KOMPRESI CITRA

Oleh :

RUDY AKHBAR0404105010042

JURUSAN TEKNIK ELEKTROFAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SYIAH KUALA

BANDA ACEH2010

Kompresi Citra

Definisi Image

Citra (image) istilah lain untuk gambar sebagai salah satu komponen

multimedia memegang peranan sangat penting sebagai bentuk informasi visual.

Citra mempunyai karakteristik yang tidak dimiliki oleh data teks, yaitu citra kaya

dengan informasi. Ada sebuah peribahasa yang berbunyi “sebuah gambar

bermakna lebih dari seribu kata” (a picture is more than a thousand words).

Maksudnya tentu sebuah gambar dapat memberikan informasi yang lebih banyak

daripada informasi tersebut disajikan dalam bentuk kata-kata (tekstual).

Secara harafiah, citra (image) adalah gambar pada bidang dwimatra (dua

dimensi). Ditinjau dari sudut pandang matematis, citra merupakan fungsi menerus

(continue) dari intensitas cahaya pada bidang dwimatra. Sumber cahaya

menerangi objek, objek memantulkan kembali sebagian dari berkas cahaya

tersebut. Pantulan cahaya ini ditangkap oleh oleh alat-alat optik, misalnya mata

pada manusia, kamera, pemindai (scanner), dan sebagainya, sehingga bayangan

objek yang disebut citra tersebut terekam.

Citra digital dapat didefinisikan sebagai fungsi dua variabel, f(x,y), dimana

x dan y adalah koordinat spasial dan nilai f(x,y) adalah intensitas citra pada

koordinat tersebut, hal tersebut diilustrasikan pada gambar 1. Teknologi dasar

untuk menciptakan dan menampilkan warna pada citra digital berdasarkan pada

penelitian bahwa sebuah warna merupakan kombinasi dari tiga warna dasar, yaitu

merah, hijau, dan biru (Red, Green, Blue - RGB).

Gambar 1. Citra Digital

Kompresi Citra

Kompresi citra bertujuan untuk meminimalkan jumlah bit yang diperlukan

untuk merepresentasikan citra. Apabila sebuah foto berwarna berukuran 3 inci x 4

inci diubah ke bentuk digital dengan tingkat resolusi sebesar 500 dot per inch

(dpi), maka diperlukan 3 x 4 x 500 x 500 = 3.000.000 dot ( piksel). Setiap piksel

terdiri dari 3 byte dimana masing-masing byte merepresentasikan warna merah,

hijau, dan biru. sehingga citra digital tersebut memerlukan volume penyimpanan

sebesar 3.000.000 x 3 byte +1080 = 9.001.080 byte setelah ditambahkan jumlah

byte yang diperlukan untuk menyimpan format (header) citra. Maka diperlukan

kompresi citra agar citra tersebut dapat disimpan dan ditransmisikan secara

efisien.

TEKNIK KOMPRESI CITRA

Ada dua tipe pada kompresi citra, yaitu

1. Kompresi tipe lossless.

2. Kompresi tipe lossy.

Lossless Compression

Adalah kompresi yang tidak menghilangkan informasi setelah kompresi terjadi,

akibatnya kualitas citra hasil kompresi tidak menurun.

Beberapa ciri dari kompresi lossless :

Teknik kompresi citra dimana tidak ada satupun informasi citra yang

dihilangkan.

Biasa digunakan pada citra medis.

Metode loseless: Run Length Encoding, Entropy Encoding (Huffman,

Aritmatik), dan Adaptive Dictionary Based (LZW).

Lossy Compression

Adalah kompresi dimana terdapat data yang hilang selama proses kompresi,

akibatnya kualitas data yang dihasilkan jauh lebih rendah daripada kualitas data

asli.

Beberapa ciri dari kompresi lossy :

Ukuran file citra menjadi lebih kecil dengan menghilangkan beberapa

informasi dalam citra asli.

Teknik ini mengubah detail dan warna pada file citra menjadi lebih

sederhana tanpa terlihat perbedaan yang mencolok dalam pandangan

manusia, sehingga ukurannya menjadi lebih kecil.

Biasanya digunakan pada citra foto atau image lain yang tidak terlalu

memerlukan detail citra, dimana kehilangan bit rate foto tidak

berpengaruh pada citra.

Beberapa teknik loseless:

1. Color reduction: untuk warna-warna tertentu yang mayoritas

dimana informasi warna disimpan dalam color palette.

2. Chroma subsampling: teknik yang memanfaatkan fakta bahwa

mata manusia merasa brightness (luminance) lebih berpengaruh

daripada warna (chrominance) itu sendiri, maka dilakukan

pengurangan resolusi warna dengan disampling ulang. Biasanya

digunakan pada sinyal YUV. Chorma Subsampling terdiri dari 3

komponen: Y (luminance) : U (CBlue) : V (CRed).

3. Transform coding: menggunakan Fourier Transform seperti DCT.

Fractal Compression: adalah suatu metode lossy untuk

mengkompresi citra dengan menggunakan kurva fractal.

Sangat cocok untuk citra natural seperti pepohonan, pakis,

pegunungan, dan awan.

Fractal Compression bersandar pada fakta bahwa dalam

sebuah image, terdapat bagian-bagian image yang menyerupai

bagian-bagian image yang lain.

Proses kompresi Fractal lebih lambat daripada JPEG

sedangkan proses dekompresinya sama.

Teknik Kompresi GIF(Graphics Interchange Format)

GIF (Graphic Interchange Format) dibuat oleh Compuserve pada tahun

1987 untuk menyimpan berbagai file bitmap menjadi file lain yang mudah diubah

dan ditransmisikan pada jaringan komputer. Format gif mendukung citra

bergerak. Namun format gif hanya mendukung 255 warna tiap frame dan juga

pada citra transparan. Format gif juga merupakan kompresi tipe lossy.

GIF merupakan format citra web yang tertua yang mendukung kedalaman

warna sampai 8 bit (256 warna), menggunakan 4 langkah interlacing, mendukung

transparency, dan mampu menyimpan banyak image dalam 1 file.

Struktur file GIF:

Header: menyimpan informasi identitas file GIF (3 bytes, harus string

“GIF“) dan versinya (3 bytes, harus string “87a“ or “89b“).

Global Screen Descriptor: mendefinisikan logical screen area dimana

masing-masing file GIF ditampilkan.

Global Color Table: masing-masing image dalam GIF dapat menggunakan

global color table atau tabel warnanya sendiri-sendiri. Penggunaan GCT

akan memperkecil ukuran file GIF.

Image1, Image2, Image3, … Image-n: dimana masing-masing image

memiliki struktur blok sendiri-sendiri dan terminator antar file.

Trailer: Akhir dari sebuah file GIF

Kompresi GIF menggunakan teknik LZW: gambar GIF yang berpola horizontal

dan memiliki perubahan warna yang sedikit, serta tidak ber-noise akan

menghasilkan hasil kompresan yang baik. LZW kurang baik digunakan dalam

bilevel (hitam-putih) dan true color.

Format file GIF:

GIF87a: mendukung interlacing dan mampu manyimpan beberapa image

dalam 1 file, ditemukan tahun 1987 dan menjadi standar.

GIF89a: kelanjutan dari 87a dan ditambahkan dengan dukungan

transparency, mendukung text, dan animasi.

Animated GIF tidak ada standar bagaimana harus ditampilkan sehingga umumnya

image viewer hanya akan menampilkan image pertama dari file GIF. Animated

GIF memiliki informasi berapa kali harus di-loop. Tidak semua bagian dalam

animated GIF ditampilkan kembali, hanya bagian yang berubah saja yang

ditampilkan kembali.

Teknik Kompresi TIFF(Tagged Image File Format)

TIFF adalah format gambar yang fleksibel biasanya hanya menyimpan 16-

bit per warna merah, hijau, dan biru (RGB) untuk total 48-bit atau 8-bit per warna

dengan menggunakan nama file atau perpanjangan TIFF TIF. TIFF yang kedua

adalah fleksibilitas fitu tidak ada satu pembaca file image mampu menangani

berbagai jenis file TIFF. TIFF dapat lossy atau lossless. Beberapa jenis TIFF

menawarkan kompresi lossless relatif baik untuk gambar tingkat dua (hitam dan

putih, tidak abu-abu). Beberapa tinggi-akhir kamera digital memiliki pilihan untuk

menyimpan gambar dalam format TIFF, menggunakan algoritma kompresi LZW

untuk lossless. Format gambar TIFF tidak didukung penuh oleh web browser, dan

tidak boleh digunakan di World Wide Web. TIFF masih secara luas diterima

sebagai file foto standar dalam industri percetakan. TIFF mampu menangani

perangkat-warna ruang khusus, seperti yang ditetapkan oleh CMYK tertentu

menetapkan pencetakan tekan inks.

Referensi :

- en.wikipedia.org

- Sutoyo. Mulyanto Edy, dkk. Teori Pengolahan Citra Digital. Jakarta:

Andi. 2009.