Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

MULTIMEDIA Sistem Informasi UNRIYO Materi 4 DISAIN MULTIMEDIA DASAR REPRESENTASI DATA MULTIMEDIA: VIDEO DAN KOMPRESI.

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "MULTIMEDIA Sistem Informasi UNRIYO Materi 4 DISAIN MULTIMEDIA DASAR REPRESENTASI DATA MULTIMEDIA: VIDEO DAN KOMPRESI."— Transcript presentasi:

1 MULTIMEDIA Sistem Informasi UNRIYO Materi 4 DISAIN MULTIMEDIA DASAR REPRESENTASI DATA MULTIMEDIA: VIDEO DAN KOMPRESI

2 MULTIMEDIA Media Representation Text Image Audio Video Animation Sistem Informasi UNRIYO

3 MULTIMEDIA 1/6/06 3 Digital image is a 2-d array of pixels Pixel is represented by bits in “color” space –RGB (Red-Green-Blue) in CRT additive color –CMY(Cyan-Magenta-Yellow) in printing subtractive color –YUV for black-white/color TV luminance/chrominance Image representation Sistem Informasi UNRIYO

4 MULTIMEDIA How we get digital video frames? synthesis (usually by computer program) sampling (an analog video signal)

5 MULTIMEDIA Type of Color Video Signal Component video --each primary is sent as a separate video signal. RGB atau luminance-chrominance (mis: YIQ, YUV). Reproduksi warna terbaik Membutuhkan bandwidth dan sinkronisasi dari 3 komponen Composite video -- color (chrominance) and luminance signals are mixed into a single carrier wave. S-Video (Separated video, e.g., in S-VHS) -- a compromise between component analog video and the composite video. It uses two lines, one for luminance and another for composite chrominance signal.

6 MULTIMEDIA Tabel Warna Tabel Warna adalah kode yang memetakan indeks dengan warna tertentu Setiap sample gambar (pixel) berisi sebuah indek (terdiri dari bi-bit) dari Tabel Warna Semakin banyak bit per indeks, semakin kaya warna yang dimungkinkan, namun semakin boros bit digunakan per gambar

7 MULTIMEDIA Additive Color RGB Cyan Magenta Yellow White Red Green Blue

8 MULTIMEDIA Hue-Saturation-Brightnes A. Saturation B. Hue C. Brightness D. All hues

9 MULTIMEDIA 1/6/06 9 Video representation Video is a sequence of images –displayed at a certain rate

10 MULTIMEDIA Sinyal Video Digital

11 MULTIMEDIA OBJEK: VIDEO Line Video Feed Videodisc: CAV, CLV Videotape: VHS, 88mm, Betacam Digital Video DVD Hypervideo Standar Video Analog: NTSC, PAL, SECAM dan HDTV Standar Video Digital: SIF, CIF, QCIF, QSIF Format File Video: AVI, MOV, MPEG, DAT, RM, SW, DLL

12 MULTIMEDIA Format Video Analog (Televisi) NTSC (National Television Standards Committee): –525 baris, 60 Hz refresh rate. –720 pixel per baris –Digunakan di Amerika, Korea, Jepang, dan Canada. –Frame rate 30 fps –Menggunakan format YIQ PAL (Phase Alternate Line): –625 baris, 50 Hz refresh rate –720 pixel per baris –Digunakan di sebagian besar Eropa Barat. –Frame rate: 25 fps –Menggunakan format YUV.

13 MULTIMEDIA SECAM (Sequintial Colour and Memory System) Séquentiel couleur avec mémoire –Digunakan di Perancis, Rusia, dan Eropa timur –Berdasarkan frequency modulation dengan 25 Hz refresh rate dan 625 baris. HDTV (High Definition TV) –Standar televisi baru dengan gambar layar lebar, lebih jernih dan suara kualitas CD Auido. –Aspek ratio 16:9 dibandingkan dengan sistem lain 4:3. –Resolusi terdiri dari 1125 (1080 baris aktif) baris

14 MULTIMEDIA Interlace Scan Adalah metode untuk menampilkan image/gambar dalam rasterscanned display device seperti CRT televisi analog, yang ditampilkan bergantian antara garis ganjil dan genap secara cepat untuk setiap frame. Refresh rate yang disarankan untuk metode interlaced adalah antara 50-80Hz. Interlace digunakan di sistem televisi analog: NTSC, PAL, SECAM

15 MULTIMEDIA Progressive Scan Adalah metode untuk menampilkan, menyimpan, dan memancarkan gambar dimana setiap baris untuk setiap frame digambar secara berurutan. Biasa digunakan pada CRT monitor komputer.

16 MULTIMEDIA Mode Interlacing dan Consecutive Mode Progressive/Consecutive ( non interlacing ) Mode Interlacing

17 MULTIMEDIA

18 Video Digital Video digital disimpan dalam media penyimpanan random (mis: magnetic/ optical disk). Sedangkan video analog  penyimpanan sekuensial, (mis: magnetic disc/kaset video. waktu akses yang cepat dalam mengakses bagian manapun dari video. Mudah dalam proses edit

19 MULTIMEDIA Video Digital Kualitas: sinyal analog dari video analog akan mengalami penurunan kualitas secara perlahan karena pengaruh kondisi atmosfer. Sedangkan video digital kualitasnya dapat diturunkan menggunakan teknik kompresi. Transmisi dan distribusi mudah karena dengan proses kompresi, maka video digital dapat disimpan dalam CD, ditampilkan pada web, dan ditransmisikan melalui jaringan. Video Digital biasanya menggunakan Component Color

20 MULTIMEDIA Teknik Elektro Unibraw Representasi Visual Tujuan utamanya adalah agar orang yang melihat merasa berada di scene (lokasi) atau ikut berpartisipasi dalam kejadian yang ditampilkan. Suatu gambar harus dapat menyampaikan informasi spatial dan temporal dari suatu scene. Spatial  dimensi 2D (lebarxtinggi) Temporal  dimensi waktu

21 MULTIMEDIA Representasi Visual 1.Vertical Detail dan Viewing Distance. Aspek rasio adalah perbandingan lebar dan tinggi, yaitu 4:3. Tinggi gambar digunakan untuk menentukan jarak pandang dengan menghitung rasio viewing distance (D) dengan tinggi gambar (H) -> D/H. Setiap detail image pada video ditampilkan dalam pixel-pixel.

22 MULTIMEDIA 2.Horizontal Detail dan Picture Width. Lebar gambar pada TV konvensional = 4/3 x tinggi gambar. 3.Total Detail Content Resolusi vertikal = jumlah elemen pada tinggi gambar Resolusi horizontal = jumlah elemen pada lebar gambar x aspek rasio. Total pixel = pixel horizontal x pixel vertikal.

23 MULTIMEDIA Karakteristik Spasial

24 MULTIMEDIA 4.Perception of Depth. Dalam pandangan / penglihatan natural, kedalaman gambar tergantung pada sudut pemisah antara gambar yang diterima oleh kedua mata. Pada layar flat, persepsi kedalaman suatu benda berdasarkan subject benda yang tampak. 5.Warna Gambar berwarna dihasilkan dengan mencampur 3 warna primer RGB (merah, hijau, biru).

25 MULTIMEDIA Properti warna pada sistem broadcast: LUMINANCE –Brightness = jumlah energi yang menstimulasi mata grayscale (hitam/putih). CHROMINANCE adalah informasi warna. –Hue (warna) = warna yang ditangkap mata (frekuensi) –Saturation = color strength (vividness) / intensitas warna. –Cb = komponen U dan Cr = komponen V pada sistem YUV

26 MULTIMEDIA 6.Continuity of Motion. Mata manusia melihat gambar sebagai suatu gerakan kontinyu jika gambar-gambar tersebut kecepatannya lebih besar dari 15 frame/det. Untuk video motion biasanya 30 frame/detik, sedangkan movies biasanya 24 frame/detik. 7.Flicker. Untuk menghindari terjadinya flicker diperlukan kecepatan minimal melakukan refresh 50 cycles/s.

27 MULTIMEDIA Transmisi Sistem broadcast menggunakan channel yang sama untuk mentransmisikan gambar berwarna maupun hitam putih. Untuk gambar berwarna sinyal video dibagi menjadi 2 sinyal, 1 untuk luminance dan 2 untuk chrominance. Sehingga sinyal Y, Cb, Cr harus ditransmisikan bersama-sama (composite video signal)

28 MULTIMEDIA RGB -> YUV Dalam sistem PAL, digunakan parameter U (Cb) dan V (Cr) Konversi –Y = R G B (luminance) –U = (B – Y) (chrominance) atau U = – R – G B –V = (R – Y) (chrominance) atau V = R – G – B Inversi –: R = Y V –: G = Y – U – V –: B = Y U

29 MULTIMEDIA RGB -> YIQ Dalam sistem NTSC, digunakan parameter I, singkatan dari in-phase (Cb) dan Q, singkatan dari quadrature (Cr) Konversi –Y = R G B –I = 0.74 (R – Y) – 0.27 (B – Y) –Q = 0.48 (R – Y) (B – Y) atau –I = R – G – B –Q = R – G B Inversi –R = Y I Q –G = Y – I – Q –B = Y – I Q

30 MULTIMEDIA RGB-SECAM Color Converter Konversi –: Y = R G B –: Db = – R – G B –: Dr = – R G – B Inversi –: R = Y – Dr –: G = Y – Db Dr –: B = Y Db

31 MULTIMEDIA CCIR-601/625 (Eropa) - jumlah garis 625 (aktif 576) - jumlah frame per detik 25 - jumlah pixel per garis 720 CCIR-601/525 (USA) - jumlah garis 525 (aktif 480) - jumlah frame per detik 30 - jumlah pixel per garis 720  total pixel per detik =  bit rate = 165,888,000 bit/s  bandwidth total = 216 Mbit/s DIGITAL VIDEO FORMAT

32 MULTIMEDIA CCIR-601  untuk kualitas broadcats DIGITAL VIDEO FORMAT

33 MULTIMEDIA SIF (Source Input Format) Eropa: 360 pixel/garis, 288 garis per gambar, 25 gambar perdetik USA : 360 pixel/garis, 240 garis per gambar, 30 gambar per detik Scanning : progressive Pola sampling 4:2:0 CCIR-601SIF DIGITAL VIDEO FORMAT

34 MULTIMEDIA CIF (Common Intermediate Format) Eropa/USA: 360 pixel/garis, 288 garis per frame, 30 frameperdetik Scanning : progressive Pola sampling 4:2:0 QSIF, QCIF untuk aplikasi video over mobile networks, video telephony  kurangi rate  Eropa : 15, 10 dan 7,5 frame/s  USA 12,5 dan 8,3 frame/s Resolusi spatial dikurangi setengahnya untuk tiap arah  Quarter-SIF (QSIF) dan Quarter-CIF (QCIF) Sub-QCIF 128 pixel x 96 pixel, 5 frame/sec, 4:2:0  ukuran image standar paling kecil DIGITAL VIDEO FORMAT

35 MULTIMEDIA

36 Digital Video Compression CCIR-601 untuk broadcast tv. MPEG-4 untuk video online MPEG-2 untuk DVD dan SVCD MPEG-1 untuk VCD

37 MULTIMEDIA Software for editing digital video Apple QuickTime Adobe Premiere Strata Videoshop Video Action Pro TrueSpace 3D Ulead Video Editor

38 MULTIMEDIA Teknik Elektro Unibra Software Video Digital Player QuickTime, Windows Media Player, ZoomPlayer, DivXPro, RealOne Player, Xing Mpeg Player, PowerDVD

39 MULTIMEDIA Format File Video asf Advanced Systems Formatasf asx Microsoft ASF Redirector Fileasx avi Audio Video Interleave Fileavi mov Apple QuickTime Movie mov movie QuickTime Movie Nomovie mp4 MPEG-4 Video File mp4 mpe MPEG Movie File mpe mpeg Moving Picture Experts Group Video Filempeg mpg Moving Picture Experts Group Filempg qt Apple QuickTime Movieqt rm Real Media rm

40 MULTIMEDIA 3g23g2 3GPP Multimedia File 3gp3gp 3GPP Multimedia File 3gp23gp2 3GPP Multimedia File 3gpp3gpp 3GPP Multimedia File 3mm3mm 3D Movie Maker Movie avsavs Application Visualization System Format byubyu Brigham Young University Movie dirdir Macromedia Director Movie dvdv Digital Video File dvr-msdvr-ms Microsoft Digital Video Recording dxrdxrProtected Macromedia Director Movie FlaFla Macromedia Flash Animation FlcFlc FLIC Animation FliFli FLIC Animation FlvFlv Flash Video FlxFlx FLIC Animation GlGl GRASP Animation GraspGrasp GRASP Animation IfoIfo DVD-Video Disc Information IvfIvf Intel Video Format ivsivsInternet Streaming Video

41 MULTIMEDIA.lsf.lsf Streaming Media Format.lsx.lsx Streaming Media Shortcut.m1v.m1v MPEG-1 Video File.m4e.m4e MPEG-4 Video File.m4u.m4u MPEG-4 Playlist.mkv.mkv Matroska Audio/Video File.moov.moov Apple QuickTime Movie.mpv2.mpv2 MPEG-2 Video Stream.mvc.mvc Movie Collector Catalog.nvc.nvc NeroVision Express Project.omf.omf Open Media Framework.prx.prx Windows Media Profile.mpeg.mpeg Moving Picture Experts Group Video File.qtch.qtch QuickTime Cache File.rmvb.rmvb RealVideo Variable Bit Rate.rp.rp RealPix Clip.rts.rts RealPlayer Streaming Media

42 MULTIMEDIA Tugas Membuat paper tentang format file digital (audio/image/video), judul berbeda untuk setiap mhs Sistematika: –Sekilas Sejarah, Perkembangan & Pencipta –Kajian Teknis: Diagram Blok, Prinsip Kerja, Teknik Kompresi, dll –Aplikasi: Penerapan atau penggunaan format file tersebut –Tools utk editing dan Player –Daftar Pustaka/Referensi, Sertakan Contoh File Format: halaman A4, format sesuai aturan Deadline: 1 bulan

43 MULTIMEDIA KOMPRESI DATA

44 MULTIMEDIA Introduction to JPEG Joint Photographic Experts Group (JPEG) –ISO standard (1992) –widely used (.jpeg,.jpe,.jpg; C/R: 10~20) The family of JPEGs –lossless JPEG: prediction-based compression –lossy JPEG: DCT-based compression –M-JPEG: motion JPEG –JPEG2000: discrete wavelet transform; new!

45 MULTIMEDIA Teknik Elektro Unibraw JPEG compression guidelines –Brightness vs color sensitivity RGB => YUV/YIQ chroma subsampling (4:2:0) –Spatial correlation among nearby pixels slice an image into 8x8 blocks (bad for text) –Remove redundancy in frequency domain discrete cosine transform (DCT) coarse quantization for high freq coefficients

46 MULTIMEDIA Teknik Elektro Unibraw Kompresi JPEG 1.Konversi RGB -> YUV dan subsample U,V 2.Membagi YUV menjadi blok 8x8 pixel 3.Mengkompresi setiap blok dalam 4 proses: –DCT=Discrete Cosine Transform: memisahkan frekuensi. Low frequency values to top left corner –quantise (divide all values): small values ==> 0 zig-zag scan of blocks: get most significant values first –run-length encoding: remove zeros from list –Huffman coding: values => short symbols

47 MULTIMEDIA Teknik Elektro Unibraw Blok Diagram JPEG Fig. 2(a) JPEG Encoder Block Diagram Fig. 2(b) JPEG Decoder Block Diagram

48 MULTIMEDIA Teknik Elektro Unibraw Block Transforms

49 MULTIMEDIA Teknik Elektro Unibraw DCT Block Based Coding Dlm praktek, DCT diaplikasikan ke blok-blok pixel dari citra Ukuran blok tipikal 8 x 8 atau 16 x 16 Koefisien-koefisien dari blok kemudian dikuantisasi dan dikodekan secara terpisah Memungkinkan kuantisasi secara variabel utk mengeksploitir variasi dari frequency content dari citra Citra terdiri dari daerah-daerah (region) dg karakteristik frekuensi berbeda Krnnya, utk mendpkan energy compaction yg baik – aplikasikan DCT ke region-region terpisah Kita tdk tahu region-region secara pasti, krnnya gunakan blok-blok sederhana

50 MULTIMEDIA Teknik Elektro Unibraw DCT Block Codec

51 MULTIMEDIA Teknik Elektro Unibraw Pemilihan Ukuran Blok Pemilihan ukuran blok penting Terlalu besar – mencakup lebih dari satu region dg karakteristik frekuensi berbeda Terlalu kecil – kompresi kurang 8 x 8 atau 16 x 16 kompromi yg umum digunakan

52 MULTIMEDIA Teknik Elektro Unibraw Contoh DCT Blok citra 8 x 8: Koefisien DCT:

53 MULTIMEDIA Teknik Elektro Unibraw Contoh Transform Encoding: Lossy

54 MULTIMEDIA Teknik Elektro Unibraw Thresholding dan Quantization Koef-koef DCT pd tiap-tiap blok di-threshold Hanya yg di atas threshold dipertahankan Lainnya pengaruhnya kecil Koefisien yg ada dikuantisasi Kuantisasi bervariasi dg frekuensi Frekuensi tinggi tdk begitu penting – kuantisasi kasar

55 MULTIMEDIA Teknik Elektro Unibraw Quantization Matrix Thresholding dan quantization dilakukan dg menggunakan quantization matrix Tiap koefisien dibagi dg elemen QM (T(k,l)) dan dibulatkan: Element T(k,l) adalah integer Merepresentasikan ukuran step kuantisasi

56 MULTIMEDIA Teknik Elektro Unibraw Contoh Kuantisasi

57 MULTIMEDIA Teknik Elektro Unibraw Contoh Hasil Rekonstruksi dari Transformasi

58 MULTIMEDIA The JPEG Compression JPEG compression example Entropy Coder 2-D DCT Quantization

59 MULTIMEDIA Teknik Elektro Unibraw Huffman Coding Panjang nolKategori AmplitudoPanjang kodeKode Word End of Block (EOB)


Download ppt "MULTIMEDIA Sistem Informasi UNRIYO Materi 4 DISAIN MULTIMEDIA DASAR REPRESENTASI DATA MULTIMEDIA: VIDEO DAN KOMPRESI."

Presentasi serupa


Iklan oleh Google