Model Kompresi Citra

Model umum kompresi citra terdiri atas dua bagian besar, yaitu encoder dan decoder. Encoder

berfungsi membuat representasi simbol-simbol (kode) dari citra input (x, y). dengan kata lain

encoder berfungsi membuat citra kompresi (citra terkode) dari citra input. Setelah melalui

transmisi pada kanal (channel), citra terkompresi tersebut masuk ke sistem decoder. Pada sistem

ini, citra terkompresi akan direkonstruksikan kembali untuk menghasilkan citra output f (x, y).

Informasi pada citra f (x, y) dan (x, y) dapat sama persis atau tidak terjadi kehilangan informasi

(lossless information), dapat juga tidak sama atau terjadi kehilangan informasi (lossy

information).

Channel encoder berfungsi agar data yang dihasilkan dari source encoder menjadi tahan terhadap

derau (noise). Hasil proses channel encoder ini kemudian akan dibalik kembali oleh channel

decoder. Salah satu teknik terkenal yang digunkan untuk channel encoding adalah teknik

Hamming. Bila channel antara channel encoder dan channel decoder dari derau maka kedua jenis

channel tersebut dapat dihilangkan.

Source Encoder dan Decoder

Source encoder berguna untuk mengurangi berbagai data berlebihan yang muncul pada citra.

Sistem ini terdiri atas tiga proses yaitu mapper, quantizer, dan symbol encoder.

Mapper berfungsi mengubah citra input ke dalam suatu format untuk menghilangkan interpixel

redundancy. Operasi ini dapat mengurangi atau dapat juga tidak ukuran citra asli dan biasanya

bersifat reversible (dapat dibalik) artinya informasi pada citra hasil rekonstruksi sama persis

dengan citra asli.

Quantizer berfungsi mengurangi data berlebihan pyschovisual. Operasi dilakukan dengan

melakukan proses kuantisasi terhadap hasil dari tahap sebelumnya. Hasil dari proses kunatisasi pada

umumnya bersifat irreversible (tidak dapat dibalik) artinya informasi pada citra hasil tidak sama

dengan informasi pada citra asli karena terdapat informasi yang hilang. Bila ingin tidak terjadi

informasi yang hilang pada citra hasil maka tahap (blok) quantizer harus dihilangkan.

Symbol encoder berfungsi membuat kode untuk merepresentasikan keluaran dari quantizer dan

memetakan setiap keluaran tersebut ke dalam kode. Panjang kode dapat bersifat tetap (fixed length

code) dapat juga bervariasi (variable length code). Kode yang dihasilkan dari tahap ini dapat

menghilangkan data berlebihan coding (coding redundancy) dan biasanya bersifat reversible.

Source decoder merupakan proses kebalikan dari source encoder. Pada source decoder tidak

terdapat proses (tahap) invers quantizer karena proses quantizer bersifat tidak dapat dibalik.

Kriteria Mengukur Kebenaran Hasil Kompresi (Fidelity Criteria)

Ada dua jenis kriteria yang digunakan untuk mengukur kebenaran hasil proses kompresi, yaitu

kriteria kebenaran subjektif (subjective fidelity criteria) dan kebenaran objektif (objective fidelity

criteria).

Kriteria Kebenaran Subjektif

Kriteria kebenaran subjektif dilakukan dengan melakukan penilaian terhadap citra hasil kompresi

dengan menanyakan secara langsung (polling) kepada orang-orang tenntang kualitas hasil

kompresi. Metode ini biasanya lebih tepat atau lebih cocok.

Penilaian dapat dilakukan dengan membandingkan antara citra hasil dengan citra asli, kemudian

dibuat suatu skala penilaian di mana setiap skala berkaitan dengan kualitas. Sebagai contoh skala

penilaian adalah (-3, -2, -1, 0, 1, 2, 3) yang berturut-turut mewakili kualitas (sangat jelek, agak

jelek, sama, agak baik, baik, sangat baik). Penilaian dilakukan dengan menggunakan ukuran

sampel tertentu, kemudian hasil penilaian setiap sampel dirata-ratakan.

Kriteria Kebenaran Objektif

Meskipun cara pengukuran terbaik hasil proses kompresi dengan menggunakan kriteria subjektif

tetapi cara tersebut tidak berguna secara pendekatan matematika. Pendekatan matematika yang

digunakan untuk mengukur hasil proses kompresi disebut dengan kriteria kebenaran objektif.

Kompresi Lossless dan Lossy

Berdasarkan kandungan informasi pada citra hasil maka sifat kompresi data dapat dikelompokkan

menjadi dua yaitu :

Kompresi Lossless

Pada kompresi jenis ini informasi yang terkandung pada citra hasil sama dengan informasi pada

citra asli. Citra hasil proses kkompresi bdapat dikembalikan secara sempurna menjadi citra asl,

tidak terjadi kehilangan informasi, tidak terjadi kesalahan informas. Oleh karena itu metode ini

disebut juga error free compression.

Pada kompresi lossless, karena harus mempertahankan kesempurnaan informasi, sehingga hanya

terdapat proses coding dan decoding, tidak terdapat proses kuantisasi.

Kompresi tipe ini cocok diterapkan pada berkas basis data (data base), spread sheet, berkas word

processing, citra biomedis, dan lain sebagainya.

Kompresi Lossy

Kompresi Lossy yang bersifat lossy mengijinkan terjadinya kehilangan sebagian data tertentu dari

pesan tersebut, sehingga dapat menghasilkan rasio kompresi yang tinggi. Apabila citra

terkompresi direkonstruksi kembali maka hasilnya tidak sama dengan citra aslinya, tetapi

informasi yang terkandung tidak sampai berubah atau hilang. Sebagian besar kompresi data lossy

memiliki pengaturan tingkat kompresi yang berbeda-beda. Hal ini dilakukan agar kompresinya

lebih efektif dan informasi yang terkandung pada citra tidak sampai berubah dan hilang. Kompresi

data lossy ini efektif jika diterapkan pada penyimpanan data analog yang didigitasi seperti

gambar, video, dan suara.

Metode Kompresi

Pada proses pembentukan citra digital tersebut, terdapat dua proses dasar, yaitu :

Subsampling

Subsampling dapat dikatakan sebagai metode kompresi yang sangat sederhana. Subsamplng

menghilangkan jumlah pixel yang diperlukan untuk merepresentasikan suatu citra. Subsampling

dilakukan dengan memilih pixel tertentu baik dalam arah baris maupun kolom. Cara lain adalah

dengan menggunakan nilai rata-rata dari sekelompok pixe dan kemudian mengganti nilai-nilai

pixel pada kelompok tersebut dengan nilai rata-ratanya.