TUGAS AKHIR KOMPRESI CITRA BERWARNA DENGAN … · 2018-02-10 · Keuntungan DCT ... (DCT)...

i

TUGAS AKHIR

KOMPRESI CITRA BERWARNA DENGAN PENERAPAN

DISCRETE COSINE TRANSFORM ( DCT )

Diajukan untuk Melengkapi Tugas Akhir dan Memenuhi Syarat-syarat untuk

Mencapai Gelar Sarjana Teknik Fakultas Teknik Jurusan Teknik Elektro

Universitas Muhammadiyah Surakarta

Disusun Oleh:

ADNAN RIFKI WIJAYA

D 400 080 034

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2012

iv

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan hidayah dan

inayahNYA, sehingga sampai detik ini masih diberi kesempatan untuk

menjalankan perintahNYA dan menjauhi laranganNYA. Sholawat serta salam

bagi Nabi Muhammad SAW beserta, keluarga, sahabat dan pengikutnya yang

selalu ditunggu dan dinanti syafa’atnya dihari akhir nanti, amin.. yaa robbal

allamin.

Alhamdulillah hanya padaMU ya Allah, dengan hidayahMU penulis dapat

menyelesaikan dan menyusun laporan tugas akhir ini. Tugas akhir ini disusun dan

diajukan sebagai syarat untuk kelulusan dan mendapatkan gelar Sarjana Teknik di

Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Surakarta. Adapun judul

yang penulis ajukan adalah : “KOMPRESI CITRA BERWARNA DENGAN

PENERAPAN DISCRETE COSINE TRANSFORM (DCT)”. Penyusunan tugas

akhir ini penulis mendapatkan dukungan dan saran dari berbagai pihak, guna

mendapatkan hasil yang lebih baik. Penulis mengucapkan terima kasih yang

sebesar- besarnya kepada :

1. Allah S.W.T, atas ridho dan karunia-Nya sehingga penulis bisa

menyelesaikan Tugas Akhir ini.

2. Bapak Ir. Agus Riyanto, MT selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Surakarta.

3. Bapak Ir. Jatmiko, MT. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro.

v

4. Bapak Muhammad Kusban, ST, MT selaku Pembimbing I.

5. Ibu Umi Fadlilah, S. T. ,M. Eng. selaku Pembimbing II.

6. Bapak/ Ibu Penguji selaku Dewan Penguji dalam Tugas Akhir ini.

7. Ayahanda dan Ibunda tercinta “terimah kasih atas do’a, kasih sayang,

dukungan, dan materi yang senantiasa tercurah untuk Ananda” yang selalu

memberikan “segalanya “ untuk kehidupan dan keberhasilan Ananda.

8. Keluarga Besar di Sukoharjo terima kasih semuanya.

9. Teman temanku seperjuangan : Yosga, Didik, Ari, Agus, Topik, Dedi, Ifa,

Orik. Semoga kita bisa wisuda bersama-sama.aamiin.

10. Teman-teman Teknik Elektro 2008 yang tidak dapat disebut satu persatu

(semoga suatu hari nanti kita dapat bertemu lagi).

11. Big thanks for Pika Ayu Kharisma

12. Seluruh pihak yang telah banyak membantu penulis dalam menyelesaikan

Tugas Akhir ini.

Dengan segala kerendahan hati penulis berharap semoga karya ini

memberikan manfaat kepada semua pihak dan bagi penulis sendiri pada

khususnya, penulis mengharapkan kritik dan saran yang bermanfaat dan bersifat

membangun dalam penyempurnaan Tugas Akhir ini. Akhir kata.

Surakarta, ... Agustus 2012

Penulis

vi

MOTTO

‘’Sesungguhnya semua perbuatan itu hanyalah tergantung

pada niat, dan sesungguhnya segala sesuatu itu tergantung

apa yang menjadi niatnya’’

( HR. Imam Bukhori dan Imam Muslim ).

‘’Hanyalah orang sabar yang akan menerima pahalanya tanpa

batas!’’

(Q.S. 39 Az-Zumar : 10)

‘’Harus merasakan pahit terlebih dahulu,agar bisa

merasakan yang namanya manis’’

(Penulis)

‘’Kegagalan hanya milik orang yang berputus asa. Terus

berusaha akan membawamu menuju keberhasilan’’

(Penulis)

vii

PERSEMBAHAN

Allah SWT

Yang senantiasa memberikan serta melimpahkan rahmat, hidayah serta inayah-Nya dalam

menyelesaikan tugas akhir ini.

Nabi Muhammmad SAW

Suri tauladan yang menjadi pedoman dalam menjalani hidup dan sebagai inspirasi semangat

hidupku

Ayahanda dan Ibunda

”Terima Kasih Engkau Telah Mencurahkan Kasih Sayang Yang Tulus Dalam

Membesarkanku dan Mendidikku Hingga Aku Menjadi Sekarang Ini”

Keluargaku

Terima kasih atas semua dorongan semangat yang diberikan kepadaku hingga tidak dapat

aku rasakan sampai aku berhasil sekarang ini

Teman-Temanku

Terima kasih untuk semua sahabat – sahabatku yang mendorong dan memberikan semangat

dan bantuan selama ini yang sangat berarti dalam hidupku tanpa kalian hari-hariku tidak

akan indah

Almamater yang kubanggakan

Almamater Muhammadiyah Surakarta

viii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ............................................................................................. i

HALAMAN PERSETUJUAN ............................................................................. ii

HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................ iii

KATA PENGANTAR .......................................................................................... iv

MOTTO ................................................................................................................ vi

PERSEMBAHAN ................................................................................................. vii

DAFTAR ISI ......................................................................................................... viii

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xi

DAFTAR TABEL ................................................................................................. xiii

DAFTAR KONTRIBUSI ...................................................................................... xiv

ABSTRAKSI ........................................................................................................ xvi

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang ............................................................................... 1

1.2. Perumusan Masalah ....................................................................... 2

1.3. Batasan Masalah............................................................................. 2

1.4. Tujuan Penelitian ........................................................................... 3

1.5. Manfaat Penelitian ........................................................................ 3

1.6. Sistematika penelitian .................................................................... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Telaah Penelitian ........................................................................... 6

2.2. Landasan Teori .............................................................................. 7

ix

2.2.1. Pengertian Citra ...................................................................... 7

2.2.2. Kompresi Citra ....................................................................... 10

2.2.3. Teknik Kompresi Citra .......................................................... 11

2.2.3.1. Lossless Compression ....................................................... 11

2.2.3.2. Lossy Compression ........................................................... 12

2.2.3.3. Hal – hal penting dalam kompresi citra ............................. 14

2.2.4. Kompresi Citra denganDiscrete Cosine Transform (DCT) ....... 15

2.2.4.1. Keuntungan DCT............................................................... 19

2.2.4.2. Kekurangan DCT............................................................... 19

2.2.5. Rasio Kompresi .......................................................................... 20

2.2.6. Penilaian Kualitas Citra.............................................................. 20

2.2.7. Rerata ......................................................................................... 21

2.2.8. Matlab ........................................................................................ 22

BAB III DESAIN DAN PERANCANGAN

3.1. Waktu ............................................................................................. 24

3.2. Peralatan Pendukung ...................................................................... 24

3.3. Tahap Perancangan ........................................................................ 26

3.3.1. Flowchart Penelitian ............................................................... 26

3.3.2. Flowchart Sistem .................................................................... 28

3.4. Tahapan Pembuatan Program ........................................................ 29

3.4.1. Diagram Pembuatan Program ................................................. 29

3.4.2. Pembuatan Interface ............................................................... 29

x

3.4.2.1. Pembuatan Interface BERANDA ..................................... 30

3.4.2.2. Pembuatan Interface Program ........................................... 32

BAB IV PENGUJIAN PROGRAM DAN ANALISA HASIL

4.1. Pengujian Program ........................................................................ 39

4.2. Analisa Hasil Program .................................................................. 42

4.2.1. Data Masukan ........................................................................... 42

4.2.2. Data Keluaran Hasil Kompresi ................................................ 44

4.2.3. Perbandingan Citra Asli dan Citra Hasil Kompresi .................. 50

4.2.4. Rasio Kompresi ........................................................................ 51

4.2.5. Penilaian Kualitas Citra ............................................................ 54

4.2.6. Penilaian Subyektif ................................................................... 59

BAB V PENUTUP

5.1. Kesimpulan ..................................................................................... 62

5.2. Saran .............................................................................................. 63

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 64

LAMPIRAN .......................................................................................................... 66

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Klasifikasi teknik kompresi data ...................................................... 11

Gambar 2.2 Pembagian Frekuensi Koefisien DCT pada blok 8x8 ........................ 17

Gambar 3.1 GUIDE Quick Start ........................................................................... 25

Gambar 3.2 Blank GUI ........................................................................................ 25

Gambar 3.3 Flowchart Penelitian ......................................................................... 27

Gambar 3.4 Flowchart Sistem Kompresi DCT..................................................... 28

Gambar 3.5 User Guide ....................................................................................... 29

Gambar 3.6 Interface Menu Utama ( Beranda ) ................................................... 30

Gambar 3.7 Tombol Masuk ke Program ................................................................ 31

Gambar 3.8 Axes .................................................................................................... 31

Gambar 3.9 Tampilan Interface Program DCT .................................................... 32

Gambar 3.10 Tombol Ambil Gambar ................................................................... 32

Gambar 3.11 Tombol Proses Kompresi ................................................................ 33

Gambar 3.12 Tombol Simpan ............................................................................... 35

Gambar 3.13 Panel Pilihan Kompresi ................................................................... 36

Gambar 3.14 Tombol Hapus .................................................................................. 36

Gambar 3.15 Panel MSE & PSNR ......................................................................... 37

Gambar 3.16 Tombol Keluar ................................................................................. 38

Gambar 4.1 Tampilan Program Kompresi ............................................................ 40

Gambar 4.2 football.jpg ......................................................................................... 43

Gambar 4.3 me&mom.jpg...................................................................................... 43

Gambar 4.4 desert.jpg ............................................................................................ 43

Gambar 4.5 horse.bmp .......................................................................................... 43

Gambar 4.6 animal.bmp ......................................................................................... 43

Gambar 4.7 building.bmp ...................................................................................... 43

Gambar 4.8 peppers.png ........................................................................................ 44

Gambar 4.9 girl.png ............................................................................................... 44

Gambar 4.10 ralway.png ........................................................................................ 44

Gambar 4.11 Hasil kompresi koefisien 1/64 DCT ................................................. 60

xii

Gambar 4.12 Hasil kompresi koefisien 1/16 DCT ................................................. 60

Gambar 4.13 Hasil kompresi koefisien 1/4 DCT ................................................... 60

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Skala Kebaikan Citra ............................................................................. 21

Tabel 4.1 Tabel Informasi Citra Asli ..................................................................... 42

Tabel 4.2 Koefisien 1/46 Tipe *.jpg....................................................................... 45

Tabel 4.3 Koefisien 1/46 Tipe *.bmp..................................................................... 45

Tabel 4.4 Koefisien 1/46 Tipe *.png ...................................................................... 46

Tabel 4.5 Koefisien 1/16 Tipe *.jpg....................................................................... 47

Tabel 4.6 Koefisien 1/16 Tipe *.bmp..................................................................... 47


Tabel 4.8 Koefisien 1/4 Tipe *.jpg......................................................................... 48

Tabel 4.9 Koefisien 1/4 Tipe *.bmp....................................................................... 49


Tabel 4.11 Selisih Ukuran Citra Asli dengan Citra Terkompresi ......................... 50

Tabel 4.12 Rasio Kompresi Citra koefisien 1/64 DCT .......................................... 52

Tabel 4.13 Rasio Kompresi Citra koefisien 1/16 DCT .......................................... 52

Tabel 4.14 Rasio Kompresi Citra koefisien 1/4 DCT ............................................ 53

Tabel 4.15 MSE Citra Terkompresi Koefisien 1/64 DCT ..................................... 54

Tabel 4.16 MSE Citra Terkompresi Koefisien 1/16 DCT ..................................... 55

Tabel 4.17 MSE Citra Terkompresi Koefisien 1/4 DCT ....................................... 56

Tabel 4.18 PSNR Citra Terkompresi Koefisien 1/64 DCT.................................... 57

Tabel 4.19 PSNR Citra Terkompresi Koefisien 1/16 DCT.................................... 58

Tabel 4.20 PSNR Citra Terkompresi Koefisien 1/4 DCT...................................... 58

xiv

DAFTAR KONTRIBUSI

Tugas akhir ini berawal dari ketertarikan penulis saat mendapat tawaran

dari bapak Muhammad Kusban ST, MT untuk membuat sebuah program

kompresi citra dengan metode Discrete Cosine Transform (DCT) menggunakan

software Matlab. Pembuatan program kompresi citra ini tidak murni dari hasil

pemikiran sendiri, melainkan mendapatkan referensi dari beberapa sumber dari

internet dan juga dibantu oleh teman. Berikut adalah daftar kerja dalam

pembuatan Tugas Akhir ini :

Penulis mengerjakan sendiri laporan Tugas Akhir ini, jika ada kesulitan dan

kurang paham akan dikonsultasikan dengan pembimbing.

Penulis melakukan sendiri penelitian kompresi citra di lapangan.

Penulis menggunakan MATLAB sebagai software untuk proses kompresi citra

dan menggunakan metode Discrete Cosine Transform (DCT) sebagai metode

kompresi citranya.

Script program DCT yang penulis pakai bukan hasil pemikiran pribadi,

melainkan dapat dari internet. Kemudian penulis pelajari, analisa dan

modifikasi sehingga berbeda dari sumbernya.

Untuk tampilan program kompresi, penulis menggunakan GUI yang dibuat

sendiri.

Penulis menggunakan software snipping tool untuk mengcapture gambar yang

akan digunakan dalam laporan ini.

Penulis melakukan beberapa kali percobaan untuk mendapatkan hasil yang

maksimal dan program bisa digunakan untuk proses kompresi.

xvi

ABSTRAKSI

Pengiriman citra dengan kapasitas besar akan memerlukan waktu yang

lama dan ruang penyimpanan yang besar. Kompresi citra merupakan suatu

teknik yang diperlukan untuk mengurangi biaya penyimpanan dan transmisi.

Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis ukuran citra asli dengan citra hasil

kompresi, menghitung presentase rasio kompresi dan untuk mengetahui kualitas

citra terkompresi.

Pemampatan atau kompresi citra merupakan suatu metode yang sangat

bermanfaat bagi perkembangan citra digital. Dengan kompresi, data citra digital

yang ukurannya besar, dapat dikompres sehingga mempunyai ukuran yang lebih

kecil. Penelitian ini membahas tentang bagaimana menerapkan metode Discrete

Cosine Transform (DCT) ke dalam proses kompresi citra. Program ini dibuat

dengan GUI dan source coding di dalam software Matlab. Proses

pengkompresian tersebut menggunakan variasi koefisien DCT yang berbeda –

beda.

Metode ini termasuk dalam jenis kompresi lossy atau berugi, karena

beberapa elemen data citra dihilangkan dan dapat mengurangi ukuran citra

dengan hasil yang signifikan. Nilai MSE yang semakin rendah, maka kualitas

citra semakin baik. Sedangkan nilai PSNR yang semakin besar, maka kualitas

citra semakin baik. Dari hasil penelitian ini dapat disimpulkan bahwa program

kompresi ini dapat digunakan untuk mengurangi ukuran file citra menjadi lebih

kecil. Citra hasil kompresi pada koefisien 1/4 DCT memiliki rasio kompresi

paling rendah dengan presentase sebesar 30,47%. Sedangkan citra hasil

kompresi pada koefisien 1/64 DCT memiliki rasio kompresi paling tinggi

dengan presentase sebesar 62,53%.

Kata kunci : Citra, DCT, Koefisien DCT, Lossy Compression, Matlab

TUGAS AKHIR KOMPRESI CITRA BERWARNA DENGAN … · 2018-02-10 · Keuntungan DCT ... (DCT)...

Documents

Transcript of TUGAS AKHIR KOMPRESI CITRA BERWARNA DENGAN … · 2018-02-10 · Keuntungan DCT ... (DCT)...