TUGAS AKHIR MENGIMPLEMENTASIKAN KOMPRESI CITRA DENGAN METODE FAST FOURIER TRANSFORM (FFT)

Transkripsi

1 TUGAS AKHIR MENGIMPLEMENTASIKAN KOMPRESI CITRA DENGAN METODE FAST FOURIER TRANSFORM (FFT) Diajukan Untuk Memenuhi Tugas dan Syarat-syarat Guna Memperoleh Gelar Sarjana Teknik pada Fakultas Teknik Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Surakarta Disusun Oleh: YOSGA DANANG SURYA PRAYOGO D JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2012 i

2 ii

3 iii

4 MOTTO..Sesungguhnya sesudah kesulitan ada kemudahan. Maka apabila kamu telah selesai (urusan dunia), bersungguh-sungguhlah (dalam beribadah). Dan hanya kepada Tuhanmulah kamu berharap. (AL - INSYIROH: 6-8) Manusia diberi kemampuan oleh Tuhan untuk mencoba dan mencoba sampai kemudian dia bertemu dengan kesalahan yang membawanya menuju sebuah kebenaran yang akan slalu diingatnya dalam hati (KAHLIL GIBRAN) Doa adalah lagu hati yang membimbing ke arah singgahsana Tuhan meskipun ditingkah oleh suara ribuan orang yang sedang meratap. (KAHLIL GIBRAN) Orang yang paling bahagia adalah orang yang dapat menjadi dirinya sendiri dan dapat bersyukur atas apa yang ia capai (A.M Madakin) We should all be concerned about the future because we will have to spend the rest of our lives there (Charles F. Kettering) Belajarlah dari masa lalu, hiduplah untuk masa depan, yang terpenting adalah tidak berhenti bertanya. (Albert Einstein) iv

5 PERSEMBAHAN Alm. Ayahanda Tercinta Terimakasih atas curahan kasih sayang yang ayah beri selama mendampingi saya, doa kan ku panjatkan selalu untuk ayah disana, semoga diterima disisinya. Amiin. Ibunda Tercinta Terimakasih atas doa, dukungan, dan kasih sayang yang telah ibu berikan selama ini, semoga ibu selalu diberikan kesehatan. Amiin. Kakak ku tercinta ( Mas Udit Kisworo ) Terimakasih atas dukungan, saran, dan kritik yang telah kamu berikan. Semangat Kang tuk mencapai kesuksesan. Kakak ku tercinta ( Mba Ferry Era W ) Terimakasih atas dukungan, saran, dan kritik yang telah kamu berikan. Semoga keinginanmu dapat tercapai Mba Yu. Special some one (Agestika Marlina) Aku selalu sayang kamu, terimakasih untuk dukungan dan bantuannya selama ini. Semoga cita-citamu dapat tercapai. Amin.. Love u Rekan-rekan senasib dan seperjuangan (Topik,Adnan,Ifa,Orik,Dedy,Ari,Didik,Agus,cahyo) Terimakasih atas bantuan dan kebersamaan kita selama ini dalam menyelesaikan tugas akhir ini. v

6 KATA PENGANTAR Alhamdulillahirobbil alamin, puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan kenikmatan, hidayah serta inayahnya sehingga kita semua masih diberikan waktu untuk menunaikan kewajiban kita sehari-hari. Sholawat serta salam kita panjatkan kepada junjungan Nabi Besar Muhammad SAW, sebagai suri tauladan kita semua. Tugas akhir ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana Strata I Pada jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Surakarta. Alhamdulillah, tugas akhir ini akhirnya selesai walaupun jauh dari sempurna, dan keberhasilan dalam menyusun dan penyelesaian Tugas Akhir ini adalah berkat bantuan dari semua pihak, dengan keikhlasan hati penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Prof. Dr. Bambang Setiaji selaku Rektor Universitas Muhammadiyah Surakarta. 2. Ir. Agus Riyanto, MT., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. 3. Ir. Jatmiko, MT., selaku Ketua Jurusan Elektro Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. 4. Muhammad Kusban, ST., MT., selaku Pembimbing I yang telah memberikan bimbingan dan pengarahan kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan tugas akhir ini. vi

7 5. Umi Fadlilah, ST., M.Eng., selaku Pembimbing II yang telah memberikan nasehat, bimbingan, dorongan, dan pengarahan kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan tugas akhir ini. 6. Kedua orang tuaku tercinta (Ibunda dan Ayahanda), terima kasih atas semua doa, semangat dan perjuangan yang tiada hentinya, juga atas curahan kasih sayang yang tiada pernah surut dalam setiap langkah kehidupanku. 7. Bapak Rudi yang mengajari saya Matlab tentang image processing. 8. Rekan-rekan mahasiswa Teknik Elektro UMS angkatan 2008 serta semua pihak yang tidak bisa penulis sebutkan satu persatu. 9. Temanku satu kontrakan Dedy (Tulen) dan Bagus (Kethus), terimakasi atas doanya, senang ataupun sedih kita lalui bersama. Akhir kata, penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari kesempurnaan. Saran dan kritik yang membangun sangat penulis harapkan. Semoga karya ini dapat bermanfaat untuk rekan-rekan mahasiswa dan pihak-pihak yang berkepentingan. Surakarta, September Yosga Danang SP vii

8 `DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i LEMBAR PERSETUJUAN... ii LEMBAR PENGESAHAN... iii MOTTO... iv HALAMAN PESEMBAHAN... v KATA PENGANTAR... vi DAFTRAR ISI... viii DAFTAR GAMBAR... x DAFTAR TABEL... xii DAFTAR KONTRIBUSI... xiii ABSTRAKSI... xiv BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Perumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian Metode Penelitian Studi Literatur Analisa algoritma Sistematika Laporan Tugas Akhir... 6 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Telaah Penelitian Landasan Teori Pengertian Citra Pengolahan Citra Filtering Citra Ciri Citra Format File Citra Konsep Warna viii

9 2.2.7 Kompresi Citra Sifat Teknik Kompresi Citra Manfaat Kompresi Kriteria Kompresi Perhitungan Kualitas Citra Transformasi Fourier Fast Fourier Transform (FFT) Dasar FFT Tentang Matlab Kelengkapan Pada Sistem Matlab BAB III IMPLEMENTASI DAN PERANCANGAN 3.1 Waktu dan Tempat Penggunaan GUI pada Matlab dan Perlengkapan Pendukung Penggunaan GUI Pada Matlab Perlengkapan Pendukung Tahap Perancangan Studi Literatur Alur Penelitian Analisa Algoritma Tahap Pembuatan Program Alur Program Pembuatan Menu Utama Pembuatan Aplikasi FFT BAB IV PENGUJIAN PROGRAM DAN ANALISA HASIL 4.1 Pengujian Program Analisa Hasil BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN ix

10 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Gambar Pixel Matrix Gambar 2.2 Gambar Format Frekuensi Pada Citra Gambar 2.3 Gambar Transformasi Fourier Citra Bergradasi Tinggi Gambar 2.4 Gambar Transformasi Fourier Citra Bergradasi Rendah Gambar 2.5 Gambar Format JPEG Gambar 2.6 Gambar RGB Color Cube Gambar 2.7 Gambar Pemetaan RGB Cube Dengan Sumbu X,Y,Z Gambar 2.8 Gambar Pencampuran Warna Dasar RGB Gambar 3.1 GUIDE Quick Start Gambar 3.2 GUIDE layout editor Gambar 3.3 Flowchart Penelitian Gambar 3.4 Flowchart Algoritma Fast Fourier Transform Gambar 3.5 Diagram Perancangan Program Gambar 3.6 Interface Menu AWAL Melalui GUI Matlab Gambar 3.7 Push Button Aplikasi Gambar 3.8 Source Code Push Button Aplikasi Gambar 3.9 Interface Aplikasi Kompresi FFT Gambar 3.10 Push Button PILIH GAMBAR ASLI Gambar 3.11 Source Code Push Button PILIH GAMBAR ASLI Gambar 3.12 Push Button KOMPRES Gambar 3.13 Tampilan Waktu Kompres x

11 Gambar 3.14 Source Code Push Button KOPRES Gambar 3.15 Push Button KELUAR Gambar 3.16 Source Code Push Button KELUAR Gambar 3.17 Push Button SIMPAN Gambar 3.18 Source Code Push Button SIMPAN Gambar 3.19 Push Button KE AWAL Gambar 3.20 Source Code Push Button KE AWAL Gambar 3.21 Push Button PSNR dan MSE Gambar 3.22 Source Code Push Button PSNR dan MSE Gambar 4.1 Hasil Program Kompresi Gambar 4.2 Source Code Kompresi citra FFT Gambar 4.2 Penerapan Perhitungan Nilai PSNR dan MSE xi

12 DAFTAR TABEL Tabel 3.1 Tabel Waktu Dan Tempat Tabel 4.1 Tabel Spesifikasi Citra Asli Tabel 4.2 Tabel Informasi Citra Asli (Inputan) Tabel 4.3 Tabel Informasi Citra Terkompresi (Out Put) Tabel 4.4 Tabel Informasi Nilai PSNR dan MSE Tabel 4.5 Tabel Informasi Hasil Rasio Kompresi Citra Tabel 4.6 Tabel Tampilan Citra Asli dengan Citra Terkompresi xii

13 xiii

14 ABSTRAKSI Data atau informasi saat ini tidak hanya disajikan dalam bentuk teks semata, tetapi juga dapat disajikan dalam bentuk lain misalnya gambar (images), suara (audio), maupun video. Hal ini terlihat banyaknya inovasi yang mampu tercipta dengan pengembangan dalam bidang ilmu pengetahuan dan teknolog informasi. Kompresi citra (Image Compression) merupakan salah satunya, yang bertunjuan memanpatkans suatu citra sehingga membutuhkan ruang memori lebih sedikit dalam penyimpanan (storage) maupun pada saat transfer datanya. Ada dua tipe kompresi data, yaitu kompresi tipe lossless dan kompresi tipe lossy. Kompresi citra bersifat lossy adalah kompresi dimana citra mengalami penurunan akibat proses yang terjadi didalamnya, Sedangkan pada kompresi citra yang bersifat lossless adalah kompresi citra tidak mengalami penurunan. Penelitian ini membahas tentang bagaimana cara mengimplementasikan kompresi citra dengan metode Fast Fourier Transform (FFT) bertujuan meminimalkan kebutuhan memori pada citra digital, dan sejauh mana tingkat penurunan kualitas sebuah citra digital dan ukuran filenya jika dikenakan sebuah proses kompresi menggunakan metode FFT. Metode FFT bekerja memindahkan informasi citra dari domain spasial ke dalam domain frekuensi, yaitu dengan merepresentasikan citra spasial sebagai suatu penjumlahan eksponensial kompleks dari beragam frekuensi, magnituda, dan fasa. Metode ini digunakan untuk mengkompres suatu citra bertipekan truecolor. Penelitian ini menggunakan MATLAB dalam pembuatan sebuah program, dan mengunakan GUI untuk perancangan sebuah interface kompresinya. Hasil citra yang terkompresi menunjukkan bahwa metode ini baik untuk menghasilkan citra dengan output berformat jpg,bmp, dan png. Kualitas citra yang paling baik dari hasil kompresi dengan metode ini yaitu citra berformat jpg, ini diambil berdasarkan nilai MSE dan PSNR yang di hitung pada citra terkompresi. Metode yang digunakan sangat cocok untuk mengkompresi sebuah citra yang mempunyai ukuran atau size yang besar. Kata Kunci: Citra, FFT, Kompresi, Lossy, Lossless, Matlab xiv