PDF Teknik Kompresi

(1)

RENCANA PROGRAM

KEGIATAN PEMBELAJARAN SEMESTER (RPKPS)

TEKNIK KOMPRESI

Disusun Oleh:

Anastasya Latubessy, S.Kom, M.Cs

PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MURIA KUDUS

SEPTEMBER 2012

(2)

LEMBAR PENGESAHAN

Judul RPKPS : Teknik Kompresi

Dosen Pengampu : Anastasya Latubessy, S.Kom, M.Cs

Mengetahui dan Menyetujui: Kudus, September 2012

Ketua Program Studi Penyusun

(Ahmad Jazuli, M.Kom ) (Anastasya Latubessy, S.Kom, M.Cs)

(3)

A. Latar Belakang

Kompresi data merupakan proses mengubah input data stream(data asli) menjadi data stream lainnya(output, bitstream, atau stream terkompresi) yang berukuran lebih kecil (Salomon, 2007). Data tidak hanya disajikan dalam bentuk teks, tetapi juga dapat berupa gambar, audio (bunyi, suara, musik) dan video. Keempat macam data tersebut sering disebut dengan multimedia.

Pada umumnya representasi data digital membutuhkan memori yang besar, disisi lain kebanyakan data misalnya citra(image) mengandung duplikasi. Duplikasi ini dapat berarti dua hal.

Pertama, besar kemungkinan suatu pixel dengan pixel lain tetangganya memiliki intensitas yang sama, sehingga penyimpanan setiap pixel memboroskan tempat. Kedua, citra banyak mengandung bagian(region) yang sama, sehingga bagian yang sama ini tidak perlu dikodekan berulang kali. Saat ini, kebanyakan aplikasi menginginkan representasi dengan memori yang lebih sedikit. Pemampatan data atau kompresi data(data compression) bertujuan meminimalkan kebutuhan memori untuk merepresentasikan data digital. Prinsip umum yang digunakan pada proses kompresi adalah mengurangi duplikasi data sehingga memori untuk merepresentasikan menjadi lebih sedikit daripada representasi data digital semula.

Mata kuliah Teknik Kompresi terdapat pada kurikulum program studi Teknik Informatika Universitas Muria Kudus yang diberikan di semester V. Mata kuliah ini memberikan pengetahuan kepada mahasiswa tentang Teknik Kompresi data pada beberapa jenis file serta pentingnya penerapan kompresi data di era digital sekarang ini.

Agar dalam pelaksanaan proses pembelajaran mencapai sasaran dan tujuan yang telah di

tetapkan maka diperlukan perencanaan, persiapan dan pengendalian yang baik terhadap proses

pembelajaran. Untuk itu diperlukan Rencana Program Kegiatan Pembelajaran Semester (RPKPS)

yang disusun dengan baik. Dengan RPKPS diharapkan penerapan proses pembelajaran dapat

menumbuhkan motivasi belajar yang tinggi terhadap mahasiswa dan pelaksanaan perkuliahan

dapat berjalan dengan lancar, sesuai dengan kurikulum dan silabus yang telah dikembangkan.

(4)

A. Perencanaan Pembelajaran

1. Nama Mata Kuliah : Teknik Kompresi 2. Kode Mata Kuliah : TIT 309

3. Bobot SKS : 3 SKS

4. Semester : V

5. Dosen : Anastasya Latubessy, S.Kom, M.Cs

6. Kompetensi :

a. Mahasiswa diharapkan dapat memahami konsep dan dasar-dasar kompresi data.

b. Mahasiswa dapat mengenal beberapa metode kompresi.

c. Mahasiswa dapat mengetahui algoritma dasar dari teknik kompresi.

d. Mahasiswa dapat mengetahui model dalam teknik kompresi.

e. Mahasiswa dapat mengetahui cara kerja kompresi pada beberapa jenis file (text, audio, image,video).

f. Mahasiswa dapat melakukan implementasi teknik kompresi data.

7. Media Pembelajaran : Laptop, LCD Projector, Whiteboard.

8. Daftar Pustaka :

a.

Salomon, D, 2007, Data Compression, The Complete Reference, 4th edition, Springer.

b.

Sayood, K, 2006, Introduction to Data Compression, Morgan Kaufmann Pub.

c.

Guojun Lu, 1999, Multimedia Database Management Systems.

d.

Nelson, M.,Gailly , J.L. 1996, The Data Compression Book, Second Edition.M&T Books, New York.

e.

Blelloch, G.E., 2001, Introduction to Data Compressi on. Computer Science Department, Carnegie Mellon University.

9. Rancangan Pembelajaran.

(5)

RPKPS

KOMPETENSI MATA KULIAH:

a.

Mahasiswa memahami konsep dan dasar-dasar kompresi data.

b.

Mahasiswa mengenal beberapa metode kompresi.

c.

Mahasiswa mengetahui cara kerja kompresi pada beberapa jenis file.

Matriks Pembelajaran :

Minggu

Kemampuan akhir yang diharapkan

Materi/Pokok Bahasan

Strategi

Pembelajaran Latihan yang dilakukan

Kriteria Penilaian (Indikator)

Bobot

1

Termotivasi untuk

mengetahui dan memahami pengetahuan tentang kompresi data.

Rancangan Pembelajaran

Penjelasan oleh dosen mengenai proses

pembelajaran yang akan dilakukan.

Nama Mata Kuliah : Teknik Kompresi SKS : 3

Program Studi : Teknik Informatika Fakultas : Teknik

(6)

2

Mengetahui apa itu teknik kompresi dan pentingnya teknik kompresi dalam era

teknologi informasi digital.

 Latar Belakang munculnya

Kompresi Data.

 Menjelaskan Defenisi Teknik Kompresi

berdasarkan beberapa pendapat ahli.

 Menjelaskan tujuan dilakukannya kompresi data

 Tutorial  Apa yang anda ketahui tentang Kompresi Data?

 Berdasarkan pengalaman pribadi!

 Pengetahuan masing-masing pribadi tentang kompresi data.

2%

3

Mengetahui Metode/Teknik kompresi data.

 Teknik Dasar

 Metode Loseless

 Metode Lossy

 Pengertian Model dan Coding

 Proses kompresi

 Algoritma Shannon Fanno

 Algoritma Huffman

 Tutorial

 Latihan soal

Latihan soal individual. Ketepatan mengerjakan algoritma dan melihat

perbandingannya.

3%

4

Mampu mengerjakan algoritma

kompresi dengan tepat.

 Algoritma Shannon

 Algoritma Huffman

 Latihan Soal  Bagi Kelas dalam tiga kelompok.

 Terdapat total tiga soal latihan.

 Masing-masing kelompok mengerjakan satu soal berdasarkan nomor undian yang diambil perwakilan kelompok.

 Kerjakan di papan tulis oleh perwakilan tiap kelompok.

 Bahas Bersama!

 Kemampuan bekerja dalam tim

 Keseriusan dalam mengerjakan soal latihan.

 Ketepatan mengerjakan soal.

5%

5

Mengetahui implementasi

Implementasi Algoritma Huffman

 Praktek Implementasi

Mengerjakan implementasi algoritma huffman dengan

(7)

algoritma huffman. ke dalam kode program

Algoritma Huffman

Java Programming.

6

Mengetahui pemodelan teknik kompresi.

 Teknik dictionary

 String Compression

Tutorial

7

Mengetahui teknik kompresi text dan

penerapan pada implementasi text retrieval.

 Text Compression

 Run-Length Coding

 Tutorial

 Contoh implementasi run length coding

Mengerjakan implementasi Run Lenght Coding dengan Java Programming.

8

Mengetahui teknik kompresi data audio.

 Karakteristik sinyal audio

 Representasi digital audio (Sampling, quantization, coding)

 Audio Compression

 Nonlinear Quantization

 Predictive Coding

Tutorial

9

Mengetahui teknik kompresi data image

 Representasi Digital image

 Parameter Digital Image

 Image Compression (Spatial Subsampling, Predictive Coding, Transform Coding, Vector

Quantization)

Tutorial

10

Mengetahui teknik kompresi data video

 Motion Estimation and Compensation

 MPEG

Tutorial

(8)

11-14

Menerapkan teknik / metode kompresi data ke dalam

implementasi program serta mampu menjelaskan fungsi-fungsi yang digunakan.

 Diskusi

 Presentasi

 Bentuk Kelompok 3-5 orang

 Buat Proyek Implementasi Kompresi Data (Pilih text, image, audio, video)

 Presentasi Laporan

 Tingkat kesulitan metode yang digunakan

 Kemampuan menjelaskan fungsi-fungsi yang digunakan

 Kemampuan menulis laporan.

20%

(9)

FORMAT RANCANGAN TUGAS

Nama Mata Kuliah : Teknik Kompresi SKS : 3

Program Studi : Teknik Informatika Pertemuan ke : 2

Fakultas : Teknik

A.TUJUAN TUGAS :

Mengetahui pengetahuan dasar mahasiswa tentang Teknik Kompresi Data.

B. URAIAN TUGAS : a. Obyek Garapan :

 Konsep tentang kompresi data

b. Batasan yang harus dikerjakan :

 Menjelaskan apa yang diketahui tentang kompresi data.

 Memaparkan definisi teknik kompresi secara teknis.

 Memaparkan tanggapan tentang lahirnya kompresi data.

c. Metode/Cara Pengerjaan (acuan cara pengerjaan) : 1. Memaparkan

2. Menjelaskan

d. Deskripsi Luaran tugas yang dihasilkan : Ditulis tangan pada kertas.

C. KRITERIA PENILAIAN (2%) 1. Ketepatan penjelasan

(10)

GRADING SCHEME COMPETENCE KRITERIA 1: KETEPATAN PENJELASAN

DIMENSI Sangat Memuaskan Memuaskan Batas Kurang

Memuaskan

Di bawah standard SKOR KELENGKAPAN

KONSEP

Lengkap dan integratif

Lengkap Masih kurang aspek yang belum

terungkap

Hanya menunjukkan sebagian konsep saja

Tidak ada konsep

KEBENARAN KONSEP

Diungkapkan dengan tepat, aspek penting tidak dilewatkan, bahkan analisis dan sintetis nya membantu memahami konsep

Diungkap dengan tepat, namun deskriptif

Sebagian besar konsep sudah terungkap, namun masih ada yang terlewatkan

Kurang dapat mengungkapkan aspek penting.

Tidak ada konsep yang disajikan

(11)

A.TUJUAN TUGAS :

Mengerjakan latihan soal algoritma shannon fanno dan algoritma huffman, serta melihat perbandingannya.

B. URAIAN TUGAS:

a.Obyek Garapan : Latihan soal.

b. Batasan yang harus dikerjakan :

c. Metode/Cara Pengerjaan (acuan cara pengerjaan) :

1. Buatlah tabel yang memuat frekuensi kemunculan dari tiap karakter .

2. Urutkan berdasar frekuensi tersebut dengan karakter yang frekuensinya paling sering muncul berada di atas dari daftar (descending).

3. Bagilah 2 tabel tersebut dengan jumlah total frekuensi pada bagian atas mendekati jumlah total frekuensi pada bagian bawah (lihat tabel 1).

4. Untuk bagian paro atas berikan kode 0 dan pada paro bawah berikan kode 1.

5. Ulangi langkah 3 dan 4 pada masing-masing paro tadi hingga seluruh symbol selesai dikodekan.

6. Buat prosedur untuk membangun tree pada algoritma Huffman.

7. Buat tabel perbandingan algoritma Shannon Fano dan algoritma Huffman.

d. Deskripsi Luaran tugas yang dihasilkan : Ditulis tangan pada kertas.

C. KRITERIA PENILAIAN (3%) 1. Ketepatan mengerjakan soal 2. Menganalisa perbandingan

(12)

GRADING SCHEME KRITERIA 1: KETEPATAN MENGERJAKAN SOAL

Memuaskan

Di bawah standard SKOR KETEPATAN

ALGORITMA SHANNON FANO

Terdapat tabel dengan simbol, jumlah, dan bit-bit kode shannon secara lengkap dengan urutan pembagi sesuai dengan prosedur.

Terdapat tabel dengan simbol, jumlah dan bit-bit kode shannon sesuai dengan prosedur

Terdapat tabel jumlah, bit-bit kode shannon sesuai dengan prosedur

Bit-bit kode

shannon pada tabel kurang lengkap.

Tidak ada bit-bit kode shannon

KETEPATAN ALGORITMA HUFFMAN

Terdapat tree dengan simbol, jumlah, dan bit-bit kode huffman secara lengkap sampai root sesuai dengan prosedur.

Terdapat tree dengan simbol, jumlah dan bit-bit kode huffman sesuai dengan prosedur

Terdapat tree dengan jumlah, bit- bit kode huffman sesuai dengan prosedur

Bit-bit kode huffman pada tree kurang lengkap dan tidak sesuai

prosedur.

Tidak ada bit-bit kode huffman

KRITERIA 2: MENGANALISA PERBANDINGAN ALGORITMA

Memuaskan

Di bawah standard SKOR Menganalisa Terdapat tabel

perbandingan yang berisi simbol, frekuensi

kemunculan, kode huffman, kode shannon fano, ukuran shannon fanno, ukuran huffman, jumlah bit shannon fano, jumlah bit huffman.

Terdapat tabel perbandingan yang berisi simbol, frekuensi

kemunculan, kode huffman, kode shannon fano, ukuran shannon fanno, ukuran huffman.

kemunculan, kode huffman, kode shannon fano.

Terdapat tabel perbandingan yang berisi simbol, frekuensi kemunculan.

Tidak terdapat tabel

perbandingan.

(13)

A.TUJUAN TUGAS : Mengerjakan latihan soal algoritma shannon fanno dan algoritma huffman, serta kemampuan dalam membandingkan kedua algoritma tersebut.

a.Obyek Garapan : Latihan soal algoritma dalam kelompok.

b. Batasan yang harus dikerjakan : Mengerjakan latihan soal algoritma shannon fanno dan algoritma huffman, serta melihat perbandingannya.

e. Metode/Cara Pengerjaan (acuan cara pengerjaan) :

1. Buatlah tabel yang memuat frekuensi kemunculan dari tiap karakter .

2. Urutkan berdasar frekuensi tersebut dengan karakter yang frekuensinya paling sering muncul berada di atas dari daftar (descending).

3. Bagilah 2 tabel tersebut dengan jumlah total frekuensi pada bagian atas mendekati jumlah total frekuensi pada bagian bawah (lihat tabel 1).

4. Untuk bagian paro atas berikan kode 0 dan pada paro bawah berikan kode 1.

5. Ulangi langkah 3 dan 4 pada masing-masing paro tadi hingga seluruh symbol selesai dikodekan.

6. Buat prosedur untuk membangun tree pada algoritma Huffman.

7. Buat tabel perbandingan algoritma Shannon Fano dan algoritma Huffman.

f. Deskripsi Luaran tugas yang dihasilkan : Ditulis tangan pada kertas.

C. KRITERIA PENILAIAN (5%)

1. Kemampuan bekerja sama dalam kelompok 2. Ketepatan mengerjakan soal

3. Menganalisa perbandingan

(14)

GRADING SCHEME KRITERIA 1 : KEMAMPUAN BEKERJA SAMA DALAM KELOMPOK

Memuaskan

Di bawah standard SKOR KEMAMPUAN

BERINTERAKSI DI KELAS

Ikut berperan aktif dalam

menyumbangkan ide di kelompoknya.

Menjadi perwakilan kelompok dalam mempertanggung jawabkan hasil.

Ikut berperan aktif dalam

menyumbangkan ide di kelompoknya.

Ikut berpartisipasi dalam kelompok walaupun kurang memberikan ide.

Tidak mengerjakan dalam kelompok.

Tidak mengerjakan sama sekali.

KRITERIA 2 : KETEPATAN MENGERJAKAN SOAL

Memuaskan

Di bawah standard SKOR KETEPATAN

ALGORITMA SHANNON FANO

Terdapat tabel dengan simbol, jumlah, dan bit-bit kode shannon secara lengkap dengan urutan pembagi sesuai dengan prosedur.

Terdapat tabel dengan simbol, jumlah dan bit-bit kode shannon sesuai dengan prosedur

Terdapat tabel jumlah, bit-bit kode shannon sesuai dengan prosedur

Bit-bit kode

shannon pada tabel kurang lengkap.

Tidak ada bit-bit kode shannon

KETEPATAN ALGORITMA HUFFMAN

Terdapat tree dengan simbol, jumlah, dan bit-bit kode huffman secara lengkap sampai root sesuai dengan prosedur.

Terdapat tree dengan simbol, jumlah dan bit-bit kode huffman sesuai dengan prosedur

Terdapat tree dengan jumlah, bit- bit kode huffman sesuai dengan prosedur

Bit-bit kode huffman pada tree kurang lengkap dan tidak sesuai

prosedur.

Tidak ada bit-bit kode huffman

(15)

KRITERIA 3: MENGANALISA PERBANDINGAN ALGORITMA

Memuaskan

Di bawah standard SKOR Menganalisa Terdapat tabel

perbandingan yang berisi simbol, frekuensi

kemunculan, kode huffman, kode shannon fano, ukuran shannon fanno, ukuran huffman, jumlah bit shannon fano, jumlah bit huffman.

kemunculan, kode huffman, kode shannon fano, ukuran shannon fanno, ukuran huffman.

kemunculan, kode huffman, kode shannon fano.

Terdapat tabel perbandingan yang berisi simbol, frekuensi kemunculan.

Tidak terdapat tabel

perbandingan.

(16)

Nama Mata Kuliah : Teknik Kompresi SKS : 3

Program Studi : Teknik Informatika Pertemuan ke : 11-14

Fakultas : Teknik

A.TUJUAN TUGAS:

Proyek implementasi teknik kompresi data.

a. Obyek Garapan: Kompresi data (teks, audio, image, video) b. Batasan yang harus dikerjakan:

 Melakukan implementasi teknik kompresi data.

 Membuat laporan hasil implementasi.

 Presentasi hasil.

c. Metode/Cara Pengerjaan (acuan cara pengerjaan):

 Memilih data yang akan dikompresi (teks, audio, image, video)

 Memilih metode yang akan digunakan dalam teknik kompresi

 Melakukan implementasi metode ke dalam kode program

 Membuat laporan atas hasil implementasi yang dikerjakan

 Melaporkan hasil di depan kelas d. Deskripsi Luaran tugas yang dihasilkan:

Program kompresi data(text, image, audio, video). Laporan hasil implementasi. Dijilid dan diketik dengan komputer.

C. KRITERIA PENILAIAN (20%) 1. Pemilihan metode 2. Hasil Implementasi

(17)

GRADING SCHEME KRITERIA : 1. PEMILIHAN METODE

Memuaskan

Di bawah standard SKOR Metode yang

digunakan

Menggunakan motion estimation dan kompensation atau MPEG

Menggunakan Metode nonlinear quantization

Menggunkan Metode Run Lenght Coding

Menggunakan algoritma dasar

Tidak menggunakan algoritma kompresi yang diajarkan.

KRITERIA : 2. HASIL IMPLEMENTASI

Memuaskan

Di bawah standard SKOR Aplikasi yang

dihasilkan

Data video Data audio Data image dan teks

(18)

STUDENT WORKSHEET 1 : Kemampuan pengenalan kompresi data pada umumnya.

Petunjuk Pelaksanaan :

1. Apa yang anda ketahui tentang Kompresi Data?

2. Jelaskan berdasarkan pengalaman pribadi masing-masing!

3. Kerjakan secara individu.

4. Hasil ditulis tangan pada selembar kertas.

5. Dikumpulkan langsung.

STUDENT WORKSHEET 2 :

Petujuk Pelaksanaan:

1. Terdapat satu soal, dikerjakan secara individu dan langsung dikumpulkan.

2. Untuk soal pertama, kodekan simbol pada tabel yang disediakan dengan membuat tree untuk algoritma Huffman, berdasarkan prosedur pada algitma Huffman. Setelah itu buat codebook / tabel kode untuk mengkodekan tiap simbol berdasarkan algoritma Shannon Fano.

3. Buat tabel perbandingan antara algoritma Shannon Fano da algoritma Huffman untuk setiap soal.

STUDENT WORKSHEET 3 :

Mengerjakan latihan soal algoritma shannon fanno dan algoritma huffman, serta melihat perbandingannya dalam kelompok.