PROGRAM STUDI EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014

Transkripsi

1 ANALISIS PERBANDINGAN ALGORITMA ZERO COMPRESION DENGAN DIFFERENCE CODING PADA KOMPRESI FILE AUDIO DRAFT SKRIPSI DESSY FEBRIANI TRIAJIWATI PROGRAM STUDI EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014

2 ANALISIS PERBANDINGAN ALGORITMA ZERO COMPRESION DENGAN DIFFERENCE CODING PADA KOMPRESI FILE AUDIO SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi dan memenuhi syarat memperoleh ijazah Sarjana Ilmu komputer DESSY FEBRIANI TRIAJIWATI PROGRAM STUDI EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014

3 PERSETUJUAN Judul : ANALISIS PERBANDINGAN ZERO COMPRESION DENGAN DIFFERENCE CODING PADA KOMPRESI FILE AUDIO Kategori : SKRIPSI Nama : DESSY FEBRIANI TRIAJIWATI Nomor Induk Mahasiswa : Program Studi : EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER Fakultas : ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Komisi Pembimbing : Pembimbing 2 Pembimbing 1 Handrizal.S.Si.M.Comp.Sc Prof.Dr.Muhammad Zarlis NIP Diketahui/disetujui oleh Program Studi S1 Ilmu Komputer Ketua, Dr. Poltak Sihombing, M.Kom NIP

4 PERNYATAAN ANALISIS PERBANDINGAN ZERO COMPRESION DENGAN DIFFERENCE CODING PADA KOMPRESI FILE AUDIO SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing telah disebutkan sumbernya. Medan, Maret 2014 Dessy Febriani Triajiwati

5 PENGHARGAAN Alhamdulillahirrabbil alamin. Segala puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT, Tuhan semesta alam karena atas rahmat, taufik dan hidayah-nya penulis mampu menyelesaikan skripsi ini. Tidak lupa juga shalawat beriring salam penulis ucapkan kepada Nabi Besar Muhammad SAW. Skripsi ini diselesaikan sebagai salah satu syarat guna memperoleh gelar Sarjana Ilmu Komputer Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara. Penulis menyadari bahwa terselesaikannya penulisan skripsi ini tentunya tidak terlepas dari dorongan berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini dengan kerendahan hati penulis mengungkapkan rasa terima kasih dan penghargaan kepada: 1. Bapak Prof.Dr.dr Syahril Pasaribu,DTM&M.Sc(CTM),Sp.A(K) selaku Rektor. 2. Bapak Prof.Dr.Muhammad Zarlis S.Kom selaku Dosen Dekan Program Studi Ilmu Komputer sekaligus Pembimbing I yang telah memberikan banyak sekali arahan, masukan serta motivasi yang membuat penulis memperoleh pengetahuan sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik. 3. Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom selaku Ketua Program Studi Ilmu Komputer sekaligus sebagai Dosen Pembanding I, yang telah memberikan kritik dan saran yang membangun bagi penulis. 4. Ibu Maya Silvi Lydia B.Sc,M.Sc selaku Sekretaris Program Studi Ilmu Komputer. 5. Bapak Handrizal.S.Si.M.Comp.Sc selaku Dosen Pembimbing II yang telah memberikan banyak sekali arahan, masukan serta motivasi yang membuat penulis memperoleh pengetahuan sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik. 6. Ibu Dian Rachmawati selaku Dosen Pembanding II, yang telah memberikan kritik dan saran yang membangun bagi penulis.

6 7. Orang tua tercinta, Mama,Papa dan Ayah serta Mama kisaran atas semua do a, dukungan dan motivasi yang tidak ternilai harganya. 8. Untuk Suami tercinta, Fahrurrozy Syahputra makasih atas doa serta dukungannya 9. Serta Abang-abang dan Adik-adik tersayang yang telah mendo akan dan mendukung penulis. 10. Dan sahabat tersayang Qurbani, Nadra, Team Shop Sun Plaza(Telkomsel) terima kasih atas dukungannya. 11. Keluarga Besar Ekstensi Ilmu Komputer, kawan-kawan angkatan 2011 yang telah banyak membantu memotivasi penulis selama ini. Semoga Allah SWT membalas semua kebaikan yang telah kalian berikan. Penulis, (Dessy Febriani Triajiwati)

7 ANALISIS PERBANDINGAN ZERO COMPRESION DENGAN DIFFERENCE CODING PADA KOMPRESI FILE AUDIO ABSTRAK Ukuran file audio khususnya berformat.wav relatif besar dibandingkan file dengan format teks,yang membutuhkan memori yang besar dalam melakukan penyimpanan maupun dalam hal transmisi (pengiriman) melalui media komunikasi. Hal ini sangat mempengaruhi ketersediaan tempat (space) maupun pengolahan data khususnya data audio.untuk itu perlu dikembangkan aplikasi untuk kompresi data yang bertujuan untuk minimalisasi memori menggunakan algoritma Zero Compression dan Difference Coding. Pada metode Zero Compression, kompresi file audio dilakukan pada sampel audio yang bernilai nol (0) berurutan. Ada dua tahap utama kompresi dengan metode Zero Compression untuk data audio, yaitu reading redudance data dan coding. Reading redudance data adalah merepresentasikan frekuensi kemunculan setiap sampel audio kedalam bilangan eksak sedangkan Coding adalah menuliskan kode yang berisi nilai sampel dengan frekuensi kemunculannya.sedangkan kompresi dengan metode Difference Coding adalah data difference yaitu adalah pengurangan nilai sampel audio dengan nilai sampel audio sebelumnya serta coding. Hasil kompresi file wav dengan kedua algoritma di atas dapat memberikan ukuran file yang lebih kecil yaitu dengan algoritma Zero Compression rata-rata rasio kompresi sebesar % dan Difference Coding adalah %.. Keyword: Audio, Compression, Zero Compression dan Difference Coding.

8 ANALYSIS COMPARISON ZERO COMPRESION ALGORITHM WITH DIFFERENCE CODING COMPRESSION FOR FILE AUDIO ABSTRACT The Size of.wav audio file format in particular is relatively large compared with the text format file, which requires a large memory to perform in terms of storage and transmission (delivery) through the medium of communication. This greatly affects the availability of a place (space) as well as data processing, especially the audio data. so it is necessary to develop applications for data compression that aims to minimize memory by using Zero Compression Algorithm and Difference Coding. At Zero Compression method, the compression of audio files is done on the audio sample which has a value of zero sequentially.there are two main stages of compression using Zero compression method for audio data, that is reading redudance the data and coding. Reading redudance the data is representing the frequency of occurrence of each audio sample into exact numbers, while coding is to write code that contains the value of the sample with the frequency of occurrence. While the method of Difference Coding compression is data that difference is a reduction in the value of an audio sample with previous audio sample values and coding. Wav file compression Results with both algorithms above can give you a smaller file size that is used Zero Compression algorithms with an average compression ratio about 24.43% and 25.48% Difference Coding is. keywords : Audio, Compression, Zero Compression, and Difference Coding..

9 DAFTAR ISI PERSETUJUAN PERNYATAAN PENGHARGAAN ABSTRAK ABSTRACT DAFTAR ISI DAFTAR GAMBAR DAFTAR TABEL iii iv v vii viii ix xi xii BAB 1 PENDAHULUAN Latar Belakang Rumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian Metodologi Penelitian Sistematika Penulisan 5 BAB 2 LANDASAN TEORI Pengertian Audio Digital Kelebihan Audio Digital Istilah dalam Audio Digital Channel (Jumlah Kanal) Sampling Rate (Laju Pencuplikan) Bandwidth Bit Per Sample (Banyaknya Bit Dalam Satu Sampel) Bit Rate (Laju Bit) Data Audio Struktur File Wave Header File Wave Chunk File WAVE Chunk Format 16

10 2.5.4 Chunk Data Format Wave PCM Hubungan Multimedia dengan Aplikasi Windows Kompresi Data Teori Kompresi Data Pemodelan Sumber (Source Modeling) Entropi Rate Dari Suatu Sumber Dalil Shannon Mengenai Lossless Source Coding Perbedaan Antara Lossless dan Lossy Compression Perbedaan Antara Compression Rate Dan Compression Ratio Kompresi Metode Zero Compression Kompresi Metode Difference Coding 35 BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN Analisis Sampel Audio WAV Kompresi dengan Algoritma Zero Compression Kompresi dengan Algoritma Difference Coding Perancangan Flow Chart Kompresi Algoritma Zero Compression Flow Chart Dekompresi Algoritma Zero Compression Flow Chart Kompresi Algoritma Difference Coding Flow Chart Dekompresi Algoritma Difference Coding Pemodelan Persyaratan Sistem dengan Use Case Analisis Proses Sistem Rancangan Antarmuka Rancangan Menu Utama Rancangan Kompresi Rancangan Help Rancangan About Rancangan Hasil Pengujian Rancangan Grafik Hasil Kompresi Rancangan Grafik Hasil Dekompresi 63

11 BAB 4 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN Implementasi Tampilan Menu Utama Tampilan Zero Compression (Kompresi) Tampilan Zero Compression (Dekompresi) Tampilan Difference Coding (Kompresi) Tampilan Difference Coding (Dekompresi) Tampilan Help Tampilan About Pengujian Sistem Tampilan Hasil Pengujian Kompresi Algoritma Zero Compression Tampilan Hasil Pengujian Dekompresi Algoritma Zero Compression Tampilan Hasil Pengujian Kompresi Algoritma Difference Coding Tampilan Hasil Pengujian Dekompresi Algoritma Difference Coding Tampilan Grafik Hasil Kompresi Algoritma Zero Compression Grafik Hasil Kompresi Algoritma Difference Coding Grafik Hasil Perbandingan Rasio Algoritma Zero Compression 74 Dengan Difference Coding BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran 76 Lampiran A. Listing Program LAMPIRAN A-1

12 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Konversi Sinyal Analog ke Digital 7 Gambar 2.2 Konversi Sinyal Digital ke Analog 8 Gambar 2.3 Layout File Wave 14 Gambar 2.4 Diagram Format File Wave 20 Gambar 2.5 Interpretasi Tiap Byte pada File Wave 22 Gambar 2.6 Lapisan-Lapisan Multimedia dengan Windows 24 Gambar 2.7 Nilai Sample Audio 35 Gambar 3.1 Data Audio Wav dalam Hexa 38 Gambar 3.2 Flow Chart Kompresi File Audio Algoritma Zero Compression 42 Gambar 3.3 Flow Chart Dekompresi File Audio Algoritma Zero Compression 43 Gambar 3.4 Flow Chart Dekompresi File Audio Algoritma Zero Compression (Lanjutan) 44 Gambar 3.5 Flow Chart Kompresi File Audio Algoritma Difference Coding 45 Gambar 3.6 Flow Chart Dekompresi File Audio Algoritma Difference Coding 46 Gambar 3.7 Flow Chart Dekompresi File Audio Algoritma Difference Coding (Lanjutan) 47 Gambar 3.8 Use Case Diagram Sistem yang akan dikembangkan 48 Gambar 3.9 Activity Diagram Kontrol Proses Watermarking(Kompresi) 51 Gambar 3.10 Activity Diagram Kontrol Proses Watermarking(Dekompresi) 54 Gambar 3.11 Sequence Diagram Proses Kompresi 55 Gambar 3.12 Sequence Diagram Proses Dekompresi 56 Gambar 3.15 Rancangan Menu Utama 57 Gambar 3.16 Rancangan Kompresi 58 Gambar 3.17 Rancangan Help 59 Gambar 3.18 Rancangan About 60 Gambar 3.19 Rancangan Grafik Hasil Kompresi 62 Gambar 3.20 Rancangan Grafik Hasil Dekompresi 63 Gambar 4.1 Tampilan Menu Utama 64 Gambar 4.2 Tampilan Kompresi Zero Compression 65 Gambar 4.3 Tampilan Dekompresi Zero Compression 66 Gambar 4.4 Tampilan Kompresi Difference Coding 66 Gambar 4.5 Tampilan Dekompresi Difference Coding 67 Gambar 4.6 Tampilan Help 68 Gambar 4.7 Tampilan About 68 Gambar 4.8 Tampilan Grafik Hasil Kompresi Algoritma Zero Compression 72 Gambar 4.9 Tampilan Grafik Hasil Kompresi Algoritma Difference Coding 73 Gambar 4.10 Tampilan Grafik Hasil Perbandingan Rasio Kompresi Algoritma 74 Zero Compresion dengan Difference Coding

13 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Frekuensi Sampling dan Kualitas Suara yang Dihasilkan 10 Tabel 2.2 Tabel Penyimpanan Berbagai Konfigurasi Audio Digital 11 Tabel 2.3 Nilai Jenis Chunk RIFF 15 Tabel 2.4 Format Chunk RIFF 16 Tabel 2.5 Nilai-Nilai Chunk Format File Wave 16 Tabel 2.6 Kode Kompresi Wave 17 Tabel 2.7 Format Data Chunk 19 Tabel 2.8 Penjelasan Struktur File Wave 21 Tabel 2.9 Penambahan Chunk Lain Pada File Wave 23 Tabel 3.1 Hasil Kompesi Zero Compresion per Sampel Audio 40 Tabel 3.2 Hasil Kompesi Difference Coding per Sampel Audio 41 Tabel 3.3 Dokumentasi Naratif Use Case Kompresi 49 Tabel 3.4 Dokumentasi Naratif Use Case Dekompresi 52 Tabel 3.5 Rancangan Hasil Pengujian Kompresi 61 Tabel 3.4. Rancangan Hasil Pengujian Dekompresi 61 Tabel 4.1. Rancangan Hasil Pengujian kompresi Zero Compression 69 Tabel 4.2. Rancangan Hasil Pengujian Dekompresi Zero Compression 70 Tabel 4.3. Rancangan Hasil Pengujian Kompresi Algoritma Difference Coding 70 Tabel 4.4. Rancangan Hasil Pengujian Dekompresi Algoritma Difference Coding 71