TUGAS AKHIR MENGIMPLEMENTASIKAN KOMPRESI CITRA …eprints.ums.ac.id/21783/1/HALAMAN_DEPAN.pdf ·...

14
i TUGAS AKHIR MENGIMPLEMENTASIKAN KOMPRESI CITRA DENGAN METODE FAST FOURIER TRANSFORM (FFT) Diajukan Untuk Memenuhi Tugas dan Syarat-syarat Guna Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Fakultas Teknik Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Surakarta Disusun Oleh: YOSGA DANANG SURYA PRAYOGO D 400 080 025 JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2012

Transcript of TUGAS AKHIR MENGIMPLEMENTASIKAN KOMPRESI CITRA …eprints.ums.ac.id/21783/1/HALAMAN_DEPAN.pdf ·...

Page 1: TUGAS AKHIR MENGIMPLEMENTASIKAN KOMPRESI CITRA …eprints.ums.ac.id/21783/1/HALAMAN_DEPAN.pdf · kompresi citra dengan metode Fast Fourier Transform (FFT) bertujuan meminimalkan kebutuhan

i

TUGAS AKHIR

MENGIMPLEMENTASIKAN KOMPRESI CITRA

DENGAN METODE FAST FOURIER TRANSFORM

(FFT)

Diajukan Untuk Memenuhi Tugas dan Syarat-syarat Guna Memperoleh Gelar

Sarjana Teknik pada Fakultas Teknik Jurusan Teknik Elektro

Universitas Muhammadiyah Surakarta

Disusun Oleh:

YOSGA DANANG SURYA PRAYOGO

D 400 080 025

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2012

Page 2: TUGAS AKHIR MENGIMPLEMENTASIKAN KOMPRESI CITRA …eprints.ums.ac.id/21783/1/HALAMAN_DEPAN.pdf · kompresi citra dengan metode Fast Fourier Transform (FFT) bertujuan meminimalkan kebutuhan

ii

Page 3: TUGAS AKHIR MENGIMPLEMENTASIKAN KOMPRESI CITRA …eprints.ums.ac.id/21783/1/HALAMAN_DEPAN.pdf · kompresi citra dengan metode Fast Fourier Transform (FFT) bertujuan meminimalkan kebutuhan

iii

Page 4: TUGAS AKHIR MENGIMPLEMENTASIKAN KOMPRESI CITRA …eprints.ums.ac.id/21783/1/HALAMAN_DEPAN.pdf · kompresi citra dengan metode Fast Fourier Transform (FFT) bertujuan meminimalkan kebutuhan

iv

MOTTO

“..Sesungguhnya sesudah kesulitan ada kemudahan.

Maka apabila kamu telah selesai (urusan dunia),

bersungguh-sungguhlah (dalam beribadah).

Dan hanya kepada Tuhanmulah

kamu berharap.”

(AL - INSYIROH: 6-8)

Manusia diberi kemampuan

oleh Tuhan untuk mencoba dan mencoba

sampai kemudian dia bertemu dengan kesalahan

yang membawanya menuju sebuah kebenaran

yang akan slalu diingatnya dalam hati

(KAHLIL GIBRAN)

Doa adalah lagu hati yang membimbing ke arah

singgahsana Tuhan meskipun ditingkah oleh suara ribuan

orang yang sedang meratap.

(KAHLIL GIBRAN)

Orang yang paling bahagia adalah

orang yang dapat menjadi dirinya sendiri dan

dapat bersyukur atas apa yang ia capai

(A.M Madakin)

We should all be concerned about the future because we

will have to spend the rest of our lives there

(Charles F. Kettering)

Belajarlah dari masa lalu, hiduplah untuk masa depan,

yang terpenting adalah tidak berhenti bertanya.

(Albert Einstein)

Page 5: TUGAS AKHIR MENGIMPLEMENTASIKAN KOMPRESI CITRA …eprints.ums.ac.id/21783/1/HALAMAN_DEPAN.pdf · kompresi citra dengan metode Fast Fourier Transform (FFT) bertujuan meminimalkan kebutuhan

v

PERSEMBAHAN

Alm. Ayahanda Tercinta

Terimakasih atas curahan kasih sayang yang ayah beri selama mendampingi saya, doa kan ku panjatkan selalu untuk ayah disana,

semoga diterima disisiNYA. Amiin.

Ibunda Tercinta

Terimakasih atas doa, dukungan, dan kasih sayang yang telah ibu berikan selama ini, semoga ibu selalu diberikan kesehatan . Amiin.

Kakak ku tercinta

( Mas Udit Kisworo )

Terimakasih atas dukungan, saran, dan kritik yang telah kamu berikan. Semangat Kang tuk mencapai kesuksesan.

Kakak ku tercinta

( Mba Ferry Era W )

Terimakasih atas dukungan, saran, dan kritik yang telah kamu berikan. Semoga keinginanmu dapat tercapai Mba Yu.

Special some one

(Agestika Marlina)

Aku selalu sayang kamu, terimakasih untuk dukungan dan bantuannya selama ini. Semoga cita-citamu dapat tercapai. Amin..

Love u

Rekan-rekan senasib dan seperjuangan

(Topik,Adnan,Ifa,Orik,Dedy,Ari,Didik,Agus,cahyo)

Terimakasih atas bantuan dan kebersamaan kita selama ini dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

Page 6: TUGAS AKHIR MENGIMPLEMENTASIKAN KOMPRESI CITRA …eprints.ums.ac.id/21783/1/HALAMAN_DEPAN.pdf · kompresi citra dengan metode Fast Fourier Transform (FFT) bertujuan meminimalkan kebutuhan

vi

KATA PENGANTAR

Alhamdulillahirobbil’alamin, puji syukur kehadirat Allah SWT yang

telah memberikan kenikmatan, hidayah serta inayahNya sehingga kita semua

masih diberikan waktu untuk menunaikan kewajiban kita sehari-hari. Sholawat

serta salam kita panjatkan kepada junjungan Nabi Besar Muhammad SAW,

sebagai suri tauladan kita semua.

Tugas akhir ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar

sarjana Strata I Pada jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah

Surakarta. Alhamdulillah, tugas akhir ini akhirnya selesai walaupun jauh dari

sempurna, dan keberhasilan dalam menyusun dan penyelesaian Tugas Akhir ini

adalah berkat bantuan dari semua pihak, dengan keikhlasan hati penulis

mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

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

Surakarta.

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

Muhammadiyah Surakarta.

3. Ir. Jatmiko, MT., selaku Ketua Jurusan Elektro Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Surakarta.

4. Muhammad Kusban, ST., MT., selaku Pembimbing I yang telah

memberikan bimbingan dan pengarahan kepada penulis sehingga dapat

menyelesaikan tugas akhir ini.

Page 7: TUGAS AKHIR MENGIMPLEMENTASIKAN KOMPRESI CITRA …eprints.ums.ac.id/21783/1/HALAMAN_DEPAN.pdf · kompresi citra dengan metode Fast Fourier Transform (FFT) bertujuan meminimalkan kebutuhan

vii

5. Umi Fadlilah, ST., M.Eng., selaku Pembimbing II yang telah memberikan

nasehat, bimbingan, dorongan, dan pengarahan kepada penulis sehingga

dapat menyelesaikan tugas akhir ini.

6. Kedua orang tuaku tercinta (Ibunda dan Ayahanda), terima kasih atas semua

doa, semangat dan perjuangan yang tiada hentinya, juga atas curahan kasih

sayang yang tiada pernah surut dalam setiap langkah kehidupanku.

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

8. Rekan-rekan mahasiswa Teknik Elektro UMS angkatan 2008 serta semua

pihak yang tidak bisa penulis sebutkan satu persatu.

9. Temanku satu kontrakan Dedy (Tulen) dan Bagus (Kethus), terimakasi atas

doanya, senang ataupun sedih kita lalui bersama.

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 20012

Yosga Danang SP

Page 8: TUGAS AKHIR MENGIMPLEMENTASIKAN KOMPRESI CITRA …eprints.ums.ac.id/21783/1/HALAMAN_DEPAN.pdf · kompresi citra dengan metode Fast Fourier Transform (FFT) bertujuan meminimalkan kebutuhan

viii

`DAFTAR ISI

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

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

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

MOTTO ........................................................................................................... iv

HALAMAN PESEMBAHAN ......................................................................... v

KATA PENGANTAR ..................................................................................... vi

DAFTRAR 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 Batasan Masalah 3

1.4 Tujuan Penelitian ................................................................................. 4

1.5 Manfaat Penelitian ................................................................................ 4

1.6 Metode Penelitian ................................................................................. 5

1.6.1 Studi Literatur ........................................................................... 5

1.6.2 Analisa algoritma...................................................................... 5

1.7 Sistematika Laporan Tugas Akhir ........................................................ 6

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Telaah Penelitian 8 ....................................................................................... 2.2 Landasan Teori ......................................................................................... 9

2.2.1 Pengertian Citra................................................................................. 9 2.2.2 Pengolahan Citra ............................................................................... 11 2.2.3 Filtering Citra ..................................................................................... 12 2.2.4 Ciri Citra ......................................................................................... 15 2.2.5 Format File Citra ................................................................................ 17 2.2.6 Konsep Warna ................................................................................... 19

Page 9: TUGAS AKHIR MENGIMPLEMENTASIKAN KOMPRESI CITRA …eprints.ums.ac.id/21783/1/HALAMAN_DEPAN.pdf · kompresi citra dengan metode Fast Fourier Transform (FFT) bertujuan meminimalkan kebutuhan

ix

2.2.7 Kompresi Citra ................................................................................... 20 2.2.8 Sifat Teknik Kompresi Citra ............................................................... 21 2.2.9 Manfaat Kompresi ............................................................................. 23 2.2.10 Kriteria Kompresi ............................................................................... 23 2.2.11 Perhitungan Kualitas Citra ................................................................. 25 2.2.12 Transformasi Fourier ............................................................... 26

2.2.13 Fast Fourier Transform (FFT) ................................................. 28 2.2.14 Dasar FFT ........................................................................................... 29

2.2.15 Tentang Matlab ......................................................................... 31 2.2.16 Kelengkapan Pada Sistem Matlab ..................................................... 33

BAB III IMPLEMENTASI DAN PERANCANGAN 3.1 Waktu dan Tempat ........................................................................................ 35 3.2 Penggunaan GUI pada Matlab dan Perlengkapan Pendukung .................... 36

3.2.1 Penggunaan GUI Pada Matlab ..................................................... 36 3.2.2 Perlengkapan Pendukung ............................................................ 37

3.3 Tahap Perancangan ....................................................................................... 38 3.3.1 Studi Literatur .............................................................................. 38 3.3.2 Alur Penelitian .............................................................................. 39 3.3.3 Analisa Algoritma ......................................................................... 39

3.4 Tahap Pembuatan Program ........................................................................... 41 3.4.1 Alur Program ............................................................................... 41 3.4.2 Pembuatan Menu Utama ............................................................. 42 3.4.3 Pembuatan Aplikasi FFT ............................................................... 43

BAB IV PENGUJIAN PROGRAM DAN ANALISA HASIL 4.1 Pengujian Program ......................................................................................... 51 4.2 Analisa Hasil ......................................................................................... 51

BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan ......................................................................................... 60

5.2 Saran .................................................................................. 62

DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 63

LAMPIRAN ......................................................................................... 65

Page 10: TUGAS AKHIR MENGIMPLEMENTASIKAN KOMPRESI CITRA …eprints.ums.ac.id/21783/1/HALAMAN_DEPAN.pdf · kompresi citra dengan metode Fast Fourier Transform (FFT) bertujuan meminimalkan kebutuhan

x

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Gambar Pixel Matrix ................................................................. 11

Gambar 2.2 Gambar Format Frekuensi Pada Citra ....................................... 13

Gambar 2.3 Gambar Transformasi Fourier Citra Bergradasi Tinggi ............ 13

Gambar 2.4 Gambar Transformasi Fourier Citra Bergradasi Rendah .......... 14

Gambar 2.5 Gambar Format JPEG ............................................................... 17

Gambar 2.6 Gambar RGB Color Cube ......................................................... 19

Gambar 2.7 Gambar Pemetaan RGB Cube Dengan Sumbu X,Y,Z .............. 19

Gambar 2.8 Gambar Pencampuran Warna Dasar RGB ................................ 20

Gambar 3.1 GUIDE Quick Start. .................................................................. 36

Gambar 3.2 GUIDE layout editor. ................................................................ 37

Gambar 3.3 Flowchart Penelitian ................................................................. 39

Gambar 3.4 Flowchart Algoritma Fast Fourier Transform. ........................ 40

Gambar 3.5 Diagram Perancangan Program. ................................................ 41

Gambar 3.6 Interface Menu AWAL Melalui GUI Matlab . ......................... 42

Gambar 3.7 Push Button ’Aplikasi’. ............................................................. 42

Gambar 3.8 Source Code Push Button ‘Aplikasi’ ........................................ 43

Gambar 3.9 Interface Aplikasi Kompresi FFT ............................................. 43

Gambar 3.10 Push Button ‘PILIH GAMBAR ASLI’ ................................... 44

Gambar 3.11 Source Code Push Button ‘PILIH GAMBAR ASLI’ ............. 44

Gambar 3.12 Push Button ‘KOMPRES’ ....................................................... 45

Gambar 3.13 Tampilan Waktu Kompres ...................................................... 45

Page 11: TUGAS AKHIR MENGIMPLEMENTASIKAN KOMPRESI CITRA …eprints.ums.ac.id/21783/1/HALAMAN_DEPAN.pdf · kompresi citra dengan metode Fast Fourier Transform (FFT) bertujuan meminimalkan kebutuhan

xi

Gambar 3.14 Source Code Push Button ‘KOPRES’ ..................................... 45

Gambar 3.15 Push Button ‘KELUAR’ ......................................................... 46

Gambar 3.16 Source Code Push Button ‘KELUAR’ .................................... 45

Gambar 3.17 Push Button ‘SIMPAN’ .......................................................... 46

Gambar 3.18 Source Code Push Button ‘SIMPAN’ ..................................... 47

Gambar 3.19 Push Button ‘KE AWAL’ ....................................................... 47

Gambar 3.20 Source Code Push Button ‘KE AWAL’ .................................. 47

Gambar 3.21 Push Button ‘PSNR dan MSE’ ................................................ 48

Gambar 3.22 Source Code Push Button ‘PSNR dan MSE’ ........................... 48

Gambar 4.1 Hasil Program Kompresi ........................................................... 50

Gambar 4.2 Source Code Kompresi citra FFT.............................................. 51

Gambar 4.2 Penerapan Perhitungan Nilai PSNR dan MSE ........................... 51

Page 12: TUGAS AKHIR MENGIMPLEMENTASIKAN KOMPRESI CITRA …eprints.ums.ac.id/21783/1/HALAMAN_DEPAN.pdf · kompresi citra dengan metode Fast Fourier Transform (FFT) bertujuan meminimalkan kebutuhan

xii

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Tabel Waktu Dan Tempat ............................................................. 35

Tabel 4.1 Tabel Spesifikasi Citra Asli .......................................................... 49

Tabel 4.2 Tabel Informasi Citra Asli (Inputan) ............................................ 52

Tabel 4.3 Tabel Informasi Citra Terkompresi (Out Put)............................... 52

Tabel 4.4 Tabel Informasi Nilai PSNR dan MSE ......................................... 54

Tabel 4.5 Tabel Informasi Hasil Rasio Kompresi Citra ................................ 55

Tabel 4.6 Tabel Tampilan Citra Asli dengan Citra Terkompresi.................. 57

Page 13: TUGAS AKHIR MENGIMPLEMENTASIKAN KOMPRESI CITRA …eprints.ums.ac.id/21783/1/HALAMAN_DEPAN.pdf · kompresi citra dengan metode Fast Fourier Transform (FFT) bertujuan meminimalkan kebutuhan

xiii

Page 14: TUGAS AKHIR MENGIMPLEMENTASIKAN KOMPRESI CITRA …eprints.ums.ac.id/21783/1/HALAMAN_DEPAN.pdf · kompresi citra dengan metode Fast Fourier Transform (FFT) bertujuan meminimalkan kebutuhan

xiv

ABSTRAKSI

Data atau informasi saat ini tidak hanya disajikan dalam bentuk teks

semata, tetapi juga dapat disajikan dalam bentuk lain misalnya gambar (images),

suara (audio), maupun video. Hal ini terlihat banyaknya inovasi yang mampu

tercipta dengan pengembangan dalam bidang ilmu pengetahuan dan teknolog

informasi. Kompresi citra (Image Compression) merupakan salah satunya, yang

bertunjuan memanpatkans suatu citra sehingga membutuhkan ruang memori lebih

sedikit dalam penyimpanan (storage) maupun pada saat transfer datanya. Ada dua

tipe kompresi data, yaitu kompresi tipe lossless dan kompresi tipe lossy.

Kompresi citra bersifat lossy adalah kompresi dimana citra mengalami penurunan

akibat proses yang terjadi didalamnya, Sedangkan pada kompresi citra yang

bersifat lossless adalah kompresi citra tidak mengalami penurunan.

Penelitian ini membahas tentang bagaimana cara mengimplementasikan

kompresi citra dengan metode Fast Fourier Transform (FFT) bertujuan

meminimalkan kebutuhan memori pada citra digital, dan sejauh mana tingkat

penurunan kualitas sebuah citra digital dan ukuran filenya jika dikenakan sebuah

proses kompresi menggunakan metode FFT . Metode FFT bekerja memindahkan

informasi citra dari domain spasial ke dalam domain frekuensi, yaitu dengan

merepresentasikan citra spasial sebagai suatu penjumlahan eksponensial kompleks

dari beragam frekuensi, magnituda, dan fasa. Metode ini digunakan untuk

mengkompres suatu citra bertipekan truecolor. Penelitian ini menggunakan

MATLAB dalam pembuatan sebuah program, dan mengunakan GUI untuk

perancangan sebuah interface kompresinya.

Hasil citra yang terkompresi menunjukkan bahwa metode ini baik untuk

menghasilkan citra dengan output berformat jpg,bmp, dan png. Kualitas citra

yang paling baik dari hasil kompresi dengan metode ini yaitu citra berformat jpg,

ini diambil berdasarkan nilai MSE dan PSNR yang di hitung pada citra

terkompresi. Metode yang digunakan sangat cocok untuk mengkompresi sebuah

citra yang mempunyai ukuran atau size yang besar.

Kata Kunci: Citra, FFT, Kompresi, Lossy, Lossless, Matlab