UNIVERSITAS BINA NUSANTARA

Transkripsi

1 UNIVERSITAS BINA NUSANTARA Program Ganda Teknik Informatika - Matematika Skripsi Sarjana Program Ganda Semester Ganjil 2003/2004 PERANCANGAN PROGRAM APLIKASI FRACTAL IMAGE COMPRESSION MENGGUNAKAN TEORI PEMBENTUKAN FRACTAL Purnama Chandra NIM: Abstrak Penggunaan image sebagai visualisasi realitas ke dalam bentuk informasi digital merupakan hal yang frekuensinya sangat signifikan. Oleh karena itu dibutuhkan metode yang mampu meningkatkan kinerja pemrosesan image yang terkomputerisasi. Salah satu metode untuk meningkatkan kinerja pemroresan image adalah metode kompresi. Metode kompresi digunakan untuk mengurangi ukuran image tanpa mengurangi kualitas image tersebut. Salah satu metode kompresi terbaru adalah menggunakan teori pembentukan fractal untuk melakukan proses kompresi dan dekompresi image. Tujuan dari skripsi ini adalah merancang program aplikasi kompresi image menggunakan teori algoritma pembentukan fractal dengan metode IFS (Iterated Function System) sehingga dapat meningkatkan kinerja pemrosesan image dengan tereduksinya ukuran image tanpa berkurangnya kualitas image secara signifikan. Perancangan program aplikasi ini dilakukan dengan menerapkan algoritma tersebut menggunakan pendekatan matematis. Metode penelitian yang dilakukan adalah metode perancangan, yang dibagi dalam beberapa tahap, yaitu perancangan modul, perancangan diagram alir, perancangan State Transition Diagram (STD), dan perancangan layar. Setelah dilakukan proses implementasi, maka dapat disimpulkan bahwa penerapan algoritma pembentukan fractal untuk melakukan kompresi image dapat mereduksi ukuran image secara signifikan. Dapat dilihat pula bahwa waktu yang dibutuhkan untuk proses kompresi cenderung lebih besar dari waktu proses dekompresi. Oleh karena itu penggunaan algoritma ini dapat diimplementasikan secara efektif pada aplikasi pemroresan image yang frekuensi dekompresinya lebih tinggi dari frekuensi kompresi. Kata Kunci: Image, fractal, Iterated Function System (IFS), kompresi vii

2 KATA PENGANTAR Segala hormat, puji, dan syukur kepada Allah Bapa yang Maha Kuasa atas penyertaan dan kekuatan yang diberikannya kepada penulis, sehingga dapat menyelesaikan penulisan skripsi yang berjudul Perancangan Program Aplikasi Image Compression menggunakan Teori Pembentukan Fractal sebagai syarat menyelesaikan jenjang studi Strata-1 di Universitas Bina Nusantara, Jakarta. Dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada : 1. Ibu Dr. Ir. Th. Widia S., selaku Rektor Universitas Bina Nusantara, Jakarta. 2. Bapak Prof. Dr. Drs. Gerardus Polla, M.App.Sc., selaku Dekan Fakultas MIPA. 3. Bapak Ngarap Im. Manik, Drs, M.Kom dan Bapak Wikaria Gazali, S.Si, M.T., selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan bimbingan dalam pembuatan skripsi dari awal sampai akhir. 4. Rekan-rekan yang telah banyak membantu penulis dalam penulisan skripsi ini. 5. Orang tua yang memberikan dukungan moril dan materiil. Akhir kata, penulis berharap agar skripsi ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan pihak-pihak yang membutuhkan, sehingga hasil yang diperoleh dapat lebih disempurnakan dan lebih berguna dimasa mendatang. Jakarta, Januari 2004 Penulis viii

3 DAFTAR ISI Halaman Judul Luar... Halaman Judul Dalam... Halaman Persetujuan Hardcover... Halaman Pernyataan Dewan Penguji... Abstrak... KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR LAMPIRAN... BAB 1 PENDAHULUAN Latar Belakang Ruang Lingkup dan Spesifikasi Perancangan Rumusan Perancangan Tujuan dan Manfaat Perancangan Metodologi Perancangan... 4 BAB 2 LANDASAN TEORI Image Compression Fractal Himpunan Self-Similar Dimensi Topologi Dimensi Hausdorff Pembentukan Fractal Similitude Algoritma Pembentukan Fractal Fractal Image Compression Algoritma Pembentukan Fractal Representasi Bitmap Images pada Media Digital Iterated Function System (IFS) Partitioned Iterated Function System (PIFS) Algoritma Random Iteration Penelitian Yang Relevan BAB 3 PERANCANGAN PROGRAM APLIKASI Spesifikasi Rumusan Rancangan Kompresi Dekompresi Perancangan Program Modul Modul Main Form i ii iii iv vii viii ix xi xii xiii 1 ix

4 Modul DestImage Modul ImageRegion Modul RefImage Modul Sform Modul Sformlist Modul SFIM Modul FractalCode Modul BaseObject Modul Baseimage Modul CompressorThread Modul Checker Modul Compressor Modul Decompressor Rancangan Form Form Utama (Main Form) Form Image Cara Kerja Program Form Utama (Main Form) Form Image BAB 4 IMPLEMENTASI DAN HASIL PENELITIAN Spesifikasi Hardware dan Software Persiapan Data Hasil Penelitian Proses Kompresi Proses Dekompresi Analisis Hasil Penelitian Pembahasan Hasil Penelitian BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA DAFTAR RIWAYAT HIDUP LAMPIRAN 1 Source Code Program... L1 LAMPIRAN 2 Prosedur Penggunaan Program Aplikasi... L32 x

5 DAFTAR TABEL Tabel 4.1 Tabel 4.2 Ukuran File Hasil Kompresi Dan Lama Proses Kompresi (Mia.bmp) Ukuran File Hasil Kompresi Dan Lama Proses Kompresi (Mihelle.bmp) xi

6 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Sierpinski Triangle... 8 Gambar 2.2 Representasi Bitmap Images Gambar 2.3 Contoh Transformasi Affine Gambar 2.4 Pemetaan Blok Domain di Kiri Ke Blok Range di Kanan Gambar 3.1 Diagram Alir Proses Kompresi Gambar 3.2 Diagram Alir Proses Dekompresi Gambar 3.3 Representasi Pixel Dalam Bitmap Images Gambar 3.4 Pemetaan / Pembuatan Region Pada Image Gambar 3.5 STD dari form utama Gambar 3.6 Rancangan layar form utama Gambar 3.7 Rancangan layar form image Gambar 4.1 Mia.bmp dengan resolusi 174 x 171 dan ukuran file 88 Kbyte.. 51 Gambar 4.2 Michelle.bmp dengan resolusi 154 x 184 dan ukuran file 30 Kbyte Gambar 4.3 Grafik Perbandingan Ukuran File Dan Lama Proses Gambar 4.4 Berdasarkan Region Size Pada (Mia.bmp) Grafik Perbandingan Ukuran File Dan Lama Proses Berdasarkan Region Size Pada (Michelle.bmp) Gambar 4.5 Hasil dekompresi file Mia.fc4 dengan region size Gambar 4.6 Hasil dekompresi file Mia.fc5 dengan region size Gambar 4.7 Hasil dekompresi file Mia.fc6 dengan region size Gambar 4.8 Hasil dekompresi file Michelle.fc4 dengan region size Gambar 4.9 Hasil dekompresi file Michelle.fc5 dengan region size Gambar 4.10 Hasil dekompresi file Michelle.fc6 dengan region size xii

7 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1 Source Code Program... Lampiran 2 Prosedur Penggunaan Program Aplikasi... L1 L32 xiii