PERBANDINGAN ALGORITMA HUFFMAN CODE DAN ALGORITMA FIBONACCI CODE DALAM KOMPRESI FILE AUDIO SKRIPSI MUHAMMAD RIDHO ANGGARA LUBIS

(1)

DALAM KOMPRESI FILE AUDIO

SKRIPSI

MUHAMMAD RIDHO ANGGARA LUBIS 141401117

PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER

FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2018

(2)

KOMPRESI FILE AUDIO

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh ijazah Sarjana Ilmu Komputer

Muhammad Ridho Anggara Lubis 141401117

PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER

FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN 2018

(3)

PERSETUJUAN

Judul : PERBANDINGAN ALGORITMA HUFFMAN CODE DAN

ALGORITMA FIBONACCI CODE DALAM KOMPRESI FILE AUDIO

Kategori : SKRIPSI

Nama : MUHAMMAD RIDHO ANGGARA LUBIS

NIM : 141401117

Program Studi : SARJANA (S1) ILMU KOMPUTER

Fakultas : ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Komisi Pembimbing:

Pembimbing 2 Pembimbing 1

Amalia, ST, M.T Dr. Poltak Sihombing, M.kom

NIP.197812212014042001 NIP. 196203171991031001

Diketahui / disetujui oleh Program Studi Ilmu Komputer Ketua,

Dr, Poltak Sihombing, M.Kom NIP. 196203171991031001

(4)

PERNYATAAN

PERBANDINGAN ALGORITMA HUFFMAN CODE DAN ALGORITMA FIBONACCI CODE DALAM

KOMPRESI FILE AUDIO

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing telah disebutkan sumbernya.

Medan, Juli 2018

(5)

UCAPAN TERIMA KASIH

Puji dan syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayah- Nya, sehingga Penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini, sebagai syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Komputer pada Program Studi S1 Ilmu Komputer Universitas Sumatera Utara.

Penulis ingin menyampaikan rasa hormat dan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:

1. Bapak Prof. Dr. Runtung Sitepu, S.H., M.Hum selaku Rektor Universitas Sumatera Utara.

2. Bapak Prof. Opim Sitompul, M.Sc., selaku Dekan Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara.

3. Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom selaku Ketua Program Studi S1 Ilmu Komputer Universitas Sumatera Utara

4. Bapak Herriyance, S.T., M.Kom selaku Sekretaris Program Studi S1 Ilmu Komputer Universitas Sumatera Utara

5. Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom selaku Dosen Pembimbing I yang telah memotivasi dan senantiasa memberikan bimbingan, saran dan dukungan kepada penulis dalam pengerjaan skripsi ini.

6. Ibu Amalia ST., M.T. selaku Dosen Pembimbing II yang telah memberikan bimbingan, saran, masukan dan dukungan kepada penulis dalam pengerjaan skripsi ini.

7. Seluruh dosen dan pegawai Program Studi S1 Ilmu Komputer Fasilkom-TI USU.

8. Ayahanda Syahroelan Lubis dan Ibunda Sudarisni yang telah menjadi sumber motivasi, pendukung, penyemangat, dan inspirasi terbesar bagi penulis dalam menyelesaikan skripsi, serta abangda Rizki Ananda Lubis dan kakak saya Arien Wulandari Lubis senatiasa memberikan dukungan dan doa untuk penulis.

9. Rekan-rekan IMILKOM yang telah menjadi rekan seperjuangan di organisasi kita yang tercinta.

(6)

10. Sahabat-sahabat terbaik Muhari Akbar, Endro Prambudi, Muhammad Faisal, Aldi Winoarko, Muhammad Adrinta A, Rizki Syah Ramadhani, Farhan Aulia, Litas Gulo, Ricky Rinaldi, Abdul Aziz, Kevin Rinanda, dan teman-teman lainnyayang selalu memberikan dukungan dan semangat kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi, dan teman-teman angkatan 2014 yang juga senantiasa menjadi pengingat dan motivasi penulis.

11. Menteng Crew, Alvi Handika Siregar, Fadhlan Ginting, Fahmi Hardiono, Niki Ihsanul, Bima Arya, Akmal Siregar, dan Arie Hantama Siregar yang senantiasa menjadi pengingat dan motivasi penulis.

12. Sahabat – sahabat dari kecil Amir Rudi Lubis, Zulham Efendi Tanjung, Jaka Syahputra. Yang selalu memberi semangat dalam mengerjakan skripsi

13. Dan semua pihak yang telah membantu dan tidak dapat disebutkan satu per satu.

Semoga semua kebaikan, bantuan, perhatian, serta dukungan yang telah diberikan kepada penulis mendapatkan pahala yang melimpah dari Allah SWT.

Medan, …...2018

Penulis

(7)

ABSTRAK

Penelitian ini dilakukan dengan maksud dan tujuan untuk menganalisis perbandingan algoritma Huffman Code dan algoritma Fibonacci Code dalam kompresi file audio yang berekstensi *.mp3.dengan parameter perbandigan Ratio of Compression, Compression Ratio, dan juga Space Savings. Kompresi dilakukan agar memperkecilnya ukuran bit file audio tersebut. Karena jika ukuran file audio yang besar tidak di kompresi, akan terjadi kelambatan pada saat pengiriman data. Dan juga dapat memenuhi kapasitas dari suatu memori penyimpanan.Maka dengan adanya sistem kompresi ini, diharapkan dapat menggulangi masalah yang ada di masyarakat.Pada algoritma kompresi yang digunakan, keduanya memiliki jenis algoritma kompresi lossless.Merupakan jenis kompresi yang dapat didekompresi.Dan setelah dilakukan pengujian sistem, maka dapat hasil dari perbandingan kedua algoritma tersebut. Bahwa algoritma Hufmman Code lebih baik dibandingkan dengan algoritma Fibonacci Code Berdasarkan ukuran bit file audio setelah dikompresi. Dan mendapatkan hasli bahwa algoritma Fibonacci Code tidak selalu memperkecil bit file audio setelah dikompresi karena skema pengerjaannya.

Kata Kunci DAA, Kompresi, File Audio, mp3, Huffman Code, Fibonacci Code, Lossless.

(8)

ABSTRACT

This research was conducted with the aim to analyze Huffman Code algorithm and Fibonacci Code algorithm in audio compression file with extension * .mp3. with the parameters of the Compression Ratio ratio, Compression Ratio, and also Space Savings. Compression is done to minimize the bit size of the audio file. Because if the size of a large audio file is not in compression, there will be slowness when sending data. And also can receive capacity from memory storage. So with the existence of this measurement system, it is expected to use the problems in society. In the existing algorithm, the lossless algorithm is used. It is a type of compression that can be decompressed. And after the payment system, it can produce the results of both algorithms. Hufmman algorithm Good code with Fibonacci Code algorithm based on bit size of audio file after compressed. And get the hasli that the Fibonacci Code algorithm does not always affect the audio file after it is compressed because of the process.

Kata Kunci Compression, Audio File, mp3, Huffman Code, Fibonacci Code, Lossless.

(9)

Daftar Isi

PERSETUJUAN ... iii

PERNYATAAN ... iv

UCAPAN TERIMA KASIH ... v

ABSTRAK ... vii

ABSTRACT... viii

Daftar Isi ... ix

BAB I ... 1

PENDAHULUAN ... 1

1.1.Latar Belakang ...1

1.2.Rumusan Masalah ...2

1.3.Tujuan Penelitian ...3

1.4.Batasan Penelitian ...3

1.5.Manfaat Penelitian ...3

1.6.Metodologi Penelitian ...3

1.7.Sistematika Penulisan ...4

BAB II ... 6

LANDASAN TEORI ... 6

2.1. Kompresi ...6

2.1.1 Definisi Kompresi ...6

2.1.2 Jenis Kompresi Data ...7

Gambar 2.1 Perbedaan Losseless dan Lossy ... 7

2.2 File Audio ...8

2.2.1 Penjelasan File Audio ...8

2.2.2 Jenis-Jenis file Audio ...8

2.3. Algoritma ...10

2.3.1. Pengertian Algoritma ...10

2.3.2. Algoritma Huffman Code ...10

2.3.2.1 Kerja Huffman Code ...12

Tabel 2. 1. Data awal ... 12

Tabel 2. 2. Hasil akhir kompresi dengan algoritma Huffman Code ... 18

Tabel 2. 3. dua belas Fibonacci Codes ... 19

2.3.3.1 Generalisasi Fibonnacci Code...20

2.4.3.2 Contoh konsep dasar perhitungan Algoritma Fibonacci Code ...20

Tabel 2. 3. Data awal kompresi dengan algoritma Fibonacci Code... 20

(10)

Tabel 2. 4. Hasil akhir kompresi dengan algoritma Fibonacci Code ... 22

2.4. Parameter Analisis Kompresi ...22

2.5. Penelitian yang Relevan ...23

BAB III ... 25

ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM ... 25

3.1 Analisis Sistem ...25

3.1.1 Analisis Masalah ...25

Gambar 3.1 Diagram Ishikawa ... 26

3.1.2 Analisis Kebutuhan ...26

3.1.2.1 Kebutuhan Fungsional ...26

3.1.2.2 Kebutuhan Nonfungsional ...27

3.1.3 Pemodelan Sistem ...27

3.1.3.1 Use Case Diagram...27

Gambar 3.2 Use Case Diagram pada sistem. ... 28

3.1.3.2 Activity Diagram Pada Proses Kompressi Huffman Code ...28

Gambar 3.3 Activity Diagram proses kompresi Huffman Code. ... 29

3.1.3.3 Activity Diagram Pada Proses Kompressi Fibonacci Code ...30

Gambar 3.4 Activity Diagram proses kompresi Fibonacci Code ... 30

3.1.3.4 Sequence Diagram ...31

Gambar 3.5 Sequence diagram proses kompresi Huffman Code ... 31

Gambar 3.6 Sequence diagram proses kompresi Fibonacci Code ... 32

3.2 Analisis Proses ...32

3.3 Perancangan Sistem ...33

3.3.1 Diagram Umum ...33

Gambar 3.7 Diagram Umum ... 33

3.3.2. Perancangan Flowchart ...34

3.3.2.1. Flowchart Sistem Aplikasi ...34

Gambar 3.8 Flowchart sistem aplikasi secara umum. ... 34

3.3.2.2. Flowchart Algoritma Huffman Code ...35

Gambar 3.9 Flowchart algoritma Huffman Code ... 35

3.3.2.3. Flwochart Algoritma Fibonacci Code ...36

Gambar 3.10 Flowchart algoritma Fibonacci Code ... 36

3.3.3. Perancangan Interface ...37

3.3.3.1. Form Beranda ...37

Gambar 3.11 Perancangan Interface Halaman Beranda. ... 37

3.3.3.2. Form Kompresi Fibonacci ...38

(11)

Gambar 3.12 Form kompresi pada system... 38

3.3.3.3. Form Dekompresi Fibonacci...39

Gambar 3.13 Form dekompresi pada sistem ... 40

3.3.3.4. Form Kompresi Huffman ...41

Gambar 3.14 Form Kompresi Huffman pada sistem ... 41

3.3.3.5. Form Dekompresi Huffman...43

Gambar 3.15 Form Dekompresi Huffman pada system ... 43

3.3.3.6. Form Bantuan ...44

Gambar 3.16 Form Bantuan pada system ... 44

3.3.3.7. Form Tentang ...45

Gambar 3.17 Form Tentang pada system ... 45

BAB 4 ... 47

IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN SISTEM ... 47

4.1. Implementasi Sistem ...47

4.1.1. Halaman Beranda...47

Gambar 4.1 Halaman Beranda ... 47

4.1.2. Halaman Fibonacci...48

4.1.2.1. Halaman Kompresi Fibonacci ...48

Gambar 4.2 Halaman Kompresi Fibonacci ... 48

4.1.2.2. Halaman Dekompresi Fibonacci ...49

Gambar 4.3 Halaman Dekompresi Fibonacci ... 49

4.1.3.1. Halaman Kompresi Huffman ...50

Gambar 4.4 Halaman Kompresi Huffman ... 50

4.1.3.2. Halaman Dekompresi Huffman...51

Gambar 4.5 Halaman Dekompresi Huffman ... 51

4.1.4. Halaman Tentang ...51

Gambar 4.6 Halaman Tentang ... 52

4.1.5. Halaman Bantuan ...52

Gambar 4.7 Halaman Bantuan ... 53

4.2 Pengujian Sistem ...53

4.2.1. Pengujian Kompresi Fibonacci...54

Gambar 4.8 Hasil Proses Kompresi Fibonacci ... 54

4.2.2. Pengujian Dekompresi Fibonacci ...55

Gambar 4.9 Hasil Dekompresi Fibonacci ... 55

4.2.3. Pengujian Kompresi Huffman...55

(12)

Gambar 4.10 Hasil Kompresi Huffman ... 56

4.2.4. Pengujian Dekompresi Huffman ...56

Gambar 4.11 Hasil Dekompresi Huffman ... 57

4.2.5. Pengujian Parameter Perbandingan ...57

4.2.5.1. Ratio Compression (RC) ...57

4.2.5.2. Compression Ratio (CR) ...58

4.2.5.3. Space Savings (SS) ...59

4.2.6. Grafik Perbandingan Kompresi ...60

Gambar 4.12 Grafik perbandingan Kompresi ... 60

Gambar 4.13 Grafik Ukuran Bit Setelah Dikompresi. ... 61

Gambar 4.14 Grafik perbandingan waktu kompresi ... 61

Gambar 4.15 Grafik Waktu Dekompresi ... 62

4.2.7. Kompleksitas Algoritma ...62

4.2.7.1. Kompleksitas Kompresi ...63

Tabel 4.1 Kompleksitas Kompresi algoritma Fibonacci ... 64

Tabel 4.2 Kompleksitas Dekompresi algoritma Fibonacci ... 65

Tabel 4.3 Kompleksitas Kompresi algoritma Huffman ... 66

Tabel 4.4 Kompleksitas Dekompresi algoritma Huffman ... 67

BAB 5 ... 69

KESIMPULAN DAN SARAN... 69

5.1. Kesimpulan ...69

5.2. Saran ...69

Daftar Pustaka ... 71 LISTING PROGRAM... A-1 1. Kompresi Fibonacci ... A-1 2. Dekompresi Fibonacci... A-3 3. Kompresi Huffman ... A-5 4. Dekompresi Huffman ... A-7 DAFTAR RIWAYAT HIDUP CURRICULUM VITAE...B-1

(13)

BAB I PENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang

File audio merupakan salah satu file multimedia yang sangat berkembang pesat. terutama pada industri musik yang semakin maju akibat perkembangan teknologi yang membuat banyak sekali ekstensi file audio yang berukuran besar. yang mana dalam penelitian ini menggunakan file audio berekstensi mp3. untuk itu diperlukan adanya aplikasi kompresi file audio untuk memperkecil atau mengurangi ukuran file audio. Semakin kecil ukuran file audio maka akan semakin mengurangi delay time pada pengiriman data sehingga pengiriman data akan lebih cepat. selain mempercepat pengiriman data, aplikasi ini juga dapat mengefesiensikan salah satu ruang penyimpanan. Aplikasi ini dikembangkan pada sistem operasi yang berbasis desktop dengan menggunakan aplikasi C#. Dan pada aplikasi ini juga terdapat dua metode dengan algoritma yang berbeda yang nantinya dapat dibandingkan metode dengan algoritma yang manakah yang dapat mengkompresi file audio lebih baik. Dan bidang ilmu yang digunakan dalam penilitian ini merupakan desain dan analisis algritma.

Dalam penelitian terdahulu yang disusun oleh Whydia Nanda Sari yang berjudul Kompresi File Audio Wav Menggunakan Algoritma Huffman, mengatakan bahwa algoritma Huffman sebenarnya merupakan algoritma kompresi yang dapat diterapkan pada semua jenis baik untuk file biner maupun file teks. Algoritma ini efektif jika terdapat banyak redundancy data atau perulangan data yang sama pada file.

Pada algoritma ini, kompresi file audio dilakukan pada data sampel audio yang dedundancy.

Desain dan analisis algoritma merupakan bidang ilmu yang mempelajari karakteristik dan performa suatu algoritma dalam menyelesaikan suatu masalah. Yang mana di dalam penelitian ini bermaksud untuk mempelajari dua algoritma yang digunakan dalam mengkompresi file audio.

Kompresi merupakan pengurangan suatu volume karna adanya daya yang diberikan, yang mana dalam penelitian ini yaitu memperkecil ukuran suatu file audio dengan dua metode algoritma. Yaitu algoritma Huffman Code dengan algoritma Fibonacci Code.

(14)

Algoritma Huffman merupakan algoritma yang paling terkenal untuk mengompres data. Terdapat tiga fase dalam menggunakan algoritma Huffman untuk mengompres sebuah data, pertama adalah fase pembentukan pohon Huffman, kedua adalah fase encoding dan ketiga fase decoding. Prinsip yang digunakan oleh algoritma Huffman adalah karakter yang sering muncul di-encoding dengan rangkaian bit yang pendek dan karakter yang jarang muncul di-encoding dengan rangkaian bit yang lebih panjang. Teknik kompresi algoritma Huffman mampu memberikan penghematan pemakaian memori sampai 30% (Putra, 2010).

Dalam kompresi ini juga menggunakan Algoritma Fibonacci Code.

Mekanisme deret fibonnaci diterapkan dalam algoritma ini. Algoritma ini ditemukan seorang matematikawan yang berasal dari italia. Sekarang deret Fibonacci adalah salah satu objek matematika terkenal. Bilangan Fibonacci didefinisikan sebagai barisan bilangan yang suku-sukunya merupakan penjumlahan dua suku sebelumnya.

1.2.Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang diatas dimana file audio saat ini sangat berkembang, semakin baik audio yang dihasilkan maka semakin besar juga ukuran file audio terebut. Maka rumusan masalah dalam penelitia ini bagaimana cara menanggualngi ukuran file audio yang besar sehingga menjadi kecil dan mempermudah pada saat pengiriman data. Yang mana dalam penelitian ini dengan cara mengkompresi file audio tersebut dengan algoritma Huffman Code dan algoritma Fibonacci Code.

(15)

1.3.Tujuan Penelitian

Tujuan Penelitian ini ialah untuk memperkecil ukuran file audio dan membandingkan dua algoritma yang digunakan dalam kompresi audio, algoritma manakah yang lebih baik dalam melakukan kompresi audio.

1.4.Batasan Penelitian

Batasan masalah pada penelitian ini antara lain adalah : 1. Fileaudio yang digunakan berekstensi .mp3.

2. Bahasa pemrograman yang dipakai yaitu C#.

3. Menghitung Parameter perbandingannilai Compression Ratio (CR), Ratio of Compression (RC), Space Savings (SS) dan Menghitung kompleksitas (Θ)

1.5.Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian ini sebagai berikut:

1. Penelitian ini diharapkan peneliti mampu membuat aplikasi guna untuk memudahkan kepada masyarakat dalam memperkecil ukuran file audio setelah dikompresi.

2. Dengan mengimplementasikan ini diharapkan mempercepat ketika masyarakat sedang melakukan pengiriman data dan menjadi referensi untuk penelitian selanjutnya di bidang desain dan analisis algoritma.

1.6.Metodologi Penelitian

Metode penelitian yang dilakukan dalam penelitian ini adalah:

1. Studi Pustaka

Pada tahap ini penelitian dimulai dengan mencari referensi yang di dapat dari jurnal, buku, artikel ilmiah, dan makalah dari berbagai sumber yang berhubungan dengan desain analisis dan algoritma, kompresi, algoritma Huffman Code dan algoritma Fibonacci Code.

2. Analisa dan Perancangan

Pada tahap ini penulis melakukan analisis terhadap berbagai kebutuhan dalam penelitian yang dicapai dari implementasi kompresi dengan algoritmaHuffman Code dan algoritma Fibonacci Code dan segera melakukan perancangan diagram alir (flowchart), UML, dan diagram ishikawa.

(16)

3. Implementasi Sistem

Pada tahap ini akan dilakukan pengkodean (coding) dalam bahasa pemrograman C#

4. Pengujian Sistem

Pada tahap ini, sistem yang telah dibangun akan dilakukan pengujian.

5. Dokumentasi

Pada tahap ini dilakukan pembuatan laporan dari hasil analisa dan perancangan sistem dalam format penulisian berbentuk skripsi.

1.7.Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan skripsi ini terdiri dari beberapa bagian utama, yaitu:

BAB I PENDAHULUAN

Bab ini berisi latar belakang pemilihan judul skripsi "Perbandingan Algoritma Huffman Code dan Algoritma fibonacci Code Dalam Kompresi File Audio dengan Berbasis Desktop", rumusan masalah, tujuan penelitian, batasan penelitian, manfaat penelitian, metodologi penelitian.

BAB II LANDASAN TEORI

Bab ini menjelaskan tentang kompresi, file audio,algoritma kompresi, teori dan dasar-dasar perhitungan serta contoh perhitungan kompresi dalam algoritma Huffman Code dan algoritma Fibonacci Code, penelitian yang relavan.

BAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN

Bab ini berisi analisis terhadap masalah penelitian dan perancangan sistem yang akan dibangun sebagai solusi permasalahan tersebut.

BAB IV IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN

Bab ini berisi implementasi perbandingankompresi file audio dengan algoritma Huffman Code dan Fibonacci Code, selanjutnya pengujian terhadap sistem yang telah dibangun dengan sampel file audio*.mp3 serta pembahasan hasil pengujian dan analisisnya.

(17)

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini memuat kesimpulan dari uraian penjelasan bab-bab sebelumnya dan saran berdasarkan hasil pengujian yang diharapkan dapat bermanfaat untuk pengembangan sistem selanjutnya.

(18)

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1. Kompresi

Pada dasarnya semua data itu merupakan rangkaian bit0 dan 1. Yang membedakan antara suatu data tertentu dengan data yang lain adalah ukuran dari rangkaian bit dan bagaimana 0 dan 1 itu ditempatkan dalam rangkaian bit tersebut.

Misalnya data berupa audio, dalam data audio suatu rangkaian bit tertentu mewakili satu nada. Semakin kompleks suatu data, ukuran rangkaian bit yang diperlukan semakin panjang, dengan demikian ukuran keseluruhan data juga semakin besar.

Dalam penyimpanan dan pengiriman data (transmisi), selain isi dari data tersebut parameter yang tidak kalah pentingnya adalah ukurannya (size).Sering kali data yang disimpan dalam suatu media penyimpanan berukuran sangat besar sehingga memerlukan tempat yang lebih banyak dan tidak efisien. Apalagi bila data tersebut akan dikirim, semakin besar ukurannya, waktu yang diperlukan untuk pengiriman akan lebih lama. Untuk itu, diperlukan kompresi data (data compression) untuk memperkecil ukuran suatu data tanpa merubah isi atau informasi yang terkandung dalam data tersebut (Munir, 2004).

Kompresi file audio bertujuan untuk memperkecil suatu byte dari file tersebut.

Dan data yang telah dikompresi dapat juga dikembalikan ke bentuk data semula yang disebut dekompresi. Dimana hal tersebut tergantung pada suatu aplikasi atau software yang mendukung kompresi tersebut. Dan untuk dapat melakukan kompresi dan dekompresi antara pengirim dan penerima file, maka pengirim dan penerima harus menggunakan suatu aplikasi kompresi dengan konsep dan algoritma yang sama.

2.1.1 Definisi Kompresi

Kompresi file audio adalah proses untuk meminimalisasi jumlah bit dari suatu file audio, sehingga ukuran data file audio tersebut menjadi lebih kecil dengan tujuan untuk mengurangi redudansi dari data-data yang terdapat dalam file audio sehingga dapat disimpan atau ditransmisikan secara efisien. Kebutuhan terhadap kompresi data dipengaruhi oleh dua alasan, yaitu kecenderungan manusia untuk mengumpulkan data dan kebutuhan terhadap proses transfer data yang cepat. Karena itu metode-metode untuk mengkompresi data semakin berkembang (Salomon, 2004).

(19)

2.1.2 Jenis Kompresi Data

Kompresi data dibagi menjadi dua kategori yaitu lossless dan lossy. Berikut penjelasannya:

1. Kompresi data lossless.

Dalam Lossless compresion, integritas data sangat terjaga karena algoritma kompresidan 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. 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 (Munir, 2004).

2. Kompresi data bersifat lossy.

Kompresi Lossless memiliki batasan pada jumlah kompresi.Namun, dalam beberapasituasi, kita bisa mengorbankan akurasi untuk meningkatkan tingkat kompresi.Meskipun kita tidak mampu kehilangan informasi dalam kompresi teks, kita biasmembelinya ketika kita mengompresi gambar, video, dan audio.

Misalnya,penglihatan manusia tidak dapat mendeteksi beberapa distorsi kecil yang dapat hasildari kompresi lossy dari suatu gambar (Munir, 2004).

Gambar 2.1 Perbedaan Losseless dan Lossy

(20)

2.2 File Audio

2.2.1 Penjelasan File Audio

Suara yang kita dengar sehari-hari adalah merupakan gelombang analog.Gelombang ini berasal dari tekanan udara yang ada di sekeliling kita, yang dapat kita dengar dengan bantuan gendang telinga.Gendang telinga ini bergetar, dan getaran ini dikirim dan diterjemahkan menjadi informasi suara yang dikirimkan ke otak, sehingga kita dapat mendengarkan suara.Suara yang kita hasilkan sewaktu berbicara berbentuk tekanan suara yang dihasilkan oleh pita suara. Pita suara ini akan bergetar, dan getaran ini menyebabkan perubahan tekanan udara, sehingga kita dapat mengeluarkan suara (Binanto, 2010).

Audio adalah Suara/bunyi yang dihasilkan oleh getaran suatu benda.Agar dapat tertangkap telinga manusia, getaran tersebut harus cukup kuat yaitu minimal 20 kali per detik. Jika kurang dari jumlah itu, telinga manusia tidak akan mendengarnya sebagai suatu bunyi.

Dan di dalam dunia komputer, komputer hanya bisa mengenal sinyal yang berbentuk digital. Yang dimaksud yaitu sinyal yang diterjemahkan dalam bit 0 dan 1.

Sinyal ini sekitar 5 volt bagi it 1 dan mendekati 0 volt bagi bit 0. Ini menjadi kumpulan bit-bit dan menterjemahkan bit-bit tersebut menjadi sebuah informasi yang bernilai.

Cara untuk memasukkan suara analog ini sehingga dapat dimanipulasi oleh peralatan elektronik adalah transducer.Dalam hal ini, transducer adalah istilah untuk menyebut sebuah peralatan yang dapat mengubah tekanan udara (yang kita dengar sebagai suara) ke dalam tegangan elektrik yang dapat dimengerti oleh perangkat elektronik, serta sebaliknya.Contoh transducer adalah mikrofon dan speaker.Mikrofon dapat mengubah tekanan udara menjadi tegangan elektrik, sementara speaker melakukan pekerjaan sebaliknya (Binanto, 2010).

2.2.2 Jenis-Jenis file Audio

Ada beberapa jenis file audio dan masing-masing file audio memiliki suatu karakteristik yang berbeda-beda. Jenis-jenis file audio tersebut yaitu:

1. File audio yang berektensi *.wav

WAV adalah format audio standar Microsoft dan IBM untuk personal computer (PC) biasanya menggunakan coding PCM (Pulse Code Modulation). WAV adalah

(21)

data tidak terkompres sehingga seluruh sampel audio disimpan semuanya di harddisk.

Software yang dapat menciptakan WAV dari analog sound misalnya adalah Windows Sound Recorder. File audio ini jarang sekali digunakan di internet karena ukurannya yang relatif besar dengan batasan maksimal untuk file WAV adalah 2 GB (Nugroho, A. S & Wirayuda, 2013).

Kelebihan:

- WAV biasanya menggunakan coding PCM (Pulse Code Modulation). Dengan cara ini, ditail tidak hilang ketika audio analog didigitalkan dan disimpan. Ini membuat format WAV (menggunakan PCM) menjadi pilihan untuk mengedit audio kualitas yang baik.

- Software yang dapat menciptakan WAV dari analog sound misalnya yaitu windows sound recorder.

- WAV adalah data yang tidak terkompres sehingga seluruh sampel audio disimpan semuanya di harddisk.

Kekurangan:

- Maksimal ukuran file WAV adalah 2GB.

2. File Audio MP3

MPEG (Moving Picture Expert Group)-1 audio layer III atau yang lebih dikenal dengan mp3, adalah salah satu dari pengkodean dalam digital audio dan juga merupakan format kompresi audio yang memiliki sifat “menghilangkan”. Istilah menghilangkan yang dimaksud adalah kompresi audio ke dalam format MP3 menghilangkan aspek-aspek yang tidak signifikan pada pendengaran manusia untuk mengurangi besarnya file audio (Ruckert, 2005).

Kompresi yang dilakukan oleh mp3 seperti yang telah disebutkan diatas, tidak mempertahankan bentuk asli dari sinyal input. Melainkan yang dilakukan adalah menghilangkan suara-suara yang keberadaannya kurang atau tidak signifikan bagi sistem pendengaran manusia. Proses yang dilakukan adalah menggunakan model dari sistem pendengaran manusia dan menentukan bagian yang terdengar bagi sistem pendengaran manusia. Setelah itu sinyal input yang memiliki domain waktu dibagi menjadi blok-blok dan ditransformasi menjadi domain frekuensi. Kemudian model dari sistem pendengaran manusia dibandingkan dengan sinyal input dan dilakukan proses penyaringan yang menghasilkan sinyal dengan range frekuensi yang signifikan

(22)

bagi sistem pendengaran manusia. Proses diatas adalah proses konvolusi dua sinyal yaitu sinyal input dan sinyal model sistem pendengaran manusia.

Langkah terakhir adalah kuantisasi data, dimana data yang terkumpul setelah penyaringan akan dikumpulkan menjadi satu keluaran dan dilakukan pengkodean dengan hasil akhir file dengan format mp3. Kepopuleran dari mp3 yang sampai saat ini belum tersaingi disebabkan oleh beberapa hal. Pertama mp3 dapat didistribusikan dengan mudah dan hampir tanpa biaya, walaupun sebenarnya hak paten dari mp3 telah dimiliki dan penyebaran mp3 seharusnya dikenai biaya. Walaupun begitu, pemilik hak paten dari mp3 telah memberikan pernyataan bahwa penggunaan mp3 untuk keperluan perorangan tidak dikenai biaya. Keuntungan lainnya adalah kemudahaan akses mp3, dimana banyak software yang dapat menghasilkan file mp3.

Kelebihan :

- Mendekati kualitas CD stereo dengan 16 bit Kekurangan :

- Bit rate terbatas

- Sudah terkompresi sedikit, maka kualitas file jadi sedikit lebih berkurang

2.3. Algoritma

2.3.1. Pengertian Algoritma

Beberapa definisi algoritma (Suarga, 2012), adalah sebagai berikut.

1. Teknik penyusunan langkah-langkah penyelesaian masalah dalam bentuk kalimatdengan 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 datainput menjadi output yang berupa informasi.

Berikut adalah penjelasan algoritma yang digunakan pada penelitian kompresi file audio.

2.3.2. Algoritma Huffman Code

Algoritma Huffman adalah salah satu algoritma kompresi tertua yang disusun oleh David Huffman pada tahun 1952. Algoritma tersebut digunakan untuk membuat kompresi jenis lossless compression, yaitu pemampatan data dimana tidak satu byte

(23)

pun hilang sehingga data tersebut utuh dan disimpan sesuai dengan aslinya. Pada dasarnya, algoritma Huffman ini bekerja seperti mesin sandi morse, dia membentuk suatu kode dari suatu karakter. Sehingga karakter tersebut memiliki rangkaian bit yang lebih pendek dibandingkan sebelumnya (Rajagukguk, 2014).

Algoritma kompresi Huffman dinamakan sesjuai dengan nama penemunya yaitu David Huffman, seorang profesor di MIT (Massachusets Instuate of Technology). Kompresi Huffman merupakan algoritma kompresi lossless dan ideal untuk mengompresi r=teks atau file program. Ini yang menyebabkan mengapa algoritma ini banyak dipakai dalam program kompresi (Wibowo, 2012).

Algoritma Huffman Termasuk Kompresi Lossless. Yang artinya bahwa kompresi dilakukan tanpa terjadinya kehilangan informasi dimana pada proses dekompresi menghasilkan file data yang sebenarnya (Sayood, 2003). Kelebihan algoritma ini terletak pada kebanyakan file data yang mengandung redudansi.

Huffman menemukan cara untuk memanfaatkan redudansi pada suatu file sehingga mengecilkan ukjuran file tanpa kehilangan informasi yang di dalamnya (Ginting, Andreni, 2012).

Algoritma Huffman menggunakan prinsip pengkodean yang mirip dengan kode Morse, yaitu tiap karakter yang sering muncul dikodekan hanya dengan rangkaian beberapa bit, dimana karakter yang sering muncul dikodekan dengan rangkaian bit yang lebih pendek. Dengan cara tersebut dapat mengurangi ukuran file secara signifikan karena representasi konvensional dari karakter menggunakan panjang yang sama untuk setiap karakter, sehingga menghabiskan banyak tempat (Munir, 2004).

Adapun tahapan dari algoritma Huffman adalah yang pertama membuat sebuah pohon berupa simpul daun dan anak-anaknya yang memiliki probabilitas dari seringnya munculnya karakter. Proses kedua adalah proses encoding, dari pohon tersebut, tiap karakternya akan memiliki identitas berupa bilangan biner untuk disimpan pada memori. Proses pembentukan dari karakter menjadi biner inilah yang odisebut dengan proses encoding. Untuk lebih jelasnya bagaimana encoding itu akan diperjelas ketika pohon telah dibuat. Proses ketiga yaitu proses decoding adalah proses kebalikan dari encoding, yaitu mengembalikan dari angaka-angka biner yang pendek diubah lagi menjadi karakter yang panjang lagi dan tanpa ada kehilangan data dari data asli.

(24)

2.3.2.1 Kerja Huffman Code

• Buat daftar probabilitas kemunculan setiap simbol.

• Urutkan daftar dari yang paling banyak atau sering keluar.

• Lalu gabungkan masing-masing 2 simbol dimulai dari simbol yang paling

sedikit atau jarang muncul sampai simbol yang paling sering muncul. Yang akhirnya akan terbentuk sebuah akar yang bercabang-cabang.

• Setelah berhasil membuat akar pohon. Lalu berikan nilai bit 1 di setiap cabang akar yang berada di sebelah kanan dan berikan nilai 0 di setiap cabang akar yangberada di sebelah kiri.

• Lalu baca bit dari setiap simbol yang ingin dicari.

Contoh konsep dasar perhitungan Algoritma Huffman Code : Simbol = RIDHOANGGARALUBIS

Simbol A G I R B D H L N O S U

TOTAL

Frekuensi 3 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1

Bit 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8

Bit x Frekuensi 24 16 16 16 8 8 8 8 8 8 8 8 136

Tabel 2. 1. Data awal

Akar pohon

- Level 1

Akarkan yang paling sedikit muncul dimulai dari abjad yang duluan. Karena D dan B bernilai masing- masing 1.

D B

(25)

- Level 1

Lanjutkan ke yang paling Sedikit setelahnya. Karena L dan H bernilai masing- masing 1.

- Level 1

lanjutkan seperti akar sebelumnya. Karena O dan N bernilai masing- masing 1.

- Level 1

Masih level 1 sama seperti yang di atas. Karena U dan S bernilai masing- masing 1.

- Level 1

Ditahap ini masih level 1 tetapi dengan nilai yg lebih sering muncul. Karena I dan G bernilai masing-masing 1.

- Level 1

Tahap ini sama seperti tahap Sebelumnya. Karena

S dan U bernilai masing- masing 1.

L H

O N

U S

I G

S U

(26)

- Level 2

Lalu selanjutnya pada tahap ini digabungkan akar yang bernilai paling kecil.

Nilai DB dan R sama- Sama bernilai 2.

- Level 2

Nah tahap ini juga menggabungkan nilai akar yang sama-sama kecil.

karna nilai ON dan LH sama- sama bernilai 2.

- Level 2

Tahap ini akar US yang bernilai 2 Setelah digabungkan. digabungkan dengan simbol A yang bernilai 3.

Karna US dan A ditahap ini merupakan nilai terkecil.

R

D B

H

O N L

U S

A

(27)

- Level 3

Tahap ini DBR yang bernilai 4 Digabungkan menjadi akar dengan IG yang bernilai 4 juga.

R

D B

I G

(28)

- Level 3

Pada tahap ini akar sudah menjadi lebih besar karna banyak terjadi penggabungan akar. Ditahap ini menggabungkan.

A bernilai 5.

ONLH bernilai 4.

Akar tersebut digabungkan karena ditahap ini simbol akar tersebut yang bernilai paling terkecil.

O N L H

S U

A

(29)

- Level 4

Level 4 merupakan tahap terakhir pada kompresi simbol RIDHOANGGARALUBIS.

Pada tahap ini menggabungkan semua akar yang telah dibentuk secara satu-persatu tadi. Maka terbentuklah akar pohon yang lebih besar dari tahap-tahap sebelumnya.

Lalu level ini setelah terbentuk pohon akhir, maka berikan bit 1 pada cabang akar yang sebelah kanan dan berikan bit 0 pada cabang akar yang berada disebelah kiri.

0

1

1 0

0 1

0 1 0 1 1

0 1 0 1 0 1 0 1

R

D B

I G

O N L H

S U

A

(30)

Maka bit akhir yang dihasilkan dari akar tersebut yaitu.

Simbol Frekuensi Bit Akhir Jumlah Bit Bit x Frekuensi

A 3 000 3 9

G 2 110 3 6

I 2 111 3 6

R 2 101 3 6

B 1 1001 4 4

D 1 1000 4 4

H 1 0111 4 4

L 1 0110 4 4

N 1 0101 4 4

O 1 0100 4 4

S 1 0011 4 4

U 1 0010 4 4

TOTAL 59

Tabel 2. 2. Hasil akhir kompresi dengan algoritma Huffman Code

2.3.3. Algoritma Fibonacci code

Leonardo Pisano Fibonacci adalah seorang ahli matematika Italia, Dia dianggap sebagai Matematikawan terbesar dari abad Pertengahan, Dia berperan penting dalam menghidupkan kembali matematika kuno.Dalam bukunya yang berjudul Liber Abaci, memperkenalkan Eropa dengan notasi Hindu-Arab untuk bilangan (Salomon, 2007).

Leonardo lahir di Pisa sekitar tahun 1170 dan wafat pada tahun 1250 di Pisa, Italia. Dia menulis teks matematika, antara lain memperkenalkan Eropa dengan notasi Hindu – Arab untuk bilangan. Meskipun buku-bukunya harus ditulis dengan tangan, tetapi teks tentang matematika beredar luas (Suzyanna, 2011).

Sekarang deret Fibonacci adalah salah satu objek matematika terkenal.

Bilangan Fibonacci didefinisikan sebagai barisan bilangan yang suku-sukunya merupakan penjumlahan 2 suku sebelumnya. Bilangan Fibonacci dapat ditunjukkan sebagai barisan bilangan:

(31)

0,1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,144,233,…

Fibonacci Code, berkaitan erat dengan representasi Fibonacci dari bilangan bulat, kode Fibonacci dari bilangan bulat positif n adalah Fibonacci yang merepresentasikan n dengan tambahan 1 ditambahkan ke ujung kanan. Dengan demikina, Fibonacci kode 5 adalah 0001|1 dan bahwa dari 33 adalah 101010|1.Hal ini jelas bahwa kode tersebut berakhir dengan sepasang 11.

1 11

2 011

3 0011

4 1011

5 00011

6 10011

7 01011

8 000011

9 100011

10 010011

11 001011

12 101011

Tabel 2. 3. dua belas Fibonacci Codes

Decoding , loncatan bit dari kode 11, kemudian ganti 11 dengan 1. Perkalian bit diabaikan oleh angka …..,13, 8, 5, 3, 2, 1 (angka Fibonacci) dan penambahan produk. Jelas tidak perlu melakukan perkalian, hanya menggunakan 1 bit untuk memilih angka Fibonacci yang tepat dan menambahkannya.

Kode Fibonacci sangat panjang, tetapi memiliki keuntungan sehingga menjadi lebih kuat dari kebanyakn variable length code.Perubahan sebuah bit dalam Fibonacci Code dapat diganti oleh sepasang bit berurutan dari 01 atau 10 hingga 11 atau dari 11 ke 10 atau 10. Dalam kasus yang pertama, kode dapat dibaca sebagai dua kode, sedangkan dalam kasus terakhir, dua kode akan diterjemahkan sebagai kode tunggal.

(32)

2.3.3.1 Generalisasi Fibonnacci Code

Para Penulis mengatakan bahwa Fibonacci Code mudah untuk proses encode (kompresi) decode (dekompresi) dan dapat digunakan untuk bilangan bulat.

Langkah Fibonacci F(m) n didefenisikan sebagai berikut :

Angka Fibonacci yang umum dapat berfungsi sebagai dasar sistem penomoran. Setiap bilangan bulat N positif dapat direpresentasikan sebagai jumlah dari beberapa yang berbeda. Pada langkah Fibonacci F(m) ini tidak mengandung m berturut-turut 1.

Kedua kode Fibonacci umum di usulkan oleh Apostolico dan Fraenkel adalah pola kode ( P- Kode) dan juga universal dan lengkap. Sebuah P-kode adalah seperangkat codeword yang akhirnya dengan pola yang sama P ( pola akhiran).

2.4.3.2 Contoh konsep dasar perhitungan Algoritma Fibonacci Code

Simbol kasus = RIDHOANGGARALUBIS

Simbol Frekuensi Bit Awal Jumlah Bit Bit x Frekuensi

A 3 01000001 8 24

G 2 01000111 8 16

I 2 01001001 8 16

R 2 01010010 8 16

B 1 01000010 8 8

D 1 01000100 8 8

H 1 01001000 8 8

L 1 01011000 8 8

N 1 01001110 8 8

O 1 01001111 8 8

S 1 01010011 8 8

U 1 01010101 8 8

TOTAL 136

Tabel 2. 3. Data awal kompresi dengan algoritma Fibonacci Code.

(33)

- Tahap 1

Cari simbol yang paling banyak muncul.

- Tahap 2

Lalu urutkan dari paling banyak muncul ke yang paling dikit muncul - Tahap 3

Selanjutnya ketahui dulu deret angka fibonacci. Seperti, 0,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,...

- Tahap 4

Berikan nilai dari 1 sampai seterusnya mulai dari simbol paling banyak ke simbol paling sedikit.

A = 3 > 1 = 11

G = 2 > 2 = 011

I = 2 > 3 = 0011

R = 2 > 4 = 1011

B = 1 > 5 = 00011

D = 1 > 6 = 10011

H = 1 > 7 = 01011

L = 1 > 8 = 000011

N = 1 > 9 = 100011

O = 1 > 10 = 010011 S = 1 > 11 = 001011 U = 1 > 12 = 101011

Jadi dapat diketahui bit setelah dikompresi dari simbol RIDHOANGGARALUBIS yaitu:

10110011 10011010 11010011 11100011 01101111 10111100 00111010 11000110 01100101 10000000

(34)

Simbol Frekuensi Bit Akhir Jumlah Bit Bit x Frekuensi

A 3 11 2 6

G 2 011 3 6

I 2 0011 4 8

R 2 1011 4 8

B 1 00011 5 5

D 1 10011 5 5

H 1 01011 5 5

L 1 000011 6 6

N 1 100011 6 6

O 1 010011 6 6

S 1 001011 6 6

U 1 101011 6 6

TOTAL 121

Tabel 2. 4. Hasil akhir kompresi dengan algoritma Fibonacci Code

2.4. Parameter Analisis Kompresi

Pada suatu teknik yang digunakan dalam kompresi data terdapat beberapa faktor atau variabel yang biasa digunakan untuk menganalisa kualitas dari suatu teknik kompresi data tersebut, yaituj:

1. Ratio of Compression (RC) (Salomon & Motta, 2010)

Ratio of Compression (Rc) adalah perbandingan antara ukuran data sebelum dikompresi dengan ukuran data setelah dikompresi.

𝑹𝑹𝑹𝑹 =𝒖𝒖𝒖𝒖𝒖𝒖𝒖𝒖𝒖𝒖𝒖𝒖 𝒅𝒅𝒖𝒖𝒅𝒅𝒖𝒖 𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔𝒖𝒖𝒔𝒔 𝒅𝒅𝒅𝒅𝒖𝒖𝒅𝒅𝒔𝒔𝒅𝒅𝒖𝒖𝒔𝒔𝒔𝒔𝒅𝒅 𝒖𝒖𝒖𝒖𝒖𝒖𝒖𝒖𝒖𝒖𝒖𝒖 𝒅𝒅𝒖𝒖𝒅𝒅𝒖𝒖 𝒔𝒔𝒔𝒔𝒅𝒅𝒔𝒔𝒔𝒔𝒖𝒖𝒔𝒔 𝒅𝒅𝒅𝒅𝒖𝒖𝒅𝒅𝒔𝒔𝒅𝒅𝒖𝒖𝒔𝒔𝒔𝒔𝒅𝒅

2. Compression Ratio (CR) (Salomon & Motta, 2010)

Compression Ratio (CR) adalah persentase besar data yang telah dikompresi, yang didapat dari hasil perbandingan antara ukuran data setelah dikompresi dengan ukuran data sebelum dikompresi.

(35)

𝐂𝐂𝐂𝐂 = 𝒖𝒖𝒖𝒖𝒖𝒖𝒖𝒖𝒖𝒖𝒖𝒖 𝒅𝒅𝒖𝒖𝒅𝒅𝒖𝒖 𝒔𝒔𝒔𝒔𝒅𝒅𝒔𝒔𝒔𝒔𝒖𝒖𝒔𝒔 𝒅𝒅𝒅𝒅𝒖𝒖𝒅𝒅𝒔𝒔𝒅𝒅𝒖𝒖𝒔𝒔𝒔𝒔𝒅𝒅

𝒖𝒖𝒖𝒖𝒖𝒖𝒖𝒖𝒖𝒖𝒖𝒖 𝒅𝒅𝒖𝒖𝒅𝒅𝒖𝒖 𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔𝒖𝒖𝒔𝒔 𝒅𝒅𝒅𝒅𝒖𝒖𝒅𝒅𝒔𝒔𝒅𝒅𝒔𝒔𝒔𝒔𝒅𝒅 𝑿𝑿 𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏𝟏%

3. Space Savings (SS)

Space Savings (SS) merupakan persentase isi antara data yang belum dikompresi dengan besar data yang telah dikompresi.

𝐂𝐂𝐂𝐂 = 𝟏𝟏 − 𝒖𝒖𝒖𝒖𝒖𝒖𝒖𝒖𝒖𝒖𝒖𝒖 𝒅𝒅𝒖𝒖𝒅𝒅𝒖𝒖 𝒔𝒔𝒔𝒔𝒅𝒅𝒔𝒔𝒔𝒔𝒖𝒖𝒔𝒔 𝒅𝒅𝒅𝒅𝒖𝒖𝒅𝒅𝒔𝒔𝒅𝒅𝒖𝒖𝒔𝒔𝒔𝒔𝒅𝒅 𝒖𝒖𝒖𝒖𝒖𝒖𝒖𝒖𝒖𝒖𝒖𝒖 𝒅𝒅𝒖𝒖𝒅𝒅𝒖𝒖 𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔𝒔𝒖𝒖𝒔𝒔 𝒅𝒅𝒅𝒅𝒖𝒖𝒅𝒅𝒔𝒔𝒅𝒅𝒔𝒔𝒔𝒔𝒅𝒅

2.5. Penelitian yang Relevan

Berikut ini beberapa penelitian yang terkait dengan algoritma Huffman Code dan algoritma Fibonacci Code :

1. Muhammad, 2014 dalam judul penelitiannya perancangan systempengamanan dan kompresi data teks dengan Fibonacci encoding dan algoritma Shannon- fano serta algoritma deflate. Dimana algoritma ini melakukan encoding dikompresi menggunakan algoritma Shannon-fano, lalu hasil kompresi menggunakan algoritma Shannon-fano dikompresi menggunakan algoritma deflate, hasil kompresi menggunakan algoritma deflate adalah hasil akhir proses pengamanan dan kompresi data.

2. Logistia, 2010 dalam judul penelitiannya kompresi teks menggunaka metode Huffman Code untuk menghemat karakter pada short message service (SMS).

Untuk menghemat biaya pemakaian SMS. Dengan menggunakan aplikasi kompresi SMS dan menghemat biaya pemakaian sampai 35%.

3. Antoni, Nababan, E,B, (2014) dalam jurnal internasional yang bejudul Results Analysis of Text Data Blelloch. Dalam jurnal ini, dia menyimpulkan bahwa hasil analisis yang berupa data teks dapat dikembangkan dalam sebuah pengkompresian dalam bentuk yang berbeda dengan menggunakan berbagai macam metode kompresi yang ada. Hal ini akan menghasilkan nilai kompresi yang berbeda setiap metode pengkompresiannya dilakukan.

(36)

4. Ningrum, 2010 dalam judul penelitiannya aplikasi kompresi citra dengan Algoritma Huffman Code menggunakan borland delphi 7. Untuk mengimplementasikan algoritma Huffman Code pada kompresi dan dekompresi data yang berupa citra kedalam program aplikasi.

5. Sulistio, 2010 dalam judul penelitiannya perbandingan Algoritma Huffman Static dengan Algoritma Huffman Adaptif pada kompresi data teks.

Menyebutkan waktu iterasi yang diperlukan oleh Algoritma Huffman Static untuk melakukan kompresi dan dekompresi adalah cenderung lebih kecil dibandingkan Algoritma Huffman Adaptif.

(37)

BAB III

ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM

3.1 Analisis Sistem

Analisis system merupakan tahap awal dalam melakukan perancangan suatu sistem. Dengan kata lain analisis system yaitu suatu tahapan untuk menjelaskan komponen-komponen dari suatu sistem. Untuk mengetahui masalah dan hambatan apa saja yang ada pada sistem agar sistem yang dimaksud dapat berjalan dengan apa yang diharapkan.

3.1.1 Analisis Masalah

Analisis masalah merupakan proses mengidentifikasi sebab dan akibat dibangunnya sebuah sistem agar system yang akan dibangun dapat berjalan sesuai dengan tujuan dari sistem tersebut.Setiap orang memiliki masalah tertentu dalam menggunakan multimedia yang saat ini sudah berkembang sangat baik.Dan permasalahan yang diangkat dalam penelitian ini adalah bagaimana cara mempersempit ukuran file audio agar ruang penyimpanan dapat lebih digunakan lebih banyak file. Dan juga ketika ukuran file semakin kecil, maka proses pengiriman file akan semakin cepat. Dalam penelitian ini membuat aplikasi kompresi dengan dua algoritma yang masing-masing memiliki cara kerja yang berbeda. Yaitu algoritma Huffman Code dengan Algoritma Fibonacci Code. Dan juga pada aplikasi ini hanya dapat mengkompresi file audio yang berformat *mp3.

Huffman Code adalah salah satu algoritma pengkompresian data yang baik digunakan sebagai cara untuk melakukan pengecilan ukuran data. Fibonacci Code juga salah satu algoritma pengkompresian data yang paling sering digunakan. Karena algoritma ini mempunyai cara yang mudah dimengerti. Secara sistematis perbedaan antara AlgoritmaHuffman Code dan Algoritma Fibonacci Code adalah proses perhitungannya, atau cara kerja dalam mengkompresi suatu file. Algoritma Huffman Code bekerja dalam proses perhitungannya dengan menggunakan teknik pohon dan terdapat code-code dalam setiap cabangnya.Sedangkan dalam proses Algoritma Fibonacci Code perhitungannya menggunakan metode deret angka fibonacci dan tabel bit yang sudah ditentukan, sehingga lebih mudah dimengerti.

(38)

Dengan demikian akan dibandingkan keefektifan kedua algoritma tersebut.

Dalam penelitian ini akan menggunakan algoritma Huffman Codedan algoritma Fibonacci Code dalam proses pengkompresiannya.

Diagram ishikawa merupakan diagram yang dapat menggambarkan hubungan sebab akibat permasalahan dalam sebuah sistem. Berikut adalah penjelasan masalah yang ada digambarkan dalam diagram Ishikawa :

Gambar 3.1 Diagram Ishikawa

Pada gambar 3.1 dapat disimpulkan bahwa terdapat banyak permasalahan yaitu mesin kurang efektif dalam menghasilkan data. Sehingga media penyimpanan penuh karena terlalu besarnya data. Namun penelitian ini menyuguhkan 2 pilihan metode sehingga user dapat menentukan mana yang lebih baik

3.1.2 Analisis Kebutuhan

Dalam analisis kebutuhan ini terdapat dua bagian, yaitu kebutuhan fungsional dan kebutuhan non-fungsional.

3.1.2.1 Kebutuhan Fungsional

Kebutuhan fungsional menjelaskan aktifitas yang disediakan suatu system dalam melakukan pelayanannya dan kebutuhan yang harus dipenuhi oleh sistem, yaitu:

1. Sistem mampu mengambil nilai bityang ada pada file *mp3.

(39)

2. Sistem mampu melakukan kompresi file audio yang berformat mp3 dengan algoritma Huffman Code dan algoritma.

3. Sistem mampu melakukan kompresi file audio yang berformat mp3 dengan algoritma Fibonacci Code.

4. Sistem mampju menyediakan dua metode pengkompresian.

5. Sistem mampu menampilkan ratio perbandingan keefektifan kedua algoritma tersebut.

6. Sistem mampu menyimpan file kompresi dan dekompresi.

3.1.2.2 Kebutuhan Nonfungsional

Kebutuhan nonfungsional adalah fitur tambahan yang mendukung kinerja system seperti performa, penggunaan, tampilan, dan ekonomi. Kebutuhan nonfungsional dari sistem ini adalah :

1. Sistem yang dibangun bersifat hemat biaya karena dapat digunakan secara offline tanpa menggunakan koneksi internet.

2. Sistem yang dibangun bersifat ramah pengguna.

3. Sistem memiliki informasi tentang data-data yang akan digunakan pada system.

4. Sistem dirancang dengan sederhana memudahkan pengguna dalam menggunakan aplikasi tersebut.

3.1.3 Pemodelan Sistem

Pada bagian pemodelan sistem akan dirancanag bagaimana nantinya sistem diharapkan bekerja. Pemodelan ini menggunakan UML (Unified Modelling Languange)

3.1.3.1 Use Case Diagram

Use case diagram digunakan untuk menggambarkan hubungan atau interaksi antara sistem dengan pengguna. Diagram ini menggambarkan sebagian besar kebutuhan fungsional yang telah dirincikan sebelumnya. Use case diagram untuk kebutuhan fungsional ini dapat dilihat pada Gambar 3.2.

(40)

Gambar 3.2 Use Case Diagram pada sistem.

Use Case Diagram pada Gambar 3.2 menjelaskan bahwa sistem dapat diakses oleh seorang user yang dinamakan pengguna. Terdapat dua use case utama pada sistem yang menggambarkan dua algoritma yang dipakai, yaitu algoritma Huffman Codedan algoritma Fibonacci Code.

3.1.3.2 Activity Diagram Pada Proses Kompressi Huffman Code

Pada proses kompresi algoritma Huffman Code, aktivitas yang berlangsung dapat digambarkan pada activity diagram pada Gambar 3.3.

(41)

Gambar 3.3 Activity Diagram proses kompresi Huffman Code.

Activity diagram menggambarkan interaksi aktifitas antara pengguna sistem secara berurut. Pada Gambar 3.3 kotak paling kiri merupakan aktifitas yang dilakukan oleh pengguna, sedangkan kotak kanan adalah respon yang diberikan sistem terhadap aktifitas yang dilakukan pengguna terhadap sistem.

(42)

3.1.3.3 Activity Diagram Pada Proses Kompressi Fibonacci Code

Pada proses kompresi Fibonacci Code, aktifitas-aktifitas yang berlangsung dapat digambarkan pada activity diagram pada Gambar 3.4.

Gambar 3.4 Activity Diagram proses kompresi Fibonacci Code

Activity diagram menggambarkan interaksi aktifitas antara pengguna sistem secara berurut. Pada Gambar 3.4 kotak paling kiri merupakan aktifitas yang dilakukan oleh pengguna, sedangkan kotak kanan adalah respon yang diberikan sistem terhadap aktifitas yang dilakukan pengguna terhadap sistem.

(43)

3.1.3.4 Sequence Diagram

Squence diagram adalah suatu diagram yang menggambarkan interaksi antar objek pada sistem dalam sebuah urutan waktu atau rangkaian waktu. Sequence diagram untuk sistem dapat dilihat pada Gambar 3.5 dan Gambar 3.6.

Gambar 3.5 Sequence diagram proses kompresi Huffman Code

Pada Gambar 3.5 dapat dilihat interaksi antara sistem dengan pengguna secara berurutan. Aksi pengguna terhadap sistem digambarkan dengan tanda panah garis penuh, sedangkan respon sistem terhadap pengguna digambarkan dengan tanda panah garis putus-putus,

(44)

Gambar 3.6 Sequence diagram proses kompresi Fibonacci Code

Gambar 3.6 dapat dilihat interaksi antara sistem dengan pengguna secara berurutan.Aksi pengguna terhadap sistem digambarkan dengan tanda panah garis penuh, sedangkan respon sistem terhadap pengguna digambarkan dengan tanda panah garis putus-putus.

3.2 Analisis Proses

Pada system yang akan dibangun, akan diterapkan proses kompresi dengan menggunakan algoritma Huffman Code dan algoritma Fibonacci Code untuk pengkompresian file audio dengan format *.mp3. Kedua algortima tersebut akan dibandingkan nilai efisiensi dalam proses pengkompresian data sehingga dapat diketahui nilai data yang lebih efektif antara algoritma Huffman Code dan algoritma Fibonacci Code.

Data yang telah dikompresi dapat disimpan dalam media penyimpanan data pada komputer yang digunakan.Hasil dari dari data yang telah dikompresi berformat

*.mp3.

(45)

3.3 Perancangan Sistem

Dalam perancangan system ini yang dilakukan adalah pembuatan diagram umum, pembuatan flowchart system, kemudian pembuatan Unified Modelling Language (UML) dan perancangan aplikasi.

3.3.1 Diagram Umum

Diagram umum merupakan skema perancangan sistem yang mendeskripsikan alur secara keseluruhan.Diagram umum juga dapat menjadi pedoman untuk pembuatan pemodelan sistem.Diagram umum dapat dilihat pada Gambar 3.7.

Gambar 3.7 Diagram Umum

Pada gambar 3.7 dijelaskan bahwa pertama kali user akan menginputkan fileaudio dengan format *.mp3 kedalam sistem yang telah dibangun. Setelah itu file akan dikompresi dengan algoritma Huffman Codeatau algoritma Fibonacci Code.

Selanjutnya akan disimpan kedalam memori penyimpanan yang disimpan di Laptop/PC pengguna sistem. Kemudian file akan didekompresi dengan menggunakan algoritma Huffman Codeatau algoritma Fibonacci Code dan menghasilkan file yang asli yang akan diterima kembali oleh user.

(46)

3.3.2. Perancangan Flowchart

Pada bagian ini akan dijelaskan proses yang terjadi pada sistem dalam bentuk flowchart sistem.

3.3.2.1. Flowchart Sistem Aplikasi

Flowchart sistem aplikasi atau flowchart sistem secara umum dapat dilihat pada Gambar 3.8.

Gambar 3.8 Flowchart sistem aplikasi secara umum.

Pada flowchart sistem diatas dapat disimpulkan bahwa user dapat memasukkan file audio kedalam sistem kemudian memilih untuk melakukan eksekusi kompresi dengan memilih salah satu algoritma yang diinginkan kemudian hasil kompresi akan didekompresi sehingga nilai file audio kembali seperti sebelum dikompresi.

Mulai

Masukkan File *.mp3

Pilih Algoritma Huffman Code / Fibonacci

Hasil file kompresi

Dekompresi

Selesai

(47)

Selesai

3.3.2.2. Flowchart Algoritma Huffman Code

Flowchart algoritma Huffman Code dapat dilihat pada Gambar 3.9.

Gambar 3.9 Flowchart algoritma Huffman Code

Pada flowchart diatas dapat disimpulkan bahwa user dapat memasukkan file audio lalu pada algoritma Huffman Codeakan membaca nilai byte pada setiap nilai citra, nilai byte pada setiap citra didapat dengan melakukan proses perhitungan yang akan di hasilkan secara otomatis oleh sistem. Kemudian dihitung nilai byte dan frekuensinya serta diurutkan nilai secara ascending berdasarkan frekuensi tersebut.

Setelah itu lakukan perhitungan nilai dengan membentuk sebuah pohon, dimana akan diurutkan setiap cabang pohon sesuai nilai frekuensinya, kemudian pada cabang kiri dikodekan dengan nilai 0 dan cabang kanan dikodekan dengan nilai 1. Kemudian sistem akan berhenti secara otomatis dan akan dihasilkan nilai file audio baru.

Mulai

Masukkan file audio

Membaca nilai byte pada file audio

Inisialisasi setiap nilai byte dan hitung frekuensinya

Hasil kompresi Inisialisasi setiap nilai byte

berdasarkan frekjuensi dalam bentuk pohon

Nilai 1 pada cabang akar kanan dan nilai 0 pada

cabang akar kiri Urutkan nilai secara ascending berdasarkan

frekuensinya

(48)

3.3.2.3. Flwochart Algoritma Fibonacci Code

Flowchart algoritma Fibonacci Codedapat dilihat pada Gambar 3.10.

Gambar 3.10 Flowchart algoritma Fibonacci Code

Pada flowchart diatas dapat disimpulkan bahwa user dapat memasukkan file audio kedalam system.lalu sistem akan membaca nilai byte pada file audio, nilai byte pada file audio didapat dengan melakukan proses perhitungan yang akan dihasilkan oleh sistem secara otomatis. Kemudian sistem akan menginisialisasikan byte dan menghitung frekuensinya, setelah itu sistem akan mengurutkan nilai secara ascending berdasarkan frekuensinya dan melakukan perhitungan nilai byte x frekuensi sehingga didapat hasil kompresinya. Setelah itu sistem secara otomatis mendapatkan nilai akhir dari proses kompresi pada file audio.

Mulai

Masukkan file audio

Membaca nilai byte pada file audio

Inisialisasi setiap nilai byte dan hitung frekuensinya

Hasil kompresi Inisialisasi setiap nilai byte

berdasarkan frekjuensi dalam bentuk tabel

Hitung nilai bit setiap nilai dan dikali frekuensi Urutkan nilai secara ascending berdasarkan

frekuensinya

Selesai

(49)

3.3.3. Perancangan Interface

Pada perancangan sistem terdapat pembuatan Graphic User Interface (GUI) yang akan mempermudah user dalam menggunakan sistem yang ada. Pada sistem, terdapat 5 buah form yang akan ditampilkan antara lain form beranda, form kompresi, from dekompresi, form bantuan dan form tentang.

3.3.3.1. Form Beranda

Pada halaman beranda terdapat keterangan mengenai sistem yaitu judul dari skripsi yang dibuat, logo dan juga nama. Halaman beranda pada aplikasi dapat dilihat pada Gambar 3.11.

Gambar 3.11 Perancangan Interface Halaman Beranda.

Keterangan : 1. Tab Beranda

Berguna untuk menampilkan tampilan beranda dari sistem yang ada.

2. Tab Fibonacci

Berguna untuk menampilkan menu Kompresi fibonacci pada sistem 3. Tab Huffman

Berguna untuk menampilkan menu Kompresi Huffman pada system

(50)

4. Tab Bantuan

Berguna untuk menampilkan menu Bantuan yang ada pada sistem 5. Tab tentang

Berguna untuk menampilkan menu Tentang mengenai sistem yang dibangun.

3.3.3.2. Form Kompresi Fibonacci

Pada halaman kompresi terdapat beberapa button dan beberapa text box yang akan digunakan dalam melakukan proses kompresi. Form kompresi pada aplikasi dapat dilihat pada Gambar 3.12.

Gambar 3.12 Form kompresi pada system

2. Tab Fibonacci

Berguna untuk menampilkan menu Kompresi Huffman pada system

(51)

4. Tab Bantuan

Berguna untuk menampilkan menu Bantuan yang ada pada system 5. Tab tentang

Berguna untuk menampilkan menu Tentang mengenai sistem yang dibangun 6. Text Box

Berguna untuk menampilkan keterangan halaman kompresi 7. Button Buka

Berguna untuk memilih file yang akan dikompresi 8. Button Kompresi

Berguna untuk mengeksekusi data yang ada sehingga terkompresi 9. Label Text

Berguna untuk menampilkan keterangan mengenai sistem 10. Label Text

Berguna untuk menampilkan keterangan mengenai sistem

3.3.3.3. Form Dekompresi Fibonacci

Pada form dekompresi terdapat button yang berguna dalam mengeksekusi dari file yang telah dikompresi. Form dekompresi pada aplikasi dapat dilihat pada Gambar 3.13.

(52)

Gambar 3.13 Form dekompresi pada sistem

2. Tab Fibonacci

Berguna untuk menampilkan menu Kompresi Huffman pada sistem 4. Tab Bantuan

Berguna untuk menampilkan keterangan halaman Dekompresi 7. Text Box

Berguna untuk menampilkan keterangan halaman Dekompresi 8. Button Buka

Berguna untuk memilih file yang akan diDekompresi 9. Button Dekompresi Fibonacci

Berguna untuk mengeksekusi data yang ada sehingga terkompresi

(53)

10. Label Text

3.3.3.4. Form Kompresi Huffman

Pada halaman kompresi terdapat beberapa button dan beberapa text box yang akan digunakan dalam melakukan proses kompresi. Form kompresi pada aplikasi dapat dilihat pada Gambar 3.14.

Gambar 3.14 Form Kompresi Huffman pada sistem

2. Tab Fibonacci

Berguna untuk menampilkan menu Tentang mengenai sistem yang dibangun

(54)

6. Text Box

Berguna untuk menampilkan keterangan halaman kompresi 7. Button Buka

Berguna untuk memilih file yang akan dikompresi 8. Button Kompresi

(55)

3.3.3.5. Form Dekompresi Huffman

Pada form dekompresi terdapat button yang berguna dalam mengeksekusi dari file yang telah dikompresi. Form dekompresi pada aplikasi dapat dilihat pada Gambar 3.15.

Gambar 3.15 Form Dekompresi Huffman pada system

2. Tab Fibonacci

Berguna untuk menampilkan keterangan halaman Dekompresi

(56)

7. Text Box

Berguna untuk menampilkan keterangan halaman Dekompresi 8. Button Buka

Berguna untuk memilih file yang akan diDekompresi 9. Button Dekompresi Huffman

3.3.3.6. Form Bantuan

Pada form bantuan terdapat pictureBox yang berguna untuk menampilkan gambar yang berisi informasi cara kerja sistem. Form bantuan pada aplikasi dapat dilihat pada Gambar 3.16.

Gambar 3.16 Form Bantuan pada system

2. Tab Fibonacci

Berguna untuk menampilkan menu Kompresi fibonacci pada system

(57)

3. Tab Huffman

Berguna untuk menampilkan menu Bantuan yang ada pada sistem 5. Tab tentang

Berguna untuk menampilkan menu Tentang mengenai sistem yang dibangun 6. PictureBox

Berguna untuk menampilkan gambar yang berisikan informasi cara menggunakan aplikasi

3.3.3.7. Form Tentang

Pada form Tentang terdapat pictureBox yang berguna untuk menampilkan gambar yang berisi informasi tengtang sistem. Form bantuan pada aplikasi dapat dilihat pada Gambar 3.17.

Gambar 3.17 Form Tentang pada system