laporan skripsi analisa perbandingan kompresi data...

LAPORAN SKRIPSI

ANALISA PERBANDINGAN KOMPRESI DATA MULTIMEDIA

MENGGUNAKAN ALGORITMA HUFFMAN DAN LEPEL-ZIP-

WELCH (LZW)

COMPARATIVE ANALYSIS OF MULTIMEDIA DATAS COMPRESSION

USING HUFFMAN AND LEMPEL-ZIP-WELCH (LZW) ALGORITHM

Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Program Studi Teknik Telekomunikasi

Sekolah Tinggi Teknologi Telematika Telkom Purwokerto

Disusun oleh :

Gregorius Dwi Perkasa

15101103

Program Studi Teknik Telekomunikasi

Sekolah Tinggi Teknologi Telematika Telkom

Purwokerto

2017

ii

COMPARATIVE ANALYSIS OF MULTIMEDIA DATAS COMPRESSION

USING HUFFMAN AND LEMPEL-ZIP-WELCH (LZW) ALGORITHM

Disusun oleh:


15101103

Telah Disetujui dan Disahkan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh

Gelar Sarjana Teknik Program Studi Teknik Telekomunikasi di Sekolah Tinggi

Teknologi Telematika Telkom Purwokerto oleh :

Pembimbing 1, Pembimbing 2,

(Kukuh Nugroho, S.T., M.T.) (Norma Amalia, S.T., M.Eng.)

NIDN 0606088303 NIK 16890010

Penguji 1, Penguji 2, Penguji 3,

Zein Hanni Pradana,

S.T.,M.T.

Danny Kurnianto, S.T,

M.Eng.

Dodi Zulherman,

S.T.,M.T.

NIP 17900074 NIDN 0619048201 NIK 16870104

15101103 iii

HALAMAN PERNYATAAN

Dengan ini saya, Gregorius Dwi Perkasa, menyatakan bahwa skripsi

dengan judul “ Analisa Perbandingan Kompresi Data Multimedia Menggunakan

Algoritma Huffman Dan Lepel-Zip-Welch (LZW)” adalah benar-benar karya

saya sendiri. Saya tidak melakukan penjiplakan kecuali melalui pengutipan

sesuai dengan etika keilmuan yang berlaku. Saya bersedia menanggung

risiko/sanksi yang dijatuhkan kepada saya apabila ditemukan pelanggaran

terhadap etika keilmuan dalam skripsi saya ini.

Purwokerto, 10 Januari 2017


NIM : 15101103

15101103 iv

KATA PENGANTAR

Puji syukur atas kehadirat Tuhan yang maha Esa, yang telah memberi rahmat

serta karunia-Nya kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan

proposal skripsi “ANALISA PERBANDINGAN KOMPRESI DATA

MULTIMEDIA MENGGUNAKAN ALGORITMA HUFFMAN DAN

LEPEL-ZIP-WELCH (LZW)”

Penyelesaian penulisan proposal skripsi ini tidak terlepas dari bimbingan,

dukungan, motivasi serta bantuan dari berbagai pihak. Oleh sebab itu dalam

kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya

kepada:

1. Tuhan yang maha Esa

2. Ibu, bapak, kaka dan keluarga saya tercinta yang selalu memberikan doa,

nasihat , motivasi dan dukungan moril maupun materil yang tiada henti

bagi penulis.

3. Kukuh Nugroho, S.T., M.T. selaku dosen pembimbing I atas waktu dan

kesempatan yang telah diberikan untuk mengarahkan dan membimbing

penulis dalam penyusunan proposal ini.

4. Norma Amalia, S.T.,M.T selaku dosen pembimbing II atas waktu dan

kesempatan yang telah diberikan untuk mengarahkan dan membimbing

penulis dalam penyusunan proposal ini.

5. Para Dosen Program Studi S1 Teknik Telekomunikasi Sekolah Tinggi

Teknologi Telematika Telematika Telkom Purwokerto yang telah

memberikan bekal ilmu kepada penulis.

6. Mr. Hatem Mostafa sebagai pemberi mainlist program

7. Semua Pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa Laporan Skripsi ini masih jauh dari

sempurna, untuk itu semua jenis saran, kritik dan masukan yang bersifat

membangun sangat penulis harapkan. Akhir kata, semoga tulisan ini dapat

memberikan manfaat dan memberikan wawasan tambahan bagi para pembaca

dan khususnya bagi penulis sendiri.



NIM : 1510113

15101103 v

HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN AKADEMIS

Sebagai civitas akademik ST3 Telkom, saya yang bertanda tangan di

bawah ini:

Nama : Gregorius Dwi Perkasa

NIM : 15101103

Program Studi : Teknik Telekomunikasi

Jenis karya : Skripsi

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan

kepada ST3 Telkom Hak Bebas Royalti Noneksklusif (Non-exclusive Royalty-

Free Right) atas karya ilmiah saya yang berjudul:

Analisa Perbandingan Kompresi Data Multimedia Menggunakan Algoritma

Huffman Dan Lepel-Zip-Welch (LZW)

Beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas

Royalti non-eksklusif ini ST3 Telkom berhak menyimpan, mengalihmedia/

format-kan, mengelola dalam bentuk pangkalan data (database), merawat, dan

mempublikasikan skripsi saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai

penulis pertama dan sebagai pemilik Hak Cipta. Demikian pernyataan ini saya

buat dengan sebenarnya.



15101103

15101103 vi

ABSTRAKSI

Data multimedia merupakan suatu data yang terdiri dari data numerik,

teks, citra, video dan suara yang dipakai untuk menyampaikan suatu informasi.

Seiring perkembangan jaman, data multimedia semakin banyak digunakan. Data

multimedia banyak digunakan pada berbagai bidang mulai dari kegiatan sehari –

hari, hiburan, pendidikan, penelitian, dan lain sebagainya. Saat ini ukuran data

multimedia semakin besar sehingga menghabiskan bandwidth yang besar pula

untuk mengirimkan data tersebut sehingga menguras berbagai media yang ada.

Oleh karena itu untuk mengatasi permasalahan tersebut digunakanlah kompresi

data.

Penelitian ini mencoba menganalisa kompresi data lossless dengan

alogaritma Huffman dan Lepel-Zip-Welch (LZW). Performasi kedua algoritma

tersebut diuji menggunakan data video dengan ekstensi (.AVI), (.FLV), (.MP4),

data teks dengan ekstensi (.PDF), (PPT), (.DOC), data citra dengan ekstensi

(.PNG), (.TIF), (.JPG), (.AAC), dan data suara dengan ekstensi (.M4A), (.MP3),

dan (.WAV)

Dari penelitian ini diperoleh hasil perbandingan kinerja kompresi file

menggunakan alogaritma Huffman dan Lepel-Zip-Welch (LZW) dimana

alogaritma Huffman memiliki rasio kompresi sebesar 32,464% sedangkan

algoritma Lepel-Zip-Welch (LZW) memiliki rasio kompresi bergantung dengan

dictionary yang digunakanya, adapun rasio kompresinya mampu mencapai

38,834%.

Kata Kunci : Data multimedia, Kompresi data , lossless, Huffman, Lepel-Zip-

Welch (LZW)

15101103 vii

ABSTRACT

Multimedia data is data that consists of numeric data, text, images,

video and sound are used to convey information. As the development of the era,

multimedia data is increasingly used used. Multimedia data are increasingly

used in various fields ranging from daily activities, entertainment, education,

research, and other. Now the data size is getting bigger so more spending

bandwidth to transmit the data thus draining a variety of media. Because that to

overcome the problem of data compression is used.

This study tries to analyze lossless data compression algorithm with

Huffman and Lepel-Zip-Welch (LZW). Performance the algorithms are tested

using video data with the extension (.AVI), (FLV), (.MP4), text data with the

extension (.PDF), (PPT), (.DOC), the image data with the extension (. PNG),

(.TIF), (.JPG), (.aac), and voice data with the extension (.M4A), (.MP3), and

(.WAV)

From this research, the results of performance comparison of file

compression uses algorithms Huffman and Lepel-Zip-Welch (LZW) where

algorithms Huffman has a compression ratio of 32.464% while the algorithm

Lepel-Zip-Welch (LZW) has a compression ratio dependent on the dictionary

digunakanya, while the compression ratio is able to achieve 38.834%..

Keywords: Multimedia data, data compression, lossless, Huffman, lossy, Lepel-

Zip-Welch (LZW

15101103 viii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL .................................................................................... i

HALAMAN PENGESAHAN....................................................................... ii

HALAMAN PERNYATAAN ...................................................................... iii

KATA PENGANTAR .................................................................................. iv

HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN AKADEMIS ..................... v

ABSTRAKS ................................................................................................ vi

ABSTRACT ................................................................................................ vii

DAFTAR ISI ................................................................................................ viii

DAFTAR GAMBAR ................................................................................... x

DAFTAR TABEL ....................................................................................... xiii

BAB I PENDAHULUAN ............................................................................. 1

1.1 Latar Belakang .............................................................................. 1

1.2 Perumusan Masalah ........................................................................ 3

1.3 Tujuan ............................................................................................ 3

1.4 Manfaat .......................................................................................... 3

1.5 Batasan Masalah ............................................................................ 3

1.6 Metodelogi Penelitian ..................................................................... 4

1.7 Keterkaitan Judul Dengan Telekomunikasi ..................................... 4

BAB II DASAR TEORI ............................................................................... 6

2.1 Pengertian Data .............................................................................. 6

2.1.1 Data Numerik ....................................................................... 6

2.1.2 Data Teks ............................................................................. 6

2.1.3 Data Citra atau Gambar ........................................................ 6

2.1.4 Data Audio ........................................................................... 7

2.1.5 Data Video ........................................................................... 7

2.2 Konsep Dasar Kompresi ................................................................. 8

2.3 Metode Kompresi Data ................................................................... 8

2.3.1 Metode lossless .................................................................... 8

2.3.2 Metode lossy ........................................................................ 9

2.3.3 Metode statik ....................................................................... 11

2.3.4 Metode dinamik (adaptif) ..................................................... 11

2.4 Algoritma Huffman ......................................................................... 11

2.4.1 Pohon Biner Huffman .......................................................... 12

2.5 Alogaritma Lempel-Ziv-Welch (LZW) ............................................ 15

BAB III DESAIN DAN PEMBUATAN PROGRAM ................................... 20

3.1 Instrumen Penelitian ....................................................................... 20

15101103 ix

3.1.1 Hardware ............................................................................. 20

3.1.2 Software ............................................................................... 21

3.2 Flowchart Proses Pengerjaan .......................................................... 22

3.3 Perancangan Sistem ........................................................................ 22

3.3.1 Perancangan Diagram Blok Sistem ...................................... 23

3.3.2 Perancangan Huffman .......................................................... 25

3.3.3 Perancangan Proses Lempel-Zip-Welch (LZW) .................... 29

3.4 Analisis Pengambilan Hasil Data .................................................... 33

3.4.1 Skenario Pengambilan data .................................................. 33

4.4.1.1 Vidio ...................................................................... 33

4.4.1.2 Teks ....................................................................... 34

4.4.1.3 Citra ....................................................................... 35

4.4.1.4 Suara ...................................................................... 38

3.4.2 Membandingkan Hasil Kinerja Algoritma yang Diuji ........... 38

BAB IV HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN ................................. 40

4.1 Rasio Kompresi .............................................................................. 41

4.1.1 Video ................................................................................... 41

4.1.2 Teks ..................................................................................... 46

4.1.3 Citra ..................................................................................... 51

4.1.4 Suara .................................................................................... 56

4.1.5 Rasio Kompresi Keseluruhan ............................................... 61

4.2 Kecepatan Kompresi....................................................................... 63

4.2.1 Video ................................................................................... 64

4.2.2 Teks ..................................................................................... 69

4.2.3 Citra ..................................................................................... 74

4.2.4 Suara .................................................................................... 79

4.2.5 Kecepatan Kompresi Keseluruhan ........................................ 84

4.3 Kecepatan Dekompresi ................................................................... 86

4.3.1 Video ................................................................................... 87

4.3.2 Teks ..................................................................................... 92

4.3.3 Citra ..................................................................................... 97

4.3.4 Suara .................................................................................... 102

4.3.5 Kecepatan Dekompresi Keseluruhan .................................... 107

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................ 110

5.1 Kesimpulan .................................................................................... 110

5.2 Saran .............................................................................................. 111

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................... 112

LAMPIRAN ................................................................................................. L-1

15101103 x

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Klasifikasi Teknik Kompresi Data ............................................ 11

Gambar 2.2 Daftar Daun Simbol Pada Data "ada barang ada harga" ............ 13

Gambar 2.4 Langkah Kedua Membuat Pohon Biner Huffman Pada Data

"ada barang ada harga" ................................................................................. 13

Gambar 2.5 Langkah Ketiga Membuat Pohon Biner Huffman Pada Data


Gambar 2.6 Langkah Keempat Membuat Pohon Biner Huffman Pada Data


Gambar 2.7 Langkah Kelima Membuat Pohon Biner Huffman Pada Data


Gambar 2.8 Langkah Keenam Membuat Pohon Biner Huffman Pada Data


Gambar 2.9 Langkah Ketujuh Membuat Pohon Biner Huffman Pada Data


Gambar 2.10 Pohon Huffman "ada barang ada harga" .................................. 14

Gambar 2.11 Flowchart algoritma LZW ....................................................... 16

Gambar 3.1 PC atau notebook yang digunakan ............................................. 21

Gambar 3.2 Flowchart perancangan sistem alur kerja ................................... 22

Gambar 3.4 Diagram blok ............................................................................ 24

Gambar 3.5 Flowchart Alur Kerja Software GC Huffman ............................. 25

Gambar 3.6 user interface GC Huffman ........................................................ 26

Gambar 3.7 tombol input file ......................................................................................................... 26

Gambar 3.8 Memilih file yang dikompresi .................................................................................... 27

Gambar 3.9 memilih lokasi keluaran file kompresi ....................................................................... 27

Gambar 3.10 Software melakukan kompresi .................................................................................. 27

Gambar 3.11 tombol input file ....................................................................................................... 28

Gambar 3.12 Memilih file yang dikompresi .................................................................................. 28

Gambar 3.13 memilih lokasi keluaran file dekompresi .................................................................. 28

Gambar 3.14 Software melakukan dekompresi .............................................................................. 29

Gambar 3.15 Flowchart Alur Kerja Software GC LZW ................................................................ 29

Gambar 3.16 Memilih Bit Per Sample ........................................................................................... 30



Gambar 3.19 memilih lokasi keluaran file kompresi ..................................................................... 31

Gambar 3.20 Software melakukan kompresi .................................................................................. 31



Gambar 3.23 memilih lokasi keluaran file dekompresi .................................................................. 32

Gambar 3.24 Software melakukan dekompresi .............................................................................. 33

Gambar 3.25 citra .tif skenario 1 .................................................................................................... 36


15101103 xi

Gambar 3.27 citra .png skenario 1 .................................................................................................. 36


Gambar 3.29 citra .jpg skenario 1................................................................................................... 37

Gambar 3.30 citra .jpg skenario 2................................................................................................... 37

Gambar 4.1 Rasio Kompresi Sample Data Video 1 ....................................... 42

Gambar 4.2 Rasio Kompresi Sample Data Video 2 ....................................... 44

Gambar 4.3 Standar deviasi Rasio Kompresi ................................................ 45

Gambar 4.4 Rasio Kompresi Sample Data Teks 1 ......................................... 47

Gambar 4.5 Rasio Kompresi Sample Data Teks 2 ......................................... 49

Gambar 4.6 Standar deviasi Rasio Kompresi File Teks ................................. 50

Gambar 4.7 Rasio Kompresi Sample Data Citra 1 ......................................... 52

Gambar 4.8 Rasio Kompresi Sample Data Citra 2 ......................................... 54

Gambar 4.9 Standar deviasi Rasio Kompresi ................................................ 55

Gambar 4.10 Rasio Kompresi Sample Data Suara 1 ...................................... 57

Gambar 4.11 Rasio Kompresi Sample Data Suara 2 ...................................... 59

Gambar 4.12 Standar deviasi Rasio Kompresi .............................................. 60

Gambar 4.13 Rata-Rata Rasio Kompresi ...................................................... 61

Gambar 4.14 Standar deviasi Rasio Kompresi Keseluruhan .......................... 62

Gambar 4.15 Waktu Kompresi per KiloByte dalam ms ................................. 65


Gambar 4.17 Standar Deviasi Waktu Kompresi per KiloByte dalam ms ....... 68

Gambar 4.18 Waktu Kompresi per KiloByte dalam m .................................. 70









Gambar 4.27 Rata-Rata Kecepatan Kompresi ............................................... 84

Gambar 4.28 Standar deviasi Kecepatan Kompresi Keseluruhan dalam ms .. 86

Gambar 4.29 Waktu Dekompresi per KiloByte dalam ms ............................. 88


Gambar 4.31 Standar Deviasi Waktu Dekompresi per KiloByte dalam ms.... 91





15101103 xii






Gambar 4.41 Rata-Rata Kecepatan Dekompresi ........................................... 107

Gambar 4.42 Standar deviasi Kecepatan Dekompresi Keseluruhan ...............108

15101103 xiii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Frekuensi Kemunculan Simbol Pada Teks "ada barang ada harga" 12

Tabel 2.2 Kode Huffman "ada barang ada harga" ......................................... 14

Tabel 2.3 : Kompresi LZW ........................................................................... 18

Tabel 2.4 : Dekompresi LZW ....................................................................... 19

Tabel 4.1 Sample Data Video 1 .................................................................... 41


Tabel 4.3 Sample Data Teks 1 ...................................................................... 46

Tabel 4.4 Sample Data Teks 2 ...................................................................... 42

Tabel 4.5 Sample Data CItra 1 ...................................................................... 51

Tabel 4.6 Sample Data Citra 2 ...................................................................... 53

Tabel 4.7 Sample Data Suara 1 ..................................................................... 56

Tabel 4.8 Sample Data Suara 2 ..................................................................... 58


Tabel 4.10 Sample Data Video 2................................................................... 66

Tabel 4.11 Sample Data Teks 1 .................................................................... 69


Tabel 4.13 Sample Data Citra 1 .................................................................... 74


Tabel 4.15 Sample Data Suara 1 ................................................................... 79

Tabel 4.16 Sample Data Suara 2 ................................................................... 81




Tabel 4.20 Sample Data Teks 2 .................................................................... 94 Tabel 4.21 Sample Data Citra 1 .................................................................... 97


Tabel 4.23 Sample Data Suara1 .................................................................... 102

Tabel 4.24 Sample Data suara 2 .................................................................... 104

15101103 1

laporan skripsi analisa perbandingan kompresi data...

Documents