TUGAS AKHIR APLIKASI KOMPRESI SMS MENGGUNAKAN KODE HUFFMAN PADA MOBILE PHONE BERBASIS JAVA TM Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan pendidikan sarjana (S-1) pada Departemen Teknik Elektro Oleh: ANASTASYA CITRA 050402086 DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010
ABSTRAK Telekomunikasi memiliki peranan penting dalam kehidupan sosial saat ini. Komunikasi yang tidak dapat dilakukan secara langsung menciptakan sebuah teknologi yang dapat memudahkan pengguna berkomunikasi jarak jauh. Perkembangan telekomunikasi pun sangat pesat, seiring dengan kebutuhan masyarakat yang terus meningkat. Dalam berkomunikasi, pesan teks merupakan sarana yang sering digunakan selain layanan suara. Salah satu cara penggunaaan pesan teks adalah dengan SMS. Fitur ini banyak digunakan karena tersedia pada setiap mobile phone, penggunaannya yang mudah dan costnya yang murah. Penggunaan teknologi SMS masih memiliki kekurangan. Keterbatasan memori misalnya, sehingga dibutuhkan sebuah mekanisme agar besar data yang ditransmisikan dapat seminimal mungkin. Oleh sebab itu, diperlukan proses kompresi yang dapat meminimalisasikan ukuran sebuah data yang akan dikirimkan. Pada Tugas Akhir ini dibuat sebuah kompresi SMS dengan menggunakan Kode Huffman yang diharapkan akan menjadikan ukuran SMS tersebut seminimal mungkin pada saat dikirimkan. Dari pengujian yang telah dilakukan, dapat dibuktikan bahwa kompresi SMS dengan jumlah karakter 160, 160 < x 320, > 320 menggunakan kode Huffman akan menghasilkan persentase kompresi ratarata sebesar 35% hingga 45% dan rasio kompresi berkisar 3:2. i
KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan karunia-nya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini, yang berjudul APLIKASI KOMPRESI SMS MENGGUNAKAN KODE HUFFMAN PADA MOBILE PHONE BERBASIS JAVA TM. Tugas Akhir ini dibuat untuk memenuhi syarat kesarjanaan di Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik,. Tugas Akhir ini penulis persembahkan kepada yang teristimewa Nyaksyi Hj. Nurhayati, S.Ag yang selalu sabar dan setia menemani penulis melalui masa perkuliahan selama di Medan. Mama tercinta Hj. Cut Isra Eka Putri dan Bapak Panjang Hartawan Tarigan untuk segala doa, dukungan dan cintanya selama ini. Papa Aldi Aldanny serta Mami Tia dan Mami Yani. Kesebelas adik penulis yang selalu memberikan inspirasi, Irfaan, Balqis, Raja, Nabila, Ghina, Amira, Ratu serta Zhico, Cachito, Nia dan Mario. Paman, Papa sekaligus sahabat dan motivator bagi penulis, H. Teuku Bardansyah serta keluarga. Dan seluruh keluarga besar yang selalu memberikan dukungan dan motivasi bagi penulis. Dan juga untuk Adriuli atas semua yang telah dilakukan untuk penulis. Selama penulisan Tugas Akhir ini hingga menyelesaikannya, penulis banyak mendapat bantuan dan dukungan serta masukan dalam penulisan Tugas Akhir dari banyak pihak. ii
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada: 1. Bapak Prof. Dr. Ir. Usman Baafai dan Bapak Rahmad Fauzi, ST, MT, selaku Pelaksana Harian dan Sekretaris Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik,. 2. Bapak Ir. M. Zulfin, MT sebagai Dosen Pembimbing penulis yang telah dengan sabar membimbing penulis dan sangat banyak membantu dalam penulisan Tugas Akhir ini. 3. Bapak Ir. Arman Sani, MT sebagai Dosen Wali penulis, Tim Judul dan juga Dosen Penguji, yang selalu memberikan dukungan sebagai wali penulis serta memotivasi penulis agar menjadi lebih baik. 4. Bapak Rahmad Fauzi, ST. MT dan Bapak Maksum Pinem, ST. MT sebagai Dosen Pembimbing Seminar yang memberikan koreksi dan saran sehingga Tugas Akhir ini menjadi lebih baik. 5. Seluruh staf pengajar Departemen Teknik Elektro, khususnya Konsentrasi Teknik Telekomunikasi yang banyak memberikan inspirasi, pelajaran moril dan spiritual serta masukan dan dorongan bagi penulis untuk selalu menjadi lebih baik. 6. Seluruh karyawan di Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik. 7. Semua teman seperjuangan, Stambuk 2005. Kira yang sangat membantu proses Tugas Akhir ini. Gemboeng Betina, Muteng, Once, Yoneng, Chici, PSUS, D, Icha, Ami, Dewi, Nisa, Christ. Gemboeng Jantan Ebby, V, Fari, ad, Jacky, Rudy, Lexa, Printer, Hari, Megi, Double Dedi, Orang tua, iii
Putra, Andica, Rifqi, Riza serta seluruh anggota 05 yang tidak bisa disebutkan satu per satu. 8. Dan pihak-pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu. Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini jauh dari sempurna. Oleh karena itu, saran dan kritik dengan tujuan menyempurnakan dan mengembangkan kajian dalam bidang ini sangat penulis harapkan. Akhir kata penulis berharap agar Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan penulis. Medan, 1 Mei 2010 Penulis, ANASTASYA CITRA iv
DAFTAR ISI Abstrak... i Kata Pengantar... ii Daftar Isi... v Daftar Gambar... viii Daftar Tabel... x Daftar Lampiran... xi BAB I PENDAHULUAN... 1 1.1 Latar Belakang...... 1 1.2 Rumusan Masalah... 2 1.3 Tujuan Penulisan... 2 1.4 Batasan Masalah... 3 1.5 Metodologi Penulisan... 3 1.6 Sistematika Penulisan... 3 BAB II TEKNIK PENGKODEAN... 5 2.1 Pendahuluan... 5 2.2 Pengkodean Data... 5 2.2.1 Data digital, sinyal digital... 8 2.2.2 Data digital, sinyal analog... 11 2.2.3 Data analog, sinyal digital... 13 2.2.4 Data analog, sinyal analog... 17 v
BAB III KOMPRESI DATA... 19 3.1 Umum... 19 3.2 Jenis Kompresi... 21 3.2.1 Algoritma Kompresi Lossy... 21 3.2.1.1 JPEG... 22 3.2.1.2 MPEG... 24 3.2.2 Algoritma Kompresi Lossless... 26 3.2.2.1 Run-Length... 27 3.2.2.2 Half Byte... 29 3.2.2.3 LZW (Lempel-Ziv-Welch)... 31 3.2.2.4 Huffman... 35 3.3 Metode Kompresi... 35 3.3.1 Metode Statis (static method)... 35 3.3.2 Metode Kamus (dictionary method)... 36 BAB IV KOMPRESI DATA MENGGUNAKAN KODE HUFFMAN... 37 4.1 Pendahuluan... 37 4.2 Variasi Kode Huffman... 38 4.3 Encoding dan Decoding Menggunakan Kode Huffman... 42 4.3.1 Encoding... 42 4.3.2 Decoding... 47 BAB V APLIKASI KOMPRESI SMS MENGGUNAKAN KODE HUFFMAN PADA MOBILE PHONE BERBASIS JAVA TM... 50 5.1 Pendahuluan... 50 5.2 Pengiriman File Aplikasi HuffSMS melalui Bluetooth... 51 vi
5.3 Aplikasi Kompresi SMS Menggunakan Kode Huffman pada mobile phone berbasis JAVA TM... 53 5.3.1 Aplikasi Kompresi SMS dengan karakter 160... 53 5.3.2 Aplikasi Kompresi SMS dengan karakter 160 < x 320... 59 5.3.3 Aplikasi Kompresi SMS dengan karakter > 320... 66 BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN... 76 6.1 Kesimpulan... 76 6.2 Saran... 76 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN vii
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Teknik Pengkodean Data dan Modulasi... 7 Gambar 2.2 Format Pengkodean Sinyal Digital... 11 Gambar 2.3 Teknik Dasar Modulasi untuk Mengubah Data Digital menjadi Sinyal Analog... 13 Gambar 2.4 Teknik PCM... 15 Gambar 2.5 PCM Block Diagram... 15 Gambar 2.6 Delta Modulation... 16 Gambar 2.7 Modulasi Data Analog, Sinyal Analog... 18 Gambar 3.1 Karakter pada Run-Length... 27 Gambar 3.2 Contoh kompresi menggunakan algoritma Run-Length... 28 Gambar 3.3 Format menggunakan algoritma half byte... 29 Gambar 3.4 Contoh kompresi menggunakan algoritma half byte... 30 Gambar 3.5 Hasil Proses kompresi LZW... 33 Gambar 4.1 Proses Encoding Menggunakan Pohon Huffman... 45 Gambar 4.2 Tampilan proses Encoding Huffman yang lebih sederhana... 46 Gambar 4.3 Proses Decoding Menggunakan Pohon Huffman... 48 Gambar 5.1 Tampilan Pada Layar Komputer pada saat Pengiriman File Aplikasi HuffSMS melalui Bluetooth... 52 Gambar 5.2 Tampilan Aplikasi pada mobile phone Nokia 5130 XpreesMusic... 52 Gambar 5.3 Tampilan Proses Pengiriman SMS 160 Karakter dengan Kode Huffman pada Mobile Phone Nokia 5130 XpressMusic... 58 Gambar 5.4 Tampilan Proses Penerimaan SMS 160 Karakter dengan Kode Huffman pada Mobile Phone Nokia 5130 XpressMusic... 59 Gambar 5.5 Tampilan Proses Pengiriman SMS 160 < x 320 Karakter dengan Kode Huffman pada Mobile Phone Nokia 5130 XpressMusic... 65 Gambar 5.6 Tampilan Proses Penerimaan SMS 160 < x 320 Karakter dengan Kode Huffman pada Mobile Phone Nokia 5130 XpressMusic... 66 Gambar 5.7 Tampilan Proses Pengiriman SMS > 320 Karakter dengan Kode Huffman pada Mobile Phone Nokia 5130 XpressMusic... 73 viii
Gambar 5.8 Tampilan Proses Penerimaan SMS > 320 Karakter dengan Kode Huffman pada Mobile Phone Nokia 5130 XpressMusic... 74 ix
DAFTAR TABEL Tabel 3.1 Tahapan kompresi LZW... 33 Tabel 4.1 Frekuensi Kemunculan Karakter pada Data... 44 Tabel 4.2 Hasil Encoding Menggunakan Algoritma Huffman... 46 Tabel 5.1 Frekuensi Kemunculan pada Kompresi SMS 160 karakter... 54 Tabel 5.2 Kode Huffman Hasil Kompresi pada SMS 160 karakter... 54 Tabel 5.3 Frekuensi Kemunculan pada Kompresi SMS 160 < x 320 karakter... 60 Tabel 5.4 Kode Huffman Hasil Kompresi pada SMS 160 < x 320 karakter... 61 Tabel 5.5 Frekuensi Kemunculan pada Kompresi SMS > 320 karakter... 67 Tabel 5.6 Kode Huffman Hasil Kompresi pada SMS > 320 karakter... 69 Tabel 5.7 Perbandingan hasil kompresi SMS menggunakan kode Huffman... 74 x
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1 Pembentukan Pohon Huffman pada Kompresi SMS 160 Karakter Lampiran 2 Pembentukan Pohon Huffman pada Kompresi SMS 160 < x 320 Karakter Lampiran 3 Pembentukan Pohon Huffman pada Kompresi SMS > 320 Karakter Lampiran 4 Tabel ASCII Lampiran 5 Tabel fixed Huffman Lampiran 6 Pembentukan Pohon Huffman untuk Tabel fixed Huffman Lampiran 7 Daftar Mobile phone Berbasis Java TM Lampiran 8 Flowchart Program Utama, Pengiriman HuffSMS Lampiran 9 Flowchart Program Utama, Penerimaan HuffSMS Lampiran 10 Flowchart Kompresi Huffman Lampiran 11 Flowchart Dekompresi Huffman Lampiran 12 Flowchart MessageScreen Lampiran 13 Flowchart SendScreen Lampiran 14 Program xi