PERBANDINGAN ALGORITMA ELIAS DELTA CODES DENGAN ALGORITMA LEVENSTEIN CODE DALAM KOMPRESI CITRA.GIF SKRIPSI LILI ANGGRAINI 141421123 PROGRAM STUDI EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2016
PERBANDINGAN ALGORITMA ELIAS DELTA CODES DENGAN ALGORITMA LEVENTEIN CODE DALAM KOMPRESI CITRA.GIF SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh ijazah Sarjana Ilmu Komputer LILI ANGGRAINI 141421123 PROGRAM STUDI EKSTENSI S1 ILMU KOMPUTER FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2016
PERSETUJUAN Judul : PERBANDINGAN ALGORITMA ELIAS DELTA CODES DENGAN LEVENSTEIN CODE DALAM KOMPRESI CITRA.GIF Kategori : SKRIPSI Nama : LILI ANGGRAINI Nomor Induk Mahasiswa : 141421123 Program Studi : EKSTENSI SARJANA (S1) ILMU KOMPUTER Departemen : ILMU KOMPUTER Fakultas : FAKULTAS ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Diluluskan di Medan, Agustus 2016 Komisi Pembimbing : Pembimbing 2 Pembimbing 1 Elviwani, ST., S.Kom., M.Kom Prof. Dr. Iryanto, M.Si NIP. NIP. 194604041971071001 Diketahui/disetujui oleh Program Studi S1 Ilmu Komputer Ketua, Dr. Poltak Sihombing, M.Kom NIP. 19620317199103100
PERNYATAAN PERBANDINGAN ALGORITMA ELIAS DELTA CODES DENGAN ALGORITMA LEVENSTEIN CODE DALAM KOMPRESI CITRA.GIF SKRIPSI Saya menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing telah disebutkan sumbernya. Medan, Agustus 2016 LiLi Anggraini 141421123
PENGHARGAAN Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah Subhanahu wa Ta ala, karena atas rahmat dan izin-nya penulis dapat menyelesaikan penelitian ini. Terima kasih yang pertama penulis sampaikan kepada Ayahanda Syarifuddin dan Ibunda Jamaliah yang telah mendidik, mendoakan, dan memberi kasih sayangnya kepada penulis sejak kecil hingga penyelesaian studi ini. Banyak bantuan berupa uluran tangan, motivasi, buah pikiran dan kerjasama yang telah penulis terima selama menempuh studi sampai dengan penyelesaian penelitian ini. Oleh karena itu, penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih kepada pihak-pihak yang telah membantu. Ucapan terima kasih penulis tersebut sampaikan kepada: 1. Bapak Prof. Dr. Runtung Sitepu, SH., MHum selaku Rektor Universitas Sumatera Utara. 2. Bapak Prof. Dr. Opim Salim Sitompul, M.Sc selaku Dekan Fasilkom-TI USU. 3. Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom selaku Ketua Program Studi S1 Ilmu Komputer. 4. Ibu Dr. Maya Silvi Lydia, M.Sc selaku Sekretaris Program Studi S1 Ilmu Komputer. 5. Bapak Prof. Dr. Iryanto, M.Si selaku Dosen Pembimbing I yang telah memberikan bimbingan dan dukungan kepada penulis. 6. Ibu Elviwani, ST., S.Kom., M.Kom selaku Dosen Pembimbing II yang telah memberikan bimbingan dan dukungan kepada penulis. 7. Bapak Drs. Marihat Situmorang, M.Kom selaku Dosen Pembanding I yang telah memberikan bimbingan dan dukungan kepada penulis. 8. Bapak Handrizal, S.Si, M.Comp. Sc selaku Dosen Pembanding II yang telah memberikan bimbingan, dukungan dan motivasi kepada penulis. 9. Seluruh tenaga pengajar dan pegawai di Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi USU, terkhususnya di Program Studi S1 Ilmu Komputer. 10. Kakak saya Evi Novita Sari, S.Pd yang selalu memotivasi, mendoakan serta memberikan semangat kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
11. Seluruh Bapak dan Ibu Personil Unit Lantas Polsek Sunggal yang selalu memotivasi, mendoakan serta memberikan semangat kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. 12. Sahabat-sahabat Pejuang Skripsi yang saling berbagi ilmu pengetahuan, pemikiran, motivasi, dan dukungan kepada penulis khususnya Nevo Julardi, Ester Permata, Chitra Meidhantie Utami, Sayed Hafiz dan teman-teman alumni D3 Teknik Informatika stambuk 2011 khususnya Kom E. 13. Sahabat GBL yang selalu memberi motivasi dan semangat kepada penulis. 14. Teman-teman kuliah Ekstensi Ilmu Komputer stambuk 2014, khususnya Kom C, yang telah berbagi motivasi, rasa kebersamaan, dan inspirasi kepada penulis. 15. Semua pihak yang terlibat langsung atau tidak langsung yang penulis tidak dapat tuliskan satu per satu. Semoga Allah Subhanahu wa Ta ala melimpahkan berkah dan kasih sayang- Nya kepada semua pihak yang telah memberikan bantuan, semangat, dukungan dan perhatian kepada penulis dalam menyelesaikan penelitian ini. Semoga penelitian ini bermanfaat bagi penulis, pendidikan, masyarakat, organisasi atau negara. Medan, Agustus 2016 Lili Anggraini
ABSTRAK Perkembangan teknologi yang pesat, sangat berperan penting dalam pertukaran informasi yang cepat. Pada pengiriman informasi dalam bentuk citra masih mengalami kendala, diantaranya adalah karena besarnya ukuran citra sehingga solusi untuk masalah tersebut adalah dengan melakukan kompresi. Kompresi bertujuan untuk mengurangi ukuran data tersebut menjadi sekecil mungkin. Ada banyak metode kompresi citra, namun pada tugas akhir ini akan dibahas prinsip kerja algoritma Elias Delta Code dan Levenstein Code dengan implementasi menggunakan bahasa pemrograman C#. Analisis kinerja algoritma ini bertujuan untuk mengetahui performansi algoritma pada file citra. Untuk mengetahui hasil proses kompresi dilakukan melalui perhitungan Ratio of Compression (R C ), Compression Ratio (C R ), Space Saving (SS), waktu kompresi (ms) dan waktu dekompresi (ms) pada file citra. Dalam percobaan yang dilakukan didapatkan bahwa kedua metode ini memberikan hasil yang berbeda dimana metode Levenstein Code memberikan hasil kompresi yang lebih baik dibandingkan dengan metode Elias Delta Codes dengan rasio kompresi rata-rata sebesar 53,86 % dan waktu dekompresi file citra rata-rata 0,013 ms. Kata kunci: Kompresi File Citra, Algoritma Elias Delta Codes, Algoritma Levenstein Code
COMPARISON ELIAS DELTA CODING ALGORITHMS WITH ALGORITHMS LEVENSHTEIN CODES IN IMAGE COMPRESSION GIF ABSTRACT Rapid technological developments, a very important role in the rapid exchange of information. On delivery of information in the form of images are still experiencing problems, which are due to the large size of the image so that the solution to the problem is to do the compression. Compression aims to reduce the data size as small as possible. There are many methods of image compression, but the final project will discuss the working principle of the algorithm Elias Delta code and Levenstein Code with implementations using C # programming language. Analysis of the performance of this algorithm aims to determine the performance of the algorithm in the image file. To find out the result of the compression process is done by calculating the ratio of compression (R c ), Compression Ratio (C R ), Space Saving (SS), the compression time (ms) and decompression time (ms) in the image file. In experiments conducted found that these two methods give different results where the methods Levenstein Code provides better compression results than the method Elias Delta Codes with an average compression ratio of 53.86% and the image file decompression time average of 0,013 ms Keywords: Image File Compression Algorithm Elias Delta Codes, Code Levenstein Algorithm.
DAFTAR ISI Halaman Persetujuan Pernyataan Penghargaan Abstrak Abstract Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar Daftar Lampiran ii iii iv vi vii viii x xi xii Bab 1 Pendahuluan..1.1. Latar Belakang 1..1.2. Rumusan Masalah 2..1.3. Batasan Masalah 2..1.4. Tujuan Penelitian 3..1.5. Manfaat Penelitian 3..1.6. Metodologi Penelitian 3..1.7. Sistematika Penulisan 5 Bab 2 Tinjauan Pustaka..2.1. Definisi Citra 6..2.2. Citra Digital 7..2.3. GIF 7. 2.4. Kompresi Citra 8 2.4.1. Teknik Kompresi Citra 8 2.4.2. Kriteria Kompresi Citra 8 2.4.3 Pengukuran kinerja kompresi citra 9 2.5. Kompleksitas Algoritma 11..2.3..2.5.1. Big-O (O) 11..2.3..2.5.2. Big Omega (Ω) 12..2.3..2.5.3. Big Theta (Θ) 12 2.6. Algoritma Elias Delta Code 12 2.7. Algoritma Levenstein Code 14 2.8. Penelitian Terkait 16 Bab 3 Analisis dan Perancangan Sistem 3.1. Analisis Sistem 18.3.1.1 Analisis Masalah 18 3.1.2 Analisis Kebutuhan 19 3.1.3 Analisis Proses 20. 3.1.3.1. Analisis Proses Kompresi File Citrs dengan Elias Delta 21
3.1.3.2. Analisis Proses Kompresi File Citra dengan Levenstein 25 3.2. Perancangan Sistem 26 3.2.1. Flowchart 26.. 3.2.1.1 Flowchart Secara Umum Pada Sistem 27 3.2.2 Use Case Diagram 28 3.2.3 Activity Diagram 29 3.2.3.1 Activity Diagram Pada Proses Kompresi 30 3.2.3.2 Activity Diagram Pada Proses Dekompresi 30 3.2.4. Sequence Diagram 31 3.2.4.1 Sequence Diagram Pada Proses Kompresi 32 3.2.4.2 Sequence Diagram Pada Proses Dekompresi 32 3.3. Alur Proses Sistem 33 3.3.1 Alur Proses Pembangkitan Elias Delta Code 33 3.3.2 Alur Proses Pembangkitan Levenstein Code 34 3.4. Perancangan Antarmuka Sistem 35 3.4.1. Rancangan Form Home 35 3.4.2. Rancangan Form Compress 36 3.4.3. Rancangan Form Decompress 37 3.4.4. Rancangan Form Help 38 3.4.2. Rancangan Form About 39 Bab 4 Implementasi dan Pengujian Sistem 4.1. Implementasi Sistem 40. 4.1.1. Form Home 40.4.1.2. Form Compress 41.4.1.3. Form Decompress 42.4.1.4. From Help 42 4.1.5. FromS About 43 4.2. Pengujian Sistem 43.4.2.1. Pengujian Proses Kompresi 43.4.2.2. Pengujian Proses Dekompresi 46 4.3. Analisis Hasil Pengujian Kompresi Sistem 47 4.4. Analisis Hasil Pengujian Dekompresi Sistem 50 4.5. Hasil Perhitungan Kompleksitas Big (θθ) 52 Bab 5 Kesimpulan dan Saran 5.1. Kesimpulan 55 5.2. Saran 56 Daftar Pustaka 57
DAFTAR TABEL Nomor Tab el 2.1 2.2 2.3 3.1 3.2 3.3 4.1 4.2 4.3 4.4 Nama Tabel Tabel Kode Elias Delta Tabel Kode Levenstein Tabel Penelitian Terkait String yang Belum Dikompresi String yang Sudah Dikompresi dengan Elias Delta Code String yang Belum Dikompresi dengan Levenstein Code Hasil Perbandingan Kompresi File Citra Dengan Elias Delta dan Levenstein Hasil Perbandingan Dekompresi File Citra Dengan Elias Delta dan Levenstein Code Hasil Perhitungan Kompleksitas Big Theta (θ) Perhitungan Big Theta Pada Levenstein Code Halaman 13 15 16 22 23 25 47 51 52 53
DAFTAR GAMBAR Nomor Gambar 2.1 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 3.11 3.12 3.13 3.14 3.15 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 4.10 4.11 4.12 4.13 4.14 4.15 4.16 Nama Gambar Alur Kompresi Citra Diagram Ishikawa Analisis Masalah Citra Grayscale 5x5 Piksel Matriks Citra Grayscale 5x5 Piksel Flowchart Kompresi pada Sistem Flowchart Dekompresi pada Sistem Use Case Diagram pada Sistem Activity Diagram Proses Kompresi Activity Diagram Proses Dekompresi Sequence Diagram Proses Kompresi Sequence Diagram Proses Dekompresi Form Home pada Sistem Form Compress pada Sistem Form Decompress pada Sistem Form Help pada Sistem Form About pada Sistem Tab Home Tab Compress Tab Decompress Tab Help Tab About Open File Dialog Hasil Pengujian Kompresi Citra.gif Nilai Piksel Hasil Kompresi dengan Elias Delta Nilai Piksel Hasil Kompresi dengan Levenstein Hasil Pengujian Dekompresi File (Elias Delta) Hasil Pengujian Dekompresi File (Levenstein) Grafik Perbandingan Ratio Of Compression Algoritma Elias Delta dan Levenstein Grafik Perbandingan Compression Ratio Algoritma Elias Delta dan Levenstein Grafik Perbandingan Space Savings Algoritma Elias Delta dan Levenstein Grafik Perbandingan Waktu Kompresi Algoritma Elias Delta dan Levenstein Grafik Perbandingan Waktu Dekompresi Algoritma Elias Delta dan Levenstein Halaman 9 19 21 21 27 28 29 30 31 32 32 35 36 37 38 39 41 41 42 42 43 44 44 45 45 46 46 48 49 49 50 51