ALGORITMA ARITHMETIC CODING
SKRIPSI
JESADES BERLIN SILAEN
111421087
PROGRAM STUDI EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER
FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
ALGORITMA ARITHMETIC CODING
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh ijazah Sarjana Ilmu Komputer
JESADES BERLIN SILAEN 111421087
PROGRAM STUDI EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
PERSETUJUAN
Judul : ANALISIS PERBANDINGAN KOMPRESI CITRA MENGGUNAKAN ALGORITMA DEFLATE DAN ALGORITMA ARITHMETIC CODING
Kategori : SKRIPSI
Nama : JESADES BERLIN SILAEN
Nomor Induk Mahasiswa : 111421087
Program Studi : EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER
Fakultas : ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Komisi Pembimbing :
Pembimbing 2 Pembimbing 1
Handrizal, S.Si, M.Comp.Sc Drs. James P. Marbun, M.Kom
ANALISIS PERBANDINGAN KOMPRESI CITRA MENGGUNAKAN ALGORITMA DEFLATE DAN
ALGORITMA ARITHMETIC CODING
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing telah disebutkan sumbernya.
Medan, Juni 2015
PENGHARGAAN
Segala dan puji syukur penulis panjatkan hanya kepada Tuhan Yesus Kristus oleh karena kasih-Nya, penulis mampu menyelesaikan Skripsi ini.
Skripsi ini dikerjakan sebagai salah satu syarat guna memperoleh gelar Sarjana Ilmu Komputer Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara. Penulis menyadari bahwa terselesaikannya skripsi ini tentunya tak lepas dari dorongan dan bantuan berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis berterima kasih kepada :
1. Bapak Prof. Drs. Subhilhar, M.A., Ph.D, selaku Rektor Universitas Sumatera Utara beserta Pembantu Rektor dan pegawai yang bertugas.
2. Bapak Prof. Dr. Muhammad Zarlis, selaku Dekan Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara beserta Pembantu Dekan dan para pegawai yang bertugas di Program Studi Ilmu Komputer Fasilkom-TI USU.
3. Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom, selaku Ketua Program Studi Ilmu Komputer.
4. Bapak Drs. James P. Marbun, M.Kom, selaku Dosen Pembimbing I yang telah memberikan banyak arahan, masukan, bimbingan, saran, serta motivasi yang membangun untuk penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik.
5. Bapak Handrizal, S.Si, M.Comp.Sc, selaku Dosen pembimbing II yang telah memberikan banyak arahan, masukan, bimbingan, saran, serta motivasi yang membangun untuk penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik.
6. Bapak Dr. Marhaposan Situmorang, selaku Dosen Pembanding I, yang telah memberikan kritik dan saran yang membangun bagi penulis
8. Orang tua tercinta, Ayah Renus Silaen dan Ibu Marisi Marpaung, S.H, atas semua doa dan dukungan yang diberikan.
9. Keluarga besar Ekstensi S1 Ilmu Komputer, khususnya semua teman dan sahabat angkatan 2011 yang tidak dapat disebutkan satu per satu, terima kasih atas ide, saran, dan kerja samanya selama ini.
Penulis,
ABSTRAK
Perkembangan teknologi yang menghasilkan citra sebagai data telah berkembang dengan sangat pesat sehingga resolusi citra yang dihasilkan juga semakin tinggi dan ukuran data citra yang dihasilkan juga semakin besar. Hal tersebut membuat muncul permasalah seperti waktu pertukaran data yang lama dan membutuhkan banyak bandwith. Kompresi citra merupakan salah satu solusi untuk menyelesaikan permasalah tersebut. Penelitian ini bertujuan untuk merancang sebuah aplikasi komputer yang dapat mengompresi file citra tga dan tif. Pada penelitian ini algoritma yang digunakan untuk mengompresi file citra tersebut adalah algoritma Deflate dan Arithmetic Coding. Keluaran dari aplikasi ini adalah sebuah file kompresi baru dengan ekstensi file dft untuk algoritma Deflate dan ekstensi file arm untuk algoritma Arithmetic Coding. Rasio rata-rata kompresi menggunakan algoritma Deflate pada file citra tga adalah 52.59%, dengan waktu rata-rata kompresi adalah 20154.375
milisecond, sedangkan rasio rata-rata kompresi menggunakan algoritma Arithmetic
Coding pada file citra tga adalah 28.79% dengan waktu rata-rata kompresi adalah 496
milisecond. Rasio rata-rata kompresi menggunakan algoritma Deflate pada file citra tif
adalah 4.72% dengan waktu rata-rata kompresi adalah 12582.875 milisecond,
sedangkan rasio rata-rata kompresi menggunakan algoritma Arithmetic Coding pada file citra tif adalah 0.15% dengan waktu rata-rata kompresi adalah 266.375
milisecond.
COMPARATIVE ANALYSIS OF IMAGE COMPRESSION USING DEFLATE ALGORITHM AND ARITHMETIC CODING ALGORITHM
ABSTRACT
The development of technology that produces images as data has grown very rapidly so that the resulting image resolution is also higher and the size of image data generated is also getting bigger. This makes the emerging problems such as data exchange a long time and requires a lot of bandwidth. Image compression is one of the solutions to solve these problems. This study aims to design a computer application that can compress tga and tif file image. In this study, the algorithm used to compress the image file is Deflate algorithms and Arithmetic Coding. The output of this application is a new compressed file with the file extension dft to Deflate algorithms and arm file extension for Arithmetic Coding algorithms. The average compression ratio using the Deflate algorithm tga image file is 52.59% with average time compression is 20154.375 milisecond, whereas the average compression ratio using
the algorithm Arithmetic Coding in tga image file is 28.79% with average time compression is 496 milisecond. The average compression ratio using the Deflate
algorithm tif image file is 4.72% with average time compression is 12582.875
milisecond, whereas the average compression ratio using the algorithm Arithmetic
Coding in tif image file is 0.15% with average time compression is 266.375
milisecond.
2.3.1 Teknik Kompresi Citra 9
2.3.2 Kriteria Kompresi Citra 10
2.3.3 Rasio Kompresi Citra 11 2.4 Arithmetic Coding 11 2.5 Deflate 14
BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM
3.1 Analisis Masalah 20 3.4.3 Alur Proses Kompresi dan Dekompresi Menggunakan
4.3 Hasil Pengujian 60 4.3.1 Hasil Pengujian Ukuran, Rasio, dan Waktu Kompresi File
Citra TGA dengan Algoritma Deflate dan Arithmetic Coding 60 4.3.2 Hasil Pengujian Ukuran, Rasio, dan Waktu Kompresi
File Citra TIF dengan Algoritma Deflate dan Arithmetic
Coding 65 4.3.3 Hasil Pengujian Ukuran dan Waktu Dekompresi File
Citra TGA dengan Algoritma Deflate dan Arithmetic
Coding 69 4.3.4 Hasil Pengujian Ukuran dan Waktu Dekompresi File
DAFTAR TABEL
Hal.
TABEL 2.1 Tabel Nilai Probabilitas 12
TABEL 2.2 Tabel Probabilitas dan Range Simbol 12
TABEL 2.3 Tabel Nilai Probabilitas 17
TABEL 2.4 Tabel Kode Huffman 18
TABEL 3.1 Dokumentasi Naratif Activity Diagram Kompresi 24 TABEL 3.2 Dokumentasi Naratif Activity Diagram Dekompresi 26 TABEL 3.3 Tabel Probabilitas dan Range Simbol 34 TABEL 3.4 Hasil Encoding untuk Gambar 3.11 38 TABEL 3.5 Hasil Decoding untuk Gambar 3.11. 42
TABEL 3.6 Tabel Nilai Probabilitas 44
TABEL 3.7 Kode Huffman 47
TABEL 4.1 Ukuran Kompresi File Citra TGA dengan Algoritma Deflate dan
Arithmetic Coding 61
TABEL 4.2 Rasio Kompresi File Citra TGA dengan Algoritma Deflate dan
Arithmetic Coding 62
TABEL 4.3 Waktu Kompresi File Citra TGA dengan Algoritma Deflate dan
Arithmetic Coding 64
TABEL 4.4 Ukuran Kompresi File Citra TIF dengan Algoritma Deflate dan
Arithmetic Coding 65
TABEL 4.5 Rasio Kompresi File Citra TIF dengan Algoritma Deflate dan
Arithmetic Coding 66
TABEL 4.6 Waktu Kompresi File Citra TIF dengan Algoritma Deflate dan
Arithmetic Coding 67
TABEL 4.7 Tabel Hasil Pengujian Ukuran dan Waktu Dekompresi
Menggunakan Algoritma Deflate 69
Menggunakan Algoritma Arithmetic Coding 70 TABEL 4.9 Tabel Hasil Pengujian Ukuran dan Waktu Dekompresi
Menggunakan Algoritma Arithmetic Coding 72 TABEL 4.10 Tabel Hasil Pengujian Ukuran dan Waktu Dekompresi
DAFTAR GAMBAR
GAMBAR 2.8 Proses Decode Algoritma LZ77 pada Citra Grayscale 16
GAMBAR 2.9 Pohon Huffman 17
GAMBAR 3.1 Diagram Ishikawa 20
GAMBAR 3.2 Use-Case Diagram pada Sistem 23
GAMBAR 3.3 Activity Diagram Kompresi 24
GAMBAR 3.4 Activity Diagram Dekompresi 26 GAMBAR 3.5 Sequence Diagram Proses Kompresi dan Dekompresi Deflate 28 GAMBAR 3.6 Sequence Diagram Proses Kompresi dan Dekompresi
Arithmetic 28
GAMBAR 3.7 Flowchart Kompresi File Citra Menggunakan Algoritma
Arithmetic Coding 30
GAMBAR 3.8 Flowchart Dekompresi File Citra Menggunakan Algoritma
Arithmetic Coding 31
GAMBAR 3.9 Flowchart Kompresi File Citra Menggunakan Algoritma
Deflate 32
GAMBAR 3.10 Flowchart Dekompresi File Citra Menggunakan Algoritma
Deflate 33
GAMBAR 3.13 Kompresi Citra dengan Algoritma LZ77 43 GAMBAR 3.14 Dekompresi Citra dengan Algoritma LZ77 43 GAMBAR 3.15 Proses Pembuatan Pohon Huffman Tahap 1 44 GAMBAR 3.16 Proses Pembuatan Pohon Huffman Tahap 2 45 GAMBAR 3.17 Proses Pembuatan Pohon Huffman Tahap 3 45 GAMBAR 3.18 Proses Pembuatan Pohon Huffman Tahap 4 45
GAMBAR 3.19 Proses Pemberian Label 46 GAMBAR 4.5 Combo Box Memilih Tindakan Kompresi/Dekompresi 52
GAMBAR 4.6 Text Area 52
GAMBAR 4.7 Informasi Hasil Kompresi 53
GAMBAR 4.8 Informasi Hasil Dekompresi 53
GAMBAR 4.9 Save File Dialog Untuk File Input Kompresi 54 GAMBAR 4.10 Save File Dialog Untuk File Tujuan Output Kompresi 55 GAMBAR 4.11 Memilih Algoritma Deflate dan Tindakan Kompresi 56 GAMBAR 4.12 Message Box Menunjukkan Proses Selesai 56
GAMBAR 4.13 Ringkasan Hasil Kompresi 57
GAMBAR 4.14 Save File Dialog Untuk File Input Dekompresi 58 GAMBAR 4.15 Save File Dialog Untuk File Tujuan Output Dekompresi 58 GAMBAR 4.16 Memilih Algoritma Deflate dan Tindakan Dekompresi 59 GAMBAR 4.17 Message Box Menunjukkan Proses Selesai 59 GAMBAR 4.18 Ringkasan Hasil Dekompresi 60 GAMBAR 4.19 Grafik perbandingan Ukuran Kompresi File Citra TGA
dengan Deflate dan Arithmetic Coding 62 GAMBAR 4.20 Grafik perbandingan Rasio Kompresi File Citra TGA
dengan Deflate dan Arithmetic Coding 63 GAMBAR 4.21 Grafik perbandingan Waktu Kompresi File Citra TGA
GAMBAR 4.22 Grafik perbandingan Ukuran Kompresi File Citra TIF
dengan Deflate dan Arithmetic Coding 66 GAMBAR 4.23 Grafik perbandingan Rasio Kompresi File Citra TIF
dengan Deflate dan Arithmetic Coding 67 GAMBAR 4.24 Grafik perbandingan Waktu Kompresi File Citra TIF
dengan Deflate dan Arithmetic Coding 68 GAMBAR 4.25 Grafik perbandingan Ukuran Output Hasil Dekompresi
ODD dan ODA 71
GAMBAR 4.26 Grafik Perbandingan Waktu Dekompresi TDD Dan TDA 71 GAMBAR 4.28 Grafik perbandingan Ukuran Output Hasil Dekompresi
ODD dan ODA 74
