BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang 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 sulit untuk memindahkan dan mengirim citra tersebut pada suatu perangkat keras yang ada, jadi masih terdapat kendala yang relatif besar. Untuk menghindari kendala tersebut perlu dilakukan kompresi citra sebelum dikirim dan dipindahkan. Kompresi adalah proses pengubahan sekumpulan data menjadi suatu bentuk kode atau simbol untuk menghemat tempat penyimpanan dan waktu. Algoritma kompresi yang diharapkan dari kompresi citra adalah proses kompresi dan dekompresinya cepat, meminimalkan pemakaian memory, kualitas citra yang baik dan proses transfer yang mudah. Pada umumnya representasi citra membutuhkan memori yang besar, semakin besar ukuran citra tentu semakin besar memori yang dibutuhkan. Pada sisi lain, kebanyakan citra terdapat duplikasi data. Duplikasi data pada citra yaitu ada 2 hal. Pertama, besar kemungkinan suatu piksel dengan piksel tetangganya memiliki intensitas yang sama, sehingga penyimpanan piksel memboroskan tempat. Kedua, citra banyak mengandung bagian yang sama, sehingga bagian yang sama ini tidak dikodekan berulang kali. Teknik untuk mengkompresi citra ada dua macam, yaitu Lossless dan Lossy. Teknik lossless adalah suatu teknik kompresi data tanpa menghilangkan satupun informasi saat sebelum dikompresi. Kompresi citra pada teknik lossless, yaitu Run Length Encoding, Huffman Encoding, Shannon-Fano, Arithmetic Coding, Entropy
2 Coding (Lempel/Ziv). Berbeda dengan teknik lossless, teknik lossy adalah data hasil kompresi menghilangkan beberapa informasi sehingga tidak seperti data aslinya. Algoritma untuk kompresi citra pada teknik lossy, yaitu Transform Coding, Vector Quantisation, Fractal Coding, JPEG, GIF, PNG, Discrete Cosine Transform, Discrete Wavelet Transfrom. (Pu, 2006) Algoritma yang telah digunakan sebelumnya untuk kompresi citra yaitu algoritma Discrete Wavelet Transform dan Embedded Zerotree Wevelet (Anwar et al, 2008), Approximate Matching and Run Length Encoding (Kumar et al, 2011), Algoritma Huffman dan Shannon-Fano (Adhitama, 2010). Berdasarkan hal yang telah diuraikan di atas, peneliti akan menggunakan algoritma Arithmetic Coding dengan Shannon-Fano untuk mengkompresi citra karena menurut penelitian sebelumnya dengan menggunakan kedua algoritma tersebut diharapkan akan memiliki kelebihan yaitu mengkompresi citra menjadi ukuran yang lebih kecil dan citra yang dihasilkan setelah dekompresi memiliki kualitas yang sama dengan citra sebelum dikompresi, setelah itu peneliti akan membandingkan dan menganalisis kinerja kedua algoritma dalam hal rasio kompresi serta lama waktu kompresi dan dekompresi. Melalui penelitian ini peneliti mengharapkan dapat menemukan kelebihan dan kekurangan dari masing-masing algoritma tersebut dalam hal rasio kompresi serta lama waktu kompresi dan dekompresi citra beresktensi *.bmp. 1.2 Rumusan Masalah Pengiriman informasi dalam bentuk citra masih mengalami kendala dalam hal ukuran yaitu citra yang memiliki ukuran yang besar sehingga sulit untuk melakukan pengiriman dan pemindahan oleh karena itu peneliti akan melakukan penelitian tentang bagaimana mengkompresi ukuran citra, agar mempermudah pengiriman dan pemindahan pada perangkat keras yang ada?
3 1.3 Batasan Masalah Dalam mengimplementasi dan menganalisis kinerja algoritma Arithmetic Coding dan Shannon-Fano dilakukan beberapa batasan sebagai berikut : 1. Citra yang diproses adalah 256 color Bitmap (*.bmp) 2. Analisis yang dilakukan adalah dalam hal rasio kompresi, ukuran file, kecepatan pada saat kompresi dan dekompresi. 3. File citra yang sudah dikompresi harus didekompresi terdahulu agar file citra bisa ditampilkan. 4. Bahasa pemograman yang digunakan untuk membuat sistem ini adalah Visual Basic menggunakan software VB 2008 Express Edition. 1.4 Tujuan Penelitian Adapun tujuan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut: 1. Mengimplementasikan algoritma Arithmetic Coding dan Shannon-Fano ke dalam bahasa pemograman komputer untuk kompresi citra. 2. Menganalisis kinerja algoritma Arithmetic Coding dan Shannon-Fano dalam hal rasio kompresi, kecepatannya pada saat kompresi dan dekompresi. 1.5 Manfaat Penelitian Manfaat dari Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut: 1. Mengetahui bagaimana mengimplementasikan algoritma Arithmetic Coding dan Shannon-Fano ke dalam bahasa pemograman komputer untuk kompresi citra berekstensi *.bmp. 2. Mengetahui algoritma yang efisien dalam hal kompresi citra dan hasil citra yang telah terkompresi yang dapat meminimalkan pemakaian memory serta waktu pada algoritma Arithmetic Coding dan Shannon-Fano.
4 1.6 Metode Penelitian Tahapan yang akan dilakukan pada pelaksanaan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut: 1. Studi Literatur Studi literatur yang dilakukan dalam penelitian ini adalah mengumpulkan bahan referensi mengenai Kompresi Citra dengan menggunakan algoritma Arithmetic Coding dan Shannon-Fano dari berbagai buku, jurnal, artikel dan beberapa referensi lainnya untuk pencapaian tujuan Tugas Akhir. 2. Analisis Algoritma Pada tahap ini dilakukan analisis terhadap hasil studi literatur untuk mengetahui dan mendapatkan pemahaman mengenai algoritma Arithmetic Coding dan Shannon-Fano untuk menyelesaikan masalah kompresi citra. 3. Perancangan Sistem Pada tahap perancangan sistem dilakukan perancangan arsitektur, pengumpulan data pelatihan, merancang antarmuka. Proses perancangan dilakukan berdasarkan hasil analisis studi literatur yang telah didapatkan. 4. Implementasi Sistem Pada tahap implementasi sistem ini akan dilakukan pengkodean program menggunakan bahasa pemrograman VB 2008 Express Edition. 5. Pengujian Sistem Pada tahap ini memastikan aplikasi kompresi citra yang telah dibuat sudah berjalan sesuai diharapkan, dan kemudian dianalisis kinerja kedua algoritma tersebut. 6. Dokumentasi dan Penyusunan Laporan Pada tahap ini dilakukan dokumentasi dan penyusunan laporan hasil implementasi dan analisis algoritma Arithmetic Coding dan Shannon-Fano untuk menyelesaikan masalah kompresi citra.
5 1.7 Sistematika Penulisan Sistematika penulisan dari Tugas Akhir ini terdiri dari beberapa bagian utama sebagai berikut: BAB 1: PENDAHULUAN Bab ini akan menjelaskan tentang latar belakang pemilihan judul Tugas Akhir Implementasi dan Analisis Kinerja Algoritma Arithmetic Coding dan Shannon-Fano dalam Kompresi Citra BMP, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, metode penelitian, sistematika penulisan. BAB 2: LANDASAN TEORI Bab ini akan membahas teori-teori mengenai kompresi data yaitu citra serta beberapa prinsip yang melandasi pembuatan Tugas Akhir ini. BAB 3: ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM. Bab ini berisi tentang uraian kinerja algoritma Arithmetic Coding dan Shannon-Fano dalam hal rasio kompresi serta lama waktu kompresi dan dekompresi citra dan kemudian membahas rancangan sistem yang akan dibuat. BAB 4: IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN SISTEM Bab ini berisikan penjelasan tentang implementasi algoritma Arithmetic Coding dan Shannon-Fano ke dalam bahasa pemograman Visual Basic dan tentang spesifikasi kebutuhan perangkat keras (hardware) serta melakukan pengujian program beserta analisis yang didapatkan dari hasil pengujian yang telah dilakukan.
6 BAB 5: KESIMPULAN DAN SARAN Pada bab terakhir ini akan berisi kesimpulan isi dari keseluruhan uraian dari bab-bab sebelumnya dan saran-saran dari hasil diperoleh akan bermanfaat untuk pengembangan selanjutnya.