Keywords: compression, decompression, Static Huffman algorithm, lossless, Android.

Transkripsi

1 ABSTRACT Efficient use of bandwidth and memory into the main focus that must be considered in the process of data exchange. More and more data is stored, the greater the size of the data. One alternative that can be implemented is to reduce the size of the (compressed) data. In addition to the process of data transmission, compression is also useful in the data storage medium in the secondary. Compression aims to reduce the amount of data used to represent the contents of a text file, image, audio, and video without reducing the quality of the original data. Compression is done by reducing the number of bits needed to store or transmit the digital media. For data compression, one algorithm has a good performance is the type of the Huffman algorithm. In this study, the Static Huffman algorithm which is one technique that is lossless data compression. Static Huffman algorithm uses frequency/probability of occurrences of a symbol in a string as input and produce output in the form of a prefix code that encodes a string using the little bits of all possible binary prefix code that may be. Static Huffman algorithm implementation is aimed to compress the data so that the compressed data size is smaller than the size of the original data. So that the compressed data can be retrieved, then the decompression process. This application was made and in the making based on Android using Eclipse and the methodology GRAPPLE (Guidlines for Rappid Application Engineering). GRAPPLE is a process modeling in software development which emphasizes the actions carried out in a number of stages, each stage will result in products that work with object-oriented form. With applications of data compression with Huffman Static method in Android - based mobile devices, the data size becomes smaller so that it can speed up the process of delivery and storage. Compression using Huffman code would be optimal if the range of the character of the information is not too much despite the high frequency of occurrence and the size of the compression results obtained that the compression of each file depending on the characteristics of the file to be compressed. Keywords: compression, decompression, Static Huffman algorithm, lossless, Android. v

2 ABSTRAK Efisiensi penggunaan bandwidth dan memory menjadi satu fokus utama yang harus diperhatikan dalam proses pertukaran data. Semakin banyak data yang tersimpan maka semakin besar pula ukuran dari data tersebut. Salah satu alternatif yang dapat di implementasikan adalah memperkecil ukuran (kompresi) data tersebut. Selain pada proses pengiriman data, kompresi juga bermanfaat pada penyimpanan data di dalam media sekunder. Kompresi bertujuan untuk mengurangi jumlah data yang digunakan untuk mewakili isi file teks, gambar, audio, dan video tanpa mengurangi kualitas data aslinya. Kompresi dilakukan dengan mengurangi jumlah bit yang diperlukan untuk menyimpan atau mengirimkan media digital tersebut. Untuk kompresi data, salah satu algoritma yang memiliki performa yang baik adalah jenis algoritma Huffman. Pada penelitian ini digunakan algoritma Huffman Statik yang merupakan salah satu teknik kompresi data yang bersifat lossless. Algoritma Huffman Statik menggunakan frekuensi/probabilitas kemunculan dari simbol pada sebuah string sebagai input dan menghasilkan output berupa prefix code yang mengkodekan string menggunakan bit paling sedikit dari seluruh kemungkinan binary prefix code yang mungkin. Implementasi algoritma Huffman Statik ini bertujuan untuk mengkompresi data sehingga ukuran data hasil kompresi lebih kecil dibandingkan dengan ukuran data asli. Agar data yang terkompres dapat dilihat kembali, maka dilakukan proses dekompresi. Aplikasi ini dibuat berbasis Android dan dalam pembuatannya menggunakan Eclipse dan metodologi GRAPPLE (Guidlines for Rappid APPLication Engineering). GRAPPLE merupakan sebuah pemodelan proses dalam pengembangan software yang menekankan pada aksi-aksi yang dilakukan pada sejumlah tahapan, setiap tahap akan menghasilkan produk kerja dengan bentuk yang berorientasi objek. Dengan dibuatnya aplikasi kompresi data dengan metode Huffman Statik pada perangkat mobile berbasis android, ukuran data menjadi lebih kecil sehingga dapat mempercepat dalam proses pengiriman maupun penyimpanan. Kompresi dengan menggunakan kode Huffman akan lebih optimal jika ragam karakter dari informasi tersebut tidak terlalu banyak walaupun frekuensi kemunculannya tinggi dan ukuran hasil kompresi diperoleh bahwa pemampatan setiap file tergantung dari karakteristik file yang akan dimampatkan. Kata kunci : kompresi, dekompresi, algoritma Huffman Statik, lossless, Android. v

3 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i HALAMAN PENGESAHAN PEMBIMBING... ii HALAMAN PENGESAHAN PENGUJI... iii SURAT PERNYATAAN KARYA ASLI SKRIPSI... iv ABSTRAK... v KATA PENGANTAR... vi DAFTAR ISI... viii DAFTAR GAMBAR... xi DAFTAR TABEL... xii DAFTAR MODUL PROGRAM... xiii BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Masalah Perumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian Metode Pengembangan Sistematika Penulisan... 4 BAB II LANDASAN TEORI Aplikasi Mobile Data Pengertian File Teks Satuan Dalam Sistem Komputer ASCII (American Standard Code for Information Interchange) Pohon (Tree) Pohon Biner (Binary Tree) Kompresi Data Manfaat Kompresi Teknik Kompresi Data Menurut Jenis Data yang akan dikompresi Empat Pendekatan yang digunakan pada Kompresi Suatu Data Metode Kompresi Berdasarkan Tipe Peta Kode Metode Kompresi Berdasarkan Teknik Pengkodean Klasifikasi dari Beberapa Teknik Kompresi Data Lossless Compression Lossy Compression Teori Informasi dan Entropi Dekompresi Pengujian Hasil Kompresi Perbedaan antara Compression Rate dan Compression Ratio Arithmatic Encoding Run-Length Encoding Algoritma Huffman Algoritma Huffman Statik Algoritma Huffman Adaptif Perbandingan Antara Metode-Metode Kompresi Data viii

4 2.8 Android Guidelines for Rappid APPLication Engineering (GRAPPLE) Unified Modelling Language (UML) Diagram UML Flowchart Software yang Digunakan SDK Android JDK SDK Eclipse Studi Pustaka BAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN Pengumpulan Kebutuhan (Requirement Gathering) Analisis Kebutuhan Pengguna Analisis Domain Analisis Fitur Identifikasi Sistem Analisa (Analysis) Diagram Use Case Diagram Class Diagram Sequence Diagram Sequence Kompresi Diagram Sequence Dekompresi Diagram Sequence Bagikan Diagram Sequence Bantuan Diagram Sequence Tentang Aplikasi Diagram Sequence Keluar Perancangan Diagram Activity Diagram Activity KompresiActivity Diagram Activity DekompresiActivity Diagram Activity BagikanActivity Diagram Activity BantuanActivity Diagram Activity TtgAplikasiActivity Diagram Activity proseskeluaractivity Flowchart Flowchart Kompresi Flowchart Dekompresi Rancangan Struktur Menu Rancangan Antarmuka Aplikasi Rancangan Antarmuka activity_main Rancangan antarmuka kompresi_layout Rancangan antarmuka dekompresi_layout Rancangan antarmuka bantuan_layout Rancangan antarmuka tentang_layout BAB IV IMPLEMENTASI Perangkat Lunak yang Digunakan Untuk Membangun Aplikasi Perangkat Keras yang Digunakan Untuk Membangun Aplikasi ix

5 4.3 Implementasi Aplikasi Implementasi Halaman Menu Utama Implementasi Halaman Kompresi Implementasi Halaman Dekompresi Implementasi Bagikan Implementasi Halaman Bantuan Implementasi Halaman Tentang Aplikasi Implementasi Keluar Implementasi Source CHuffmanEncoder.java Implementasi Source CHuffmanDecoder.java Implementasi Source CPriorityQueue.java Implementasi Source HuffmanNode.java Implementasi Source huffmansignature.java Implementasi Source CFileBitReader.java Implementasi Source CFileBitWriter.java Pengujian Sistem Pengujian Kompresi Pengujian Kompresi Pada Gambar Pengujian Kompresi Pada Teks Pengujian Kompresi Pada Audio Pengujian Kompresi Pada Video Pengujian Dekompresi Pengujian Dekompresi Pada Beberapa File BAB V PENUTUP Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA x

6 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Karakter ASCII... 9 Gambar 2.2 Pohon Berakar dengan v1 Sebagai Akar Gambar 2.3 Pohon Biner Gambar 2.4 Alur kompresi dan dekompresi data Gambar 2.5 Klasifikasi dari beberapa teknik kompresi data Gambar 2.6 Lossless compression Gambar 2.7 Lossy compression Gambar 2.8 Tiga buah karakter Gambar 2.9 Pohon Biner untuk Kode Awalan Gambar 2.10 Pohon Kode Huffman Gambar 2.11 Pohon dengan 2 simbol Gambar 2.12 Pohon dengan 3 simbol Gambar 2.13 Arsitektur sistem operasi Android Gambar 2.14 Contoh diagram use case Gambar 2.15 Contoh diagram class hubungan antar class Gambar 2.16 Contoh diagram sequence Gambar 2.17 Contoh diagram activity Gambar 3.1 Arsitektur sistem Gambar 3.2 Diagram use case Gambar 3.3 Diagram class Gambar 3.4 Diagram Sequence Kompresi Gambar 3.5 Diagram Sequence Dekompresi Gambar 3.6 Diagram Sequence Bagikan Gambar 3.7 Diagram Sequence Bantuan Gambar 3.8 Diagram Sequence Tentang Aplikasi Gambar 3.9 Diagram Sequence Keluar Gambar 3.10 Diagram Activity KompresiActivity Gambar 3.11 Diagram Activity DekompresiActivity Gambar 3.12 Diagram Activity BagikanActivity Gambar 3.13 Diagram Activity BantuanActivity Gambar 3.14 Diagram Activity TtgAplikasiActivity Gambar 3.15 Diagram Activity proseskeluaractivity Gambar 3.16 Flowchart Kompresi Gambar 3.17 Flowchart Dekompresi Gambar 3.18 Struktur menu Gambar 3.19 Rancangan antarmuka activity_main Gambar 3.20 Rancangan antarmuka kompresi_layout Gambar 3.21 Rancangan antarmuka dekompresi_layout Gambar 3.22 Rancangan antarmuka bantuan_layout Gambar 3.23 Rancangan antarmuka tentang_layout Gambar 4.1 Halaman menu utama Gambar 4.2 Halaman Kompresi Gambar 4.3 Halaman Dekompresi Gambar 4.4 Halaman Bagikan Gambar 4.5 Halaman Bantuan Gambar 4.6 Halaman Tentang Aplikasi Gambar 4.7 Halaman Keluar xi

7 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Daftar Satuan yang Menyatakan Jumlah Byte... 9 Tabel 2.2 ASCII Tabel 2.3 Lanjutan ASCII Tabel 2.4 Lanjutan ASCII Tabel 2.5 Lanjutan ASCII Tabel 2.6 Lanjutan ASCII Tabel 2.7 Contoh Kode ASCII Tabel 2.8 Tabel Kode Huffman Tabel 2.9 Perbandingan antara metode-metode kompresi data Tabel 2.10 Notasi Diagram Use Case Tabel 2.11 Notasi Diagram Class Tabel 2.12 Lanjutan Notasi Diagram Class Tabel 2.13 Notasi Diagram Sequence Tabel 2.14 Lanjutan Notasi Diagram Sequence Tabel 2.15 Notasi Diagram Activity Tabel 2.16 Simbol-simbol Flowchart Program Tabel 2.17 Lanjutan Simbol-simbol Flowchart Program Tabel 2.18 Perbandingan Aplikasi yang dibangun dengan Penelitian Sebelumnya. 52 Tabel 2.19 Lanjutan Perbandingan Aplikasi yang dibangun dengan Penelitian Sebelumnya Tabel 4.1 Tabel Kebutuhan Perangkat Lunak (Software) Tabel 4.2 Tabel Kebutuhan Perangkat Keras (Hardware) Tabel 4.3 Tabel Pengujian Gambar Berwarna berformat *.bmp Tabel 4.4 Tabel Pengujian Gambar Hitam Putih berformat *.bmp Tabel 4.5 Tabel Pengujian Gambar berformat *.gif Tabel 4.6 Tabel Pengujian Gambar berformat *.png Tabel 4.7 Tabel Pengujian Gambar kecil ke besar berformat *.png Tabel 4.8 Tabel Pengujian Gambar berformat *.jpg Tabel 4.9 Tabel Pengujian Teks beragam karakter dengan beragam format file Tabel 4.10 Tabel Pengujian Teks dua ragam karakter dengan beragam format file 134 Tabel 4.11 Tabel Pengujian Teks satu ragam karakter (jumlah sedikit) dengan beragam format file Tabel 4.12 Tabel Pengujian Teks satu ragam karakter (jumlah banyak) dengan beragam format file Tabel 4.13 Tabel Pengujian Teks empat ragam karakter berformat file *.txt Tabel 4.14 Tabel Pengujian Audio dengan beragam format file Tabel 4.15 Tabel Pengujian Video dengan beragam format file Tabel 4.16 Tabel Pengujian Dekompresi pada beberapa file xii

8 DAFTAR MODUL PROGRAM Modul Program 2.1 Source Code encoder algoritma Huffman Adaptif Modul Program 2.2 Source Code dekoder algoritma Huffman Adaptif Modul Program 4.1 Source Code MainActivity.java Modul Program 4.2 Lanjutan Source Code MainActivity.java Modul Program 4.3 Lanjutan Source Code MainActivity.java Modul Program 4.4 Lanjutan Source Code MainActivity.java Modul Program 4.5 Lanjutan Source Code MainActivity.java Modul Program 4.6 Source Code activity_main.xml Modul Program 4.7 Lanjutan Source Code activity_main.xml Modul Program 4.8 Lanjutan Source Code activity_main.xml Modul Program 4.9 Source Code KompresiActivity.java Modul Program 4.10 Lanjutan Source Code KompresiActivity.java Modul Program 4.11 Lanjutan Source Code KompresiActivity.java Modul Program 4.12 Lanjutan Source Code KompresiActivity.java Modul Program 4.13 Lanjutan Source Code KompresiActivity.java Modul Program 4.14 Lanjutan Source Code KompresiActivity.java Modul Program 4.15 Source Code kompresi_layout.xml Modul Program 4.16 Lanjutan Source Code kompresi_layout.xml Modul Program 4.17 Lanjutan Source Code kompresi_layout.xml Modul Program 4.18 Lanjutan Source Code kompresi_layout.xml Modul Program 4.19 Source Code DekompresiActivity.java Modul Program 4.20 Lanjutan Source Code DekompresiActivity.java Modul Program 4.21 Lanjutan Source Code DekompresiActivity.java Modul Program 4.22 Lanjutan Source Code DekompresiActivity.java Modul Program 4.23 Lanjutan Source Code DekompresiActivity.java Modul Program 4.24 Lanjutan Source Code DekompresiActivity.java Modul Program 4.25 Source Code dekompresi_layout.xml Modul Program 4.26 Lanjutan Source Code dekompresi_layout.xml Modul Program 4.27 Lanjutan Source Code dekompresi_layout.xml Modul Program 4.28 Potongan Source Code Bagikan di MainActivity.java Modul Program 4.29 Lanjutan Potongan Source Code Bagikan di MainActivity.java Modul Program 4.30 Source Code BantuanActivity.java Modul Program 4.31 Source Code bantuan_layout.xml Modul Program 4.32 Lanjutan Source Code bantuan_layout.xml Modul Program 4.33 Lanjutan Source Code bantuan_layout.xml Modul Program 4.34 Source Code TtgAplikasiActivity.java Modul Program 4.35 Source Code tentang_layout.xml Modul Program 4.36 Lanjutan Source Code tentang_layout.xml Modul Program 4.37 Lanjutan Source Code tentang_layout.xml Modul Program 4.38 Potongan Source Code Keluar di MainActivity.java Modul Program 4.39 Source Code CHuffmanEncoder.java Modul Program 4.40 Lanjutan Source Code CHuffmanEncoder.java Modul Program 4.41 Lanjutan Source Code CHuffmanEncoder.java Modul Program 4.42 Lanjutan Source Code CHuffmanEncoder.java Modul Program 4.43 Source Code CHuffmanDecoder.java Modul Program 4.44 Lanjutan Source Code CHuffmanDecoder.java xiii

9 Modul Program 4.45 Source Code CPriorityQueue.java Modul Program 4.46 Source Code HuffmanNode.java Modul Program 4.47 Source Code huffmansignature.java Modul Program 4.48 Source Code CFileBitReader.java Modul Program 4.49 Lanjutan Source Code CFileBitReader.java Modul Program 4.50 Lanjutan Source Code CFileBitReader.java Modul Program 4.51 Source Code CFileBitWriter.java Modul Program 4.52 Lanjutan Source Code CFileBitWriter.java Modul Program 4.53 Lanjutan Source Code CFileBitWriter.java xiv