Download - Image Compression
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.