MODUL 5 PENGOLAHAN S INYAL DIGITAL PADA CITRA I. TUJUAN 1. Memahami prinsip kerja kompresi pada citra digital 2. Mengetahui pengaruh hasil kompresi pada citra digital II. DASAR TEORI Citra adalah suatu representasi (gambaran), kemiripan, atau imitasi dari suatu objek. Citra terbagi 2 yaitu ada citra yang bersifat analog dan ada citra yang bersifat digital. Setiap citra memiliki ukuran dan resolusi yang berbeda beda. !ntuk mendapatkan ukuran dan resolusi citra yang diinginkan dilakukan kompresi citra. "ompresi citra adalah proses pemampatan citra yang bertujuan untuk mengurangi duplikasi data pada citra sehingga memory yang digunakan untuk merepresentasikan citra menjadi lebih sedikit daripada representasi citra semula.
#asio citra kompresi adalah ukuran persentase citra yang telah berhasil dimampatkan. Secara matematis rasio pemampatan citra dapat dituliskan pada persamaan 2.1.
uncompressed ¿ ¿ Compressed ¿ ¿¿ x 100 $$$$ 2.1 1−¿ Compression ratio=¿
Persamaan 2.1 Rasio emama!an Ci!ra
"riteria yang umum digunakan untuk kompresi antara lain %aktu kompresi dan dekompresi, kebutuhan memori, dan kualitas pemampatan. "ualitas citra hasil pemampatan dapat diukur secara kuantitatif menggunakan besaran &S'# (Peak Signal to Noise Ratio). #umus untuk menghitung &S'# dapat dilihat pada persamaan 2.2 dan 2. PSNR =10log 10
PSNR
[
2
MAX i MSE
¿ 20log 10
]
$$$$$$$$$$$$$$$$$.. 2.2
Max i
√ MSE $$$$$$$$$$$$$$$$$. $...2.
Persamaan 2.2 "an 2.#. R$m$s men%&i!$n% PSNR
'ilai MS dihitung dengan persamaan 2.* diba%ah ini.
MSE =
1
m −1 n− 1
2
∑ ∑ [ I ( i , j )− K ( i , j ) ]
mn i=0
j =0
$$$$$$$$$$$ 2.*
Persamaan 2.' R$m$s Men(ari ni)ai MSE
+imana M- / nilai intensitas terbesar. m dan n / lebar dan tinggi citra, 0 dan ". "ompresi data dibagi menjadi dua kategori yaitu kompresi data bersifat loseless dan lossy. -lgoritma kompresi tergolong lossless jika memungkinkan Imagedapat splitdirekonstruksi into blocks kembali persis sesuai dengan data yang sudah dikompres data srcinal. Contoh data yang cocok adalah gambar medis, teks, program, spreadsheet dan lainlain. eberapa algoritma yang tergolong dalam jenis ini adalah algoritma Shannonano, algoritma +eflate, algoritma #un 3ength Coding, algoritma 4uffman, algoritma 356, dan algoritma -rithmetic Forward Discrete Cosine T Coding. -lgoritma kompresi tergolong lossy jika tidak memungkinkan data yang sudah dikompres dapat direkonstuksi kembali persis sesuai dengan data asli. 8&9 Contoh(data cocok gambar, Join!yang P&o !o%raadalah i( E* er!s suara Gro$dan ) 7ideo. menggunakan teknik kompresi lossy sehingga sulit untuk proses pengedita n. :ahapan kompresi 8&9 dapat dilihat pada gambar 2.1 diba%ah ini.
Gam+ar 2.1 Ta&aan ,omresi JPEG III.
I.
ALAT DAN -AHAN 1. &ersonal Computer (&C) 2. Soft%are matlab . 9ambar yang akan dikompresi PROSEDUR PERCO-AAN a. Per(o+aan 1 /omresi Ci!ra 1. -ktifkan program Matlab pada komputer 2. uatlah listing program yang ada pada modul #. !bah nama file citra yang berada di program matlab, dengan gambar yang telah praktikan siapkan '. 8alankan program matlab 5. -mati hasil percobaan
Listing Program Percobaan 1 tic I = imread('4a.bmp'); imwrite(I,'oto.!I""','#ompression','$%&') #itra$%&=imread('oto.!I""'); to# •
Percobaan 2 tic I = imread('4a.bmp'); imwrite(I,'oto.!I""','ompression','pa#kbits'); #itrapa#kbits=imread('oto.!I""'); to#
•
Percobaan 3 tic
I = imread('4a.bmp'); imwrite(I,'oto*.!I""','ompression','delate'); #itradelate=imread('oto*.!I""'); to#
•
Percobaan 4 tic I = imread('4a.bmp'); imwrite(I,'testile.+peg','-ality',*);
#itra*=imread('testile.+peg'); to# •
Percobaan 5 tic I = imread('4a.bmp'); imwrite(I,'testile.+peg','-ality',/); #itra/=imread('testile.+peg');
•
Percobaan 6 tic
I = imread('4a.bmp'); imwrite(I,'testile*.+peg','-ality',0); #itra0=imread('testile*.+peg'); to# +. Per(o+aan 2 Men%$+a& U,$ran Ci!ra 1. -ktifkan program Matlab pada komputer 2. uatlah listing program yang ada pada modul #. !bah nama file citra yang berada di program matlab, dengan gambar yang telah praktikan siapkan '. 8alankan program matlab 5. -mati hasil percobaan
Listing program tic #l# #itra=imread('4a.bmp'); area=-int1(2eros(/,*//));
or i=3//; or +=34//; d(i,+)=#itra(i,+); end end
or basli=3/ or kasli=3*// temp=/; pi5el=/; or bbar-=3* or kbar-=3* pi5elb=((basli6)7* 8 bbar-); pi5elk= ((kasli6)7* 8 kbar-); pi5el=d(pi5elb,pi5elk); temp=temp8pi5el; end end temp*=ro-nd(temp94); area(basli,kasli)=temp*; end end imwrite(area,'kompresi.+pg'); #itrakompresi=imread('kompresi.+pg'); ig-re ims:ow(#itra); title('itra asli'); ig-re ims:ow(#itrakompresi); title('itra kompresi'); to# (. Per(o+aan # De!e,si Lin%,aran Pa"a Ci!ra 1. -ktifkan program Matlab pada komputer 2. uatlah listing program yang ada pada modul . !bah nama file citra yang berada di program matlab, dengan gambar yang telah praktikan siapkan *. 8alankan program matlab <. -mati hasil percobaan
Listing Program tic #lear;
#l#; image = imread('4a.bmp'); ig-re(), ims:ow(image);
rays#ale = rgb*gray(image); ig-re(*), ims:ow(rays#ale); R=image(3,3,); =image(3,3,*); <=image(3,3,); 5, y>=si2e (rays#ale); or i = 3 5 or + = 3 y i ((R(i,+)==/)??((i,+)==/)??(<(i,+)==/)) :=/.; elsei ((R(i,+)@<(i,+))??((i,+)@<(i,+))) :=/.1; elsei ((R(i,+)@(i,+))??(R(i,+)@<(i,+))) :=/.; elsei ((R(i,+)==*)??((i,+)==*)??(<(i,+)==*)) :=/.A; elsei ((<(i,+)@(i,+))??(<(i,+)@R(i,+))) :=/.*; elsei (((i,+)@R(i,+))??((i,+)@<(i,+))) :=/.; elsei ((R(i,+)@(i,+))??(<(i,+)@(i,+))) :=/.4; else :=/.0; end end end B = im*bw(rays#ale,:); ig-re(), ims:ow(B); :old on <,$> = bwbo-ndaries(B,'no:oles'); or k = 3lengt:(<) bo-ndary =
or k = 3lengt:(<) bo-ndary = ; : = His#ir#les(#entroid,+ari*,'$ineStyle','6.','Fdgeolor','b'); elsei ( metri# @=/.0A ?? metri#L=/.1*); #entroid = stats(k).entroid>; : = His#ir#les(#entroid,+ari*,'$ineStyle','66','Fdgeolor','y'); elsei ( metri# @=/. ?? metri#L=/.M); #entroid = stats(k).entroid>; : = His#ir#les(#entroid,+ari*); end end end end to#
. JURNAL PERCO-AAN 1. Per(o+aan Te,ni, /om resi Ci!r a ariasi !e,ni, /omresi Te,ni, /omresi
356
0orma! In$! Ci!ra =.bmp =.png =.tiff =.jpg
Rasio /omresi
MSE
PSNR
a,!$ /omresi
=.bmp =.png =.tiff =.jpg =.bmp =.png =.tiff =.jpg
&ackbits
+eflate
Ta+e) 5.1 J$rna) er(o+aan !e,ni, ,omresi (i!ra "en%an ariasi !e,ni, ,omresi ariasi 3$a)i!as /omresi 3$a)i!as /omresi
2<
<>
?<
0orma! In$! Ci!ra =.bmp =.png =.tiff =.jpg =.bmp =.png =.tiff =.jpg =.bmp
=.png =.tiff =.jpg
Rasio /omresi
MSE
PSNR
a,!$ /omresi
Ta+e) 5.2 J$rna) er(o+aan !e,ni, ,omresi (i!ra "en%an ariasi /$a)i!as ,omresi 2. Men%$+a& U,$ran Ci!ra Memer+esar $,$ran (i!ra 0orma! In$! Ci!ra
U,$ran Ci!ra
1<> >> *>> 1<> >> *>> 1<> >> *>>
=.bmp
=.png =.jpg
@ @ @ @ @ @ @ @ @
Rasio /omresi
MSE
PSNR
a,!$
2<> *>> A>> 2<> *>> A>> 2<> *>> A>>
Ta+e) 5.# J$rna) er(o+aan memer,e(i) $,$ran (i!ra Memer,e(i) $,$ran (i!ra 0orma! In$! Ci!ra
U,$ran Ci!ra
1<> >> *>> 1<> >> *>> 1<> >> *>>
=.bmp
=.png =.jpg
@ @ @ @ @ @ @ @ @
Rasio /omresi
MSE
PSNR
2<> *>> A>> 2<> *>> A>> 2<> *>> A>>
Ta+e) 5.' J$rna) er(o+aan memer,e(i) $,$ran (i!ra #. De!e,si Ci!ra 0orma! In$! Ci!ra
=.bmp
U,$ran Ci!ra
a,!$
>> @ *>> *>> @ A>> Ta+e) 5.5 J$rna) er(o+aan memer,e(i) $,$ran (i!ra
a,!$
I.
ANALISA Analisa semua variasi, bandingkan hasilnya Per(o+aan 1 a. -nalisa pengaruh teknik kompresi citra terhadap rasio kompresi, MS, &S'#, MS, 6aktu "ompresi +. -nalisa pengaruh format citra terhadap rasio kompresi, MS, &S'#, MS, 6aktu "ompresi (. -nalisa teknik kompresi yang paling baik untuk setiap format citra ". -nalisa pengaruh kualitas kompresi terhadap rasio kompresi, MS, &S'#, MS, 6aktu "ompresi e. -nalisa pengaruh kualitas kompresi terhadap format citra 4. -nalisa perbedaan kompresi lossless dan lossy Per(o+aan 2 "an # a. -nalisa listing program +. -nalisa pengaruh ukuran citra terhadap rasio kompresi, MS, &S'#, MS, 6aktu "ompresi (. -nalisa pengaruh format citra terhadap rasio kompresi, MS, &S'#, MS, 6aktu "ompresi Per(o+aan ' a. -nalisa 3isting program b. -nalisa kegunaan dilakukannya tahap preprocessing citra
II.
TUGAS PE NDAHULUAN 1. 8elaskan pengertian citra dan citra digital 2. 8elaskan tahaptahap preprocessing citra . 8elaskan macammacam format pada citra *. 8elaskan macammacam ruang %arna <. 8elaskan pengertian kompresi serta keg unaannya
A. 8elaskan perbedaan komp resi lossl ess dan lossy, serta keunggulannya masingmasing ?. 8elaskan teknikteknik kompresi pada citra B. Suatu citra dengan ukuran file <2 " dikompresi hingga berukuran <2 ". erapa rasio kompresi pada citra tersebut D. &aket internet dengan kapasitas 12 9 dengan harga #p. 1>.>>>, a. erapa julah file 8&9 ya ng bias did o%nload dengan ratarata ukuran file <D2?* byte b. +ilakukan kompresi dengan rasio .<. berapa file yang bias dido%nload sekarang
!eterangan
a. !ntuk menghitung %akt u tambahkan EticF pada a%al prog ram dan Etoc F pada akhir program. 3ihat %aktu yang digunakan pada command %indo% b. !ntuk percobaan teknik kompresi pisahkan setiap teknik kompresi pada 1 file c. !ntuk gambar yang digunakan pakai gambar real atau buat sen diri. 8angan ambil diinternet d. Contoh gambar untuk percobaan *
Gam+ar a. Con!o& %am+ar +$a! sen"iri
Gam+ar +. Con!o& %am+ar rea)
