IMPLEMENTASI METODE LZ77 DAN LZ78 UNTUK KOMPRESI FILE TEKS

Transkripsi

1 IMPLEMENTASI METODE LZ77 DAN LZ78 UNTUK KOMPRESI FILE TEKS Hariati Tarigan Mahasiswa Tni Informatia STMIK Budi Darma Jl. Sisiamaaraja No. 338 Simpa Limun, Medan ABSTRAK Kompresi data dilauan untu meredusi uuran data atau file. Dean melauan ompresi atau pemadatan data maa uurannya aan lebih ecil sehiga dapat meurai watu transmisi data diirim, dan tida banya mehabisan rua media penyimpanan, untu pehematan pemaaian terhadap media penyimpanan, seperti hard dis atau media-media penyimpanan data ya lainnya, saligus sebagai peraat luna untu meatifan program tersebut.pada metode LZ77 proses ompresi dilauan dean meetahui fruensi emunculan setiap simbol ya emudian aan diurutan secara descendi order. Kemudian, aan dibuat sebuah table pembagian berdasaran fruensi emunculan tersebut. Pada metode LZ78 tida megunaan tabel pembagian. Proses peodean dilauan dean meurutan fruensi emunculan setiap symbol secara descendi order. Aa hasil peurutan inilah ya aan diodan dean n-1 diiuti oleh satu bit 0. Pada bit terahir ode aan dimodifiasi yaitu berupa n-1 tanpa diiuti oleh satu bit 0.Dewasa ini ada banya metode ompresi file ts, salah satunya adalah ompresi file ts dean metode LZ77 dan LZ78. KompresiLZ77 dan LZ78 merupaan salah satu tni ya mampu mehasilan rasio ompresi ya bai pada data tsdimana fruensi emunculan tiap-tiap ata terbesar.tni ompresi LZ78 diperenalan oleh Abraham Lempel dan Jacob Ziv, tni ini dean cara membuat sebuah dictionary ya dapat menyimpan pola secara permanen selama proses peodean berlasu. Kata Kunci : LZ77, LZ78, Kompresi, Dompresi I. PENDAHULUAN Di dalam dunia omputer dan internet, ompresi file digunaan dalam berbagai eperluan, misalnya membacup data dan transfer data. Untu membacup data, tida perlu menyalin semua file aslinya, dean ompresi file terlebih dahulu, maa apasitas tempat penyimpanan ya di perluan menjadi lebih ecil. Jia data tersebut diperluan, maa embalian lagi e file aslinya (dompresi file). Selain berguna pada media penyimpanan data, ompresi file dapat membantu memperecil uuran data ya ditransmisian didalam suatu media jarian, seperti internet sehiga watu ya diperluan aan menjadi lebih pend dan emuinan perjaan download dan upload ya gagal aan menjadi lebih ecil. Kompresi data dilauan untu meredusi uuran data atau file. Dean melauan ompresi atau pemadatan data maa uurannya aan lebih ecil sehiga dapat meurai watu transmisi data diirim, dan tida banya mehabisan rua media penyimpanan, untu pehematan pemaaian terhadap media penyimpanan, seperti hard dis atau media-media penyimpanan data ya lainnya, saligus sebagai peraat luna untu meatifan program tersebut. Dewasa ini ada banya metode ompresi file ts, salah satunya adalah ompresi file ts dean metode LZ78. Kompresi LZ78 merupaan salah satu tni ya mampu mehasilan rasio ompresi ya bai pada data ts dimana fruensi emunculan tiap-tiap atater besar. Tni ompresi LZ78 diperenalan oleh Abraham Lempel dan Jacob Ziv, tni ini dean cara 178 membuat sebuah dictionary ya dapat menyimpan pola secara permanen selama proses peodean berlasu. Pada penelitian sebelumnya metode LZ77 juga pernah dibahas pada penelitian ya berjudul Implementasi Algoritma Kompresi LZ77 Pada Smartphone Blacberry (Gunardi, 2011). Pada penelitian tersebut penulis mencoba megunaan LZ77 pada Obj Smartphone Blacberry dalam melauan ompresi file text. II. LANDASAN TEORI A. File Ts File ts merupaan file ya berisi informasi-informasi dalam bentu ts. Data ya berasal dari doumen peolah ata, aa ya digunaan dalam perhituan, nama dan alamat dalam basis data merupaan contoh masuan data ts ya terdiri dari arater, aa dan tanda baca. Masuan dan eluaran data ts direpresentasian sebagai set arater atau sistem ode ya dienal oleh sistem omputer. Ada tiga macam set arater ya umum digunaan untu masuan dan eluaran pada omputer, yaitu ASCII, ABCDIC, dan Unicode. ASCII (American Code For Information Interchae) merupaan suatu standar internasional dalam ode huruf dan simbol seperti Hex dan Unicode tetapi ASCII lebih bersifat universal. ASCII digunaan oleh computer dan alat omuniasi lain ya menunjuan ts. Kode ASCII memilii omposisi bilaan biner sebanya 8 bit, dimulai dari higa Total ombinasi ya dihasilan sebanya 256, dimulai dari ode 0 higa 155 dalam sistem bilaan desimal. EBCDIC (Extended Binary Codec Decimal

2 179 Interchae) merupaan set arater ya diciptaan oleh mer IBM. EBCDIC terdiri dari 256 arater ya masi-masi beruuran 8 bit. Adanya eterbatasan pada ode ASCII dan EBCDIC, dibuat standar ode internasional baru ya merupaan ode 16 bit ya disebut Unicode. Unicode adalah suatu standar industri ya diranca untu meizinan ts dan simbol dari semua sistem tulisan di dunia untu ditampilan dan dimanipulasi secara onsisten oleh omputer ( Sudewa, Ida Bagus Adi, 2003). A. Algoritma Lempel Ziv 78 Algoritma Lempel Ziv 78 (LZ78), diembaan 1 tahun setelah LZ77, yaitu pada tahun Oleh Abraham Lempel dan Zacob Ziv. Karena di publiasian oleh piha ya sama, algoritma ini juga di sebut dean LZ2. Pada Algoritma LZ78 Abraham Lempel dan Jacob Ziv mencoba meatasi permasalahan ya ditemuan pada LZ77, yaitu beraitan dean emampuan dalam menemuan pola arater pada LZ77, Algoritma ini tida dapat menemuan pola arater, jia arater tersebut sudah di lewatan oleh history bufferi. Untu meatasinya, algoritma LZ78 di embaan dean cara membuat suatu dictionary ya dapat menyimpan pola secara permanen selama proses peodean berlasu. Toen ya digunaan sebagai index untu menemuan pola tersebut, berura dari 3 menjadi 2 buah. Sebuah toen dalam LZ78 berbentu (f,c). Dimana f adalah pointer ya meruju dictionary dimana pola ya ditemuan, dan c arater pertama sesudah pola. Dictionary pada LZ78 dapat dibayaan sebagai array. Pada saaat proses peodean dimulai array ini oso. Sewatu algoritma membaca sebuah arater input, ia aan mencari dalam array, apaah arater itu sudah ada pada array atau tida. Jia tida ditemuan, arater itu aan di masuan e dalam array, dan dihasilan toen : (0,c), dimana c adalah arater ya tida ditemuan tersebut. Tetapi jia didalam array ditemuan, aan dibuat stri ya berisian arater ya ditemuan tadi, disambu dean arater beriutnya dari input, dan embali di cari didalam array, apaah pola ini ada atau tida. Jia ada, stri tadi ditambahan embali, sampai tida ditemuan pola ya sesuai dean stri didalam array. Lalu stri ini aan dimasuan e dalam array, dan dihasilan toen : (f,c). Dimana f adalah index dari array untu pola stri ya ditemuan, dan c adalah arater terahir dari stri. Proses ini berlasu terus menerus sampai ahir file. ( Ida Mayi, 2006). Beriut ini adalah laah-laah peodean dean megunaan algoritma LZ78: 1. Kamus selalu dimulai dean index 0 dan arater null 2. Baca arater pertama dalam ts, misal P 3. Jia arater ya ditunju belum ada dalam amus, maa: a. Masuan P e field edua dalam amus dan beri indexnya b. Field pertama pada toen diisi aa 0, sedaan field edua pada toen diisi arater P. 4. Jia arater ya ditunju sudah ada dalam amus, maa : a. Baca arater selanjutnya, misal C b. Cari apaah dalam amus sudah ada arater PC c. Jia raaian arater tersebut tida ada dalam amus, maa : a. Masuan raaian arater di field edua dalam amus dan beri index. b. Field pertama pada toen diisi index amus tempat raain arater sebelum arater terahir berada, sedaan field edua diisi arater terahir dalam raaian arater tersebut. 5. Baca arater selanjutnya dan lauan laah 3 dan 4 sampai pointer berada pada larater terahir dalam stri. Beriut ini adalah algoritma untu melauan dompresi pada seraaian toen-toen tersebut : 1. Baca toen pertama dari seraaian toen toen ya ada. 2. Cocoan toen tersebut dean amus ya telah terbentu. 3. Ubah toen menjadi arater ya sesuai. 4. Baca toen selanjutnya dan lauan laah 2 dan 3 sampai toen habis. Tabel 2.1 adalah contoh 7 laah pertama dalam meodan stri input : ABBCBCABABCAABCAAB. Kumpulan toen inilah ya menjadi file ompresi pada algoritma LZ78. Salah satu masalah ya ada pada algoritma LZ78, adalah jumlah index, atau besar dari dictionary ya diperluan. Dictionary ini aan bertambah banya dean saat cepat. Salah satu cara sederhana adalah dean membuat batas masimum pada jumlah dictionary. Dan jia batas ini tercapai algoritma tida aan memasuan arater e dalam dictionary lagi, tetapi hanya memaai dictionary ya sudah ada. C. Algoritma LZ77 Perancaan algoritma LZ77, diranca agar panja dari history buffer dan looahaead buffer menduu beberapa nilai tertentu. Sehiga nanti dapat dianalisis berapa panja buffer ya efisien untu LZ77. Untu panja history buffer terdiri dari 511, 1023, 2047, 4095, dan 8191 arater. Pemilihan panja ini untu mealoasian berapa banya digit bit ya diperluan untu menyimpan nilai sub toen

3 180 pertama dari output algoritma. Output algoritma LZ77 berupa toen dean bentu (f, l,c). Dimana f adalah jumlah arater dari uju jendela history buffer epada arater ya ditemuan. Untu panja history buffer 1023, nilai masimal sub toen c adalah Hal ini terjadi jia pola arater ya ditemuan berada pada awal history buffer. Bilaan biner dari 1023 adalah , ya terdiri dari 9 digit. Dean 9 digit, sub toen pertama dapat bernilai Jia masimum history buffer adalah 4095, aan membutuhan 12 digit. Panja looahead buffer terdiri diri 15, 31, 63, 127 dan 255 arater. Nilai ini digunaan pada sub toen edua dari toen output LZ77. Dimana l adalah jumlah panja dari arater dalam looahead buffer ya ditemuan coco pada history buffer. l aan bernilai sama dean panja history buffer jia pola arater ya ada pada looahead buffer terdapat seluruhnya pada history buffer. Untu sub toen etiga (c) adalah arater pertama setelah arater ya sudah diodan. Karater ini aan membutuhan 8 digit bit. Karena aan dionversi menjadi nilai ASCII pembentunya. Algoritma diatas membutuhan 3 buah input, yaitu stri ya aan diodan dean panja n arater (source ), panja bit ya dibutuhan untu menyimpan buffer buffer (chbuffer), dan panja bit ya dibutuhan untu menyimpan looahead buffer (clbuffer)). III. ANALISISA DAN PERANCANGAN Analisa Kompresi Terhadap suatu File Ts Dean LZ78 Analisa Kompresi File ts dean algoritma LZ78 Besar dictionary aan dibatasi jia pada saat melauan proses ompresi dictionary sudah penuh, maa proses selanjutnya hanya megunaan pola ya ada di dalam dictionary tanpa menambahan index baru e dalam dictionary. Besar dictionary ya diduu adalah 2 n, dean n = 8, 9, 10, 11, 12, dan 13. Dean n sebagai banya bit ya diperluan untu menyimpan nilai masimum dari index dictionary. Jia megunaan 10 bit, dictionary itu aan mempunyai 2 10 index. Sehiga besar dictionary ya diduu ialah 256, 512, 1024, 2048, 4096, 8192, atau Index ya digunaan dimulai dari 0. Toen dalam algoritma LZ78 terdiri dari dua bagian, berbentu (f,c). Dean f sebagai index pada dictionary tempat pola ditemuan, dan c arater pertama ya ditemuan pada pola. Untu lebih memperjelas algoritma ini, lasu saja pada studi asus beriut ini. File tersebut berisian arater ada_berapa_data_ya_hila. Jia file ini aan diompresi dean megunan metode LZ78, maa file aan di dapat sebagai beriut : Jumlah arater asli : 27 byte Jumlah bit = Jumlah Karater * 8 = 27 * 8 asli = 216 bit, ya terdapat dalam file Gambar 1. Proses Kompresi Tabel 1. Pencarian Bit Index Index-1 Bits Numbers of Significant bits Pesan ya terompres: (0,a)(0,d)(1,_)(0,b)(0,e)(0,r)(1,p)(3,d)(1,t)(3,y)(1,n)( 0,_)(0,h)(0,i)(0,l)(11,g) Inds Bits: (1+8) + ( 1+8) + (2+8) + (2+8) + (3+8) +(3+8) +(3+8)+ (3+8)+ (4+8) + (4+8) + (4+8) + (4+8) + (4+8) + (4+8) + (4+8) + (4+8)= 178 bit Rasio Kompresi nya adalah : uuran hasil file ompresi Rasio Kompresi = ( ) x 100% uuran file asli Rasio Kompresi = ( 178 ) x 100% 216 = 82,47%,

4 181 Sedaan pohon (tree) dari asus diatas dapat dilihat pada gambar 2. Kaia (0,0,) Aiae (0,0,a) K a Kia Gambar 2. Proses Dompresi LZ78 Sebuah stri output hasil ompresi dari encodi adalah: (0,a)(0,d)(1,_)(0,b)(0,e)(0,r)(1,p)(3,d)(1,t)(3,y)(1,n)( 0,_)(0,h)(0,i)(0,l)(11,g) Hasil Encode edua (0,0,a) Karater selanjutnya ya aan digeser e search buffer adalah a, dan disini ita aan mencari arater a tersebut ada tida di index search buffer, ternyata tida ada. Maa encodenya adalah 0 dan panja arater ya sama adalah 0 arater. Jadi encodinya (0,0,a) lalu huruf a digeser e search buffer e index e-1 dan huruf digeser e index e-2, output loo-ahead buffernya jadi ia. aia (0,0,) aiae (0,0,a) K a ia (2,1,1) a K i a Gambar 3. Proses Kompresi Decodi Analisa Kompresi Terhadap suatu File Ts Dean LZ77 Ranca tabel dari data diatas. Banyanya index ditentuan dean banyanya jumlah arater ya mau di encode. Disini ada 9 index pada arater aia Kaia (0,0,) Aiae Hasil Encode pertama (0,0,) Untu dua output pertama bernilai 0 arena pada bagian seacrh buffer ita masih oso, sedaan arater arena arater pertama ya aan digeser e search buffer adalah huruf, sehiga huruf digeser e index e-1 maa output looahead buffer menjadi aia. Hasil Encode etiga (2,1,i) Perhatian tabel diatas arater selanjutnya ya aan digeser e search buffer adalah, dan disini ita aan mencari arater tersebut ada tida di index search buffer ternyata ada c arater selanjutnya yaitu i, ternyata tida ada jadi hanya arater ya ada di search buffer. Ternyata ada pada diindex e-2 dan panja arater ya sama adalah 1 arater. Sehiga jadi encodinya (arater di L-AB ada di SB pada index e-2, sepanja 1 arater jia arater di L-AB ada di SB maa arater selanjutanya ya ga ada di SB ) atau (2,1,i) terus arater i digeser e search buffer e index e-2 dan arater a digeser e index e-4. output loo-ahead buffernya jadi a. Kaia (0,0,) Aiae (0,0,a) K a Kia (2,1,1) a K i Ka (4,3,e) a I A K e K

5 182 Hasil Encode eempat (4,3,e) Jadi arater selanjutnya ya aan digeser e search buffer adalah c di search buffer jia ada c lagi arater selanjutnya yaitu a ternyata ada lagi c lagi yaitu arater lagi ternyata ada juga lanjut terus di c lagi, arater selanjutnya adalah e ada tida di search buffer ternyata tida ada ya ada setelah di c yaitu arater a. Itu adanya pada index eberapa pada search buffer ternyata pada index e-4. Sepanja 3 arater sehiga jadi encodinya adalah (4,3,e) lalu arater a e digeser e search buffer e index e-4 dan arater a i digeser e index e-8, output loo-ahead buffernya jadi Kaia (0,0,) Aiae (0,0,a) K a Kia (2,1,1) A K i Ka (4,3,e) a I A K e K (8,1,-) a i K a K E - Terahir hasil encode elima (8,1) pada arater selanjutnya ya aan di c di search buffer adalah arater, ternyata ada di search buffer jia ada, c arater selanjutnya tetapi arater selanjutnya sudah habis lasu saja e arater ya ada di search buffer pada index e-8 sepanja 1 arater, jadi hasil encodinya adalah (8,1) lalu arater digeser e search buffer e index e-1 dan arater aiae digeser e index e-9, output loo-ahead buffernya tida ada. Jadi hasil encodi aia megunaan ompresi jenis LZ77 adalah (0000a21143e81). IV. IMPLEMENTASI Dalam proses ompresi dean algoritma LZ77 maa laah pertama ya harus dilauan oleh user yaitu dean memilih pilihan pada radio button pada pilihan LZ77 emudian li tombol browse untu mencari file ya aan diompres, dalam hal ini file ya aan dipilih yaitu file dean extension *.txt. Setelah file terpilih maa laah selanjutnya yaitu li tombol ompres maa secara otomatis aan muncul ota pesan ya menampilan uuran file sebelum dan sesudah diompres dan setelah itu file hasil ompresi otomatis aan tersimpan. Adapun prosesnya dapat dilihat pada gambar 4.2 dan 4.3 dibawah ini. Gambar 4. Proses Kompresi Dean Algoritma LZ77 Gambar 5. Kota Pesan Kompresi Algoritma LZ77 Proses Dompresi Dean LZ77 Dalam proses dompresi dean algoritma LZ77 maa laah pertama ya harus dilauan oleh user yaitu dean memilih pilihan pada radio button pada pilihan LZ77 emudian li tombol browse untu mencari file ya telah ompres sebelumnya, dalam hal ini file ya aan dipilih yaitu file dean extension *.compress. Setelah file terpilih maa laah selanjutnya yaitu li tombol Dompres maa secara otomatis aan muncul ota pesan ya menampilan uuran file sebelum dan sesudah dompres dan setelah itu file hasil dompresi secara otomatis aan tersimpan. Adapun prosesnya dapat dilihat pada gambar 4.4 dan 4.5 dibawah ini. Gambar 6. Proses Dompresi Dean Algoritma LZ77

6 183 Gambar 7. Kota Pesan Dompresi Algoritma LZ77 V. KESIMPULAN Kesimpulan dari penelitian ini adalah: 1. Algoritma Kompresi data dapat digunaan untu meurai pegunaan memory ya terlalu besar pada saat menyimpan data, juga untu mempercepat proses peiriman data. 2. Untu Kompresi dalam bentu Ts, Algoritma LZ77 dan algoritma LZ78.mampu memperecil file aslinya DAFTAR PUSTAKA 1. Hary Fernando, Perbandian dan Peujian Beberapa Algoritma Pencocoan Stri,. MaalahIF ,p.2, Harenson,Darrel dan Harris,Greg A Introduction to Information Theory and Data Compression. Cetaan Kedua.New Yor: CRC Press LL. 3. Munir, Rinaldi.2004.Matematia Disrit. Bandu: Informatia 4. Purnomo. Herry dan Zachrias,Theo 2005,Peenalan Informatia Persptif Tni dan Liuan.Yogyaarta,Andi 5. Pu.Ida M, Fundamental Data Compression.Great Britain. 6. E-booWinarno, Edy. (2015). VB.NET Untu Sripsi. Jaarta: PT Elex Media Komputindo. 7. Sudewa,Ida Bagus Adi.2003.Meenal Character Set