ANALISIS PERBANDINGAN ALGORITMA HUFFMAN DAN RUN LENGTH ENCODING PADA KOMPRESI FILE AUDIO SKRIPSI HELBERT SINAGA

Transkripsi

1 ANALISIS PERBANDINGAN ALGORITMA HUFFMAN DAN RUN LENGTH ENCODING PADA KOMPRESI FILE AUDIO SKRIPSI HELBERT SINAGA PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2016

2 iv ANALISIS PERBANDINGAN ALGORITMA HUFFMAN DAN RUN LENGTH ENCODING PADA KOMPRESI FILE AUDIO SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh ijazah Sarjana Ilmu Komputer HELBERT SINAGA PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2016

3 iii PERSETUJUAN Judul : ANALISIS PERBANDINGAN ALGORITMA HUFFMAN DAN RUN LENGTH ENCODING PADA KOMPRESI FILE AUDIO Kategori : SKRIPSI Nama : HELBERT SINAGA Nomor Induk Mahasiswa : Program Studi : S1 ILMU KOMPUTER Fakultas : ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Diluluskan di Medan, Juli 2016 Komisi Pembimbing: Pembimbing 2 Pembimbing 1 Handrizal, S. Si, M. Comp. Sc Dr. Poltak Sihombing, M.Kom NIP. NIP Diketahui/Disetujui oleh Program Studi S1 Ilmu Komputer Ketua, Dr. Poltak Sihombing, M.Kom NIP

4 iv PERNYATAAN ANALISIS PERBANDINGAN ALGORITMA HUFFMAN DAN RUN LENGTH ENCODING PADA KOMPRESI FILE AUDIO SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, Juli 2016 Helbert Sinaga NIM

5 v PENGHARGAAN Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala berkat-nya sehingga dengan usaha yang maksimal akhirnya dapat dilaksanakan penelitian serta penyusunan skripsi ini yang berjudul: ANALISIS PERBANDINGAN ALGORITMA HUFFMAN DAN RUN LENGTH ENCODING PADA KOMPRESI FILE AUDIO. Tulisan ini masih jauh dari sempurna, hal ini disebabkan oleh keterbatasan dan kemampuan penulis. Penulis mengucapkan terimakasih kepada pihak yang memberikan doa, bimbingan, bantuan dan dorongan sampai selesainya skripsi ini. Dalam kesempatan ini penulis menyampaikan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Bapak Prof. Dr. Runtung Sitepu, SH., M.Hum selaku Rektor Unversitas Sumatera Utara. 2. Bapak Prof. Dr. Opim Salim Sitompul, M.Sc selaku Dekan Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi. 3. Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom selaku Ketua Program Studi S1 Ilmu Komputer dan selaku Dosen Pembimbing I yang telah memberikan masukan kepada penulis dalam pengerjaan skripsi ini. 4. Bapak Handrizal, S.Si, M.Comp.Sc selaku Dosen Pembimbing II yang telah memberikan ilmu, bimbingan, saran, dan masukan kepada penulis dalam pengerjaan skripsi ini. 5. Bapak Drs. Agus Salim Harahap, M.Si selaku Dosen Pembanding I yang telah memberikan kritik dan saran dalam penyempurnaan skripsi ini. 6. Bapak Drs. Dahlan Sitompul, M.Eng, selaku Dosen Pembanding II yang telah memberikan kritik dan saran dalam penyempurnaan skripsi ini. 7. Semua dosen dan semua pegawai di Program Studi S1 Ilmu Komputer Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi.

6 vi 8. Ibunda Desmi N. Girsang dan Ayahanda Pariaman Sinaga yang telah memberikan dukungan secara material dan spiritual kepada Penulis. Untuk abangku Ardy Bernard Sinaga dan adik-adikku Rizal Fernando Sinaga dan Yuni Lestari Sinaga yang selalu memberi dorongan semangat dan motivasi bagi penulis. 9. Teman-teman Ekstensi S1-Ilmu Komputer stambuk 2013 dan teman-teman PD/PA Filipi yang telah memberikan semangat dan menjadi teman diskusi penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. 10. Semua pihak yang terlibat langsung maupun tidak langsung yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih terdapat kekurangan. Oleh karena itu, kepada pembaca agar kiranya memberikan kritik dan saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan skripsi ini. Medan, Juli 2016 Penulis, Helbert Sinaga

7 vii ANALISIS PERBANDINGAN ALGORITMA HUFFMAN DAN RUN LENGTH ENCODING PADA KOMPRESI FILE AUDIO ABSTRAK Penelitian ini dilakukan untuk menganalisis perbandingan hasil kompresi dan dekompresi file audio *.mp3 (Moving Picture Expert Group) -1 audio layer III) dan *.wav. Kompresi dilakukan dengan mengurangi jumlah bit yang diperlukan untuk menyimpan atau mengirim file tersebut. Pada penelitian ini penulis menggunakan algoritma Huffman dan Run Length Encoding yang merupakan salah satu teknik kompresi yang bersifat lossless. Algoritma Huffman memiliki tiga tahapan untuk mengkompres data, yaitu pembentukan pohon, encoding dan decoding dan berkerja berdasarkan karakter per karakter. Sedangkan teknik run length ini bekerja berdasarkan sederetan karakter yang berurutan, yaitu hanya memindahkan pengulangan byte yang sama berturut-turut secara terus-menerus. Parameter yang digunakan untuk mengukur kinerja algoritma ini adalah rasio kompresi, kompleksitas yang dihasilkan. Rasio kompresi file audio *.mp3 menggunakan Algoritma Huffman memiliki rata-rata 1.426% sedangkan RLE %, dan rasio kompresi file audio *.wav memiliki rata-rata % sedangkan RLE %, kompleksitas waktu algoritma Huffman adalah θnlog n sedangkan algoritma Run Length Encoding adalah θ(n). Kata Kunci: kompresi, dekompresi, mp3, wav, Huffman, Run Length Encoding, lossless, lossy.

8 viii COMPARATIVE ANALYSIS ALGORITHM HUFFMAN AND RUN LENGTH ENCODING IN FILE COMPRESSION AUDIO ABSTRACT This study was conducted to analyze the comparison of compression and decompression of audio files *.mp3 (Moving Picture Expert Group) -1 audio layer III) and *.wav. Compression is done by reducing the number of bits required to store or send the file. In this study the author uses Huffman and Run Length Encoding, which is one that is lossless compression technique. Huffman has three stages to compress the data, namely the establishment of the tree, encoding and decoding, and work is based on a character-by-character. While the technique of run length work based on a series of consecutive characters, namely just move repetition of the same byte row continuously. The parameters used to measure the performance of the algorithm is the compression ratio, the resulting complexity. The compression ratio *.mp3 audio files using Huffman algorithm has an average of 1,426%, while RLE %, and the compression ratio *.wav audio file has an average of % and % RLE, Huffman algorithm time complexity is θnlog n while Run Length Encoding algorithm is θ (n). Keywords: compression, decompression, mp3, wav, Huffman, Run Length Encoding, lossless, lossy.

9 ix DAFTAR ISI PERSETUJUAN PERNYATAAN PENGHARGAAN ABSTRAK ABSTRACT DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR Halaman ii iii iv vii viii ix xi xii BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Rumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian Metodologi Penelitian Sistematika Penulisan 4 BAB 2 LANDASAN TEORI Pengertian Kompresi Jenis-jenis Kompresi Data Lossy Compression Lossless Compression Jenis-Jenis File Audio File Audio *.wav File Audio *.mp Alat Bantu Perancangan Perangkat Lunak Algoritma Algoritma Huffman Algoritma (RLE) Run Length Encoding Rasio Kompresi Kompleksitas Waktu 14

10 x BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM 3.1. Analisa Sistem Analisa Proses Analisa Kompresi Huffman Analisa Dekompresi Huffman Analisa Kompresi Run Length Encoding Analisa Dekompresi Run Length Encoding Perancangan Sistem Flowchart Huffman Flowchart Run Lenth Encoding Perancangan Interface 34 BAB 4 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN 4.1. Implementasi Sistem Halaman Utama Sistem Halaman Menu Huffman Halaman Menu Run Length Encoding Perbandingan Rasio Kompresi File Audio Menggunakan Algoritma Huffman dan Run Length Encoding Perhitungan Kompleksitas Waktu Perhitungan Kompleksitas Waktu Algoritma Huffman Perhitungan Kompleksitas Waktu Algoritma Run Length Encoding 51 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan Saran 53 Daftar Pustaka 54

11 xi DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1. Simbol Program Flowchart 10 Tabel 2.2. Simbol Sistem Flowchart 11 Tabel 3.1. Frekuensi Sampel Audio 17 Tabel 3.2. Hasil Kompresi Huffman 21 Tabel 3.3. Hasil Kompresi RLE 25 Tabel 3.4. Hasil Dekompresi RLE 26 Tabel 4.1. Perbandingan Kompresi File Audio (*.mp3) mmenggunakan Algoritma Huffman dan RLE 47 Tabel 4.2. Perbandingan Kompresi File Audio (*.wav) menggunakan Algoritma Huffman dan RLE 47 Tabel 4.3. Perhitungan Kompleksitas Waktu Algoritma Huffman 48 Tabel 4.4. Perhitungan Kompleksitas Waktu Algoritma Run Length Encoding 51

12 xii DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 3.1. Urutan sampel secara ascending 17 Gambar 3.2. Penggabungan dua buah simpul 17 Gambar 3.3. Pemindahan dua buah simpul urutan sampel secara ascending 18 Gambar 3.4. Penggabungan dua buah simpul 18 Gambar 3.5. Pemindahan dua buah simpul urutan sampel secara ascending 18 Gambar 3.6. Penggabungan dua buah simpul 19 Gambar 3.7. Penggabungan dua buah simpul 19 Gambar 3.8. Pemberian bit 0 dan bit 1 20 Gambar 3.9. Proses Decoding dengan pohon Huffman 23 Gambar Flowchart pembuatan pohon Huffman 27 Gambar Flowchart Algoritma Kompresi Huffman 28 Gambar Flowchart Algoritma Dekompresi Huffman 29 Gambar Flowchart Algoritma Huffman 30 Gambar Flowchart Algoritma Kompresi RLE 31 Gambar Flowchart Algoritma Dekompresi RLE 32 Gambar Flowchart Algoritma RLE 33 Gambar Rancangan Halaman Utama 34 Gambar Rancangan Halaman Algoritma Huffman 35 Gambar Rancangan Halaman Algoritma Run Length Encoding 37 Gambar Rancangan Halaman Info 38 Gambar 4.1. Halaman Utama Sistem 41 Gambar 4.2. Halaman Proses Kompresi pada Menu Huffman 42 Gambar 4.3. Halaman Proses Dekompresi pada Menu Huffman 43 Gambar 4.4. Halaman Menu Kompresi pada Run Length Encoding 44 Gambar 4.5. Halaman Menu Dekompresi pada Run Length Encoding 45 Gambar 4.6. Rancangan Halaman Info 46 Grafik 4.1. Grafik Rasio Kompresi File *.mp3 48 Grafik 4.2. Grafik Rasio Kompresi File *.wav 48