KOMPRESI IMAGE DALAM SOURCE CODING MENGGUNAKAN … · 3.4.3 Pembuatan Aplikasi kompresi Wavelet 40...
Transcript of KOMPRESI IMAGE DALAM SOURCE CODING MENGGUNAKAN … · 3.4.3 Pembuatan Aplikasi kompresi Wavelet 40...
KOMPRESI IMAGE DALAM SOURCE CODING
MENGGUNAKAN METODE TRANSFORMASI
WAVELET
TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Memenuhi Tugas dan Syarat-syarat Guna Memperoleh Gelar
Sarjana Teknik pada Fakultas Teknik Jurusan Teknik Elektro
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Disusun Oleh:
MUNIFAH NUR AMALIA
D 400 080 029
FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2012
ii
iii
iv
HALAMAN PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi ini tidak terdapat karya yang
pernah diajukan untuk memperoleh gelar gelar kesarjanaan di suatu perguruan
tinggi di manapun dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau
pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali secara
tertulis diacu dalam naskah dan disebutkan dalam daftar pustaka
Apabila ternyata di kemudian hari terbukti ada ketidakbenaran dalam
pernyataan saya di atas, maka saya akan bertanggung jawab sepenuhnya.
Surakarta, Oktober 2012
MUNIFAH NUR AMALIA D 400 080 029
v
MOTTO
1. Berjuang untuk mendapatkan sesuatu, bukan menunggu untuk
mendapatkannya”
2. Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan, maka apabila kamu
telah selesai (dari sesuatu urusan), kerjakanlah dengan sungguh-sungguh
(urusan) yang lain
(94: 6-7)
3. Jangan selalu melakukan sesuatu yang betul, karena sesuatu yang betul itu
belum tentu selalu benar.
vi
LEMBAR PERSEMBAHAN
1. Sembah sujud serta syukur kepada Allah SWT. Taburan cinta kasih dan
sayang-Mu telah memberikanku kekuatan, membekaliku dengan ilmu serta
memperkenalkanku dengan cinta. Atas Karunia serta kemudahan yang
Engkau berikan akhirnya tugas akhir yang sederhana ini dapat terselesaikan.
Sholawat dan salam selalu terlimpahkan keharibaan Rasulullah Muhammad
SAW.
2. Ibu dan bapak tercinta yang selalu membimbing, mendoakan dan
memberikan motifasi. Yang selalu berharap semoga kelak ananda bisa
menjadi insan yang berbakti kepada agama, orang tua, bangsa dan Negara.
Yang selalu memberikan kasih sayang yang tiada terhingga, yang tiada
mungkin dapat ananda balas hanya dengan selembar kertas yang bertuliskan
kata cinta dan persembahan.
3. Kakak-kakak ku tercinta dan tersayang, terima kasih banyak atas semua
bantuan dan keikhlasannya baik berupa biaya selama aku kuliah dan terima
kasih banyak atas semua kasih sayang yang kalian berikan kepadaku.... kalian
semua my hero ku....
4. Thanks buat ponakan-ponakanku sayang.... khususnya Akmal dan Ririn,
makasih ya udah ngijinin tante pake foto kalian buat kelinci percobaan di
tugas akhir tante ini hehehe.
vii
5. Thanks to Anggun Primawan, SH. Makasih banget ya yank.... selama ini udah
sabar sama aku..... makasih juga udah dibantuin nyari referensi buat tugas
akhir ini.... kamu paling top markotop deh buat aku hihihi.
6. Makasih banget buat temen-temen kosta zam-zam 1.... buat para sesepuh Mb
Via and Mb Ver hehe, buat yang notabene seangkatan Iput ma Ana, buat
adek-adek yang unyu Genul (makasih ya nul udah dianterin kemana-mana
hehe), buat Putri, Nurul, Mufli ma Ririn..... makasih banyak yaaaa udah
mewarnai hari-hariku selama dikostan.
7. Makasih juga buat my new kosta, kost serasi 1.... walaupun kita kenal baru
sebentar tapi makasih banget buat kalian yang membantuku ngilangin rasa
penat ngerjain TA.... thanks ya Aca, Beti, Eka, Putri, Wulan, Hani, Risma,
Jihan and Aul....
8. Temen-temen Elektro, khususnya angkatan 2008 yang tidak dapat disebutkan
satu-persatu, terimakasih telah bersedia berbagi ilmu, berbagi pengalaman
kepada ku.
9. Terima kasih kepada bapak/ibu dosen yang telah membantu saya dalam
menyelesaikan tugas akhir ini, semoga allah SWT membalas semua
kebaikan-kebaikan kalian.
10. Semua pihak yang telah membantu ku yang tidak dapat aku sebutkan satu-
persatu
viii
KATA PENGANTAR
Alkhamdulillahirabbil’alamin, maha suci Allah atas kasih sayang dan
karunia-Nya sehingga penulis bisa menyelesaikan skripsi berjudul “kompresi
image dalam source coding menggunakan metode transformasi wavelet”.
Penulis berkeyakinan bahwa pengerjaan tugas akhir ini tak lepas dari bantuan
berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada
semua pihak, khususnya pada :
1. Bapak Ir. Agus Riyanto, MT selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiayah Surakarta.
2. Bapak Ir. Jatmiko, MT. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Universitas
Muhammadiayah Surakarta.
3. Bapak Muhammad Kusban, ST. MT. selaku Pembimbing I dalam tugas akhir
ini yang telah membimbing dan mengarahkan kepada penulis sehingga dapat
terselesaikannya tugas akhir ini.
4. Bapak Agus Supardi, ST. MT. selaku Pembimbing II yang telah memberikan
nasehat, bimbingan dan pengarahan kepada penulis sehingga dapat
menyelesaikan tugas akhir ini.
5. Bapak/Ibu Penguji selaku Dewan Penguji dalam Tugas Akhir ini.
6. Bapak Agus ulinuha, ST. MT. PhD. selaku Pembimbing Akademik.
7. Bapak/Ibu Dosen yang telah membimbing dan memberikan ilmunya selama
ini kepada kami dan khususnya saya pribadi.
ix
8. Kedua orang tua tercinta, terima kasih banyak atas segala doa dan linangan
air mata hanya untuk mendoakan ananda, yang selalu memberikan nasihat-
nasihat kepada ananda, yang selalu mengkhawatirkan keadaan ananda, yang
selalu menjadi penyejuk dalam hati ananda, serta curahan kasih sayangnya
yang tak pernah padam dalam setiap hidup ananda.
9. Kakak-kakak ku tersayang yang selalu siap membantu adinda, terima kasih
telah menjadi penyemangat dalam kehidupan adinda, i love you all.
10. Kepada Anggun Primawan, SH. Terima kasih atas segala supportnya dan
waktunya selama ini.
11. Kepada teman-teman seperjuanganku dalam tugas akhir ini : Dedi, Didik,
Adnan, Orik, Ari, Agus, cahyo, Sogi (Yosga), Topik, terima kasih atas kerja
sama dan kekompakannya dalam setiap menyelesaikan permasalahan dalam
pengerjaan tugas akhir ini.
12. Seluruh rekan mahasiswa Teknik Elektro UMS angkatan 2008 serta semua
pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.
Akhir kata, penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari
kesempurnaan. Saran dan kritik yang membangun sangat penulis harapkan.
Semoga karya ini dapat bermanfaat untuk rekan-rekan mahasiswa dan pihak-pihak
yang berkepentingan.
Surakarta, September 2012
Munifah Nur Amalia
x
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL i
LEMBAR PERSETUJUAN ii
LEMBAR PENGESAHAN iii
HALAMAN PERNYATAAN iv
MOTTO v
PERSEMBAHAN
KATA PENGANTAR
vi
vii
DAFTAR ISI x
DAFTAR TABEL xiii
DAFTAR GAMBAR xiv
DAFTAR KONTRIBUSI xvii
ABSTRAKSI xix
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang 1
1.2 Perumusan Masalah 3
1.3 Batasan Masalah 3
1.4 Tujuan Penelitian 4
1.5 Manfaat Penelitian 4
1.6 Sistematika Penelitian 5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Telaah Pustaka 7
2.2 Landasan Teori 8
2.2.1 Citra Digital 8
2.2.2 Pengolahan Citra 10
2.2.3 Kompresi Citra 11
2.2.4 Teknik Kompresi Citra 13
2.2.5 Perhitungan Hasil Kompresi 14
xi
2.2.6 Format Citra Jpg/ Jpeg 15
2.2.7 Format Citra Bitmap/ Bmp 15
2.2.8 Format Citra PNG 18
2.2.9 Matlab 19
2.2.10 Wavelet 21
2.2.10.1 Pengertian Wavelet 21
2.2.10.2 Transformasi Wavelet 22
2.2.11 Source Code 29
BAB III METODE PENELITIAN
3.1 Waktu 31
3.2 Alat dan Bahan 31
3.2.1 Alat 31
3.2.2 Bahan 31
3.3 Tahap Perancangan 33
3.3.1 Studi Literatur 33
3.3.2 Alur Penelitian 33
3.3.3 Analisa Algoritma 35
3.4 Tahap Pembuatan Program 37
3.4.1 Alur Program 37
3.4.2 Pembuatan Menu Utama 38
3.4.3 Pembuatan Aplikasi kompresi Wavelet 40
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Penelitian 50
4.1.1 Halaman Depan 50
4.1.2 Aplikasi Wavelet 51
4.1.3 Citra Masukan 51
4.1.4 Data Keluaran 55
4.2 Pembahasan 57
xii
4.2.1 Rasio dan Rasio Rata-rata Kompresi Citra 57
4.2.2 Menghitung Rasio Kompresi 59
4.2.3 Kriteria Penilaian Kualitas Citra 61
4.3 Kelebihan dan Kelemahan 63
4.3.1 Kelebihan 63
4.3.2 Kelemahan 64
4.4 Kesimpulan Pengujian 64
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan 66
5.2 Saran 67
DAFTAR PUSTAKA 68
LAMPIRAN
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 : Beberapa jenis mother wavelet 23
Tabel 4.1 : Tabel spesifikasi citra asli 52
Tabel 4.2 : Hasil kompresi citra *.jpg 55
Tabel 4.3 : Hasil kompresi citra *.bmp 56
Tabel 4.4 : Hasil kompresi citra *.png 57
Tabel 4.5 : Rasio kompresi citra *.jpg 58
Tabel 4.6 : Rasio kompresi citra *.bmp 58
Tabel 4.7 : Rasio kompresi citra *.png 59
Tabel 4.8 : Nilai MSE & PSNR pada citra *.jpg 62
Tabel 4.9 : Nilai MSE & PSNR pada citra *.bmp 62
Tabel 4.10 : Nilai MSE & PSNR pada citra *.png 63
xiv
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 : Ilustrasi citra dalam sistem koordinat piksel 9
Gambar 2.2 : Matriks citra digital N x M 10
Gambar 2.3 : Ilustrasi citra biner 16
Gambar 2.4 : Ilustrasi citra RGB 17
Gambar 2.5 : Ilustrasi citra grayscale 18
Gambar 2.6 : Level dekomposisi satu 27
Gambar 2.7 : Level dekomposisi dua 28
Gambar 3.1 : GUIDE Quick Start 32
Gambar 3.2 : Guide Layout Editor 32
Gambar 3.3 : Flowchart Penelitian 33
Gambar 3.4 : Flowchart algoritma wavelet 35
Gambar 3.5 : Flowchart program 37
Gambar 3.6 : Interface pembuatan menu utama melalui GUI matlab
dengan nama wavemanu.fig 38
Gambar 3.7 : Pushbotton ‘Aplikasi’ 39
Gambar 3.8 : Source code pushbotton ‘Aplikasi’ 39
Gambar 3.9 : Pushbotton ‘Keluar’ 39
Gambar 3.10 : Source code pushbotton ‘Keluar’ 40
Gambar 3.11 : Tampilan komponen palette pada program kompresi image 40
Gambar 3.12 : Pushbotton ‘Ambil Gambar’ 41
Gambar 3.13 : Source code pushbotton ‘Ambil Gambar’ 41
Gambar 3.14 : Pushbotton ‘Compress’ 42
xv
Gambar 3.15 : Source code pushbotton ‘Compress’ 42
Gambar 3.16 : Pushbotton ‘Save’ 46
Gambar 3.17 : Source code pushbotton ‘Save’ 46
Gambar 3.18 : Pushbotton ‘Exit’ 47
Gambar 3.19 : Source code pushbotton ‘Exit’ 47
Gambar 3.20 : Pushbotton ‘PSNR & MSE’ 47
Gambar 3.21 : Source code pushbotton ‘PSNR & MSE’ 48
Gambar 3.22 : Source code edit9 48
Gambar 3.23 : Source code edit10 49
Gambar 3.24 : Pushbotton ‘Kembali’ 49
Gambar 2.25 : Source code pushbotton ‘Kembali’ 49
Gambar 4.1 : Tampilan halaman depan wavemenu setelah di run figure 50
Gambar 4.2 : Tampilan program kompresi citra wavelet 51
Gambar 4.3 : Akmal.jpg 53
Gambar 4.4 : Ririn.jpg 53
Gambar 4.5 : Kebun Teh.jpg 53
Gambar 4.6 : Pink Ross.jpg 53
Gambar 4.7 : Camp.bmp 54
Gambar 4.8 : Flower.bmp 54
Gambar 4.9 : Frame Pooh.bmp 54
Gambar 4.10 : Ghost.bmp 54
Gambar 4.11 : Inuyasa.png 54
Gambar 4.12 : Kumpul.png 54
xvi
Gambar 4.13 : Turis.png 55
Gambar 4.14 : Within Temptation.png 55
xvii
DAFTAR KONTRIBUSI
� Tugas akhir ini bermula dari sebuah tawaran dari Bapak Muhammad Kusban
ST, MT dosen di jurusan Teknik Elektro UMS sekaligus sebagai dosen
pembimbing I. Dengan memberikan latar belakang judul dan permasalahan
penelitian yang akan di angkat, dan juga memiliki beberapa perbandingan
dengan permasalahan dan judul-judul yang ditawarkan. Akhirnya penulis
mengangkat permasalahan tentang “kompresi image dalam source coding
menggunakan metode transformasi wavelet”.
� Kompresi image dalam source coding menggunakan metode transformasi
wavelet ini tidak murni dari hasil pemikiran penulis sendiri, melainkan
mereferensi dari beberapa sumber yang didapat dari internet. Kemudian
penulis pelajari, analisa, dan modifikasi sendiri, disini penulis menggunakan
GUI yang terdapat pada matlab yang digunakan untuk membangun
antarmuka sebuah kompresi image, dan penulis juga mengubah dan
menambahkan sedikit source code pada M-file sehingga jadilah kompresi
citra yang berbeda dari sumbernya.
� Penulis mengerjakan sendiri laporan Tugas Akhir ini, jika ada yang kurang
paham akan penulis konsultasikan dengan pembimbing.
� Software yang digunakan adalah Matlab 7.8.0 (R.2009a), dan penulis
menginstal sendiri matlab tersebut. Untuk membuat tampilan yang menarik
penulis menggunakan GUI yang terdapat pada lingkungan matlab.
xviii
xix
ABSTRAKSI
Seiring berkembangnya digital image processing, telah banyak dikembangkan algoritma kompresi yang bertujuan memampatkan citra. Kompresi citra yang sering digunakan adalah citra berekstensi jpg yang bertipe lossy atau tidak bisa dikembalikan, metode kompresi ini menggunakan transformasi DCT namun dapat juga menggunakan transformasi wavelet.
Dalam tugas akhir ini penulis akan melakukan penelitian kompresi citra dengan menggunakan transformasi wavelet haar 2, software yag digunakan matlab, dan menggunakan GUI untuk membuat tampilan aplikasi kompresi yang terdapat pada lingkungan matlab.
Teknik kompresi dikatakan baik, jika rasio yang didapatkan besar, semakin besar rasio kompresi berbanding lurus dengan ukuran kompresi yang semakin kecil. Untuk menguji kehandalan sistem, penulis menggunakan PSNR (Peak Signal to Noise Ratio) & MSE (Mean Square Error), untuk nilai MSE yang rendah akan lebih baik dan PSNR yang tinggi akan lebih baik. Dari penelitian yang penulis lakukan didapatkan nilai rata-rata rasio yang paling tinggi dari citra *.jpg yaitu 68.75%, 14.5% dari citra *.png, 0% dari citra *.bmp. MSE paling rendah pada citra *.jpg yaitu 0.223029, pada citra *.bmp yaitu 1.12652, dan 0.262915 pada citra *.png. PSNR yang paling tinggi pada citra *.jpg yaitu 54.6812 dB, pada citra *.bmp yaitu 47.6479 dan 53.9667 pada citra *.png. Semua itu membuktikan bahwa hasil citra yang terkompresi memiliki kualitas yang bagus, karena nilai MSE yang rendah dan PSNR yang tinggi menandakan kualitas citra yang baik.
Kata kunci : lossy, MSE & PSNR, wavelet.