TEKNIK KOMPRESI - Fakultas Teknik UMKteknik.umk.ac.id/files/data_teknik_lama/RPKPS TI/RPKPS_TEKNIK... · kode huffman sesuai dengan prosedur Terdapat tree dengan jumlah, bit-bit kode

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.