MEDIA REPRESENTASI : VIDEO

Media Representation

• Text

• Image

• Audio

• Video

• Animation

Sistem Informasi UNRIYO

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

How we get digital video frames?

• synthesis (usually by computer program)

• sampling (an analog video signal)

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 komponenComposite 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.

Tabel Warna

0

Indeks Warna

1

Monochrome,

1 bpp

0

Indeks Warna

5

Greyscale, 8

bpp

127

153

191

255

0

Indeks Warna

5

Custom

Colour, 8 bpp

127

153

191

255

0

Merah Hijau

5

RGB Colour, 24 bpp

127

153

191

255

Biru

0

5

127

153

191

255

0

5

127

153

191

255

• 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

Additive Color RGB

Cyan

Magenta

Yellow

White

Red

Green

Blue

Hue-Saturation-Brightnes

A. Saturation B. Hue C. Brightness D. All hues

Video representation

• Video is a sequence of images

– displayed at a certain rate

Sinyal Video Digital

Time

Index

1

Time

Index

L

N x M pixel /

frame

N x M x L x B bits video file

B bit/pixel

OBJEK: VIDEO

Ada beberapa macam Video yang dapat digunakan sebagaiObyek link dalam aplikasi multimedia• 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

Live Video Feed

• Menyediakan Obyek-Obyek Link Multimedia yangmenarik dan realtime.

• Saluran Televisi atau Live Camera feed menjadiObyek sebuah Link

• Jika kita mengajarkan sebuah subyek yangmemerlukan materi dari Event yang tengahberlangsung, maka software multimedia dapatmembantu kita dengan klik ke CNN, saluran berita 24jam meringkas berita 24 jam setiap 30 menit.

• Webcam memungkinkan kita melihat Video Feed dariSeluruh Dunia

Video Disc

• Ada 2 format videodisc yang paling banyak diproduksi yaitu:

• CAV : menyimpan hingga 54000 stillframe atau setara dengan 50 stillframe atau setara dengan 30 m3nit motion video dengan stereo soundtrack

• CLV: dapat menyimpan hingga 1 jam video pada setiap sisi disc, yang berarti dua kali kemampuan CAV

• Karena Videodisk meiliki random access sangat cepat dan hanya menempati sedikit saja sumberdaya komputer multimedia, maka di abad duapuluh video disk menjadi salahsatu sarana terpopuler untuk menyediakan berbagai aplikasi multimedia.

Videotape

• Ada beberapa Format dari Viedotape: VHS, 88 mm, Hi 8 mm, VHS-C, Super VHS dan Betacam.

• VHS merupakan format yang paling banyak di pasaran.

• Betacam merupakan format untuk broadcast, yang mempunyai kualitas tertinggi dari Videotape

• Keterbatasan Videotape:• Bersifat Linier: Informasi tersimpan dalam gulungan untuk

mengakses kita harus menunggu

• Kebanyakan Videotape Player tidak dikontrol lewat komputer

Digital Video

• Merupakan medium penyimpan video yang paling menjanjikan. Pasar konsumen terbesar Digital Video mempunyai 2 format yaitu : MiniDV dab Digital8

• MiniDV sering disebut DV video format digital yang paling populer di pasar saat ini. Ukuran pitanya kecil, hanya sekitar 2,5 inchi menyimpan 60 menit standar play (SP) dan 90 menit long play (LP)

• Digital8 menggunakan DV Codec sama mini DV ataupun DV Cam, hanya saja berbeda dalam ukuran pitanya. Camcorder Digital8 dapat merekam pada pita 8mm dan Hi-8mm dengan kualitasnya sama dengan miniDV

DVD & Hypervideo

• DVD (Digital Versatile Disc/Digital Video Disc): Menggunakan MPEG-2 untuk memadatkan sebuah film panjang menjadi cakram 4,7 inchi berdiameter 12 cm). Film akan tampak sangat bagus dengan suround sound dan full color

• Hypervideo: melakukan timing munculnya obyek-obyek multimedia untuk mensinskronkan dengan video.

• Standar Video ada beberapa standar yang dipakai sekarang:• NTSC (National Television Standar Committee) dikembangkan tahun 1950

yang mendifinisikan standar video sampai 525 gambar garis horisontal setiap 1/30 detik.

• PAL (Phase Alternate Line): standar yang digunakan negara eropa dan negara lainnya, merupakan metode terintegrasi penambahan warna sinyal televisi hitam putih yang mengandung 625 garis pada sebuah frame rate (25 Frame Per Second) masing-masing membutuhkan 1/50 detik untuk menggambar 50 HZ

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.

• 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

VIDEO KAMERA

• Video kamera menggunakan 2 teknik :

– Interlace

– progressive

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

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.

Mode Interlacing dan Consecutive

• Mode Progressive/Consecutive (non interlacing)

• Mode Interlacing

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

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

Representasi Visual

• Tujuan utamanya adalah agar orang yang melihat merasa berada di scene (lokasi) atauikut berpartisipasi dalam kejadian yang ditampilkan.

• Suatu gambar harus dapat menyampaikaninformasi spatial dan temporal dari suatuscene.

• Spatial dimensi 2D (lebar x tinggi)

• Temporal dimensi waktu

Representasi Visual

1. Vertical Detail dan Viewing Distance. – Aspek rasio adalah perbandingan lebar dan

tinggi, yaitu 4:3. Tinggi gambar digunakan untukmenentukan jarak pandang dengan menghitungrasio viewing distance (D) dengan tinggi gambar(H) -> D:H.

– Setiap detail image pada video ditampilkandalam pixel-pixel.

2. Horizontal Detail dan Picture Width. Lebar gambar pada TV konvensional = 4/3 x tinggi gambar.

3. Total Detail ContentResolusi vertikal = jumlah elemen pada tinggi gambar Resolusi horizontal = jumlah elemen pada lebar gambar x aspek rasio. Total pixel = pixel horizontal x pixel vertikal.

Karakteristik Spasial

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).

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

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 flickerdiperlukan kecepatan minimal melakukan refresh 50 cycles/s.

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)

RGB -> YUV

• Dalam sistem PAL, digunakan parameter U (Cb) dan V (Cr)

• Konversi– Y = 0.299 R + 0.587 G + 0.114 B (luminance)

– U = 0.492 (B – Y) (chrominance) atau• U = – 0.148 R – 0.289 G + 0.437 B

– V = 0.877 (R – Y) (chrominance) atau• V = 0.615 R – 0.515 G – 0.100 B

• Inversi– : R = Y + 1.14 V

– : G = Y – 0.394 U – 0.581 V

– : B = Y + 2.032 U

RED

GREEN

BLUE

RGB to

Y C1 C2

Lumi-

nance

Chromi-

nance 1

Chromi-

nance 2

RGB -> YIQ

• Dalam sistem NTSC, digunakan parameter I, singkatan dari in-phase (Cb) dan Q, singkatan dari quadrature (Cr)

• Konversi

– Y = 0.299 R + 0.587 G + 0.114 B

– I = 0.74 (R – Y) – 0.27 (B – Y)

– Q = 0.48 (R – Y) + 0.41 (B – Y)

• atau

– I = 0.596 R – 0.274 G – 0.322 B

– Q = 0.211 R – 0.523 G + 0.311 B

• Inversi

– R = Y + 0.956 I + 0.621 Q

– G = Y – 0.272 I – 0.649 Q

– B = Y – 1.106 I + 1.703 Q

RGB-SECAM Color Converter

• Konversi

– : Y = 0.299 R + 0.587 G + 0.114 B

– : Db = – 0.450 R – 0.833 G + 1.333 B

– : Dr = – 1.333 R + 1.116 G – 0.217 B

• Inversi

– : R = Y – 0.526 Dr

– : G = Y – 0.129 Db + 0.268 Dr

– : B = Y + 0.665 Db

• 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 = 10.368.000 bit rate = 165,888,000 bit/s

bandwidth total = 216 Mbit/s

DIGITAL VIDEO FORMAT

• CCIR-601 untuk kualitas broadcats

DIGITAL VIDEO FORMAT

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-601 SIF

DIGITAL VIDEO FORMAT

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

Digital Video Compression

• CCIR-601 untuk broadcast tv.

• MPEG-4 untuk video online

• MPEG-2 untuk DVD dan SVCD

• MPEG-1 untuk VCD

• Software for editing digital video

• Apple QuickTime

• Adobe Premiere

• Strata Videoshop

• Video Action Pro

• TrueSpace 3D

• Ulead Video Editor

Software Video Digital Player

• QuickTime,

• Windows Media Player,

• ZoomPlayer,

• DivXPro,

• RealOne Player,

• Xing Mpeg Player,

• PowerDVD

Format File Video

• asf Advanced Systems Format

• asx Microsoft ASF Redirector File

• avi Audio Video Interleave File

• mov Apple QuickTime Movie

• movie QuickTime Movie No

• mp4 MPEG-4 Video File

• mpe MPEG Movie File

• mpeg Moving Picture Experts Group Video File

• mpg Moving Picture Experts Group File

• qt Apple QuickTime Movie

• rm Real Media

3g2 3GPP Multimedia File3gp 3GPP Multimedia File3gp2 3GPP Multimedia File3gpp 3GPP Multimedia File3mm 3D Movie Maker Movieavs Application Visualization System

Formatbyu Brigham Young University Moviedir Macromedia Director Moviedv Digital Video Filedvr-ms Microsoft Digital Video

RecordingdxrProtected Macromedia Director

Movie

Fla Macromedia Flash AnimationFlc FLIC AnimationFli FLIC AnimationFlv Flash VideoFlx FLIC AnimationGl GRASP AnimationGrasp GRASP AnimationIfo DVD-Video Disc InformationIvf Intel Video FormativsInternet Streaming Video

.lsf Streaming Media Format

.lsx Streaming Media Shortcut

.m1v MPEG-1 Video File

.m4e MPEG-4 Video File

.m4u MPEG-4 Playlist

.mkv Matroska Audio/Video File

.moov Apple QuickTime Movie

.mpv2 MPEG-2 Video Stream

.mvc Movie Collector Catalog

.nvc NeroVision Express Project

.omf Open Media Framework

.prx Windows Media Profile

.mpeg Moving Picture Experts Group Video File

.qtch QuickTime Cache File

.rmvb RealVideo Variable Bit Rate

.rp RealPix Clip

.rts RealPlayer Streaming Media

Tugas

• Membuat makalah tentang format file digital (audio/image/video). Misalnya JPEG, MP3, MKV, dll.

• 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

• Deadline: 2 minggu