audio dan video audio layer 3 [.mp3] • merupakanfile denganlossycompression. • ukurannyayang...
TRANSCRIPT
3/23/2012
1
AUDIO DAN VIDEO
MultimediaJurusan Teknik Informatika
STT – [email protected]
1Riki Ruli S - http://blogriki.wordpress.com
• Fenomena fisik yang dihasilkan oleh getaran benda
• Getaran suatu benda yang berupa sinyal analog
dengan amplitudo yang berubah secara kontinyu
terhadap waktu
• Suara berhubungan erat dengan rasa “mendengar”.
• Suara/bunyi biasanya merambat melalui udara.
Suara/bunyi tidak bisa merambat melalui ruang
hampa.
2Riki Ruli S - http://blogriki.wordpress.com
• Suara dihasilkan oleh getaran suatu benda. Selama bergetar, perbedaan tekanan terjadidiudara sekitarnya.
• Pola osilasi yang terjadi dinamakan sebagai“GELOMBANG”.
• Gelombang mempunyai pola sama yang berulangpada interval tertentu, yang disebutsebagai“PERIODE”.– Contoh suara periodik: instrument musik, nyanyian
burung, dll
– Contoh suara nonperiodik: batuk, percikan ombak, dll
3Riki Ruli S - http://blogriki.wordpress.com
• Suara merupakan wujud dari sebuah bentukgelombang
• Bentuk gelombang tidak sama akan menjadi“noise”
• Pola sama disebut suatu siklus
• Hal ini dikenal sebagai Hz (atauHz) Heinrich Hertz
• Satu siklus = 1 Hz
• Ditulis sebagai kHz atau kiloHertz (1 kHz =1000 Hz)
4Riki Ruli S - http://blogriki.wordpress.com
3/23/2012
2
5Riki Ruli S - http://blogriki.wordpress.com
Karakteristik
6Riki Ruli S - http://blogriki.wordpress.com
• SPEECH: Ucapan/suara Manusia
– Waveform, PCM, CELP, GSM, VOIP
• AUDIO: Musik, Lagu, Soundtrack, Sound
Effect:
– Waveform, CD Audio, MP3, Midi
Format File Audio: wav, cdda, mp3, mid, aiff,
ibk, voc, mod, au, dll
7Riki Ruli S - http://blogriki.wordpress.com Multimedia
• Speech vs. Non-speech sounds
• Komputer :– Speech coding
• Menggunakan komputer untuk
berkomunikasi dengan manusia
– Pengenalan suara dan pemahaman
• pada komputer
– Sintesa Suara
• Dari komputer
3/23/2012
3
Suara berkaitan erat dengan:
1. Frekuensi
–Banyaknyaperiodedalam1 detik
– Satuan: Hertz (Hz) ataucycles per second (cps)
–Panjang gelombang suara (wavelength) dirumuskan= c/f
–Dimana c = kecepatan rambat bunyi
–Dimana f = frekuensi
9Riki Ruli S - http://blogriki.wordpress.com
Contoh:
• Berapakah panjang gelombang untuk
gelombang suara yang memiliki
kecepatan rambat 343 m/s dan frekuensi
20 kHz?
Jawab:
WaveLength= c/f = 343/20 = 17,15 mm.
10Riki Ruli S - http://blogriki.wordpress.com
Berdasarkan frekuensi, suara dibagi
menjadi:
• Infrasound 0Hz –20 Hz
• Pendengaran manusia 20Hz –20 KHz
• Ultrasound 20KHz –1 GHz
• Hypersound 1GHz –10 THz
11Riki Ruli S - http://blogriki.wordpress.com
• Manusia membuat suara dengan frekuensi: 50Hz –10KHz.
– Sinyal suara musik memiliki frekuensi: 20Hz –20Khz.
– Sistem multimedia menggunakan suara yang berada dalam
range pendengaran manusia.
– Suara yang berada pada range pendengaran manusia
sebagai “AUDIO”, dan gelombangnya sebagai “ACCOUSTIC
SIGNALS”.
– Suara diluar range pendengaran manusia dapat dikatakan
sebagai “NOISE”(getaran yang tidak teraturd an tidak
berurutan dalam berbagai frekuensi, tidak dapat didengar
manusia
12Riki Ruli S - http://blogriki.wordpress.com
3/23/2012
4
2. Amplitudo
• Keras lemahnya bunyi atau tinggi rendahnya gelombang.
– Satuan amplitudo adalah decibel (db)
• Bunyi mulai dapat merusak telinga jika tingkat volumenya
lebih besar dari 85 dB dan pada ukuran 130 dB akan mampu
membuat hancur gendang telinga
3. Velocity
• Kecepatan perambatan gelombang bunyi sampai ketelinga
pendengar.
• Satuan yang digunakan: m/s
• Pada udara kering dengan suhu 20 °C (68 °F)m kecepatan
rambat suara sekitar 343 m/s 13Riki Ruli S - http://blogriki.wordpress.com
• Adalah proses mengubah amplitudo gelombang
bunyi kedalam waktu interval tertentu (disebut juga
sampling), sehingga menghasilkan representasi
digital dari suara.
• Sampling rate : beberapa gelombang yang diambil
dalam satu detik.
14Riki Ruli S - http://blogriki.wordpress.com
Proses mengubah digital audio menjadi sinyal analog.
• DAC hanya menerima sinyal digital Pulse Code Modulation (PCM).
• PCM adalah representasi digital dari sinyal analog, dimana gelombang disample secara beraturanberdasarkan interval waktu tertentu, kemudian akandiubah ke biner. Proses pengubahan ke biner disebutQuantisasi.
• PCM ditemukan oleh insinyur dari Inggris, bernamaAlec Revees pada tahun1937.
Contoh DAC adalah: soundcard, CDPlayer, IPod, mp3player
15Riki Ruli S - http://blogriki.wordpress.com 16Riki Ruli S - http://blogriki.wordpress.com
3/23/2012
5
17Riki Ruli S - http://blogriki.wordpress.com
• AAC (Advanced Audio Coding) – Lossy compression
– Sample ratenya antara 8 Hz –96 kHz
– Memiliki 48 channel.
– Kualitas suara baik dengan bit yang rendah(dibawah16 Hz).
• WAVEFORM AUDIO [ .WAV ]– format audio standar Microsoft dan IBM untuk PC.
– Menggunakan coding PCM (Pulse Code Modulation)
– Data tidak terkompres sehingga seluruh sampel audio disimpan semuanya storage.
– Ukurannya yang relatif besar, tidak direkomendasi untuktransmisi pada jaringan
– Maksimal ukuran file WAV adalah 2GB.
18Riki Ruli S - http://blogriki.wordpress.com
• Audio Interchange File Format [.AIF]
– Merupakan format standar Macintosh.
– Software pendukung: Apple QuickTime
• Audio CD [.cda]
– Format untukmendengarkanCD Audio
– CD Audio stereo berkualitas sama dengan
PCM/WAV yang memiliki sampling rate 44100 Hz,
2 Channel (stereo) pada16 bit.
– Durasi= 75 menit dan dynamic range = 95 dB.
19Riki Ruli S - http://blogriki.wordpress.com
Mpeg Audio Layer 3 [.mp3]
• Merupakan file dengan lossy compression.
• Ukurannya yang cukup kecil dibandingkan ukuran audio file yang tidak terkompresi.
• Kompresi dilakukan dengan menghilangkan bagian-bagian bunyi yang kurang berguna bagi pendengaranmanusia.
• Kompresi mp3 dengan kualitas 128 bits 44000 Hz biasanya akan menghasilkan file berukuran 3-4 MB, unsur panjang pendeknya data juga akan berpengaruh.
• Macam-macam bit rate: 32, 40, 48, 56, 64, 80, 96, 112, 128, 160,192, 224, 256 and 320 kbit/s
20Riki Ruli S - http://blogriki.wordpress.com
3/23/2012
6
• Teknologi untuk menangkap, merekam, memproses, mentransmisikan dan menata ulanggambar bergerak.
• Biasanya menggunakan film seluloid, sinyalelektronik, atau media digital.
• Berkaitandengan“penglihatan dan pendengaran”
• Aplikasi video pada multimedia mencakup aplikasi
– Entertainment: broadcast TV, VCR/DVD recording
– Interpersonal: video telephony, video conferencing
– Interactive: windows
21Riki Ruli S - http://blogriki.wordpress.com
• Suatu urutan dari sebuah gambaran-gambaran
yang dipertunjukkan pada suatu tingkat
tertentu.
22Riki Ruli S - http://blogriki.wordpress.com
• Digital video adalah jenis sistem video recording yang bekerja menggunakan sistemdigital dibandingkan dengan analog dalam halrepresentasi videonya.
• Direkam dalam tape, optical disc, misalnyaVCDdan DVD.
• Salah satu alat yang dapat digunakan adalahcamcorder, untuk merekam gambar-gambarvideo dan audio terdiridari camera danrecorder.
23Riki Ruli S - http://blogriki.wordpress.com
• Terdiri dari 3 komponen:
– Lensa: untuk mengatur banyak cahaya, zoom, dan
kecepatan shutter
– Imager : untuk melakukan konversi cahaya ke
sinyal electronic video
– Recorder: untuk menulis sinyal video ke media
penyimpanan (seperti magnetic video tape)
24Riki Ruli S - http://blogriki.wordpress.com
3/23/2012
7
• Line Video Feed
• Videodisc: CAV, CLV
• Videotape: VHS, 88mm, Betacam
• Digital Video
• DVD
• Hyper video
• Standar Video Analog: NTSC, PAL, SECAMdanHDTV
• Standar Video Digital: SIF, CIF, QCIF, QSIF
• Format File Video: AVI, MOV, MPEG, DAT, RM, SW, dll
25Riki Ruli S - http://blogriki.wordpress.com
• 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.
26Riki Ruli S - http://blogriki.wordpress.com
• SECAM (Sequintial Colourand Memory System)
– Digunakan diPerancis, 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 barisaktif) baris
27Riki Ruli S - http://blogriki.wordpress.com 28Riki Ruli S - http://blogriki.wordpress.com
3/23/2012
8
29Riki Ruli S - http://blogriki.wordpress.com 30Riki Ruli S - http://blogriki.wordpress.com
• Tujuannya 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 (lebar x tinggi)
• Temporal dimensi waktu
31Riki Ruli S - http://blogriki.wordpress.com
• Horizontal Detail dan Picture Width. Lebar gambar pada TV konvensional= 4/3 x tinggi gambar.
• Total Detail Content– Resolusivertikal= jumlahelemenpadatinggigambar
– Resolusihorizontal = jumlahelemenpadalebargambarx aspekrasio.
– Total pixel = pixelhorizontal x pixel vertikal.
• Perception of Depth. Dalam pandangan/ penglihatan natural, kedalamangambar tergantung pada sudut pemisah antara gambar yang diterima olehkeduamata. Pada layar flat, persepsi kedalaman suatu benda berdasarkansubject benda yang tampak.
• WarnaGambar berwarna dihasilkan dengan mencampur 3 warna primer RGB (merah, hijau, biru).
• Continuity of Motion. Mata manusia melihat gambar sebagai suatugerakan kontinyu jika gambar-gambar tersebut kecepatannya lebih besardari 15 frame/det. Untuk video motion biasanya 30 frame/detik, sedangkan movies biasanya 24 frame/detik.
• Flicker.Untuk menghindari terjadinya flicker diperlukan kecepatan minimal melakukan refresh 50 cycles/s.
32Riki Ruli S - http://blogriki.wordpress.com
3/23/2012
9
33Riki Ruli S - http://blogriki.wordpress.com
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
34Riki Ruli S - http://blogriki.wordpress.com
• 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)
35Riki Ruli S - http://blogriki.wordpress.com 36Riki Ruli S - http://blogriki.wordpress.com
3/23/2012
10
37Riki Ruli S - http://blogriki.wordpress.com 38Riki Ruli S - http://blogriki.wordpress.com
39Riki Ruli S - http://blogriki.wordpress.com
• Dalam aplikasi multimedia sinyal video harusdiubah ke dalam bentuk digital agar dapatdisimpan dalam memory komputer dan dapatdilakukan pengeditan.
– Sampling rate: mencari nilai resolusi horisontal, vertikal, frame rate untuk disample.
– Quantization: melakukan pengubahan sampling sinyalanalog ke digital.
– Digitalisasi warna video: semakin banyak warna yang diwakilkan, maka semakin baik resolusi warnanya danukuran kapasitasnya juga makin besar
40Riki Ruli S - http://blogriki.wordpress.com
3/23/2012
11
1. Jelaskan tentang Frekuensi, Amplitudo,
Veloticy?
2. Apa yang dimaksud dengan ”sampling”?
3. Jelaskan fungsi kerja dari ADC dan DAC ?
4. Jelaskan yang dimaksud dengan
Digitalization dalam sinyal video ?
5. Jelaskan yang dimaksud dengan Interlaced
dan Progressive Scan
41Riki Ruli S - http://blogriki.wordpress.com