Representasi Video
Video adalah teknologi yang digunakan
untuk menangkap, merekam, memproses,
mentransmisikan dan menata ulang gambar
bergerak.
Biasanya menggunakan Film seluloid,
Sinyal elektronik, atau media degital.
Video Analog :
-U
kuran/jumlah foto terbatas
-Menggunakan roll film, kemungkinan
rusak/gagal lebih besar)
Contoh video analog : Betamax, Video8, Hi8
.
Video Digital :
sistem video recording menggunakan
sistem digital untuk representasi videonya.
Direkam dalam tape, kemudian di
distribusikan melalui optical disc, misalnya
VCD dan DVD.
alat yang digunakan untuk menghasilkan
Pengambilan dan
Selama setiap scan line, output listrik dari
Horizontal Blanking
Interval
Adalah perioda titik
scanning
bergerak dari sisi kanan ke sisi kiri
citra.
it is common to turn off
the sensor so a
Raster / Frame
Sinyal keseluruhan hasil scan gambar
berupa urutan sinyal line yang dipisahkan
oleh
horizontal blanking intervals
.
Kumpulan lines membentuk satu
raster
Cathode ray tube (CRT)
•
Digunakan pada perangkat televisi dan monitor
komputer untuk display citra.
Permukaan dalam CRT dilapisi
fluorescent
phosphors
yang di scanned oleh electron
beam spt proses scanning di kamera.
Ketika beam menyentuh phosphors,
phosphors akan memancarkan cahaya
untuk waktu singkat.
The brightness of the light depends on the
Reproduksi
Selama display citra, sinyal listrik
yang dihasilkan oleh proses scanning
di dalam camera digunakan untuk
memodulasi kekuatan electron beam,
sehingga citra asli yang di captur
Implementasi Praktis
Sinyal listrik yang dikirim dari
kamera ke
display device
berisi informasi tambahan
(
sync information)
untuk
menjamain displaying
scanning sinkron dengan
Frame Rate
Faktor untuk menentukan frame rate dari
motion video.
1.
1.
Frame
Frame
rate harus cukup tinggi untuk deliver
rate harus cukup tinggi untuk deliver
motion smoothly (typical 25 frame per detik).
motion smoothly (typical 25 frame per detik).
Jika tdk terjadi aliasing.
Jika tdk terjadi aliasing.
2.
2.
Frame Rate berbanding lurus degan bandwidth
Frame Rate berbanding lurus degan bandwidth
yang diperlukan untuk mentransmisikan sinyal
yang diperlukan untuk mentransmisikan sinyal
video.
video.
3.
3.
Waktu refresh/redisplay tidak boleh terlalu lama,
Waktu refresh/redisplay tidak boleh terlalu lama,
karena ketika phosphors kena electron beam,
karena ketika phosphors kena electron beam,
akan memancarkan cahaya pada waktu singkat.
akan memancarkan cahaya pada waktu singkat.
•
Jika interval refreshing terlalu besar, display
Jika interval refreshing terlalu besar, display
akan mengalami annoying flicker appearance.
Interlace
Kajian memperlihatkan bahwa display
akan di refresh sedikitnya 50 kali per
detik untuk mencegah flicker.
Jika melebihi 50 frames per detik,
bandwidth transmission yang diperlukan
meningkat.
Masalah ini diatasi dengan teknik display yang
interlace displays
Lebih dari satu
vertical scan
digunakan
untuk mereproduksi satu frame.
Setiap vertical scan disebut
field.
Broadcast television menggunakan
intrerlace 2:1.
2 vertical
scan (fields) untuk satu
complete
frame
.
With a 2:1 interlace,
•
Dengan 25 frames per detik,
field ratenya adalah 50 fields per detik.
•Mata tidak mudah melihat small flicker objects, the 25 per second
repetition rate of any line is not seen as flicker, but rather the entire
picture appears to be refreshed 50 times per second.
Frame rates pada
television broadcasting
25 frames (50 fields) per second rate
digunakan pada television systems (PAL)
negara European, China, and Australia.
30 frames (60 fields) per second rate
digunakan pada television system (NTSC)
of North America and Japan.
The field numbers 50 and 60 were
chosen to match the frequencies of
electricity power distribution networks in
the respective countries to reduce
Aspect Ratio
The ratio of an image’s width to its
height
.
Mempengaruhi efek aesthetic pada
appearance of the picture.
The original motion picture aspect
High-Definition
Television systems
employ wide-screen displays.
Belum distandarisasi yg umum
Ukuran display screen
Ukuran display screen adalah
diagonal measurement.
television set 25 inches
dengan 4:3 aspect ratio
mempunyai display 20
Resolusi dari Citra atau
display
Di
spesifikasikan dengan resolusi
horizontal dan resolusi vertikal.
Resolusi horizontal mengukur capability
untuk menghasilkan
horizontal fine detail
.
In practice, diukur dengan jumlah
maximum white-and-black vertical
alternating lines
yang dapat direproduced
pada
horizontal distance yang
berhubungan dengan raster height.
Lines that can be displayed berbanding
contoh
Sistem mempunyai resolusi horizontal
480 lines dapat mendisplay 240 white
dan 240 black lines bergantian melintasi
jarak horizontal berhubungan dengan
tinggi citra.
If this system has an aspect ratio of 4:3,
Vertical resolution
Menspesifikasikan jumlah
horizontal
scan lines didalam
frame.
The more lines there are, the higher the
vertical resolution.
Broadcast television systems use either
Color Video/Television
All color television systems are based on
the
tristimulus theory of color
reproduction,
which states that any color
can be reproduced by appropriate mixing
of three
primary colors.
The primary colors used in television systems
are red, green, and blue.
With
these three colors, we can reproduce
almost all colors in nature.
As color specification and reproduction are an
Capture color images
color camera splits the incoming light
into red, green, and blue components
using certain optical devices.
These three color components are
focused on the red sensor, green sensor,
and blue sensor respectively, which
Color display
Menggunakan 3 fluorescent phosphors yang
mengemisikan masing2 cahaya RGB ketika
terkena electron beam.
phosphors disusun sehingga
setiap posisi dari
display mempunyai tiga type phosphors
.
The mixing of the lights emitted from these three
phosphors produces a color point.
Tiga electron guns digunakan untuk scan lapisan
phosphor. Masing2 hanya menyentuh 1 type
phosphor.
Intensity setiap gun dikontrol oleh signal electric
dari proses scanning kamera.
composite formats
The three major formats are NTSC,
PAL, and SECAM.
All composite formats use the
luminance / chrominance principle
for their basic structure.
This principle states that the three
primary
colors can be converted into
two parts:
luminance and
luminance and
chrominance
luminance adalah sinyal video
monochrome yang hanya mengontrol
brightness
or luminance of the image.
Chrominance berisi informasi warna
dari citra.
Because the human eye is not very
sensitive to color information, the
bandwidth of these two color
Transmisi sistem
komposit
luminance and chrominance are
combined by a scheme of frequency
multiplexing to transmit them on a
single channel.
The luminance signal is transmitted as a
normal monochrome signal on a
Keuntungan Sistem
composit
A composite system is able to transmit
a color signal on a single channel that
has the same bandwidth as each of the
three red, green, and blue signals.
It also solves the backward
Viewing Ratio
Menentukan Kualitas gambar yang diterima.
viewing ratio adalah perbandingan jarak
antara
viewer dan display, dan image height.
Contoh : for a
display height of 15 inches
and a
viewing distance of 90 inches
, the viewing ratio is 6.
The common television systems are designed for a
viewing ratio between 5 and 6.
With a larger viewing ratio
, the general
picture quality
High-Definition Television
Systems
Television standards saat ini telah ada sejak
30 tahun yll.
The
ultimate performance objectives
of HDTV
systems are
to generate image quality that is
sufficiently high
so that further improvement
would be unnoticeable to the human eye.
The quality level at which this occurs depends on
the viewing ratio: the lower the ratio, the more
stringent the requirements on the system.
HDTV systems are designed for a viewing
Parameters of HDTV
systems
Parameters ini digunakan untuk
menentukan kebutuhan bandwidth dan
storage.
Three regions—Japan, Europe and the
United States—are competing to
establish a world standard for HDTV.
The main differences among them are in
Among these proposals, scanning
parameters are similar.
They all agree on the aspect ratio of
16:9.
The Japanese and American proposals
have 30 frames per second and 1,125
lines per frame.
The European proposal has 25 frames
Bandwidth Requirements
of Analog Video
scanning parameters.
frame rate (
F)
scanning lines per frame ( N),
horizontal resolution (
H)
the fraction of the horizontal scanning
interval devoted to signal
transmission(
C)
Bandwidth
B = F x (cycles per frame)
Cycles per frame =
N x (cycles per
line)
Cycles per line = 0.5 x
A x H/C,
where 0.5 is the ratio of the number of
cycles to the number of lines
distinguishable.
For example
for the PAL system,
A = 4/3, F=25,
H=409, N=625, and C=0.80, so
we
have
B= 5.3 MHz.
For Japan’s HDTV, A= 16/9, F=30,
Analog Video Storage
and Transmission
Perangkat penyimpan video analog adalah
magnetic tapes dan laser discs.
recording devices.
Professional tape
can record at about 500 lines
resolution, whereas consumer-quality VHS tapes
can only record at about 240 lines resolution.
Most tapes can hold 2 to 3 hours’ video.
Laser discs
can store about one hour of
high-quality video. Most are read-only, and
Transmisi video Analog
Ditransmisikan dalam bentuk
gelombang electronic-magnetic
melalui satelite atau kabel tembaga.
Sebelum ditransmisikan dimodulasi
terlebih dahulu.
Bandwidth transmisi minimum equal
REPRESENTATION OF
Proses konversi Analog
ke Digital
The basic parameters to be defined
Sampling Rate
The sampling rate can be derived dari
parameter scanning parameters.
the minimum sampling rate
S can be
calculated as follows:
S= AFHN/C
For example
PAL system,
A = 4/3, F=25, H=409,
N=625, and C=0.80, we
have
S=
10.6 MHz.
Of course, we can calculate the
sampling rate directly from the video
signal bandwidth according to the
Nyquist Theorem: if the analog video
bandwidth is
f MHz, the
sampling
smallest picture
element/
pixel
Each sample represents the smallest
pixellation
If the sampling rate is lower than the
above specification, the horizontal
resolution is not retained: the
maximum number of white-and-black
vertical alternating lines that can be
distinguished is reduced.
Visually, a lower sampling rate causes
an effect called pixellation: distinct
visibility of
pixellation
Tergantung pada viewing ratio.
The larger the viewing ratio, the less
Quantization Levels
the number of quantization levels
required is directly proportional to the
signal amplitude range and inversely
proportional to the quantization step
size.
Contrast ratio
Contrast ratio is defined as the ratio
of luminance between the brightest
and darkest elements of a
scene.
The higher the contrast ratio, the
sharper the image appears. Ambient
lighting on the screen has a severe
effect on the contrast ratio: the
discrimination
capacity /
contrast
sensitivity
Within the 100:1 range, the discrimination
capacity of vision is about 1%.
This means we can detect that two intensities are
different if they differ more than 1%.
Adalah
ratio luminances antara dua
just-distinguishable patches dari similar
luminance.
Untuk menjaga
original image quality
, the
quantization noise, or quantization step,
Based on the vision range of 1 to 100
and a quantization step of 1% of the
luminance value, we need a total of
about 460 quantization steps.
This is calculated in the same way as a
compound interest calculation:
H = L (1+p)
n
where
H represents high end of intensity
level, L is the low end of intensity level,
p is the
step size represented as the
percentage of the current intensity level
n is the number
of quantization steps
To represent 460 levels, nine bits per
sample are required.
Images of current broadcasting
quality television have a typical
contrast ratio of about 10:1 to 20:1.
For this type of image, eight bits per
Areas of gradual luminance change
appear as distinct bands; this effect is
called contouring .
The contouring effect happens when
too few quantization levels are used.
It commonly appears in the dark
regions because the luminance
Color Video Digitization
So far, we have dealt with the digital
representation of monochrome
(luminance component of) video.
For color video represented by three
primary colors, we need to digitize
separately each primary color
component using the same principle of
luminance digitization.
In this case, each pixel is represented by
Masing-masing komponen warna
mempunyai bandwidth yang sama
dari
luminance signal d
an
membutuhkan level kuantitas yang
sama dengan
luminance signal
.
Sehingga
digital color video
di
representasikan dengan
primary
colors memerlukan
three times the
amount of data than that of the
For example,
a PAL video signal has a bandwidth of
5.5 MHz, so we need to sample it at a
rate slightly higher than 11 MHz,
normally at 13.5 MHz. Eight bits per
sample per color components are
When we digitize luminance and chrominance
separately, the chrominance components can be
sampled at half the sampling rate of the
luminance component.
Digital television standards Consultant Committee
of International Radio telecommunication (CCIR)
601 4-2-2 and Society of Motion Picture and
Television Engineers (SMPTE) D- 1 specify
digitizing parameters for PAL and NTSC.
The numbers 4-2-2 indicate that luminance will be
sampled at four times of the subcarrier frequency
and two chrominance components will be sampled
at twice the subcarrier frequency.
Table 2.3 shows digitizing parameters and bit
Representasi sinyal video
Representasi visual ini bertujuan agar orang yang melihat merasa berada di scene (lokasi) atau ikut berpartisipasi dalam kejadian yang ditampilkan. Oleh sebab itu suatu kumpulan gambar
Vetical Detail dan Viewing Distance
Aspek rasio adalah perbandingan lebar dan Tinggi, yaitu 4:3
Tinggi Gambar digunakan untuk menentukan jarak pandang (D)
dengan menghitung rasio viewing distance dengan tinggi gambar (H) … D/H
Setiap detail image pada video di tampilkan dalam pixel-pixel. Total detail isinya adalah :
1.Resolusi vertikal (Jumlah elemen pada tinggi gambar),
2.Resolusi Horizontal (Jumlah element pada lebar gambar dikali aspek rasio).
Digitalitation
Dalam aplikasi multimedia sinyal video harus diubah terlebih dahulu ke dalam bentuk digital agar dapat
disimpan dalam memory komputer dan dapat ddilakukan pengeditan.
Sama seperti digitalization pada audio, pada video juga dilakukan proses sampling rate yaitu dengan cara mencari nilai resolusi horisontal, vertikal, frame rate untuk di
sample.
Aspek Representasi sinyal video
1. Representasi Visual 2. Transmisi
3. Digitalization
Representasi Visual
1. Tujuan utamanya adalah agar orang yang melihat merasa berada di scene (lokasi) atau ikut berpartisipasi dalam kejadian yang ditampilkan.
2. Syarat utamanya gambar harus dapat menyampaikan informasi spatial dan temporal dari suatu scene.
• Transmisi
1. Sistem broadcast menggunakan channel yang sama untuk mentransmisikan gambar berwarna maupun hitam putih.
2. Untuk gambar berwarna sinyal video dibagi menjadi 2 sinyal, 1 untuk luminance dan 2 untuk chrominance. Sehingga masing-masing sinyalharus ditransmisikan
bersama-sama (composite video signal). • Digitalization
1. Dalam aplikasi multimedia sinyal video harus diubah ke dalam bentuk digital agar dapat disimpan dalam memory komputer dan dapat dilakukan pengeditan. 2. Sampling rate: mencari nilai resolusi horisontal, vertikal, frame rate untuk disample.
Format Video
– Betacam: format untuk broadcast dengan kualitas tertinggi. – DV dan miniDV untuk camcorder
• ASF (Advanced System Format)
– Dibuat oleh Microsoft sebagai standar audio/video streaming format – Bagian dari Windows Media framework
– Format ini tidak menspesifikasikan bagaimana video atau audio harus di encode, tetapi sebagai gantinya menspesifikasikan struktur video/audio stream.
MOV (Quick Time) sehingga masing-masing track dapat terdiri dari file-file yang terpisah.
DivX
– Salah satu video codec yang diciptakan oleh DivX Inc.
– Terkenal dengan ukuran filenya yang kecil karena menggunakan MPEG4 Part 2 compression.
– Versi pertamanya yaitu versi 3.11 diberi nama “DivX ”
– DivX bersifat closed source
Windows Media Video (WMV)
– Codec milik Microsoft yang berbasis pada MPEG4 part 2 – Software: Windows Media Player, Mplayer, FFmpeg.
Software Pemutar Video
• QuickTime
• Windows Media Player
• ZoomPlayer
• DivXPro,
Animation
• Animation adalah “illusion of motion” yang dibuat dari image statis yang ditampilkan secara berurutan.
• Pada video atau film, animasi merancu pada teknik dimana setiap frame dalam film dibuat secara terpisah.
Jenis-jenis Animasi
1.
Animasi Cel
= Kata cel berasal dari kata “celluloid” yang merupakan
materi yang digunakan untuk membuat film gambar bergerak pada
tahuntahun awal animasi.
2.
Animasi Frame
=
Animasi frame adalah bentuk animasi paling
sederhana.Contohnya ketika kita membuat gambar-gambar yang
berbedabeda gerakannya pada sebuah tepian buku kemudian kita buka
buku tersebut dengan menggunakan jempol secara cepat maka gambar
akan kelihatan bergerak.
3.
Animasi Sprite
= Pada animasi sprite, gambar digerakkan dengan
latar belakang yang diam.Sprite adalah bagian dari animasi yang
bergerak secara mandiri, seperti misalnya: burung terbang, planet yang
berotasi, bola memantul, ataupun logo yang berputar.
4.
Animasi Path
= Animasi path adalah animasi dari obyek yang
bergerak sepanjang garis kurva yang ditentukan sebagai
5.
Animasi Spline
= Spline adalah representasi
matematis dari kurva. Sehingga gerakan obyek tidak
hanya mengikuti garis lurus melainkan berbentuk kurva.
6.
Animasi Vektor
= Vektor adalah garis yang memiliki
ujung-pangkal, arah, dan panjang.Animasi vektor mirip
dengan animasi sprite, tetapi animasi sprite
menggunakan bitmap sedangkan animasi vektor
menggunakan rumus matematika untuk
menggambarkan sprite-nya.
7.
Animasi Character
= Animasi karakter biasanya
terdapat di film kartun. Semua bagian dalam film kartun
selalu bergerak bersamaan.Software yang biasa
Ada 3 kategori bahasa animasi:
• 1. Linier-list Notations. Semua event dalam animasi
ditulis dengan sebuah awal dan akhir nomor frame dan
sebuah aksi yang akan dilakukan pada suatu koordinat
tertentu.
• 2. General Purpose Language. Dilakukan dengan
menempelkan animasi pada bahasa pemrograman biasa.
Nilai dari variabel pada bahasa pemrograman tersebut
dijadikan sebagai parameter untuk prosedur, untuk
membuat animasi.
Anime
• Animasi buatan Jepang.
• Anime biasanya menggunakan
tokoh-tokoh karakter dan background yang digambar
menggunakan tangan dan sedikit bantuan
komputer.
• Cerita anime biasanya
bermacam-macam jenis (adventure, science fiction,
children, romance, medieval fantasy,
Genre anime:
• Bishojo = 'beautiful girl', digunakan untuk mendeskripsikan anime yang menceritakan tentang karakter gadis cantik yang gagah.
• Bishonen = 'beautiful boy', digunakan untuk mendeskripsikan anime yang menceritakan tentang pemuda tampan dan elegan.
• Ecchi = 'indecent sexuality'. Seperti: humor seks remaja.
• Hentai = 'abnormal', 'perverted', digunakan untuk meracu pada pornografi.
• Josei = 'young woman', Anime yang bercerita tentang wanita muda. Jarang ada, contoh dorama (drama) adalah Oshin,
TEKS, GAMBAR & GRAFIK
TEKS (TEXT)
Jenis-jenis Teks
1. Plain Text (Unformatted Text)
Teks adalah data dalam bentuk karakter.
Teks dalam hal ini adalah kode ASCII (American Standard Code for Information Interchange) dan ASCII extension seperti UNICODE murni. Tiap-tiap karakter direpresentasikan oleh 7 bit “binary digit” (desimal = 0-127).
Contoh plain text adalah pada saat kita mengetik dengan menggunakan notepad (.txt).
2.Formatted Text (Rich Text Format)
Serangkaian karakter format yang telah didefinisikan. Contoh rich text adalah pada saat kita mengetik dengan menggunakan Wordpad (.rtf).
Pada Wordpad plain teks telah diformat sedemikian rupa dengan menggunakan aturan (tag/tanda) tertentu sehingga teks tersebut dapat dibold, italics,
underline, diwarna, diganti font, dan lain-lain. 3. Hypertext
Diperkenalkan oleh Ted Nelson (1965)
Hypertext adalah teks yang memiliki fasilitas linking. Contoh hypertext :
GAMBAR (IMAGE)
Gambar (image) merupakan suatu representasi spatial dari suatu obyek, dalam pandangan 2D atau 3D. Gambar digital merupakan suatu fungsi dengan nilai-nilai yang berupa intensitas cahaya pada tiap-tiap titik pada bidang yang telah diquantisasikan (diambil sampelnya pada interval diskrit).
Format gambar digital memiliki 2 parameter: spatial resolution = pixels X pixels
GRAFIK (GRAPHICS)
Ada 2 jenis grafik:
Raster: dimana setiap pixel didefinisikan secara terpisah.
