BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah Citra digital merupakan suatu tampilan hasil dari proses digitalisasi citra analog yang diambil dari dunia nyata. Hasil dari proses digitalisasi citra analog ini bervariasi dan tergantung dari pesat pencuplikan datanya dan menghasilkan tingkat bit serta kualitas warna yang berbeda-beda. Semakin besar pesat pencuplikan data tersebut maka akan menghasilkan jumlah warna yang lebih banyak direpresentasikan oleh jumlah bit yang lebih tinggi. Citra yang memiliki jumlah bit yang tinggi akan memiliki jumlah warna yang lebih besar dan jumlah detail yang dihasilkan citra digital tersebut juga semakin tinggi. Pesatnya perkembangan teknologi membuat pemrosesan sinyal digital menjadi semakin baik. Citra digital di masa kini memiliki tingkat kualitas yang sangat tinggi dengan jumlah warna yang semakin banyak. Umumnya citra digital saat ini direpresentasikan oleh 24-bit warna dengan 8-bit pada setiap komponen warna dasar penyusun citra yaitu Red, Green, dan Blue. Ini artinya dalam satu komponen warna dasar citra terdapat 256 jenis warna dan dengan 3 macam warna dasar, sebuah citra dapat memiliki 256 3 kombinasi warna atau lebih dari 16 juta warna yang berbeda. Citra digital yang memiliki 24-bit warna ini biasa disebut dengan true-color image, karena memiliki tingkat detail warna yang menyerupai objek pada dunia nyata. Semakin besarnya bit yang merepresentasikan sebuah citra digital akan berimbas pada besarnya ukuran file citra digital tersebut. Besarnya sebuah ukuran 1
2 file citra digital ini akan menimbulkan beberapa masalah, seperti masalah pada proses penyimpanan dan pengiriman data. Semakin besarnya ukuran dan jumlah file citra digital yang disimpan maka akan semakin menghabiskan kapasitas pada media penyimpanan. Proses pengiriman data pun mengalami masalah yang serupa, dimana semakin besar ukuran suatu file citra digital yang dikirimkan akan membuat waktu pengiriman data semakin lama karena banyaknya jumlah bit yang harus dirikimkan. Untuk mengatasi masalah yang timbul pada bagian penyimpanan serta pengiriman data, perlu dilakukan adanya suatu proses yang dapat mengurangi ukuran file citra digital dengan tetap mempertahankan kualitas citra digital tersebut. Untuk memperkecil ukuran citra digital ini, dapat dilakukan suatu proses yang dikenal sebagai kompresi citra. Kompresi citra adalah proses menghilangkan komponen citra digital yang tidak terlalu signifikan untuk mengurangi ukuran file citra digital tersebut. Kompresi citra ini dapat dilakukan berdasarkan beberapa sudut pemrosesan, seperti pemrosesan berdasarkan sinyal komponen penyusun citra, dan pemrosesan berdasarkan jumlah warna penyusun citra. Masing-masing jenis pemrosesan ini memiliki beberapa metode pengolahan. Pada penelitian ini, citra digital akan diproses berdasarkan jumlah warna penyusun citra. Tujuan utama dari pengolahan warna penyusun citra adalah untuk menghilangkan beberapa jenis warna pada citra yang tidak terlalu signifikan atau tidak terlalu nampak jika dihilangkan. Metode kompresi citra yang sangat umum digunakan pada pengolahan warna citra digital memiliki beberapa masalah yang mendasar seperti jumlah warna pengganti yang tidak optimal, tingkat konvergensi error yang tidak konsisten, serta
3 beberapa pengurangan tingkat detail pada citra digital hasil kompresi. Untuk meningkatkan performa kompresi, maka perlu adanya modifikasi yang dapat menangani masalah yang ditimbulkan oleh metode tersebut. 1.2 Rumusan Masalah Kompresi citra merupakan suatu proses yang sangat diperlukan dalam pengolahan citra digital, terutama untuk kepentingan penyimpanan dan pengiriman data. Kompresi citra dilakukan untuk memperkecil ukuran data dari citra digital dengan tetap mempertahankan kualitas yang disajikan oleh citra tersebut. Metode kompresi citra telah banyak ditemukan dan salah satu dari metode tersebut telah umum digunakan untuk kompresi citra yaitu k-means clustering. Tetapi metode ini masih memiliki beberapa kekurangan dari segi jumlah dan konsistensi iterasi sistem kompresi dan dan preservasi kualitas citra hasil kompresi, sehingga perlu dilakukan modifikasi yang dapat meningkatkan kemampuan kompresi metode tersebut. 1.3 Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut. 1. Melakukan modifikasi metode kompresi k-means clustering untuk mengoptimalkan jumlah dan konsistensi iterasi sistem kompresi serta kualitas citra hasil. 2. Membandingkan hasil modifikasi dengan k-means klasik untuk menganalisis peningkatan kemampuan dari metode kompresi.
4 1.4 Manfaat Penelitian Manfaat dari penelitian ini adalah sebagai berikut. 1. Memperbaiki performa metode kompresi yang telah umum digunakan yaitu k-means clustering. 2. Menjadi salah satu dasar pengembangan sistem kuantisasi warna adaptif. 1.5 Batasan Penelitian Tujuan utama dari proses kompresi citra adalah mendapatkan hasil kompresi yang maksimal dengan tetap mempertahankan tingkat kualitas dari citra. Pada kenyataannya semakin besar tingkat kompresi pada citra maka akan semakin menurunkan kualitas dari citra tersebut. Jumlah warna yang harus dipertahankan juga menjadi masalah pada proses kompresi citra. Pada penelitian ini akan dibuat algoritma berdasarkan pada metode yang telah ada yang mampu memperbaiki kualitas citra yang terkompresi serta mampu menentukan jumlah warna kompresi yang optimal untuk masing-masing citra. Penelitian yang dilakukan berupa simulasi dan analisis performa dari beberapa jenis citra yang berbeda. Algoritma yang dihasilkan juga akan dibandingkan dengan metode kompresi k-means klasik dari segi jumlah dan konsistensi iterasi sistem, serta kualitas visual citra hasil proses kompresi.
5 1.6 Sistematika Penulisan Sistematika penulisan tugas kahir ini adalah sebagai berikut. BAB I : Pendahuluan Bab ini menjelaskan secara ringkas tentang latar belakang masalah, perumusan masalah, batasan masalah, tujuan dan manfaat penelitian, serta sistematika penulisan. BAB II : Dasar Teori Bab ini menjelaskan dasar metode yang digunakan pada penelitian, modifikasi metode yang telah ada dengan tambahan metode pendukung, dan metode peningkatan kualitas citra terkompresi serta beberapa parameter pengukur persentase kompresi dan kualitas citra terkompresi terhadap citra asli. BAB III : Perancangan dan Metodologi Penelitian Bab ini menjelaskan perancangan dan cara kerja algoritma yang digunakan pada penelitian ini secara rinci dengan menggunakan diagram alir dan source code dari program. BAB IV : Hasil Penelitian dan Pembahasan Bab ini menjelaskan hasil kompresi citra menggunakan metode pada penelitian ini dan juga analisis performa dari metode kompresi yang telah dimodifikasi
6 BAB V : Kesimpulan dan Saran Bab ini berisi kesimpulan yang diambil dari hasil penelitian yang telah dilakukan serta saran untuk pengembangan metode lebih lanjut di masa depan.