i

TUGAS AKHIR

KOMPRESI CITRA DENGAN SOURCE CODING

MENGGUNAKAN METODE DM ( DELTA MODULATION )

Diajukan Untuk Memenuhi Tugas dan Syarat-Syarat Guna Memperoleh

Gelar Sarjana Teknik Pada Fakultas Teknik Jurusan Teknik Elektro

Universitas Muhammadiyah Surakarta

Disusun Oleh :

DIDIK ARDIYANTO

D 400 080 037

FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2012

iv

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena hanya atas berkat

dan rahmat yang dilimpahkan-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi ini pada

waktunya.Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Strata Satu( S-1 )

pada Universitas Muhammadiyah Surakarta jurusan Teknik Elektro.Maka untuk memenuhi

persyaratan tersebut,penulis mencoba untuk menerapkan ilmu yang telah penulis dapat di

bangku kuliah ke dalam bentuk tugas akhir yang berjudul “KOMPRESI CITRA DENGAN

SOURCE CODING MENGGUNAKAN METODE DM ( DELTA MODULATION )”.

Oleh karena itu, dalam penulisan skripsi ini penulis menyadari sepenuhnya masih

banyak kekurangan yang jauh dari sempurna, dan penulis berharap adanya kritik dan saran

dari semua pihak yang nantinya dipergunakan untuk menyempurnakan skripsi ini.Semoga

penelitian ini bisa dilanjutkan oleh orang-orang yang berminat dalam Matlab dan image

processing .

Selama penyusunan skripsi ini, penulis telah banyak memperoleh bantuan,bembingan

dan dorongan dari berbagai pihak.Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan rasa

terima kasih kepada:

1. Bapak Prof.Dr. Bambang Setiaji selaku Rektor Universitas Muhammadiyah

Surakarta.

2. Bapak Ir Sri Widodo, MT selaku Dekan Fakultas Teknik.

3. Bapak Ir Jatmiko selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro.

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

5. Bapak Ir Bambang Hari P, MT selaku pembimbing II.

v

6. Bapak dan Ibu dosen yang telah memberikan ilmunya.

7. Bapak Rudi yang mengajari saya Matlab tentang image processing.

8. Rekan-rekanku jurusan teknik elektro yang telah banyak membantu penulis

dalam menyelesaikan skripsi ini.

9. Teman-temanku satu kos yang telah banyak memberi dukungan dan motivasi.

Akhir kata, penulis mengucapkan terima kasih dan berharap agar skripsi ini dapat

bermanfaat bagi penulis dan pembaca pada umumnya.

Surakarta , Juli 2012

Penulis

vi

MOTTO

“ Sukses tidak diukur dari posisi yang dicapai seseorang dalam hidup,tapi dari

kesulitan-kesulitan yang berhasil diatasi ketika berusaha meraih sukses .”

“ Sebaik-baiknya manusia adalah manusia yang mau berusaha bangkit dari

keterpurukan dan pantang menyerah . “

“Raihlah ilmu, dan untuk meraih ilmu belajarlah untuk tenang dan sabar.”

( Umar bin Khatab )

“Sesungguhnya sesudah kesulitan pasti ada kemudahan.”

( Al-Insyirah:6 )

vii

PERSEMBAHAN

Kupersembahkan hasil tugas akhir ini untuk :

Bapak dan Ibu tercinta,

Terimakasih untuk do’a, kasih sayang dan dukungannya selama ini.

Bapak dan Ibu dosen,

Yang selalu memberikan ilmunya selama ini.

Seorang wanita yang selama ini telah menjadi kekasih hatiku ,

menemaniku di setiap waktuku dan menjadi inspirasiku.

Sahabat-sahabatku Teknik Elektro ’08,

Yang senantiasa membantu dan memberikan semangat dalam kesusahanku.

Orang yang menyayangiku,

Terima kasih atas segala dukungan,perhatian dan kasih sayang yang diberikan.

Almamaterku Universitas Muhammadiyah Surakarta.

viii

`DAFTAR ISI

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

LEMBAR PERSETUJUAN............................................................................. ii

LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................. iii

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

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

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

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

DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... x

DAFTAR TABEL ............................................................................................ xii

DAFTAR KONTRIBUSI................................................................................. xiii

ABSTRAKSI ................................................................................................... xiv

BAB I PENDAHULUAN

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

1.2. Perumusan Masalah ........................................................................... 3

1.3. Tujuan Penelitian ............................................................................... 3

1.4. Batasan Masalah ............................................................................... 4

1.5. Manfaat Penelitian ............................................................................. 5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

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

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

2.2.1. Pengertian Matlab ..................................................................... 7

2.2.1.1. Komponen-komponen pada Matlab...................... ... 9

2.2.2. Pengertian Kompresi Image( Image Compressions ) ............... 14

2.2.3. Pengertian Resolusi ................................................................. 17

2.2.4. Pengertian Teknik Lossy Compression ................................... 18

2.2.5. Pengertian Source Coding ....................................................... 19

2.2.6. Pengertian Metode Delta Modulation.................................... .. 22

2.2.7. Keuntungan Teknik Kompresi Lossy ....................................... 28

ix

2.2.8. Pengertian Modulasi Delta ...................................................... 29

2.2.9. Nilai MSE dan PSNR ............................................................... 30

BAB III PERANCANGAN DAN METODE PENELITIAN

3.1.Waktu dan Tempat ............................................................................... 32

3.2.Penggunaan GUI pada Matlab dan Perlengkapan Pendukung ........... 33

3.2.1. Penggunaan GUI Pada Matlab ............................................. 33

3.2.2. Perlengkapan Pendukung ..................................................... 34

3.3.Alur Penelitian ............................................................................... 35

3.3.1. Diagram Alir Penelitian ....................................................... 36

3.3.2. Analisa Alogaritma Program ............................................... 37

3.4.Tahap Pembuatan Program .................................................................. 39

3.4.1. Diagram Perancangan Program .......................................... 39

3.4.2. Pembuatan Menu Utama ...................................................... 41

3.4.3. Pembuatan Aplikasi Kompresi Delta Modulation ............... 46

BAB IV PENGUJIAN PROGRAM DAN ANALISA HASIL

4.1. Pengujian Program .............................................................................. 59

4.2. Analisa Hasil .................................................................................. 60

BAB V PENUTUP

5.1. Kesimpulan .................................................................................. 75

5.2. Saran. ................................................................................ . 79

DAFTAR PUSTAKA .................................................................................. 80

LAMPIRAN .................................................................................. 81

x

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Gambar Tampilan Jendela Perintah ............................................ 9

Gambar 2.2 Gambar Jendela Workspace ...................................................... 11

Gambar 2.3 Gambar Jendela Command History .......................................... 11

Gambar 2.4 Gambar Tampilan current directory ......................................... 12

Gambar 2.5 Gambar Tampilan Matlab Editor .............................................. 12

Gambar 2.6 Gambar Tampilan Help ............................................................. 13

Gambar 2.7 Gambar Modulasi BPSK( Binary Phase Shift Keying ) ............ 23

Gambar 2.8 Gambar Sinyal BPSK ( Binary Phase Shift Keying ) ................ 23

Gambar 2.9 Gambar Sebuah Delta-Modulasi Encoder ................................ 24

Gambar 2.10 Gambar Simulasi Matlab Filter Delta Modulation ................. 25

Gambar 3.1 GUIDE Quick Start. .................................................................. 33

Gambar 3.2 GUIDE layout editor. ................................................................ 34

Gambar 3.3 Flowchart Rencana Penyusunan

Program Kompresi Gambar ....................................................... 36

Gambar 3.4 Flowchart Algoritma Delta Modulation. .................................. 37

Gambar 3.5 Diagram Perancangan Program. ................................................ 39

Gambar 3.6 GUI Tampilan Utama Dengan Nama awal_Programku.fig. ..... 40

Gambar 3.7 Tampilan GUI untuk Halaman Biodata(Biodata.fig). ............... 41

Gambar 3.8 Tampilan Utama Program Kompresi ( DM.fig ). ...................... 42

Gambar 3.9 Tampilan GUI untuk Pengertian Delta Modulation .................. 43

Gambar 3.10 Tampilan Button Keluar

untuk menutup program kompresi ............................................. 44

Gambar 3.11Tampilan Program Kompresi DM ( DM.fig ) .......................... 45

Gambar 3.12 Button Buka untuk mencari file input gambar ........................ 45

Gambar 3.13 Button Kompresi Untuk Menjalankan Proses Kompresi ........ 46

Gambar 3.14 Button Simpan berfungsi

untuk menyimpan hasil kompresi ............................................ 47

Gambar 3.15 Button Kembali Ke Awal

xi

Untuk Menuju awal_programku.fig ........................................ 48

Gambar 3.16 Button Keluar Untuk Menutup DM.fig ................................... 48

Gambar 3.17 Skala step size Untuk Mengganti Skala step size .................... 49

Gambar 3.18 Edit1 berisi keterangan direktori ............................................. 49

Gambar 3.19 Edit2 berisi keterangan nama&format file input ..................... 50

Gambar 3.20 Edit3 berisi Keterangan ukuran File Input( citra asli ) ............ 51

Gambar 3.21 GUI tampilan pada axes 1 file input ( citra asli ) .................... 51

Gambar 3.22 Edit4 Pada Axes 2 ( citra hasil kompresi ) ............................... 52

Gambar 3.23 Edit5 pada axes 2 ( Nama File Hasil Kompresi ) .................... 52

Gambar 3.24 Edit6 pada Axes 2

( Ukuran File Gambar Hasil Kompresi ) ................................ .53

Gambar 3.25 Contoh GUI Gambar Output Pada Axes 2 .............................. .53

Gambar 3.26 Contoh GUI gambar edit10 dan edit11

untuk nilai MSE dan PSNR. ................................................... 55

Gambar 4.1 Barbara .Bmp ......................................................................... .72

Gambar 4.2 Barbara 3.Jpg ........................................................................... .72

Gambar 4.3 di .Jpg ................................................................................... ...73

Gambar 4.4 didi .Jpg...................................................................... .............. 73

Gambar 4.5 Tulips .Png................................................................. ............ .73

Gambar 4.6 Tulips .Jpg................................................................... ............ 73

Gambar 4.7 Cameraman .tif.............................................................. .......... 74

Gambar 4.8 Cameraman .Jpg............................................................ .......... 74

xii

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Tabel Waktu Dan Tempat ............................................................. 32

Tabel 4.1 Tabel Spesifikasi Citra ( Gambar )Asli ......................................... 60

Tabel 4.2 Tabel Spesifikasi Citra Keluaran ( Gambar output )..................... 62

Tabel 4.3 Tabel Spesifikasi Citra Keluaran( Format Aslinya ) ..................... 63

Tabel 4.4 Tabel perbandingan Hasil Kompresi Delta Modulation ............... 64

Tabel 4.5 Tabel perbandingan Hasil Kompresi Dalam Format Aslinya ....... 66

Tabel 4.6 Tabel hasil rasio kompresi gambar ke dalam format Jpg............. 67

Tabel 4.7 Tabel hasil rasio kompresi gambar

ke dalam format gambar aslinya....................................................68

Tabel 4.8 Tabel hasil rata-rata rasio kompresi gambar

ke dalam format jpg. .................................................................... 69

Tabel 4.9 Tabel hasil rata-rata rasio kompresi gambar

ke dalam format aslinya ............................................................... 70

Tabel 4.10 Tabel nilai Mse dan Psnr

untuk file output ke format aslinya ................................................70

Tabel 4.11 Tabel nilai Mse dan Psnr

untuk file output ke format jpg.......................................................72

xiv

ABSTRAK

Didik Ardiyanto

D 400080037

“ KOMPRESI CITRA DENGAN SOURCE CODING MENGGUNAKAN METODE

DM ( DELTA MODULATION ) ”

Fakultas Teknik Jurusan Elektro Universitas Muhammadiyah Surakarta

Kompresi citra merupakan suatu teknik yang digunakan untuk mengurangi biaya

penyimpanan dan transmisi. Teknik-teknik yang ada yang digunakan untuk mengompresi file

gambar secara luas.Ada dua tipe utama kompresi data, yaitu kompresi tipe lossless dan

kompresi tipe lossy. Kompresi tipe lossy adalah kompresi dimana terdapat data yang hilang

selama proses kompresi. Akibatnya kualitas data yang dihasilkan jauh lebih rendah daripada

kualitas data asli.Lossy compression menyebabkan adanya perubahan data dibandingkan

sebelum dilakukan proses kompresi. Sebagai gantinya lossy compression memberikan derajat

kompresi lebih tinggi. Tipe ini cocok untuk kompresi file suara digital dan gambar digital.

File gambar secara alamiah masih bisa digunakan walaupun tidak berada pada kondisi yang

sama sebelum dilakukan kompresi.

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.Program kompresi citra

dengan metode delta modulation ini dibuat dengan GUI dan source coding.Dengan

menerapkan fungsi dari Dmsig untuk pengolahan sinyal,maka didapatkan rumus untuk

mengkompres gambar yang di pengaruhi oleh step size dan ukuran gambar

tersebut.Kelebihan dari teknik Delta Modulation adalah dapat mengkompres gambar

grayscale ,black and white dan true color .

Hasil gambar yang sudah dikompres menunjukkan bahwa metode ini baik untuk

menghasilkan gambar dengan output berformat jpg,png dan tiff.Kualitas gambar yang paling

baik dari hasil kompresi delta modulation yaitu gambar berformat jpg.Untuk tingkat kompresi

yang paling bagus juga ada pada gambar berformat jpg,ini diambil berdasarkan nilai MSE

dan PSNR yang di hitung pada gambar hasil kompresi.Tingkat kompresi dengan delta

modulation termasuk tinggi karena masuk ke lossy compression.

Kata kunci : Kompresi citra, Lossy compression, Step size, DMsig, Delta Modulation , MSE,

PSNR, source coding dan Kualitas gambar .