PERANCANGAN SISTEM PENGAMANAN DAN KOMPRESI DATA TEKS DENGAN FIBONACCI ENCODING DAN ALGORITMA SHANNON-FANO SERTA ALGORITMA DEFLATE SKRIPSI

Transkripsi

1 PERANCANGAN SISTEM PENGAMANAN DAN KOMPRESI DATA TEKS DENGAN FIBONACCI ENCODING DAN ALGORITMA SHANNON-FANO SERTA ALGORITMA DEFLATE SKRIPSI MUHAMMAD SOLIHIN PROGRAM STUDI EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013

2 PERANCANGAN SISTEM PENGAMANAN DAN KOMPRESI DATA TEKS DENGAN FIBONACCI ENCODING DAN ALGORITMA SHANNON-FANO SERTA ALGORITMA DEFLATE SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh ijazah Sarjana Ilmu Komputer MUHAMMAD SOLIHIN PROGRAM STUDI EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2013

3 PERSETUJUAN Judul : PERANCANGAN SISTEM PENGAMANAN DAN KOMPRESI DATA TEKS DENGAN FIBONACCI ENCODING DAN ALGORITMA SHANNON-FANO SERTA ALGORITMA DEFLATE Kategori : SKRIPSI Nama : MUHAMMAD SOLIHIN Nomor Induk Mahasiswa : Program Studi : EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER Fakultas : ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Komisi Pembimbing : Pembimbing 2 Pembimbing 1 Dian Rachmawati, S.Si, M.Kom Ade Candra, ST, M.Kom NIP NIP Diketahui/disetujui oleh Program Studi Ekstensi S1 Ilmu Komputer Ketua, Dr. Poltak Sihombing, M.Kom NIP

4 PERANCANGAN SISTEM PENGAMANAN DAN KOMPRESI DATA TEKS DENGAN FIBONACCI ENCODING DAN ALGORITMA SHANNON-FANO SERTA ALGORITMA DEFLATE SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing telah disebutkan sumbernya. Medan, Oktober 2013 Muhammad Solihin

5 PENGHARGAAN Alhamdulillahirrabbila lamin. Segala dan puji syukur penulis panjatkan hanya kepada Allah SWT, Pemelihara dan pengatur seluruh alam semesta, karena atas limpahan rahmat, taufik dan hidayah-nya, penulis mampu menyelesaikan Skripsi ini, serta shalawat dan beriring salam penulis ucapakan kepada Nabi Besar Muhammad SAW. Skripsi ini dikerjakan sebagai salah satu syarat guna memperoleh gelar Sarjana Ilmu Komputer Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara. Penulis menyadari bahwa terselesaikannya skripsi ini tentunya tak lepas dari dorongan dan bantuan berbagai pihak. Oleh karena itu, dengan segala kerendahan hati penulis mengungkapkan rasa terima kasih dan penghargaan kepada : 1. Bapak Ade Candra, ST, M.Kom, selaku Dosen Pembimbing I yang telah memberikan banyak sekali arahan, masukan, bimbingan, saran, serta motivasi yang membangun untuk penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik. 2. Ibu Dian Rachmawati, S.Si, M,Kom, selaku pembimbing II yang telah memberikan masukan, bimbingan, saran dan motivasi kepada penulis, serta sabar memberikan bantuan sehingga penulis 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. Bapak Drs. Marihat Situmorang, M.Kom sebagai Dosen Pembanding II yang telah memberikan kritik dan saran yang membangun bagi penulis. 5. Dekan dan Pembantu Dekan Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi berserta para pegawai yang bertugas di Program Studi Ilmu Komputer FASILKOM-TI USU. 6. Orang tua tercinta, Ayahanda Sabirin, S.Pd dan Ibunda Rosyidah, atas semua doa, dukungan, dan motivasi yang tak ternilai harganya.

6 7. Keluarga besar Ekstensi Ilmu Komputer, khususnya semua teman dan sahabat angkatan 2011 yang tidak dapat disebutkan satu persatu, terima kasih atas ide, saran, dan kerja samanya selama ini. Semoga Allah SWT membalas semua kebaikan yang telah kalian berikan. Penulis, (Muhammad Solihin)

7 ABSTRAK Penelitian ini bertujuan untuk merancang sebuah aplikasi komputer yang dapat mengamankan sekaligus mengkompresi ukuran teks. Pengamanan teks dilakukan dengan mengkodekan teks menggunakan Fibonacci Encoding, kemudian hasil pengkodean Fibonacci Encoding dikompresi menggunakan algoritma Shannon-Fano, lalu hasil kompresi menggunakan algoritma Shannon-Fano dikompresi menggunakan algoritma Deflate, hasil kompresi menggunakan algoritma Deflate adalah hasil akhir proses pengamanan dan kompresi data. Keluaran dari aplikasi ini adalah sebuah file baru yang terdiri dari file header serta file body yang berisi kode-kode hasil pengkodean dan kompresi file teks asli. Rasio kompresi rata-rata antara file input dengan file output untuk file dokumen input dengan ekstensi *.doc adalah 43,653%, sedangkan untuk file teks input dengan ekstensi *.txt adalah 78,444%. Waktu rata-rata yang dibutuhkan untuk melakukan kompresi pada file dokumen input dengan ekstensi *.doc adalah 5328,2 milisecond, sedangkan untuk file teks input dengan ekstensi *.txt adalah 15837,5 milisecond. Kata kunci: kompresi teks, Fibonacci Encoding, algoritma Shannon-Fano, algoritma Deflate

8 DESIGNING TEXT DATA SECURITY AND COMPRESSION SYSTEM WITH FIBONACCI ENCODING, SHANNON-FANO ALGORITHM, AND DEFLATE ALGORITHM ABSTRACT This research aimed to constructing a computer application that securing and also compressing the size of text. Text securing was done by text encoding using Fibonacci Encoding, then the result of Fibonacci Encoding was compressed using Shannon-Fano algorithm, then the result of compression using Shannon-Fano algorithm was compressed using Deflate algorithm, the Deflate compression result is the final result of text securing and compression. The output of this application is a new file that consists of file header and file body that contains the encoding and compression codes of original text file. The average of compreesion ratio between the input file and the output file for document file with *.doc extension is 43,653%, otherwise the average of compression ratio fot text file with *.txt extension is 78,444%. The average of compression time for document input file with *.doc extension is 5328,2 miliseconds, otherwise for text input file with *,txt extension is 15837,5 miliseconds. Keywords: text compression, Fibonacci Encoding, Shannon-Fano algorithm, Deflate algorithm

9 DAFTAR ISI Hal. PERSETUJUAN PERNYATAAAN PENGHARGAAN ABSTRAK ABSTRACT DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR ii iii iv vi vii viii xi xiii BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Rumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian Metodologi Penelitian Sistematika Penulisan 5 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA Kompresi Data File Teks Fibonacci Encoding Algoritma Shannon-Fano Algoritma Deflate 13

10 BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM Analisis Masalah Analisis Kebutuhan Sistem Pemodelan Aplikasi Use-Case Diagram Activity Diagram Class Diagram Sequence Diagram Perancangan Sistem Pembuatan Algoritma Program Alur Proses Sistem Secara Umum Alur Proses Encoding Dan Decoding Dengan Fibonacci Encoding Alur Proses Kompresi Dan Dekompresi Dengan Algoritma Shannon-Fano Penerapan Algoritma Deflate Pembuatan Rancangan Tampilan Aplikasi Rancangan Form Splash Screen Rancangan Form Tab Menu Kompresi Rancangan Form Tab Menu Dekompresi Rancangan Form Tab Menu Tentang Aplikasi Rancangan Form Dialog Ringkasan 53 BAB 4 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN 4.1 Implementasi Sistem Implementasi Encoding Dan Decoding File Teks Maupun Dokumen Menggunakan Fibonacci Encoding Pada Aplikasi Implementasi Kompresi Dan Dekompresi Menggunakan Algoritma Shannon-Fano Implementasi Kompresi Dan Dekompresi Menggunakan Algoritma Deflate 76

11 4.2 Pengujian Aplikasi Pengujian Kompresi Dalam Aplikasi Proses Dekompresi Dalam Aplikasi Hasil Pengujian 86 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran 101 Lampiran A: Questioner 102 Lampiran B: Listing Program 112

12 DAFTAR TABEL Hal. 2.1 Proses Pembentukan Kode Fibonacci Hasil Fibonacci Encoding Kode Program Untuk Encoding Kode Program Untuk Decoding Frekuensi Kemunculan Karakter Kode Shannon-Fano Kode Program Untuk Membuat Tabel Kemunculan Karakter Kode Program Untuk Membuat Tabel Frekuensi Kode Program Untuk Membuat Kode Shannon-Fano Kompresi Teks Menggunakan Algoritma LZ Dekompresi Teks Menggunakan Algoritma LZ Kode Huffman Kode Program Untuk Kompresi Dengan Algoritma Deflate Kode Program Untuk Dekompresi Dengan Algoritma Deflate Kode Fibonacci Dari Masing-Masing Karakter Dalam String Input Kemunculan Masing-Masing Bilangan Byte Dalam Array Byte Fibonacci Kode Shannon-Fano Untuk Byte Dalam Array Byte Fibonacci Kode Program Untuk Membuat File Fibonacci Dari File Teks Maupun Dokumen Input Dan Sebaliknya Kode Program Untuk Membuat File Shannon-Fano Dari File Fibonacci Dan Sebaliknya Kode Program Untuk Membuat File Output Dari File Shannon-Fano Dan Sebaliknya Hasil Pengujian Untuk Kompresi File Dokumen Dengan

13 Ekstensi Doc Hasil Pengujian Untuk Dekompresi File Dokumen Dengan Ekstensi Doc Hasil Pengujian Untuk Kompresi File Teks Dengan Ekstensi Txt Hasil Pengujian Untuk Dekompresi File Teks Dengan Ekstensi Txt 94

14 DAFTAR GAMBAR Hal. 2.1 Diagram Blok Proses Kompresi Dan Dekompresi Data File Teks Sederhana Diagram Ishikawa Use-Case Diagram Pada Sistem Activity Diagram Pada Sistem Activity Diagram Fibonacci Processor Activity Diagram Shannon-Fano Processor Activity Diagram Deflate Processor Class Diagram Pada Sistem Sequence Diagram Pada Sistem Flowchart Encoding Dan Kompresi File Teks Maupun Dokumen Flowchart Decoding Dan Dekompresi File Teks Maupun Dokumen Diagram Blok Proses Fibonacci Encoding Flowchart Proses Encoding Dengan Fibonacci Encoding Flowchart Proses Decoding Dengan Fibonacci Encoding Proses Partisi Dan Pembentukan Kode Shannon-Fano Secara Manual Pohon Shannon-Fano Yang Terbentuk Diagram Blok Proses Kompresi Dan Dekompresi Algoritma Shannon-Fano Flowchart Proses Kompresi Dengan Algoritma Shannon-Fano Struktur File Hasil Kompresi Dengan Algoritma Shannon-Fano Pohon Huffman Flowchart Kompresi Deflate Flowchart Dekompresi Deflate 46

15 3.22 Diagram Blok Proses Kompresi Dan Dekompresi Algoritma Deflate Struktur File Output Aplikasi Rancangan Form Splash Screen Rancangan Form Tab Menu Kompresi Rancangan Form Tab Menu Dekompresi Rancangan Form Tab Menu Tentang Aplikasi Rancangan Form Dialog Ringkasan Hasil Kompresi Ditampilkan Dengan Penyunting Teks File Teks Input Dengan Ekstensi Txt File Dokumen Input Dengan Ekstensi Doc File Fibonacci Pada File Teks Input Dengan Ekstensi Txt File Fibonacci Pada File Dokumen Input Dengan Ekstensi Doc File Teks Hasil Decoding Dengan Ekstensi Txt File Dokumen Hasil Decoding Dengan Ekstensi Doc File Shannon-Fano Untuk File Teks Dengan Ekstensi Txt File Shannon-Fano Untuk File Dokumen Dengan Ekstensi Doc File Fibonacci Hasil Dekompresi Untuk File Teks Dengan Ekstensi Txt File Fibonacci Hasil Dekompresi Untuk File Dokumen Dengan Ekstensi Doc File Output Untuk File Teks Dengan Ekstensi Txt File Output Untuk File Dokumen Dengan Ekstensi Doc File Shannon-Fano Hasil Dekompresi Untuk File Teks Dengan Ekstensi Txt File Shannon-Fano Hasil Dekompresi Untuk File Dokumen Dengan Ekstensi Doc Splash Screen Aplikasi Tab Menu Kompresi Open File Dialog Pilih File Input Kompresi Save File Dialog Untuk File Tujuan Output Kompresi Tampilan Tab Menu Kompresi Setelah File Input Dan Output

16 Ditentukan Dialog Ringkasan Kompresi Tampilan Tab Menu Dekompresi Open File Dialog Pilih File Input Dekompresi Tampilan Tab Menu Dekompresi Setelah File Input Ditentukan Dialog Konfirmasi Ekstensi File Output Dekompresi Save File Dialog File Tujuan Output Dekompresi Dialog Ringkasan Dekompresi Grafik Perbandingan Antara File Dokumen Input, File Fibonacci, Dan File Hasil Decoding Untuk File Dokumen Dengan Ekstensi Doc Grafik Perbandingan Antara File Fibonacci, File Shannon-Fano, Dan File Hasil Dekompresi Shannon-Fano Untuk File Dokumen Dengan Ekstensi Doc Grafik Perbandingan Antara File Shannon-Fano, File Output, Dan File Hasil Dekompresi Deflate Untuk File Dokumen Dengan Ekstensi Doc Grafik Perbandingan Antara File Input, File Output, Dan File Hasil Dekompresi Untuk File Dokumen Dengan Ekstensi Doc Grafik Perbandingan Antara Waktu Yang Dibutuhkan Untuk Kompresi dan Dekompresi Pada File Dokumen Dengan Ekstensi Doc Grafik Perbandingan Antara File Teks Input, File Fibonacci, Dan File Hasil Decoding Untuk File Teks Dengan Ekstensi Txt Grafik Perbandingan Antara File Fibonacci, File Shannon-Fano, Dan File Hasil Dekompresi Shannon-Fano Untuk File Teks Dengan Ekstensi Txt Grafik Perbandingan Antara File Shannon-Fano, File Output, Dan File Hasil Dekompresi Deflate Untuk File Teks Dengan Ekstensi Txt Grafik Perbandingan Antara File Input, File Output, Dan File Hasil Dekompresi Untuk File Teks Dengan Ekstensi Txt 99

17 4.37 Grafik Perbandingan Antara Waktu Yang Dibutuhkan Untuk Kompresi dan Dekompresi Pada File Teks Dengan Ekstensi Txt 100