Kompresi data Multimedia

Kompresi Data

  • Kompresi berarti memampatkan / mengecilkan ukuran.
  • Kompresi data adalah proses mengkodekan informasi menggunakan bit atau informationbearing unit yang lain yang lebih rendah daripada representasi data yang tidak terkodekan dengan suatu sistem enkoding tertentu.
  • Contoh kompresi sederhana yang biasa kita lakukan misalnya adalah menyingkat kata-kata yang sering digunakan tapi sudah memiliki konvensi umum. Misalnya: kata “yang”dikompres menjadi kata “yg”.
  • Pengiriman data hasil kompresi dapat dilakukan jika pihak pengirim/yang melakukan kompresi dan pihak penerima memiliki aturan yang sama dalam hal kompresi data.
  • Pihak pengirim harus menggunakan algoritma kompresi data yang sudah baku dan pihak penerima juga menggunakan teknik dekompresi data yang sama dengan pengirim sehingga data yang diterima dapat dibaca / di-dekode kembali dengan benar.
  • Kompresi data menjadi sangat penting karena memperkecil kebutuhan penyimpanan data,mempercepat pengiriman data, memperkecil kebutuhan bandwidth.
  • Teknik kompresi bisa dilakukan terhadap data teks/biner, gambar (JPEG, PNG, TIFF), audio (MP3, AAC, RMA, WMA), dan video (MPEG,H261, H263)

Kompresi Data Teks

Dekompresi : Proses dekompresi mengembalikan file kompresi menjadi teks awal. Hasil dekompresi tergantung dari sifat kompresi yang digunakan, yaitu Lossless Compression atau Lossy Compression.

  • Lossless Compression : Jika telah dilakukan teknik lossles compression pada suatu teks, teks yang asli dapat diperoleh kembali secara tepat dari file hasil dekompresi tersebut (Sayood, 2001). Pengkodean aritmetika merupakan teknik kompresi yang bersifat lossless compression.
  • Lossy Compression : Lossy Compression mengakibatkan hilangnya  beberapa informasi, dan hasil dekompresi tidak dapat menghasilkan teks yang tepat sama dengan teks asli (Sayood, 2001).

Rasio Kompresi menunjukkan presentase besarnya kompresi yang dilakukan terhadap file asli. Rasio kompresi diperoleh dari persamaan:Selisih ukuran Rasio kompresi = x 100% (1) file asli

Selisih ukuran = file asli – file kompresi (2) Semakin tinggi rasio kompresi maka ukuran file kompresi yang dihasilkan semakin kecil, yang berarti hasil kompresi semakin bagus.

Kompresi Data Image

Kompresi pada gambar bisa menggunakan lossy dan lossless. Lossy lebih cocok untuk gambar natural seperti foto alam, karena ditujukan untuk manusia dan tidak diproses oleh komputer.

Format file setelah kompresi adalah format gambar yang sering kita temui, yaitu GIF, PNG, JPEG.

  • GIF Graphic Interchange Format (GIF) 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. 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).

Tipe GIF ada dua, yaitu :

  1. GIF87a : support dengan interlacing dan kapasitas dari beberapa file. Tehnik itu dinamakan GIF87 karena pada tahun 1987 standar ini ditemukan dan dijadikan standar.
  2. GIF89a : adalah kelanjutan dari spesifikasi GIF87a dan penambahan pada transparency, pemberian tulisan dan animasi dari text dan grafik.
  • PNG Portable Network Graphic (PNG) format di rancang agar menjadi lebih baik dengan format yang terdahulu yaitu GIF adan sudah dilegalkan. PNG di rancang untuk algoritma losslessley 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.
  • JPEG Joint Photograpic Experts (JPEG , dibaca jay-peg,[6]) 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 perkajaan seni yang mengininkan 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 tipe-tipenya telihat pada langkah-langkahnya sama seperti iinterlaced GIFs.

Kompresi Data Audio

1. Kompresi Audio Lossless

Kompresi lossless audio menghasilkan representasi data digital yang dapat diperluas ke tepat digital duplikat dari stream audio asli dan menghasilkan 50-60% dari ukuran asli.

Kesulitan : Sulit untuk menjaga semua data dalam aliran audio dan mencapai kompresi substansial. Dan nilai-nilai dari audio sample berubah sangat cepat.

Kriteria Evaluasi :

Lossless audio codec tidak mempunyai masalah kualitas suara, penggunaannya dapat difokuskan pada : Kecepatan kompresi dan dekompresi, tingkat kompresi, ketahanan dan koreksi kesalahan, dukungan produk

2. Kompresi Audio Lossy

Inovasi dari kompresi audio lossy adalah menggunakan psychoacoustics untuk mengakui bahwa tidak semua data dalam aliran audio dapat dirasakan oleh sistem pendengaran manusia. Kompresi lossy biasanya mencapai kompresi yang jauh lebih besar daripada kompresi lossless (data dari 5 persen menjadi 20 persen dari aliran asli).

Kekurangan : Data akan dihapus selama kompresi lossy dan tidak dapat dipulihkan oleh dekompresi dan kompresi lossy dapat mengakibatkan pengurangan persepsi kualitas audio yang berkisar dari tidak ada sampai parah

Ciri-ciri Dari Metode Kompresi Lossy Pada Audio

– Adaptive Differetial Pulse Code Modulation, contohnya CCITT G.721,16 tau 32 Kbit/sec

  • Melakukan encode dua atau lebih sinyal yang berbeda, perbedaan kuantisasi pada encode tersebut adalah kehilangan sinyal data suara.
  • Mengadaptasi terhadap kuantisasi terhadap beberapa bit dapat digunakan asalkan isi data sinyal suara sedikit.

– Linier Predective Coding (LPC) difungsikan untuk menyesuaikan sinyal data yang ada  dengan sinyal suara manusia, kemudian mengirimkan parameter model suara tersebut ketempat tujuan, seperti sebuah computer yang dapat berbicara dengan bahasa manusia dengan kecepatan 2,4 kbps.

– Code Excited Linear Predicator (CELP) bekerja mirip seperti LPC, tetapi ada tambahan CELP dapat memancarkan data suara yang salah, sedangkan PLC tidak, contohnya mutu percakapan audio pada kecepatan 4,8 kbps.

Kompresi Data Video

Kompresi video berhadapan dengan kompresi data video digital. Kompresi video dibutuhkan untuk koding data video secara efisien dalam format file video dan streaming format video. Kompresi adalah sebuah konversi data ke sebuah format yang lebih kecil, biasanya dilakukan sehingga data dapat disimpan atau disalurkan lebih efisien. Proses pengembalian data yang sudah dikecilkan tersebut disebut dekompresi. Dan bila proses dekompresi menghasilkan data yang sama dengan yang semula makan kompresi itu disebut “lossless”. Sedangkan bila data yang didekompresi tersebut menghasilkan data yang lebih kecil maka kompresi ini disebut “lossy”. Kompresi video lossless meskipun mungkin dilakukan, namun dalam praktik jarang digunakan, dan semua data video standar biasanya membuang sebagian data (kompresi lossy).

Video biasanya terdiri array tiga-dimensi dari pixel berwarna. Dua dimensi sebagai arah spasial (horizontal dan vertikal) dari gambar yang bergerak, dan satu dimensi mewakilkan domain waktu.

 

 

Print Friendly, PDF & Email

Kuis I Pengantar Multimedia

Soal

  1. Berapakah ukuran file yang akan dihasilkan jika anda merekam audio dengan menggunakan resolusi 16-bit stereo, dengan sampling rate 22.05 KHz, selama 5 menit ?
  2. Jelaskan apa  yang dimaksud dengan MIDI? Apa keuntungan penyimpanan data audio dalam bentuk MIDI?
  3. Jelaskan apa perbedaan antara tipe bitmap image dan vector image? Sertakan contoh gambar pada jawaban anda.
  4. Secara garis besar, image dapat dibagi menjadi monochrome,  gray-scale,  8-bit,  dan 24-bit Color Image.  Jelaskan maksud masing-masing image tersebut dan sertakan contoh gambarnya.
  5. Apa perbedaan antara color-depth dan resolution pada image ?
  6. Misalkan akan dibuat image dengan colour depth 24 Bit, dengan resolusi 800×600, hitunglah berapa kira-kira ukuran file yang akan dihasilkan oleh image tersebut.
  7. Jelaskan apa yang dimaksud dengan anti-aliasing pada image?
  8. Jelaskan model warna yang digunakan pada peralatan printer.
  9. Jelaskan perbedaan antara model  warna RGB, HSV dan HSL.
  10. Sebutkan fitur pada software yang biasanya menggunakan model warna HSV dan HSL.

Jawaban

  1. Ukuran file yang di butuhkan untuk merekam audio dengan menggunakan resolusi 16-bit stereo,sampling rate 22.05 Khz selama 1 menit adalah 5.25 Mb.Maka untuk merekam 5 menit audio membutuhkan 26.25 Mb.
  2. MIDI adalah singkatan dari Musical Instrument Digital Interface yang merupakan sebuah standar perangkat keras dan perangkat lunak internasional untuk bertukar data (seperti,kode musik dan MIDI event) di antara perangkat musik elektronik dan komputer dari merek yang berbeda. MIDI data sebenarnya merupakan sekumpulan instruksi dan bukanlah versi digital dari perekaman suara. Roos (2009) memberikan pendapat bahwa MIDI bukanlah sebuah musik, tidak berisi suara aktual/nyata, dan bukanlah format file musik digital, seperti MP3 atau WAV. Keuntungan penyimpana data audio melalui MIDI adalah tidak seperti file audio digital (.wav, .aiff, .mp3, dan lain-lain) atau bahkan CD audio dan kaset, MIDI tidak memerlukan capture dan menyimpan suara yang sebenarnya. Ukuran file MIDI sangat kecil dibandingkan file audio. MIDI mudah dibuat dengan perangkat lunak tertentu di komputer.
  3. Grafis Bitmap adalah objek gambar yang dibentuk berdasarkan titik-titik dan kombinasi warna.Grafis vektor adalah objek gambar yang dibentuk melalui kombinasi titik-titik dan garis dengan menggunakan rumusan matematika tertentu. contoh gambar vektor image dan bitmap image
  4. monochrome merupakan sebuah citra yang hanya terdiri dari warna hitam dan putih yang diwakili oleh bit 0 dan 1.
    contoh gambar monochrome :monochrome
    grey-scale adalah berbagai tingkatan warna abu-abu tanpa warna lain yg kelihatan nyata.
    Contoh gambar :
    greyscale
    8 bit color image Sebuah sistem warna yang terbatas yang mengarah ke true color, ada 3 bit (8 tingkat kemungkinan ) untuk masing-masing komponen R dan G, dan dua bit yang tersisa dalam byte pixel dengan komponen B (empat tingkat), yang memungkinkan 256 (8 × 8 × 4) yang berbeda warna. Mata manusia normal adalah kurang sensitif terhadap komponen dari biru ke merah atau hijau, sehingga diberi sedikit kurang dari yang lain.
    contoh gambar :
    8bit color image
    24 bit color image True color mendukung 24-bit warna RGB. Metode yang mewakili dan menyimpan informasi gambar grafis (terutama dalam pengolahan komputer) dalam sebuah ruang warna RGB sehingga jumlah yang sangat besar warna, nuansa, dan warna dapat ditampilkan dalam gambar, seperti di gambar berkualitas tinggi fotografi atau grafis kompleks. Biasanya, TrueColor didefinisikan berarti setidaknya 256 warna merah, hijau, dan biru, dengan total minimal 16.777.216 variasi warna.
    contoh gambar :
  5. color depth : Jumlah warna berbeda yang dapat diwakili oleh sepotong hardware atau software . Color depth  kadang-kadang disebut sebagai bit depth karena terkait langsung dengan jumlah bit yang digunakan untuk setiap pixel. Sebuah 24-bit video adapter, misalnya, memiliki kedalaman warna warna 2 pangkat 24 (sekitar 16,7 juta). Satu akan mengatakan bahwa kedalaman warna adalah 24 bit.
    resolution Mengacu pada ketajaman dan kejelasan dari suatu gambar. Istilah ini paling sering digunakan untuk menggambarkan monitor , printer , dan gambar grafis. Dalam kasus dot matrix dan printer laser , resolusi menunjukkan jumlah titik per inci . Sebagai contoh, sebuah 300-dpi (titik per inci) Printer adalah salah satu yang mampu mencetak 300 titik berbeda dalam 1 inci garis panjang. Ini berarti dapat mencetak 90.000 titik per inci persegi.
  6. Image dengan color depth 24 bit dan resolusi 800×600.Maka ukuran file yang akan dihasilkan kurang lebih : Ukuran File = 800 x 600 x (24/8) = 1.440.000 Byte = 1,44 MB
  7. anti aliasing adalah teknik mengurangi artifak distorsi dalam mempresentasikan sinyal resolusitinggi pada resolusi yang lebih rendah. artifak distorsi disebut aliasing.
  8. CMYK tidak seperti RGB yg merupakan mode warna additif,CMYK merupakan mode warna subtraktif.biasanya digunakan pada printing,CMYK berasumsi bahwa warna latar belakang adalah putih dan dengan demikian mengurangi kecerahan diasumsikan dari latar belakang putih dari empat warna, cyan,magenta,yellow,black.Hitam digunakan karena kombinasi dari tiga warna primer (CMY) tidak menghasilkan hitam sepenuhnya.
  9. RGB menggunakan kedua sistem warna koordinat silinder (HSL dan HSV). Perbedaan antara HSL dan HSV terletak di Lightness dan Value.
  10. adobe photoshop
Print Friendly, PDF & Email