teknik kompresi ti/rpkps_teknik... · merepresentasikan data digital. prinsip umum yang digunakan...
TRANSCRIPT
RENCANA PROGRAM KEGIATAN PEMBELAJARAN SEMESTER (RPKPS)
TEKNIK KOMPRESI
Disusun Oleh:
Anastasya Latubessy, S.Kom, M.Cs
PROGRAM STUDI TEKNIK INFORMATIKA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MURIA KUDUS
SEPTEMBER 2012
2
LEMBAR PENGESAHAN
Judul RPKPS : Teknik Kompresi Dosen Pengampu : Anastasya Latubessy, S.Kom, M.Cs Mengetahui dan Menyetujui: Kudus, September 2012 Ketua Program Studi Penyusun
(Ahmad Jazuli, M.Kom ) (Anastasya Latubessy, S.Kom, M.Cs)
3
A. Latar Belakang
Kompresi data merupakan proses mengubah input data stream(data asli) menjadi data
stream lainnya(output, bitstream, atau stream terkompresi) yang berukuran lebih kecil (Salomon,
2007). Data tidak hanya disajikan dalam bentuk teks, tetapi juga dapat berupa gambar, audio
(bunyi, suara, musik) dan video. Keempat macam data tersebut sering disebut dengan multimedia.
Pada umumnya representasi data digital membutuhkan memori yang besar, disisi lain
kebanyakan data misalnya citra(image) mengandung duplikasi. Duplikasi ini dapat berarti dua hal.
Pertama, besar kemungkinan suatu pixel dengan pixel lain tetangganya memiliki intensitas yang
sama, sehingga penyimpanan setiap pixel memboroskan tempat. Kedua, citra banyak mengandung
bagian(region) yang sama, sehingga bagian yang sama ini tidak perlu dikodekan berulang kali. Saat
ini, kebanyakan aplikasi menginginkan representasi dengan memori yang lebih sedikit. Pemampatan
data atau kompresi data(data compression) bertujuan meminimalkan kebutuhan memori untuk
merepresentasikan data digital. Prinsip umum yang digunakan pada proses kompresi adalah
mengurangi duplikasi data sehingga memori untuk merepresentasikan menjadi lebih sedikit
daripada representasi data digital semula.
Mata kuliah Teknik Kompresi terdapat pada kurikulum program studi Teknik Informatika
Universitas Muria Kudus yang diberikan di semester V. Mata kuliah ini memberikan pengetahuan
kepada mahasiswa tentang Teknik Kompresi data pada beberapa jenis file serta pentingnya
penerapan kompresi data di era digital sekarang ini.
Agar dalam pelaksanaan proses pembelajaran mencapai sasaran dan tujuan yang telah di
tetapkan maka diperlukan perencanaan, persiapan dan pengendalian yang baik terhadap proses
pembelajaran. Untuk itu diperlukan Rencana Program Kegiatan Pembelajaran Semester (RPKPS)
yang disusun dengan baik. Dengan RPKPS diharapkan penerapan proses pembelajaran dapat
menumbuhkan motivasi belajar yang tinggi terhadap mahasiswa dan pelaksanaan perkuliahan
dapat berjalan dengan lancar, sesuai dengan kurikulum dan silabus yang telah dikembangkan.
4
A. Perencanaan Pembelajaran
1. Nama Mata Kuliah : Teknik Kompresi
2. Kode Mata Kuliah : TIT 309
3. Bobot SKS : 3 SKS
4. Semester : V
5. Dosen : Anastasya Latubessy, S.Kom, M.Cs
6. Kompetensi :
a. Mahasiswa diharapkan dapat memahami konsep dan dasar-dasar kompresi data.
b. Mahasiswa dapat mengenal beberapa metode kompresi.
c. Mahasiswa dapat mengetahui algoritma dasar dari teknik kompresi.
d. Mahasiswa dapat mengetahui model dalam teknik kompresi.
e. Mahasiswa dapat mengetahui cara kerja kompresi pada beberapa jenis file (text, audio,
image,video).
f. Mahasiswa dapat melakukan implementasi teknik kompresi data.
7. Media Pembelajaran : Laptop, LCD Projector, Whiteboard.
8. Daftar Pustaka :
a. Salomon, D, 2007, Data Compression, The Complete Reference, 4th edition, Springer.
b. Sayood, K, 2006, Introduction to Data Compression, Morgan Kaufmann Pub.
c. Guojun Lu, 1999, Multimedia Database Management Systems.
d. Nelson, M.,Gailly , J.L. 1996, The Data Compression Book, Second Edition.M&T Books, New
York.
e. Blelloch, G.E., 2001, Introduction to Data Compressi on. Computer Science Department,
Carnegie Mellon University.
9. Rancangan Pembelajaran.
5
RPKPS
KOMPETENSI MATA KULIAH:
a. Mahasiswa memahami konsep dan dasar-dasar kompresi data. b. Mahasiswa mengenal beberapa metode kompresi. c. Mahasiswa mengetahui cara kerja kompresi pada beberapa jenis file.
Matriks Pembelajaran :
Minggu Kemampuan
akhir yang diharapkan
Materi/Pokok Bahasan
Strategi Pembelajaran
Latihan yang dilakukan Kriteria
Penilaian (Indikator)
Bobot
1
Termotivasi untuk
mengetahui dan memahami pengetahuan tentang kompresi data.
Rancangan Pembelajaran
Penjelasan oleh dosen mengenai proses pembelajaran yang akan dilakukan.
Nama Mata Kuliah : Teknik Kompresi SKS : 3 Program Studi : Teknik Informatika Fakultas : Teknik
6
2
Mengetahui apa itu teknik kompresi dan pentingnya teknik kompresi dalam era teknologi informasi digital.
Latar Belakang munculnya Kompresi Data.
Menjelaskan Defenisi Teknik Kompresi berdasarkan beberapa pendapat ahli.
Menjelaskan tujuan dilakukannya kompresi data
Tutorial
Apa yang anda ketahui tentang Kompresi Data?
Berdasarkan pengalaman pribadi!
Pengetahuan masing-masing pribadi tentang kompresi data.
2%
3
Mengetahui Metode/Teknik kompresi data.
Teknik Dasar
Metode Loseless
Metode Lossy
Pengertian Model dan Coding
Proses kompresi
Algoritma Shannon Fanno
Algoritma Huffman
Tutorial
Latihan soal
Latihan soal individual. Ketepatan mengerjakan algoritma dan melihat perbandingannya. 3%
4
Mampu mengerjakan algoritma kompresi dengan tepat.
Algoritma Shannon
Algoritma Huffman
Latihan Soal Bagi Kelas dalam tiga kelompok.
Terdapat total tiga soal latihan.
Masing-masing kelompok mengerjakan satu soal berdasarkan nomor undian yang diambil perwakilan kelompok.
Kerjakan di papan tulis oleh perwakilan tiap kelompok.
Bahas Bersama!
Kemampuan bekerja dalam tim
Keseriusan dalam mengerjakan soal latihan.
Ketepatan mengerjakan soal.
5%
5 Mengetahui implementasi
Implementasi Algoritma Huffman
Praktek Implementasi
Mengerjakan implementasi algoritma huffman dengan
7
algoritma huffman. ke dalam kode program
Algoritma Huffman
Java Programming.
6 Mengetahui pemodelan teknik kompresi.
Teknik dictionary
String Compression
Tutorial
7
Mengetahui teknik kompresi text dan penerapan pada implementasi text retrieval.
Text Compression
Run-Length Coding
Tutorial
Contoh implementasi run length coding
Mengerjakan implementasi Run Lenght Coding dengan Java Programming.
8
Mengetahui teknik kompresi data audio.
Karakteristik sinyal audio
Representasi digital audio (Sampling, quantization, coding)
Audio Compression
Nonlinear Quantization
Predictive Coding
Tutorial
9
Mengetahui teknik kompresi data image
Representasi Digital image
Parameter Digital Image
Image Compression (Spatial Subsampling, Predictive Coding, Transform Coding, Vector Quantization)
Tutorial
10 Mengetahui teknik kompresi data video
Motion Estimation and Compensation
MPEG
Tutorial
8
11-14
Menerapkan teknik / metode kompresi data ke dalam implementasi program serta mampu menjelaskan fungsi-fungsi yang digunakan.
Diskusi
Presentasi
Bentuk Kelompok 3-5 orang
Buat Proyek Implementasi Kompresi Data (Pilih text, image, audio, video)
Presentasi Laporan
Tingkat kesulitan metode yang digunakan
Kemampuan menjelaskan fungsi-fungsi yang digunakan
Kemampuan menulis laporan.
20%
9
FORMAT RANCANGAN TUGAS
Nama Mata Kuliah : Teknik Kompresi SKS : 3 Program Studi : Teknik Informatika Pertemuan ke : 2 Fakultas : Teknik
A.TUJUAN TUGAS : Mengetahui pengetahuan dasar mahasiswa tentang Teknik Kompresi Data. B. URAIAN TUGAS : a. Obyek Garapan :
Konsep tentang kompresi data
b. Batasan yang harus dikerjakan :
Menjelaskan apa yang diketahui tentang kompresi data.
Memaparkan definisi teknik kompresi secara teknis.
Memaparkan tanggapan tentang lahirnya kompresi data.
c. Metode/Cara Pengerjaan (acuan cara pengerjaan) : 1. Memaparkan 2. Menjelaskan
d. Deskripsi Luaran tugas yang dihasilkan :
Ditulis tangan pada kertas.
C. KRITERIA PENILAIAN (2%) 1. Ketepatan penjelasan
10
GRADING SCHEME COMPETENCE
KRITERIA 1: KETEPATAN PENJELASAN
DIMENSI Sangat Memuaskan Memuaskan Batas Kurang Memuaskan
Di bawah standard SKOR
KELENGKAPAN KONSEP
Lengkap dan integratif
Lengkap Masih kurang aspek yang belum terungkap
Hanya menunjukkan sebagian konsep saja
Tidak ada konsep
KEBENARAN KONSEP
Diungkapkan dengan tepat, aspek penting tidak dilewatkan, bahkan analisis dan sintetis nya membantu memahami konsep
Diungkap dengan tepat, namun deskriptif
Sebagian besar konsep sudah terungkap, namun masih ada yang terlewatkan
Kurang dapat mengungkapkan aspek penting.
Tidak ada konsep yang disajikan
11
FORMAT RANCANGAN TUGAS
Nama Mata Kuliah : Teknik Kompresi SKS : 3 Program Studi : Teknik Informatika Pertemuan ke : 3 Fakultas : Teknik A.TUJUAN TUGAS :
Mengerjakan latihan soal algoritma shannon fanno dan algoritma huffman, serta melihat perbandingannya.
B. URAIAN TUGAS: a.Obyek Garapan : Latihan soal.
b. Batasan yang harus dikerjakan :
Mengerjakan latihan soal algoritma shannon fanno dan algoritma huffman, serta melihat perbandingannya.
c. Metode/Cara Pengerjaan (acuan cara pengerjaan) : 1. Buatlah tabel yang memuat frekuensi kemunculan dari tiap karakter . 2. Urutkan berdasar frekuensi tersebut dengan karakter yang frekuensinya paling sering muncul berada di atas dari daftar
(descending). 3. Bagilah 2 tabel tersebut dengan jumlah total frekuensi pada bagian atas mendekati jumlah total frekuensi pada bagian
bawah (lihat tabel 1). 4. Untuk bagian paro atas berikan kode 0 dan pada paro bawah berikan kode 1. 5. Ulangi langkah 3 dan 4 pada masing-masing paro tadi hingga seluruh symbol selesai dikodekan. 6. Buat prosedur untuk membangun tree pada algoritma Huffman. 7. Buat tabel perbandingan algoritma Shannon Fano dan algoritma Huffman.
d. Deskripsi Luaran tugas yang dihasilkan : Ditulis tangan pada kertas.
C. KRITERIA PENILAIAN (3%)
1. Ketepatan mengerjakan soal 2. Menganalisa perbandingan
12
GRADING SCHEME
KRITERIA 1: KETEPATAN MENGERJAKAN SOAL
DIMENSI Sangat Memuaskan Memuaskan Batas Kurang Memuaskan
Di bawah standard SKOR
KETEPATAN ALGORITMA SHANNON FANO
Terdapat tabel dengan simbol, jumlah, dan bit-bit kode shannon secara lengkap dengan urutan pembagi sesuai dengan prosedur.
Terdapat tabel dengan simbol, jumlah dan bit-bit kode shannon sesuai dengan prosedur
Terdapat tabel jumlah, bit-bit kode shannon sesuai dengan prosedur
Bit-bit kode shannon pada tabel kurang lengkap.
Tidak ada bit-bit kode shannon
KETEPATAN ALGORITMA HUFFMAN
Terdapat tree dengan simbol, jumlah, dan bit-bit kode huffman secara lengkap sampai root sesuai dengan prosedur.
Terdapat tree dengan simbol, jumlah dan bit-bit kode huffman sesuai dengan prosedur
Terdapat tree dengan jumlah, bit-bit kode huffman sesuai dengan prosedur
Bit-bit kode huffman pada tree kurang lengkap dan tidak sesuai prosedur.
Tidak ada bit-bit kode huffman
KRITERIA 2: MENGANALISA PERBANDINGAN ALGORITMA
DIMENSI Sangat Memuaskan Memuaskan Batas Kurang Memuaskan
Di bawah standard SKOR
Menganalisa Terdapat tabel perbandingan yang berisi simbol, frekuensi kemunculan, kode huffman, kode shannon fano, ukuran shannon fanno, ukuran huffman, jumlah bit shannon fano, jumlah bit huffman.
Terdapat tabel perbandingan yang berisi simbol, frekuensi kemunculan, kode huffman, kode shannon fano, ukuran shannon fanno, ukuran huffman.
Terdapat tabel perbandingan yang berisi simbol, frekuensi kemunculan, kode huffman, kode shannon fano.
Terdapat tabel perbandingan yang berisi simbol, frekuensi kemunculan.
Tidak terdapat tabel perbandingan.
13
FORMAT RANCANGAN TUGAS
Nama Mata Kuliah : Teknik Kompresi SKS : 3 Program Studi : Teknik Informatika Pertemuan ke : 4 Fakultas : Teknik A.TUJUAN TUGAS : Mengerjakan latihan soal algoritma shannon fanno dan algoritma huffman, serta kemampuan dalam membandingkan
kedua algoritma tersebut.
B. URAIAN TUGAS: a.Obyek Garapan : Latihan soal algoritma dalam kelompok.
b. Batasan yang harus dikerjakan : Mengerjakan latihan soal algoritma shannon fanno dan algoritma huffman, serta melihat
perbandingannya.
e. Metode/Cara Pengerjaan (acuan cara pengerjaan) : 1. Buatlah tabel yang memuat frekuensi kemunculan dari tiap karakter . 2. Urutkan berdasar frekuensi tersebut dengan karakter yang frekuensinya paling sering muncul berada di atas dari daftar
(descending). 3. Bagilah 2 tabel tersebut dengan jumlah total frekuensi pada bagian atas mendekati jumlah total frekuensi pada bagian
bawah (lihat tabel 1). 4. Untuk bagian paro atas berikan kode 0 dan pada paro bawah berikan kode 1. 5. Ulangi langkah 3 dan 4 pada masing-masing paro tadi hingga seluruh symbol selesai dikodekan. 6. Buat prosedur untuk membangun tree pada algoritma Huffman. 7. Buat tabel perbandingan algoritma Shannon Fano dan algoritma Huffman.
f. Deskripsi Luaran tugas yang dihasilkan : Ditulis tangan pada kertas.
C. KRITERIA PENILAIAN (5%)
1. Kemampuan bekerja sama dalam kelompok 2. Ketepatan mengerjakan soal 3. Menganalisa perbandingan
14
GRADING SCHEME
KRITERIA 1 : KEMAMPUAN BEKERJA SAMA DALAM KELOMPOK
DIMENSI Sangat Memuaskan Memuaskan Batas Kurang Memuaskan
Di bawah standard SKOR
KEMAMPUAN BERINTERAKSI DI KELAS
Ikut berperan aktif dalam menyumbangkan ide di kelompoknya. Menjadi perwakilan kelompok dalam mempertanggung jawabkan hasil.
Ikut berperan aktif dalam menyumbangkan ide di kelompoknya.
Ikut berpartisipasi dalam kelompok walaupun kurang memberikan ide.
Tidak mengerjakan dalam kelompok.
Tidak mengerjakan sama sekali.
KRITERIA 2 : KETEPATAN MENGERJAKAN SOAL
DIMENSI Sangat Memuaskan Memuaskan Batas Kurang Memuaskan
Di bawah standard SKOR
KETEPATAN ALGORITMA SHANNON FANO
Terdapat tabel dengan simbol, jumlah, dan bit-bit kode shannon secara lengkap dengan urutan pembagi sesuai dengan prosedur.
Terdapat tabel dengan simbol, jumlah dan bit-bit kode shannon sesuai dengan prosedur
Terdapat tabel jumlah, bit-bit kode shannon sesuai dengan prosedur
Bit-bit kode shannon pada tabel kurang lengkap.
Tidak ada bit-bit kode shannon
KETEPATAN ALGORITMA HUFFMAN
Terdapat tree dengan simbol, jumlah, dan bit-bit kode huffman secara lengkap sampai root sesuai dengan prosedur.
Terdapat tree dengan simbol, jumlah dan bit-bit kode huffman sesuai dengan prosedur
Terdapat tree dengan jumlah, bit-bit kode huffman sesuai dengan prosedur
Bit-bit kode huffman pada tree kurang lengkap dan tidak sesuai prosedur.
Tidak ada bit-bit kode huffman
15
KRITERIA 3: MENGANALISA PERBANDINGAN ALGORITMA
DIMENSI Sangat Memuaskan Memuaskan Batas Kurang Memuaskan
Di bawah standard SKOR
Menganalisa Terdapat tabel perbandingan yang berisi simbol, frekuensi kemunculan, kode huffman, kode shannon fano, ukuran shannon fanno, ukuran huffman, jumlah bit shannon fano, jumlah bit huffman.
Terdapat tabel perbandingan yang berisi simbol, frekuensi kemunculan, kode huffman, kode shannon fano, ukuran shannon fanno, ukuran huffman.
Terdapat tabel perbandingan yang berisi simbol, frekuensi kemunculan, kode huffman, kode shannon fano.
Terdapat tabel perbandingan yang berisi simbol, frekuensi kemunculan.
Tidak terdapat tabel perbandingan.
16
FORMAT RANCANGAN TUGAS
Nama Mata Kuliah : Teknik Kompresi SKS : 3 Program Studi : Teknik Informatika Pertemuan ke : 11-14 Fakultas : Teknik
A.TUJUAN TUGAS:
Proyek implementasi teknik kompresi data.
B. URAIAN TUGAS: a. Obyek Garapan: Kompresi data (teks, audio, image, video)
b. Batasan yang harus dikerjakan:
Melakukan implementasi teknik kompresi data. Membuat laporan hasil implementasi. Presentasi hasil.
c. Metode/Cara Pengerjaan (acuan cara pengerjaan): Memilih data yang akan dikompresi (teks, audio, image, video) Memilih metode yang akan digunakan dalam teknik kompresi Melakukan implementasi metode ke dalam kode program Membuat laporan atas hasil implementasi yang dikerjakan Melaporkan hasil di depan kelas
d. Deskripsi Luaran tugas yang dihasilkan:
Program kompresi data(text, image, audio, video). Laporan hasil implementasi. Dijilid dan diketik dengan komputer. C. KRITERIA PENILAIAN (20%)
1. Pemilihan metode 2. Hasil Implementasi
17
GRADING SCHEME
KRITERIA : 1. PEMILIHAN METODE
DIMENSI Sangat Memuaskan Memuaskan Batas Kurang Memuaskan
Di bawah standard SKOR
Metode yang digunakan
Menggunakan motion estimation dan kompensation atau MPEG
Menggunakan Metode nonlinear quantization
Menggunkan Metode Run Lenght Coding
Menggunakan algoritma dasar
Tidak menggunakan algoritma kompresi yang diajarkan.
KRITERIA : 2. HASIL IMPLEMENTASI
DIMENSI Sangat Memuaskan Memuaskan Batas Kurang Memuaskan
Di bawah standard SKOR
Aplikasi yang dihasilkan
Data video Data audio Data image dan teks
18
STUDENT WORKSHEET 1 : Kemampuan pengenalan kompresi data pada umumnya. Petunjuk Pelaksanaan :
1. Apa yang anda ketahui tentang Kompresi Data? 2. Jelaskan berdasarkan pengalaman pribadi masing-masing! 3. Kerjakan secara individu. 4. Hasil ditulis tangan pada selembar kertas. 5. Dikumpulkan langsung.
STUDENT WORKSHEET 2 : Mengerjakan latihan soal algoritma shannon fanno dan algoritma huffman, serta melihat perbandingannya.
Petujuk Pelaksanaan:
1. Terdapat satu soal, dikerjakan secara individu dan langsung dikumpulkan. 2. Untuk soal pertama, kodekan simbol pada tabel yang disediakan dengan membuat tree untuk
algoritma Huffman, berdasarkan prosedur pada algitma Huffman. Setelah itu buat codebook / tabel kode untuk mengkodekan tiap simbol berdasarkan algoritma Shannon Fano.
3. Buat tabel perbandingan antara algoritma Shannon Fano da algoritma Huffman untuk setiap soal.
STUDENT WORKSHEET 3 : Mengerjakan latihan soal algoritma shannon fanno dan algoritma huffman, serta
melihat perbandingannya dalam kelompok.
Petujuk Pelaksanaan:
1. Bagi Kelas dalam tiga Kelompok. 2. Terdapat total tiga soal Latihan. 3. Masing-masing kelompok mengerjakan satu soal berdasarkan nomor Undian yang diambil
perwakilan kelompok. 4. Kerjakan di Papan tulis oleh perwakilan tiap kelompok. 5. Bahas Bersama!
STUDENT WORKSHEET 4: Implementasi algoritma dan Presentasi laporan Petunjuk Pelaksanaan :
1. Bagi kelas dalam kelompok. Masing-masing kelompok terdiri dari 3-5 orang mahasiswa. 2. Tentukan metode yang akan digunakan dalam implementasi kompresi data. 3. Tentukan tipe data yang akan dikompresi. 4. Buat implementasi ke dalam kode program. 5. Buat laporan dari hasil implementasi dan metode yang digunakan. 6. Presentasikan laporan dan hasil implementasi di depan kelas.