ANALISIS KUALITAS VISUAL PADA HASIL CITRA
KOMPRESI DENGAN MENGGUNAKAN METODE
RUN LENGTH ENCODING (
RLE
)
SKRIPSI
ADINDA RENY SEFTIANI
071402043
JURUSAN TEKNOLOGI INFORMASI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2012
ANALISIS KUALITAS VISUAL PADA HASIL CITRA KOMPRESI DENGAN MENGGUNAKAN METODE RUN LENGTH ENCODING (RLE)
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Teknologi Informasi
ADINDA RENY SEFTIANI 071402043
JURUSAN TEKNOLOGI INFORMASI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN 2012
PERSETUJUAN
Judul : ANALISIS KUALITAS VISUAL PADA HASIL
CITRA KOMPRESI DENGAN MENGGUNAKAN METODE RUN LENGTH ENCODING (RLE)
Kategori : SKRIPSI
Nama : ADINDA RENY SEFTIANI
NomorIndukMahasiswa : 071402043
Program Studi : SARJANA (S1) TEKNOLOGI INFORMASI
Departemen : TEKNOLOGI INFORMASI
Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Diluluskan di
Medan,19 January 2012 Komisi Pembimbing :
Pembimbing 2 Pembimbing 1
Dedy Arisandy, ST. M.Kom Syahriol Sitorus, S.Si. M.IT NIP.197908312009121002 NIP.197103101997031004
Diketahui/Disetujui oleh
Program Studi S1 Teknologi Informasi FMIPA USU Ketua,
Prof.DR. Opim Salim Sitompul NIP.196108171987011001
PERNYATAAN
ANALISIS KUALITAS VISUAL PADA HASIL CITRA KOMPRESI DENGAN MENGGUNAKAN METODE RUN LENGTH ENCODING (RLE)
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing – masing disebutkan sumbernya.
Medan, 19 Januari 2012
ADINDA RENY SEFTIANI 071402043
PENGHARGAAN
Alhamdulillah saya ucapkan kepada Allah SWT serta salawat dan salam kepada junjungan atas Nabi Muhammad SAW yang telah limpahkan rahmat dan karunia-NYA karena skripsi ini telah berhasil diselesaikan dalam waktu yang telah ditentukan. Dalam penulisan skripsi ini penulis banyak mendapatkan bantuan serta dorongan dari pihak lain. Sehingga dengan segala kerendahan hati penulis mengucapkan terimakasih kepada :
1. Untuk ibunda tercinta Herawaty Hasnan Nasution yang telah memberikan semangat, dorongan, serta doanya dalam menyelesaikan skripsi ini. Dan untuk abang – abang tercinta Heru Mardiansyah S.Si dan Zain Iskandar S.E yang telah banyak membantu dan memberikan semangat yang lebih kepada penulis untuk menyelesaikan skripsi ini. Serta untuk kakak ipar tersayang Rizka Dwi Julia, AMD yang selalu memberikan semangat.
2. Kepada Ketua Program Studi Teknologi Informasi Bapak Prof. Dr. Opim Salim Sitompul, M.Sc dan Sekretaris Program Studi Teknologi Informasi Bapak Drs. Sawaluddin, M. IT.
3. Kepada Dosen Pembimbing Bapak Syahriol Sitorus, S.Si.M.IT dan Bapak Dedy Arisandy, ST.M.Kom yang bersedia meluangkan waktu, pikiran, saran, panduan ringkas dan padat serta memberikan pengetahuan dan motivasi dalam penyelesaian skripsi ini.
4. Kepada Dosen Pembanding Bapak Drs. Sawaluddin, M.IT dan Bapak M. Anggia Muchtar, ST.MM.IT yang memberikan saran dan kritik yang membangun dalam penyelesaian skripsi ini.
5. Dan tak lupa juga saya sampaikan ucapan terima kasih ini kepada M. Romy Elmaco yang telah memberikan semangat dan sarannya, serta rekan – rekan angkatan 2007, Nurul Hayati, TikaYunita, MarischaElveny, Lia Silviana, Shifa Sihotang, Andreni Menovita G, Sabrina Pratiwi, Agustina Manurung, Ridha Apriani, M.MusyafaHtg, M.Fadhli A Noor, Boy Manalu, Erlin Umar Dani, Polin Saut PP. Serta untuk para pegawai Teknologi Informasi yang selama ini membantu penulis dalam urusan akademik.
Dalam penyusunan skripsi ini, penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan, untuk itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun dari semua pihak demi kesempurnaan skripsi ini.
Akhir kata penulis mengharapkan semoga skripsi ini dapat bermanfaat dan membantu semua pihak yang memerlukannya.
ABSTRAK
Proses kompresi adalah proses mereduksi ukuran suatu data untuk menghasilkan representasi digital yang padat namun tetap dapat mewakili kuantitas informasi tersebut. Dengan resolusi yang tinggi belum menjamin kualitas yang tinggi, bahkan diperlukan tempat penyimpanan yang besar. Dalam metode ini memang tidak ada kehilangan informasi apapun. Sehingga pada penelitian ini penulis menganalisis kualitas visual pada hasil citra kompresi dengan menggunakan metode Run Length Encoding (RLE). Dimana menggunakan parameter analisis criteria subjektif dan criteria objektif. Setelah diimplementasi dan dianalisis, berdasarkan criteria subjektif hasil dari perbandingan file gambar .BMP dan .RLE tidak ada perubahan pada kualitas yang terdapat pada kedua format gambar tersebut. Sedangkan berdasarkan criteria objektif yang melalui pendekatan secara matematika menghasilkan bahwa pada field MD5SUM tidak terdapat perbedaan nilai pada awal dan setelah dilakukan proses kompresi RLE dan pada DIFF tidak terdapat perbedaan (NO DIFF) antara file awal dan file setelah kompresi. Pada analisa RLE berdasarkan parameter analisa pembanding diperoleh kesimpulan bahwa untuk warna putih, abu-abu dan hitam memiliki rasio kompresi 1,17% karena mempunyai derajat keabuan yang sama. Sedangkan warna merah, hijau dan biru memiliki rasio 100% yang berarti tidak dapat dikompresi. Untuk rasio Peak-Signal-Noise-Ratio (PSNR) tidak dapat didefenisikan, karena nilai dari MSE-nya bernilai 0 yang dikarenakan oleh kualitas citra tidak berubah.
ANALYSIS OF VISUAL QUALITY ON THE RESULTS OF IMAGE COMPRESSION USING RUN LENGTH ENCODING (RLE)
ABSTRACT
Compression method is a process to reduces data size in order to produces compressed digital representation that still represent its quality of information. With the high resolution does not guarantee high quality, even a large storage area is needed. In this method does not lose any information. In this study we analyze the result of visual quality image compression by using Run Length Encoding (RLE) where the use of subjective criteria analysis parameters and objective criteria. Once implemented and analyzed, based on subjective criteria the result of comparison .BMP and .RLE image files no change in the quality of image formats. While based on objective criteria through a mathematical approach that the MD5SUM field produces no difference values at baseline and after RLE compression process and there is no difference (NO DIFF) between the intial file and the file after compression. In RLE analysis of based on comparative analysis parameters obtained for the conclusion that the color white, gray and black has a compression ratio of 1.17 % because it has the same degree of gray. While the colors red, green and blue have a ratio of 100 % which means can not be compressed. For the ratio of Peak-Signal-Noise-Ratio (PSNR) can not be defined, because the value of its MSE is 0 due to the quality of the image unchanged.
DAFTAR ISI halaman Persetujuan ii Pernyataan iii Penghargaan iv Abstrak v Abstract vi
Daftar Isi vii
Daftar Tabel ix Daftar Gambar x BAB 1 PENDAHULUAN 1 1.1Latar Belakang 1 1.2Rumusan Masalah 2 1.3Batasan Masalah 2 1.4Tujuan Penelitian 3 1.5Manfaat Penelitian 3 1.6Metodologi Penelitian 4 1.7Sistematika Penulisan 4 BAB 2 LANDASAN TEORI 6 2.1 Pengertian Citra Digital 6
2.1.1 Matriks 7
2.2 Resolusi Citra 7 2.3 Citra Warna (True Color) 8 2.3.1 Citra Warna (24 Bit) 8 2.4 Format File Citra 8
2.4.1 Format File Bitmap 9
2.5 Kompresi Citra 11
2.6 Parameter Analisis Perbandingan 13
2.6.1 RasioKompresi Citra 13
2.6.2 KriteriaKompresi 13
2.6.2.1 Waktu Kompresi dan Dekompresi 13
2.6.2.2 Kebutuhan Memori 14
2.6.2.3 Kualitas Pemampatan 14
2.6.2.4 Format Keluaran 15
2.7 PendekatanPada Proses Kompresi 15
2.8 Run Length Encoding (RLE) 16
2.9 Varian dari RLE 20
2.10 Bahasa Pemrograman C 21
2.10.1 Use Case Diagram 25
2.10.2 Activity Diagram 25
2.12 Teknik Pengambilan Sampel 26
BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN 27
3.1Analisis 27
3.2Algoritma RLE Encoding 31
3.3Algoritma RLE Decoding 32
3.4Perancangan Sistem 34
3.4.1 Use case Diagram 34
3.4.1.1 Model Spesifikasi Use case 35
3.4.1.2 Diagram Activity 37
3.4.2 Perancangan Interface 38
3.4.2.1 Design Proses RLE 45
3.4.2.2 Design Proses RLE untuk File BMP 24 Bit 46
3.4.2.3 Design Proses RLE untuk File BMP 50
BAB 4 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN SISTEM 53
4.1 ImplementasiSistem 53
4.1.1 Tampilan Utama Aplikasi 53
4.1.2 Tampilan Kompresi 54
4.1.3 Tampilan Dekompresi 56
4.2 Pengujian Implementasi Algoritma 63
4.2.1 Perangkat Pengujian 63
4.2.2 File Pengujian 64
4.2.3 Pengujian Kompresi RLE 68
4.2.4 Pengujian Dekompresi RLE 72
4.2.4.1Analisa RLE dengan Membandingkan RLE Original dan Buffer 77
4.2.4.2Analisa RLE Berdasarkan Kebenaran Hasil Kompresi 78
4.2.4.3 Analisa RLE Berdasarkan Parameter Analisa Pembanding 83
4.2.5 Analisa Perbandingan Kriteria Subjektif Dan Kriteria Objektif 84
4.2.6 Analisa Kriteria Subjektif Berdasarkan Kuesioner 84
Bab 5 KESIMPULAN DAN SARAN 85
5.1Kesimpulan 86
5.2 Saran 85
DAFTAR PUSTAKA 87
LAMPIRAN A LISTING PROGRAM 88
DAFTAR TABEL
halaman
Tabel 2.1 BMP File Header 10
Tabel 3.1 Algoritma RLE Encoding 32
Tabel 3.2 Algoritma RLE Decoding 34
Tabel 3.3 Spesifikasi Use case Kompresi 35
Tabel 3.4 Spesifikasi Use case Dekompresi 36
Tabel 4.1 File Pengujian 64
Tabel 4.2 Hasil Kompresi Menggunakan Buffer 1024 69
Tabel 4.3 Hasil Kompresi Menggunakan Buffer 2048 70
Tabel 4.4 Hasil Kompresi Menggunakan Buffer 4096 71
Tabel 4.5 Hasil Dekompresi Menggunakan Buffer 1024 72 Tabel 4.6 Hasil Dekompresi Menggunakan Buffer 2048 73 Tabel 4.7 Hasil Dekompresi Menggunakan Buffer 4096 74 Tabel 4.8 Analisa Perbandingan RLE Original dan RLE Buffer 77 Tabel 4.9 Analisa RLE Berdasarkan Kebenaran Hasil Kompresi 78 Tabel 4.10 Analisa Hasil Kebenaran Objektif Kompresi Citra 81 Tabel 4.11 Analisa RLE Berdasarkan Parameter Analisa Pembanding 83
DAFTAR GAMBAR
halaman
Gambar 2.1 Struktur File BMP 11
Gambar 2.2 Varian RLE 21
Gambar 3.1 New Varian RLE 27
Gambar 3.2 Tampilan Image 3 x 3 28
Gambar 3.3 Tampilan Data Pixel dan Padding 29
Gambar 3.4 Tampilan 9 Byte Data Pixel 29
Gambar 3.5 Kompresi RLE 30
Gambar 3.6 Data Pixel Sebelum dan Sesudah RLE 30
Gambar 3.7 Flowchart RLE ke BMP Encoding 31
Gambar 3.8 Flowchart BMP ke RLE Decoding 33
Gambar 3.9 Use case Diagram 35
Gambar 3.10 Activity Diagram 37
Gambar 3.11 Rancangan Tampilan Utama Aplikasi 38
Gambar 3.12 Rancangan Tampilan Encode 39
Gambar 3.13 Rancangan Tampilan Decode 40
Gambar 3.14 Rancangan Tampilan Hasil Kompresi 41
Gambar 3.15 Rancangan Tampilan Hasil Dekompresi 42
Gambar 3.16 Rancangan Tampilan Dump 43
Gambar 3.17 Rancangan Tampilan Compare 44
Gambar 3.18 Design Proses RLE 45
Gambar 3.19 Design Proses RLE untuk Input n 46
Gambar 3.20 File Output RLE 47
Gambar 3.21 Proses Kompresi BMP Menggunakan RLE secara umum 48 Gambar 3.22 Proses Kompresi BMP Menggunakan RLE
dengan Buffering Teknik 49
Gambar 3.23 Proses Dekompresi menjadi File BMP 51
Gambar 4.1 Implementasi Tampilan Utama Aplikasi 54
Gambar 4.2 Implementasi Tampilan Encode 54
Gambar 4.3 Implementasi File Input Gambar 55
Gambar 4.4 Implementasi Input File Encode 55
Gambar 4.5 Implementasi Tampilan Hasil Kompresi 56
Gambar 4.6 Tampilan Implementasi Encode 57
Gambar 4.7 Tampilan Implementasi File Upload 57
Gambar 4.8 Tampilan Implementasi Input File Decode 58 Gambar 4.9 Tampilan Implementasi Hasil Dekompresi Buffer 58 Gambar 4.10 Tampilan Implementasi Hasil Dekompresi Original 59
Gambar 4.11 Tampilan Implementasi Dump 59
Gambar 4.12 Implementasi Tampilan Input bmp 60
Gambar 4.13 Implementasi Tampilan Hasil Dump bmp 60 Gambar 4.14 Implementasi Tampilan Input Dump rle 61 Gambar 4.15 Implementasi Tampilan Hasil Dump rle 61
Gambar 4.17 Tampilan Implementasi Input Compare 62 Gambar 4.18 Tampilan Implementasi Hasil Compare 63
Gambar 4.19 Grafik Waktu Proses RLE 75
