i
TUGAS AKHIR
KOMPRESI CITRA BERWARNA DENGAN PENERAPAN
DISCRETE COSINE TRANSFORM ( DCT )
Diajukan untuk Melengkapi Tugas Akhir dan Memenuhi Syarat-syarat untuk Mencapai Gelar Sarjana Teknik Fakultas Teknik Jurusan Teknik Elektro
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Disusun Oleh:
ADNAN RIFKI WIJAYA
D 400 080 034
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
iv
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan hidayah dan inayahNYA, sehingga sampai detik ini masih diberi kesempatan untuk menjalankan perintahNYA dan menjauhi laranganNYA. Sholawat serta salam bagi Nabi Muhammad SAW beserta, keluarga, sahabat dan pengikutnya yang selalu ditunggu dan dinanti syafa’atnya dihari akhir nanti, amin.. yaa robbal allamin.
Alhamdulillah hanya padaMU ya Allah, dengan hidayahMU penulis dapat menyelesaikan dan menyusun laporan tugas akhir ini. Tugas akhir ini disusun dan diajukan sebagai syarat untuk kelulusan dan mendapatkan gelar Sarjana Teknik di Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Surakarta. Adapun judul yang penulis ajukan adalah : “KOMPRESI CITRA BERWARNA DENGAN PENERAPAN DISCRETE COSINE TRANSFORM (DCT)”. Penyusunan tugas akhir ini penulis mendapatkan dukungan dan saran dari berbagai pihak, guna mendapatkan hasil yang lebih baik. Penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar- besarnya kepada :
1. Allah S.W.T, atas ridho dan karunia-Nya sehingga penulis bisa menyelesaikan Tugas Akhir ini.
2. Bapak Ir. Agus Riyanto, MT selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
v
4. Bapak Muhammad Kusban, ST, MT selaku Pembimbing I. 5. Ibu Umi Fadlilah, S. T. ,M. Eng. selaku Pembimbing II.
6. Bapak/ Ibu Penguji selaku Dewan Penguji dalam Tugas Akhir ini.
7. Ayahanda dan Ibunda tercinta “terimah kasih atas do’a, kasih sayang,
dukungan, dan materi yang senantiasa tercurah untuk Ananda” yang selalu
memberikan “segalanya “ untuk kehidupan dan keberhasilan Ananda. 8. Keluarga Besar di Sukoharjo terima kasih semuanya.
9. Teman temanku seperjuangan : Yosga, Didik, Ari, Agus, Topik, Dedi, Ifa, Orik. Semoga kita bisa wisuda bersama-sama.aamiin.
10.Teman-teman Teknik Elektro 2008 yang tidak dapat disebut satu persatu (semoga suatu hari nanti kita dapat bertemu lagi).
11.Big thanks for Pika Ayu Kharisma
12.Seluruh pihak yang telah banyak membantu penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
Dengan segala kerendahan hati penulis berharap semoga karya ini memberikan manfaat kepada semua pihak dan bagi penulis sendiri pada khususnya, penulis mengharapkan kritik dan saran yang bermanfaat dan bersifat membangun dalam penyempurnaan Tugas Akhir ini. Akhir kata.
Surakarta, ... Agustus 2012
vi
MOTTO
‘’Sesungguhnya semua perbuatan itu hanyalah tergantung pada niat, dan sesungguhnya segala sesuatu itu tergantung
apa yang menjadi niatnya’’
( HR. Imam Bukhori dan Imam Muslim ).
‘’Hanyalah orang sabar yang akan menerima pahalanya tanpa batas!’’
(Q.S. 39 Az-Zumar : 10)
‘’Harus merasakan pahit terlebih dahulu,agar bisa merasakan yang namanya manis’’
(Penulis)
‘’Kegagalan hanya milik orang yang berputus asa. Terus berusaha akan membawamu menuju keberhasilan’’
vii
PERSEMBAHAN
Allah SWT
Yang senantiasa memberikan serta melimpahkan rahmat, hidayah serta inayah-Nya dalam
menyelesaikan tugas akhir ini.
Nabi Muhammmad SAW
Suri tauladan yang menjadi pedoman dalam menjalani hidup dan sebagai inspirasi semangat
hidupku
Ayahanda dan Ibunda
”Terima Kasih Engkau Telah Mencurahkan Kasih Sayang Yang Tulus Dalam Membesarkanku dan Mendidikku Hingga Aku Menjadi Sekarang Ini”
Keluargaku
Terima kasih atas semua dorongan semangat yang diberikan kepadaku hingga tidak dapat
aku rasakan sampai aku berhasil sekarang ini
Teman-Temanku
Terima kasih untuk semua sahabat – sahabatku yang mendorong dan memberikan semangat dan bantuan selama ini yang sangat berarti dalam hidupku tanpa kalian hari-hariku tidak
akan indah
Almamater yang kubanggakan
viii
1.6. Sistematika penelitian ... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Telaah Penelitian ... 6
ix
2.2.1. Pengertian Citra ... 7
2.2.2. Kompresi Citra ... 10
2.2.3. Teknik Kompresi Citra ... 11
2.2.3.1. Lossless Compression ... 11
2.2.3.2. Lossy Compression ... 12
2.2.3.3. Hal – hal penting dalam kompresi citra ... 14
2.2.4. Kompresi Citra denganDiscrete Cosine Transform (DCT) ... 15
2.2.4.1. Keuntungan DCT... 19
2.2.4.2. Kekurangan DCT... 19
2.2.5. Rasio Kompresi ... 20
2.2.6. Penilaian Kualitas Citra... 20
2.2.7. Rerata ... 21
2.2.8. Matlab ... 22
BAB III DESAIN DAN PERANCANGAN 3.1. Waktu ... 24
3.2. Peralatan Pendukung ... 24
3.3. Tahap Perancangan ... 26
3.3.1. Flowchart Penelitian ... 26
3.3.2. Flowchart Sistem ... 28
3.4. Tahapan Pembuatan Program ... 29
3.4.1. Diagram Pembuatan Program ... 29
x
3.4.2.1. Pembuatan Interface BERANDA ... 30
3.4.2.2. Pembuatan Interface Program ... 32
BAB IV PENGUJIAN PROGRAM DAN ANALISA HASIL 4.1. Pengujian Program ... 39
4.2. Analisa Hasil Program ... 42
4.2.1. Data Masukan ... 42
4.2.2. Data Keluaran Hasil Kompresi ... 44
4.2.3. Perbandingan Citra Asli dan Citra Hasil Kompresi ... 50
4.2.4. Rasio Kompresi ... 51
4.2.5. Penilaian Kualitas Citra ... 54
4.2.6. Penilaian Subyektif ... 59
BAB V PENUTUP 5.1. Kesimpulan ... 62
5.2. Saran ... 63
DAFTAR PUSTAKA ... 64
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Klasifikasi teknik kompresi data ... 11
Gambar 2.2 Pembagian Frekuensi Koefisien DCT pada blok 8x8 ... 17
Gambar 3.1 GUIDE Quick Start ... 25
Gambar 4.1 Tampilan Program Kompresi ... 40
Gambar 4.2 football.jpg ... 43
Gambar 4.3 me&mom.jpg... 43
Gambar 4.4 desert.jpg ... 43
xii
xiii
Tabel 4.11 Selisih Ukuran Citra Asli dengan Citra Terkompresi ... 50
Tabel 4.12 Rasio Kompresi Citrakoefisien 1/64 DCT ... 52
Tabel 4.13 Rasio Kompresi Citrakoefisien 1/16 DCT ... 52
Tabel 4.14 Rasio Kompresi Citrakoefisien 1/4 DCT ... 53
Tabel 4.15 MSE CitraTerkompresi Koefisien 1/64 DCT ... 54
Tabel 4.16 MSE CitraTerkompresi Koefisien 1/16 DCT ... 55
Tabel 4.17 MSE CitraTerkompresi Koefisien 1/4 DCT ... 56
Tabel 4.18 PSNR CitraTerkompresi Koefisien 1/64 DCT... 57
Tabel 4.19 PSNR CitraTerkompresi Koefisien 1/16 DCT... 58
xiv
DAFTAR KONTRIBUSI
Tugas akhir ini berawal dari ketertarikan penulis saat mendapat tawaran dari bapak Muhammad Kusban ST, MT untuk membuat sebuah program kompresi citra dengan metode Discrete Cosine Transform (DCT) menggunakan
software Matlab. Pembuatan program kompresi citra ini tidak murni dari hasil pemikiran sendiri, melainkan mendapatkan referensi dari beberapa sumber dari internet dan juga dibantu oleh teman. Berikut adalah daftar kerja dalam pembuatan Tugas Akhir ini :
Penulis mengerjakan sendiri laporan Tugas Akhir ini, jika ada kesulitan dan
kurang paham akan dikonsultasikan dengan pembimbing.
Penulis melakukan sendiri penelitian kompresi citra di lapangan.
Penulis menggunakan MATLAB sebagai software untuk proses kompresi citra
dan menggunakan metode Discrete Cosine Transform (DCT) sebagai metode kompresi citranya.
Script program DCT yang penulis pakai bukan hasil pemikiran pribadi,
melainkan dapat dari internet. Kemudian penulis pelajari, analisa dan modifikasi sehingga berbeda dari sumbernya.
Untuk tampilan program kompresi, penulis menggunakan GUI yang dibuat
sendiri.
Penulis menggunakan software snipping tool untuk mengcapture gambar yang
akan digunakan dalam laporan ini.
Penulis melakukan beberapa kali percobaan untuk mendapatkan hasil yang
xvi ABSTRAKSI
Pengiriman citra dengan kapasitas besar akan memerlukan waktu yang lama dan ruang penyimpanan yang besar. Kompresi citra merupakan suatu teknik yang diperlukan untuk mengurangi biaya penyimpanan dan transmisi. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis ukuran citra asli dengan citra hasil kompresi, menghitung presentase rasio kompresi dan untuk mengetahui kualitas citra terkompresi.
Pemampatan atau kompresi citra merupakan suatu metode yang sangat bermanfaat bagi perkembangan citra digital. Dengan kompresi, data citra digital yang ukurannya besar, dapat dikompres sehingga mempunyai ukuran yang lebih kecil. Penelitian ini membahas tentang bagaimana menerapkan metode Discrete Cosine Transform (DCT) ke dalam proses kompresi citra. Program ini dibuat dengan GUI dan source coding di dalam software Matlab. Proses pengkompresian tersebut menggunakan variasi koefisien DCT yang berbeda – beda.
Metode ini termasuk dalam jenis kompresi lossy atau berugi, karena beberapa elemen data citra dihilangkan dan dapat mengurangi ukuran citra dengan hasil yang signifikan. Nilai MSE yang semakin rendah, maka kualitas citra semakin baik. Sedangkan nilai PSNR yang semakin besar, maka kualitas citra semakin baik. Dari hasil penelitian ini dapat disimpulkan bahwa program kompresi ini dapat digunakan untuk mengurangi ukuran file citra menjadi lebih kecil. Citra hasil kompresi pada koefisien 1/4 DCT memiliki rasio kompresi paling rendah dengan presentase sebesar 30,47%. Sedangkan citra hasil kompresi pada koefisien 1/64 DCT memiliki rasio kompresi paling tinggi dengan presentase sebesar 62,53%.
