MODIFIKASI ALGORITMA KOMPRESI JPEG UNTUK MENINGKATKAN RASIO KOMPRESI DENGAN KUALITAS SAMA

Umumnya suatu citra mengandung jumlah data yang cukup besar, baik dilihat dari jumlah pikselnya maupun dari besarnya jumlah bit yang digunakan. Selain itu citra juga sering mengandung duplikasi atau redundansi data yang seharusnya dapat dikodekan dalam jumlah bit yang lebih sedikit. Hal ini mengakibatkan jumlah data semakin besar dan untuk penyimpanannya membutuhkan memori yang besar, sehingga akan terjadi pemborosan. Untuk itu perlu diupayakan suatu cara untuk memampatkan atau mengkompresi data citra, sehingga dapat meningkatkan efisiensi penyimpanan tanpa banyak mengurangi kualitas citra itu sendiri. Kompresi citra dikembangkan untuk menjawab permasalah di atas dan sekaligus mempercepat pengiriman data citra dalam komunikasi multimedia. Teknik kompresi yang ada sekarang memungkinkan citra dikompresi sehingga ukurannya menjadi jauh lebih kecil daripada ukuran asli. Ada dua tipe utama kompresi data, yaitu kompresi tanpa kehilangan atau perubahan data citra(lossless) dan kompresi yang memungkinkan perubahan data citra (lossy). Model kompresi citra warna sudah ditetapkan sebagai standar internasional ISO adalah format JPEG. Dimana model kompresi JPEG ini terdiri dari beberapa tahap proses, yaitu Discrete Cosine Transform, Quantizing dan Coding. Untuk dapat meningkatkan rasio kompresi, model JPEG sangat tergantung dari nilai elemen matriks kuantisasi yang digunakan. Setelah JPEG ini di standarkan sejak tahun 1992 (ISO/IEC JTC1 CCITT Rec 81), beberapa metoda pengkodean citra telah diajukan untuk memperbaharui JPEG. Penelitian yang dilakukan untuk mengembangkan JPEG terkonsentrasi pada jenis transformasi lain yang dapat digunakan, yaitu dengan Transformasi Wavelet Diskrit, yang dapat mentransformasi suatu citra menjadi beberapa bagian dengan resolusi yang berbeda dan tidak menyebabkan efek blok. Sehingga pada Desember 2000 distandarkan model kompresi JPEG 2000 part I(ISO IEC/JTC1/SC29/WG1). Dalam waktu yang bersamaan sejak tahun 1990 perkembangan teknologi komputer digital semakin pesat, dan pada saat itu konsep watermarking sebagai dasar ii dari steganography diperkenalkan oleh A.Z.Tirkel, sehingga istilah watermark tidak asing lagi sejak tahun 1993. Terdapat banyak metode watermarking untuk citra digital yang sudah diteliti di antaranya adalah modifikasi LSB untuk menyisipkan watermark pada citra digital yang diperkenalkan oleh G.C. Langelaar pada tahun 1996. Metode ini merupakan cara paling umum untuk menyembunyikan pesan dengan memanfaatkan Least-Significant Bit (LSB). Penelitian ini tetap menggunakan elemen-elemen proses pada model JPEG tetapi memodifikasi pada sisi kuantisasinya, dan mengadopsi metode yang diterapkan oleh Langelaar melalui proses penyisipan bit, yaitu dengan cara menyisipkan hasil coding komponen Cb ke bagian kuantisasi Cr dan hasil coding ini selanjutnya disisipkan lagi ke komponen Y, dengan harapan bahwa model modifikasi ini mampu meningkatkan rasio kompresi dengan kualitas yang sama. Dengan menggunakan bahasa pemrograman java diperoleh hasil bahwa model modifikasi ini mampu meningkatkan rasio kompresi dengan kualitas yang sama, dibandingkan dengan beberapa perangkat lunak komersil untuk kompresi JPEG sebagai pembanding seperti Adobe Photoshop CS2 versi 9.0.1, Morgan JPEG toolbox V2, Morgan JPEG 2000 Toolbox dan ACD See 9. Uji coba dilakukan menggunakan tiga citra standar (baboon.bmp, lena.bmp dan peppers.bmp) berukuran 512 x 512 piksel (769 KB). Di mana citra baboon adalah citra yang memiliki banyak variasi warna, sementara citra Lena memiliki sedikit variasi warna, namun mengandung region dengan tingkatan homogenitas yang berbeda-beda. Sedangkan citra Peppers yang juga merupakan citra dengan sedikit variasi warna serta tingkat homogenitas tinggi, namun memiliki tepi-tepi objek yang sangat tajam. Hasil uji coba menunjukkan bahwa dengan kualitas kompresi (PSNR) yang sama (atau hampir sama) diperoleh perbedaan nilai rasio kompresi dalam kisaran antara 10.99% (MIG vs ACD See untuk citra peppers) sampai 154% (MIG Vs Morgan V2 untuk vitra baboon). Dan juga pada setiap nilai rasio kompresi yang sama diperoleh hasil kualitas kompresi yang lebih baik dibandingkan dengan beberapa codec kompresi JPEG. Peningkatan tersebut terjadi mulai 10.75% sampai 85.41% (MIG vs ACD See dan MIG morgan V2 untuk citra peppers). Kata kunci:JPEG,Kompresi, DCT, PSNR, Rasio Kompresi,Modifikasi LSB