2.2.1 Citra Biner 6
2.2.2 Citra Grayscale 6
2.2.3 Citra Warna 7
2.3 Kompresi Citra 8
2.4 Dekompresi 9
2.5 Run Length Encoding (RLE) 10
2.6 Metode Huffman 10
Bab 3 Analisis Dan Perancangan
3.1 Analisis Sistem 14
3.1.1 Analisis Masalah 14
3.1.1.1 Cause and Effect Analisis 14
3.1.2 Analisis Persyaratan 16
3.1.2.1 Fungsional Sistem 16
3.1.2.2 Non-Fungsional Sistem 16
3.1.3 Pemodelan Sistem dengan Use Case 17
3.1.3.1 Diagram Use Case 18
3.1.3.2 Activity Diagram 21
3.1.3.3 Sequence Diagram 21
3.1.4 Flow Chart 22
Dikombinasikan dengan Metode Run Length Encoding
3.1.4.2 Flow Chart Dekompresi Metode Huffman Dikombinasikan dengan Metode Run Length Encoding
24
3.1.4.3 Flow Chart Kompresi Metode Run Length Encoding Dikombinasikan dengan Metode Huffman
25
3.1.4.4 Flow Chart Dekompresi Metode Run Length Encoding Dikombinasikan dengan Metode Huffman
27
3.2 Rancangan Perangkat Lunak 28
Bab 4 Implementasi Dan Pengujian
4.1 Implementasi Sistem 30
4.1.1 Spesifikasi Perangkat Keras dan Perangkat Lunak yang Digunakan
30
4.1.2 Tampilan Sistem 30
4.2 Pengujian 33
4.2.1 Skenario Pengujian 33
4.2.2 Analisis Data Hasil Pengujian Sistem 35 4.2.2.1 Analisis Kompresi Citra Digital 35 Bab 5 Kesimpulan Dan Saran
5.1 Kesimpulan 41
DAFTAR TABEL
Halaman
2.1 Frekuensi Simbol 11
2.2 Hasil Proses Pengkodean Huffman 12
3.1 Cause-and-Effect Analysis 14
3.2 Dokumentasi Naratif Use Case Kompresi 19
3.3 Dokumentasi Naratif Use Case Kompresi Lanjutan 19
3.4 Dokumentasi Naratif Use Case Dekompresi 20
4.1 Citra Uji 34
4.2 Hasil Pengujian Metode RLE 36
4.3 Hasil Pengujian Metode Huffman 37
4.4 Hasil Pengujian Metode RLE Dikombinasikan dengan Huffman
38 4.5 Hasil Pengujian Metode Huffman Dikombinasikan
dengan RLE
DAFTAR GAMBAR
Halaman 2.1 Contoh Citra Biner Berukuran 10 x 11 piksel dan
Representasinya dalam data digital
6
2.2 Contoh Citra Grayscale skala keabuan 8 bit 7
2.3 Contoh Citra Warna 8
2.4 Alur Kompresi-Dekompresi Citra 10
2.5 Pohon Huffman Dari Kata ‘muhammadsaidalkhudri’ 12 3.1 Diagram Ishikawa untuk Analisis Permasalahan Sistem 15
3.2 Use Case Diagram 18
3.3 Activity Diagram 21
3.4 Squence Diagram Kompresi 22
3.5 Squence Diagram Dekompresi 22
3.6 Flow Chart Kompresi Metode Huffman Dikombinasikan dengan Metode Run Length Encoding
24 3.7 Flow Chart Dekompresi Metode Huffman Dikombinasikan
dengan Metode Run Length Encoding
25 3.8 Flow Chart Kompresi Metode Run Length Encoding
Dikombinasikan dengan Metode Huffman
27
3.9 Flow Chart Dekompresi Metode Run Length
EncodingDikombinasikan dengan Metode Huffman
28 3.10 Rancangan Perangkat Lunak Kombinasi Metode Huffman
dan Run Length Encoding (RLE) Untuk Kompresi Citra
28
4.1 Tampilan Sistem 31
4.2 Tampilan Untuk Memilih Citra 31
4.3 Tampilan Setelah Memilih Citra 32
4.4 Tampilan Hasil Proses Kompresi Citra 32
4.5 Tampilan Hasil Proses Dekompresi Citra 33
4.6 Grafik Pengujian Metode RLE 36
4.7 Grafik Pengujian Metode Huffman 37
4.8 Grafik Pengujian Metode RLE Dikombinasikan dengan Huffman
38 4.9 Grafik Pengujian Metode Huffman Dikombinasikan dengan
RLE
