Senin, 12 Maret 2012

Perbandingan Standar Image, Audio dan Video

Standarisasi Image (Gambar)

Standar kompresi pada gambar  adalah suatu standar yang dibuat oleh para peneliti dengan algoritma coding yang berbeda Secara umum terdapat dua teknik kompresi secara mendasar, yaitu:

         Lossy

Lossy compression membuat kapasitas file sebuah gambar menjadi kecil dengan cara menghilangkan beberapa informasi dari sebuah gambar yang asli. Teknik kompresi lossy merubah detail dan warna sebuah  file gambar menjadi lebih sederhana dan mempunyai kapasitas file menjadi lebih kecil tanpa terlihat perbedaan mencolok dari pandangan manusia.

         Lossless

Lossless compression, dari sisi yang lain adalah tehnik kompresi yang tidak pernah menghilangan semua informasi dari sebuah file gambar yang asli.

Dari teknik kompresi yang dasar tersebut para peneliti membuat suatu standar-standar baru dari teknik kompresi, antara lain : GIF, PNG, JPEG dan teknik kompresi yang dibuat pada melinium baru yaitu JPEG2000.

1. GIF

Graphic Interchange Format (GIF, dibaca jiff ,tetapi kebanyakan orang menyebutnya dengan giff) yang dibuat oleh Compuserve pada tahun 1987 untuk menyimpan berbagai gambar dengan format bitmap menjadi sebuah file yang mudah untuk diubah pada jaringan koputer. GIF adalah file format graphic yang paling tua pada Web, dan begitu dekatnya file format ini dengan web pada saat itu sehingga para Browser menggunakan format ini. GIF mendukung sampai 8 bit pixel , itu berarti maksimum jumlah warnanya 256 warna (28 = 256 warna), 4-pass interlacing, transparency dan mengunakan varian dari algoritma kompresi Lempel-Ziv Welch (LZW).

Terdapat dua tipe dari GIF, antara lain:

         GIF 87a: support dengan interlacing dan kapasitas dari beberapa file. Teknik ini dinamakan GIF87 karena pada tahun 1987 standar ini di temukan dan di jadikan standar

         GIF89a adalah kelanjutan dari spesifikasi GIF87a dan penambahan pada transparency, pemberian tulisan dan animasi dari text dan grafik. selagi algoritma kompresi LZW yang digunakan oleh GIF adalah salah satu algoritma  general purpose compression yang terbaik, kompresi LZW tidak di rancang untuk grafik yang mempunyai spesifik yang tinggi. Algoritma LZW tidak dapat digunakan dengan baik pada bilevel (hitam dan putih) atau  true color images.

Algoritma LZW (Lempel-Ziv-Welch) yang digunakan pada GIF, dimana sudah dipatenkan oleh Unisys. LZW merupakan kependekan kata dari Lempel-Ziv- Welch. Abraham Lempel, Jacob Ziv, dan Terry Welch adalah pencipta algoritma kompresi lossless universal ini. Kelebihan algoritma ini yaitu cepat dalam implementasi dan kekurangannya kurang optimal karena hanya melakukan analisis terbatas pada data. Algoritma ini melakukan kompresi dengan menggunakan kamus, di mana fragmen-fragmen teks digantikan dengan indeks yang diperoleh dari sebuah “kamus”. Developer medistribusikan aplikasi yang membuat GIF haus sudah mendapatkan lisensi dari Unisy. Segera setelah CompuServe dan Unisy mendapatkan royalti dari aplikasi tersebut munculah standar yang lebih baru dilahirkan yaitu PNG.

2. PNG

Portable Network Graphic (PNG, dibaca ping) format ini dirancang agar menjadi lebih baik dengan format yang terdahulu yaitu GIF yang sudah dilegalkan. PNG di rancang untuk algoritma lossless untuk menyimpan sebuah bitmap image. PNG mempunyai persamaan fitur dengan GIF salah satunya adalah (multiple images), meningkatkan sesuatu contohnya (interlacing, kompresi) dan penambahan fitur-fitur yang terbaru (gamma storage, full alpha channel, true color support, error detection). Medukung untuk Web browser dimana dapat dilakukan plug-ins pada web browser. PNG menggunakan metode kompresi Deflate, digunakan pada popular file archiving utility (pkzip). Deflate adalah kelanjutan versi dari algoritma kompresi Lempel-Ziv. Deflate, sistem kerjanya sama dengan algoritma LZW dan melakukan scanning dengan cara garis horizontal. Untuk lebih lanjutnya meningkatkan kompresi, PNG prefilter data gambar menggunakan fungsi prediksi sebelum data gambar dikompresi. PNG menggunakan empat buah fungsi prediksi, dua diantaranya digunakan untuk alamat vertical patterns. Jadi PNG melakukan hal yang sama seperti GIF yaitu pada teknik kompresi horizontal patern, tetapi PNG’s filter selalu menemukan vertical patterns, menghasilkan tambahan pada sistem kompresi.

PNG menggunakan skema 7-pass interlacing yang mana menghasilkan gambar yang lebih cepat dibandingkan dengan GIF. Selagi menyusun kembali pesanan dengan cara sederhana dimana baris pada pixels disimpan, PNG menggunakan yang pertama kali menggunakan 6-pass secara gradual dan membangun even number garis pencarian (0, 2, 4, dan lain-lain) dan pass yang terakhir digunakan untuk mengisi bentuk yang bernomer genap tersebut.

Pengguna dapat melihat 1/64 kualitas gambar secara cepat diikuti dengan 1/32, 1/16 dan seterusnya. Gambar yang dihasilkan mempunyai kapasitas 20 hingga 30 persen dari interlance gambar yang diterima sebelum dikompresi, dibandingkan dengan GIF yang mencapai 50 persen untuk interlance. Sehingga dengan teknik interlance dapat dihasilkan kapasitas file gambar sekitar 7 persen dari kapasitas file yang sebenarnya.

PNG mampu mencapai 16 bit (gray scale) atau 48 bit untuk true color per pixel, dan mencapai 16 bits dari alpha data. PNG mendukung dua buah metode dari transparency, satu buah color penutup seperti pada GIF89a’s dan alpa channel. PNG’s dengan Full alpha chanell mampu mencapai 64K level dari transparency untuk masing-masing pixel (216 =65.536). Ini memungkinkan PNG dapat membuat gambar lebih bercahaya dan membuat bayang-bayang background dari pewarnaan yang berbeda.

3. JPEG

Joint Photograpic Experts (JPEG, dibaca jay-peg) di rancang untuk kompresi beberapa full-color atau gray-scale dari suatu gambar yang asli, seperti pemandangan asli di dunia ini. JPEGs bekerja dengan baik pada continous tone images seperi photographs atau semua pekerjaan seni yang menginginkan yang nyata; tetapi tidak terlalu bagus pada ketajaman gambar dan seni pewarnaan seperti penulisan, kartun yang sederhana atau gambar yang mengunakan banyak garis. JPEG sudah mendukung untuk 24-bit color depth atau sama dengan 16,7 juta warna (224 = 16.777.216 warna). Progressive JPEGs (p-JPEGs) adalah tipe dari beberapa persen lebih kecil dibandingkan baseline JPEGs: tetapi keuntungan dari JPEG dan tipetipenya telihat pada langkah-langkahnya sama seperti iinterlaced GIFs.

JPEG adalah algoritma kompresi secara lossy. JPEG bekerja dengan merubah gambar spasial dan merepresentasikan ke dalam pemetaan frekuensi. Discrete Cosine Transform (DCT) dengan memisahkan antara informasi frekuensi yang rendah dan tinggi dari sebuah gambar. Informasi frekuensi yang tinggi akan diseleksi untuk dihilangkan yang terikat pada penganturan kualitas yang digunakan. Kompresi dengan tingkatan yang lebih baik, tingkatan yang lebih baik dari informasi yang dihilangkan. Waktu Kompresi dan dekompresi dilaksanakan dengan simetris. JPEG Group’s (IJG) decoder lebih ditingkatkan kemampuannya dibadingkan dengan encodernya. Manakala, ketika dperlihatkan 8 bits, mengurangi kuantisasi warna yang lambat. Banyak para penjual JPEG menawarkan untuk mempercepat hasil dari JPEG, kuantisasi warna dan kualitas dengan mengimplementasikan IJG.

Peningkatan JPEG
 •Huffman Code mengoptimasi (banyak menawarkan fitur) menghasilkan suatu yang baru ”code table” yang bekerja dangan baik untuk mengkompresi image tunggal dengan mengunakan standar generic table berjalan dengan baik dari sisi manapun
 •Mengoptimalakan kuantisasi table (HVS JPEG)
 •Meningkatkan Sub-sampling (ketajaman gambar akan menembah kapasitas file gambar tersebut)
 •Lossless edits/cropping/rotation
 •Pemilihan teknik kompresi dengan Region of interest

JPEG dirancang untuk mengeksploitasi tingkatan dari mata kita yakni bahwa mata kita tidak akan dapat mebedakan perubahan yang gambar terang dan warna dibandingkan dengan perbedaan suatu jarak apakah jauh atau dekat. Untuk itu JPEg sangat baik digunakan pada fotografi dan monitor 80-bit. JPEG sebenarnya hanyalah algoritma kompresi, bukan merupakan nama format file. File yang biasa disebut JPEG pada jaringan sebenarnya adalah JFIF (JPEG File Interchange Format).


Standarisasi Audio
WAV adalah singkatan dari istilah dalam bahasa Inggris waveform audio format merupakan standar format berkas audio yang dikembangkan oleh Microsoft dan IBM. WAV merupakan varian dari format bitstream RIFF dan mirip dengan format IFF dan AIFF yang digunakan komputer Amiga dan Macintosh. Baik WAV maupun AIFF kompatibel dengan sistem operasi Windows dan Macintosh. Walaupun WAV dapat menampung audio dalam bentuk terkompresi, umumnya format WAV merupakan audio yang tidak terkompres.
AAC adalah singkatan dari Advanced Audio Coding merupakan standar format berkas audio terkompresi. AAC umumnya memiliki kualitas suara yang lebih baik dibandingkan dengan format populer MP3 dalam bitrate yang sama khususnya pada bitrate di bawah 100 kbit/s. AAC merupakan format yang umum digunakan ketika melakukan kompresi CD audio pada Apple iPod dan iTunes (eksensi .m4a). Format ini merupakan bagian standar Motion Picture Experts Group (MPEG). Sample rate yang ditawarkan sampai 96 KHz atau dua kali MP3 yang hanya 44 KHz.
Audio Interchange File Format (AIFF) merupakan format standar untuk Mac[1]. AIFF yaitu berkas suara digital yang tidak terkompres seperti berkas yang ada dalam CD audio[2]. Dengan memutarnya di Windows, sebuah lagu di CD tampil sebagai CDA (CD Audio Track).[2] Namun demikian dapat bekerja di Windows setelah QuickTime atau sesudannya diinstal[1]. Selain digunakan di Mac, juga digunakan di Workstation Silicon Graphics. Berkas dari AIFF menggunakan ekstensi .AIF. Audio Interchange File Format dikembangkan oleh Apple Computer[1]. Sebuah variasi dari AIFF adalah berkas AFC yang dapat memadatkan data berkas yang dikandungnya. Berkas tersebut dimulai dengan header yang menggambarkan format internal dari data audio yang berbentuk sampling rate, jumlah saluran, identifikasi data dan sebagainya[1]. Format data audio mengikuti header. Karena sebagian besar yang menggunakan AIFF berbasis pada mikroprosesor Motorola, berkas ini menggunakan byte yang besar.
Musik Digital adalah reproduksi suara dari sinyal digital yang telah dirobah keasalnya menjadi sinyal analog, perekaman suara digital dengan cara pengkodean angka biner hasil dari perobahan sinyal suara analog dengan bantuan frekuensi sampling. Musik digital bisa juga berasal dari suara sintetis, contoh peralatan sumber suara sintetis MIDI merupakan sumber suara digital berbagai instrumen musik yang bisa dimainkan oleh pemusik. Bentuk penyimpanan sinyal digital dalam media berbasis teknologi komputer. Format digital dapat menyimpan data dalam jumlah besar, jangka panjang dan berjaringan luas.

Standarisasi Video
MPEG-4, diperkenalkan pada akhir 1998, adalah sebuah nama dari sebuah grup koding standar audio dan video dan teknologi yang berhubungan yang disetujui oleh Moving Picture Experts Group (MPEG) ISO/IEC. Kegunaan utama bagi standar MPEG-4 adalah internet (streaming media) dan CD, videophone, dan televisi broadcast.

MPEG-4 menyerap banyak fungsi dari MPEG-1 dan MPEG-2 dan standar berhubungan lainnya, menambahkan fungsi baru seperti dukungan VRML (extended) untuk perenderan 3D, file komposit berorientasi objek (termasuk audio, video, dan VRML), dukungan spesifikasi-luar Manajemen Hak Cipta Digital dan banyak interaktivitas lainnya.

Format MPEG-4 sangat tepat untuk memampatkan format video yang besar,seperti .avi atau .vob karena konsep dasar dari kompresi MPEG-4 adalah mengompres file ketika menyimpan video,lalu ketika video tersebut diputar,codec MPEG-4 akan mengembangkan lagi ukuran file ini,jadi tingkat penurunan kualitas video maupun audio menjadi sangat minimal dengan ukuran kompresi file yang maksimal.

Ogg adalah format pemuat berkas video dan audio standar terbuka bebas yang dipelihara oleh Xiph.Org Foundation. Para pencipta format Ogg mengaku bahwa format ini tidak dibatasi oleh paten perangkat lunak dan dirancang untuk menyediakan streaming dan manipulasi yang efisien terhadap multimedia digital bermutu tinggi.

Nama "Ogg" merujuk kepada format berkas yang dapat memultiplekskan sejumlah codec sumber terbuka yang saling mandiri dan terpisah untuk audio, video, teks (seperti terjemahan film), dan metadata.
NTSC adalah sistem televisi analog yang digunakan di Amerika Serikat dan banyak negara lainnya, termasuk Amerika dan beberapa bagian Asia Timur. Namanya diambil dari National Television System(s) Committee, badan industri pembuat standar yang menciptakannya. NTSC dikembangkan pada tahun 1950, yang mendefinisikan standar video yang dibuat sampai 525 garis scan horizontal setiap 1/30 detik.
SECAM atau SÉCAM (Séquentiel couleur à mémoire, dalam bahasa Perancis yang berarti "Sequential Color with Memory") adalah sistem televisi analog yang digunakan di Perancis dan beberapa negara lainnya, termasuk Rusia dan beberapa negara Eropa timur. Sistem yang dikembangkan oleh sebuah tim dengan ketuanya, Henri de France, ini merupakan standar video analog yang pertama di Eropa.
MPEG (Motion Picture Expert Group) adalah nama organisasi internasional ISO/IEC yang mengembangkan standar pengkodean citra bergerak. Pertemuan pertama terjadi pada bulan Mei 1998 di Ottawa, Kanada. Namun kini MPEG sebagai berkas dengan nama singkatan yang berbeda yaitu Moving Picture Expert Group.

Beberapa standar yang dikembangkan adalah MPEG-2 dan MPEG-3. Encoding MPEG-2 digunakan pada video CD, sementara MPEG-3 menjadi populer dengan tampilnya lapisan audio (audio layer) MPEG-3, yang dikenal dengan MP3.

MPEG berkembang menjadi beberapa kategori:
 MPEG-1, standar pengompresan suara dan gambar pada Video CD termasuk juga sebagai lapisan audio 3(audio layer 3) MP3 format kompresi untuk suara (audio).
 MPEG-2, standar untuk penyiaran suara dan gambar over-the-air televisi digital ATSC, DVB dan ISDB, satelit televisi digital Dish Network, sinyal digital cable television dan juga DVD
 MPEG-3, standar untuk High-definition television HDTV
 MPEG-4, pengembangan dari MPEG-1 untuk mendukung objek suara/gambar televisi tiga dimensi (3D)
 MPEG-7, standar suatu sistem formal untuk menggambarkan isi dari suatu multimedia.
 MPEG-21, standar MPEG untuk generasi masa depan (rangka multimedia)
High-Definition Multimedia Interface (HDMI) adalah salahsatu antarmuka (interface) peralatan audio/video digital tanpa kompresi yang didukung oleh industri. HDMI menyediakan antarmuka antara beberapa sumber audio/video digital yang cocok, saperti set-top box, pemutar DVD atau penerima AV serta audio digital dan/atau monitor video yang cocok, saperti televisi digital (DTV).

HDMI mendukung video standar, yang lebih tinggi, ataupun definisi tinggi, ditambah dengan audio digital multi kanal pada kabel tunggal. Hal ini tak tergantung pada standar DTV seperti ATSC, dan DVB(-T,-S,-C), karena semuanya merupakan enkapsulasi stream data MPEG, yang dilewatkan pada dekoder, dan keluar sebagai data video tak terkompresi, yang bisa jadi berdefinisi tinggi. Data video ini kemudian dikodekan menjadi TMDS untuk transmisi digital melalui HDMI. HDMI juga mendukung 8 kanal audio digital tak termampatkan. Dimulai dengan versi 1.2, saat ini HDMI mendukung hingga 8 kanal audio satu bit. Audio satu bit digunakan pada CD Super Audio.

Konektor HDMI Tipe A standar mempunyai 19 pin, sedangkan versi resolusi yang lebih tinggi yang disebut Tipe B telah didefinisikan, walaupun belum digunakan secara umum. Tipe B mempunyai 29 pin, yang mampu membawa kanal video expanded untuk digunakan dengan tampilan beresolusi tinggi. Tipe B dirancang untuk mendukung resolusi yang lebih tinggi dari 1080p.

HDMI Tipe A cocok juga dengan Digital Visual Interface (DVI-D) hubungan tunggal yang digunakan pada monitor komputer modern dan kartu grafik. Hal ini berarti bahwa sumber DVI dapat menggerakkan monitor HDMI, atau sebaliknya, dengan adapter atau kabel yang sesuai, akan tetapi fitur audio dan pengendalian jarak jauh HDMI-nya akan tidak tersedia. Sebagai tambahan, tanpa dukungan untuk High-Bandwidth Digital Content Protection (HDCP) pada kedua ujungnya, mutu dan resolusi video dapat diturunkan dengan sumber sinyalnya untuk mencegah pengguna dari melihat atau lebih khusus lagi merekam isi yang dilindungi. (Hampir semua hubungan HDMI mendukung HDCP, sedangkan beberapa hubungan DVI tidak.) HDMI Tipe B cocok dengan DVI hubungan ganda yang terdahulu.

Pendiri HDMI adalah pembuat elektronika konsumen yaitu Hitachi, Matsushita Electric Industrial (Panasonic/National/Quasar), Philips, Sony, Thomson (RCA), Toshiba, dan Silicon Image. Digital Content Protection, LLC (cabang Intel) menyediakan HDCP untuk HDMI. HDMI telah pula didukung oleh produser film besar Fox, Universal, Warner Bros., dan Disney, serta operator sistem DirecTV dan EchoStar (Dish Network) seperti halnya juga CableLabs dan Samsung.

Tidak ada komentar:

Posting Komentar