Konsep dasar video

Konsep dasar video

Digital video adalah jenis sistem video recording yang bekerja menggunakan sistem digital dibandingkan dengan analog dalam hal representasi videonya. Biasanya digital video direkam dalam tape, kemudian didistribusikan melalui optical disc, misalnya VCD dan DVD. Salah satu alat yang dapat digunakan untuk menghasilkan video digital adalah camcorder, yang digunakan untuk merekam gambar-gambar video dan audio, sehingga sebuah camcorder akan terdiri dari camera dan recorder.

Sebuah video terdiri dari beberapa element yang dapat diuraikan sebagai berikut:

1. Frame Rate
Ketika serangkaian gambar mati yang bersambung dimainkan dengan cepat dan dilihat oleh mata manusia, maka gambar-gambar tersebut akan terlihat seperti sebuah pergerakan yang halus. Jumlah gambar yang terlihat setiap detik disebut dengan frame rate. Diperlukan frame rate minimal sebesar 10 fps (frame per second) untuk menghasilkan pergerakan gambar yang halus. Film-film yang dilihat di gedung bioskop adalah film yang diproyeksikan dengan frame rate sebesar 24 fps, sedangkan video yang dilihat pada televisi memiliki frame rate sebesar 30 fps (tepatnya 29.97 fps). Frame rate digunakan sebagai format standar NTSC, PAL dan SECAM yang berlaku pada negara-negara didunia.

2. Aspect Ratio
Pixel aspect ratio menjelaskan tentang ratio atau perbandingan antara lebar dengan tinggi dari sebuah Pixel dalam sebuah gambar. Frame aspect ratio menggambarkan perbandingan lebar dengan tinggi pada dimensi frame dari sebuah gambar. Sebagai contoh, D1 NTSC memiliki pixel aspect ratio 0.9 (0.9 lebar dari 1 unit tinggi) dan memiliki pula pixel aspect ratio 4:3 (4 unit lebar dari 3 unit tinggi). Beberapa format video menggunakan frame aspect ratio yang sama tetapi memakai pixel aspect ratio yang berbeda. Sebagai contoh, beberapa format NTSC digital menghasilkan sebuah 4:3 frame aspect ratio dengan square pixel (1.0 pixel aspect ratio) dan dengan resolusi 640 x 480. sedangkan D1 NTSC menghasilkan frame aspect ratio yang sama yaitu 4:3 tetapi menggunakan rectangular pixel (0.9 pixel aspect ratio) dengan resolusi 720 x 486. Pixel yang dihasilkan oleh format D1 akan selalu bersifat rectangular atau bidang persegi, akan berorientasi vertikal dalam format NTSC dan akan berorientasi horisontal dalam format PAL. Jika menampilkan rectangular pixel dalam sebuah monitor square pixel tanpa alterasi maka gambar yang bergerak akan berubah bentuk atau mengalami distorsi. Contohnya lingkaran akan berubah menjadi oval. Tetapi bagaimanapun juga apabila ditampilkan pada monitor broadcast, gambar gerak akan ditampilkan secara benar.

3. Resolusi Spasial dan Frame Size

Lebar dan tinggi frame video disebut dengan frame size, yang menggunakan satuan piksel, misalnya video dengan ukuran frame 640×480 piksel. Dalam dunia video digital, frame size disebut juga dengan resolusi. Semakin tinggi resolusi gambar maka semakin besar pula informasi yang dimuat, berarti akan semakin besar pula kebutuhan memory untuk membaca informasi tersebut. Misalnya untuk format PAL D1/DV berukuran 720×576 piksel, format NTSC DV 720×480 piksel dan format PAL VCD/VHS (MPEG-1) berukuran 352×288 piksel sedangkan format NTSC VCD berukuran 320×240 piksel.

4. Level Bit

Dalam dunia komputer, satuan bit merupakan unit terkecil dalam penyimpanan informasi. Level bit atau Bit depth menyatakan jumlah atau banyaknya bit yang disimpan untuk mendeskripsikan warna suatu piksel. Sebuah gambar yang memiliki 8 bit per piksel dapat menampilkan 256 warna, sedangkan gambar dengan 24 bit dapat menampilkan warna sebanyak 16 juta warna. Komputer (PC) menggunakan 24 bit RGB sedang sinyal video menggunakan standar 16 bit YUV sehingga memiliki jangkauan warna yang terbatas. Untuk itu perlu berhati-hati apabila membuat video untuk ditayangkan di TV, karena tampilan warna di layar monitor PC berbeda dengan tampilan di layar TV. Penentuan bit depth ini tergantung pada sudut pemisah antara gambar yang diterima oleh kedua mata. Sebagai contoh, pada layar datar, persepsi kedalaman suatu benda berdasarkan subyek benda yang tampak.

5. Laju Bit

Laju bit disebut juga dengan nama laju data. Laju bit menentukan jumlah data yang ditampilkan saat video dimainkan. Laju data ini dinyatakan dalam satuan bps (bit per second). Laju data berkaitan erat dengan pemakaian dan pemilihan codec (metode kompresi video). Beberapa codec menghendaki laju data tertentu, misalnya MPEG-2 yang digunakan dalam format DVD dapat menggunakan laju bit maksimum 9800 kbps atau 9,8 Mbps, sedangkan format VCD hanya mampu menggunakan laju bit 1,15 Mbps.

6. Format Video
Sama halnya dengan file suara dan gambar, teknik kompresi dari video menghasilkan banyak format file video bermunculan. Berikut adalah formati file video yang lazim digunakan:

ASF (Advanced System Format)

1. Dibuat oleh Microsoft sebagai standar audio/video streaming format
2. Bagian dari Windows Media framework
3. Format ini tidak menspesifikasikan bagaimana video atau audio harus di encode, tetapi sebagai gantinya menspesifikasikan struktur video/audio stream. Berarti ASF dapat diencode dengan codec apapun.
4. Dapat memainkan audio/video dari streaming media server, HTTP server, maupun lokal.
5. Beberapa contoh format ASF lain adalah WMA dan WMV dari Microsoft.
6. Dapat berisi metadata seperti layaknya ID3 pada MP3
7. ASF memiliki MIME “type application/vnd.ms-asf” atau “video/x-ms-asf”.
8. Software : Windows Media Player

AVI ( Audio Video Interleaved )
diperkenalkan oleh Microsoft pada tahun 1992 sebagai bagian dari teknologi Video for Windows miliknya. File AVI menyimpan data audio dan video pada struktur interleaved. File ini hanya berupa kontainer- dan data audio video dapat dikompres menggunakan berbagai codec. Kualitas dan kapasitas tergantung pada codec dan secara khusus codec yang digunakan adalah MPEG, Divx atau WMV.

MOV (Quick Time)
adalah teknologi multimedia sekaligus format file yang dikembangkan oleh Apple Computer dan pertama sekali diprkenalkan pada tahun 1991. file Quicktime adalah kontainer multimedia yang terbentuk atas satu atau lebih track seperti audio, video, teks atau efek digital. Masing-masing track mengandung media track, baik itu media stream yang telah di encode atau pointer-pointer pada file eksternal. codec yang digunakan untuk compress dan decompress data di Quicktime diantaranya MP3, JPEG, Divx, Cinepak, Sorensen dan bahkan MPEG-2 dan MPEG-4. Oleh sebeb itu, quicktime lebih cocok digunakan untuk aplikasi internet dibandingkan AVI.
OGM ( Ogg Media File )
Adalah format kontainer untuk audio, video dan subtitle. Sebagaimana AVI, format ini juga mendukung multiple audio track, bahkan dengan format yang berbeda (seperti MP3 dan WAV). OGM juga memungkinkan integrasi audio Ogg Vorbis. Codec video yang sering digunakan dalam files OGM adalah Xvid. Untuk membuka file OGM di windows diperlukan paket software yang disebut Ogg Vorbis Direct Filter dan dapat diperoleh di www.tobias.everwicked.com

Matroska
Format video favorit saya ini adalah format multimedia gratis (open source format). Format ini, dengan ekstensi file dari '. Mkv', didasarkan pada EBML (Extensible Binary Meta Language), yang memungkinkan perubahan harus dilakukan dengan mudah jika perlu, tanpa melanggar mendukung file lama. Inilah sebabnya mengapa dikatakan bahwa "Matroska dirancang dengan masa depan dalam pikiran".

Matroska bukanlah video codec seperti yang sering berpikir untuk menjadi, tetapi sebuah wadah, atau sebuah amplop yang dapat menampung banyak codec yang berbeda pada waktu yang sama. Sesuai namanya (Rusia boneka berbentuk telur yang terkandung dalam satu sama lain) Matroska dapat berisi video (DivX, Xvid, RV9, dll), suara (MP3, MP2, Ogg, AC3, AAC, DTS, PCM), serta sub judul (SRT, ASS, SSA, USF, dll) di file yang sama. Tujuan pengembangan Matroska adalah untuk memberikan yang fleksibel dan lintas-platform alternatif ke AVI, ASF, MP4, MPG, MOV, dan RM. Fitur utamanya termasuk cepat mencari, pemulihan kesalahan tinggi, modularly diperpanjang, dipilih subjudul dan audio stream, bab entri, menu, dan streamable melalui internet. An example of a Matroska file is a complete video file that includes a video stream and an audio stream, as well as subtitles and a menu system.
Contoh sebuah file Matroska file video yang lengkap yang meliputi aliran video dan audio streaming, serta sub judul dan sistem menu. Ketika saya senang banget mendownload film dalam format ini, karena file ini menampilkan gambar film kualitas dvd yang besarnya 4 GB hanya dengan ukuran 500 MB saja.

3GP (3GPP format file)
Adalah sebuah multimedia container format yang ditetapkan oleh Third Generation Partnership Project (3GPP) untuk 3G UMTS jasa multimedia. It is used on 3G mobile phones but can also be played on some 2G and 4G phones. Yang digunakan di 3G ponsel, tetapi juga dapat dimainkan pada beberapa 2G dan 4G telepon.

Flash Video
Adalah sebuah wadah format file yang digunakan untuk mengirim video melalui Internet menggunakan Adobe Flash Player (awalnya diproduksi oleh Macromedia) versi 6-10. Konten video flash juga mungkin tertanam di dalam SWF file. Ada dua format file video yang berbeda didefinisikan oleh Adobe Systems dan didukung dalam Adobe Flash Player: FLV dan F4V. Audio dan video FLV data dalam diencode dalam cara yang sama ketika mereka berada dalam file SWF. Yang terakhir format file F4V didasarkan pada basis ISO format file media dan didukung dimulai dengan Flash Player 9 Update 3.

3G2 (3GPP2 format file)
Adalah wadah multimedia format yang ditetapkan oleh 3GPP2 untuk 3G CDMA2000 jasa multimedia. Hal ini sangat mirip dengan format 3GP, tapi memiliki beberapa ekstensi dan keterbatasan dibandingkan dengan 3GP.

VOB (Video Object)
adalah sebuah format kontainer di DVD-Video media. VOB dapat berisi video, audio, subtitle dan menu isi multiplexing bersama-sama ke dalam bentuk sungai. VOB didasarkan pada aliran program MPEG format, tetapi dengan keterbatasan dan spesifikasi tambahan di sungai swasta. Program MPEG sungai yang memiliki ketentuan-ketentuan non-data standar (seperti yang digunakan dalam file VOB) dalam bentuk jadi swasta yang disebut stream. File VOB yang sangat ketat bagian dari program MPEG standar sungai. Sementara semua file VOB program MPEG stream, tidak semua aliran program MPEG sesuai dengan definisi untuk sebuah file VOB.

SWF
Pada awalnya berdiri untuk "Format Web Kecil" kemudian berubah menjadi "Shockwave Flash" oleh Macromedia, kemudian kembali berubah kembali ke Small Web Format ketika perusahaan memilih untuk memiliki frase "Shockwave" hanya merujuk kepada Direktur, diucapkan swiff atau "swoof" adalah sebagian terbuka repositori untuk multimedia dan terutama untuk vector graphics, berasal dari FutureWave Software dan telah datang di bawah kendali Adobe. Dimaksudkan untuk menjadi cukup kecil untuk dipublikasikan di web, SWF file dapat berisi animasi atau applet dari berbagai tingkat interaktivitas dan fungsi.
SWF saat ini berfungsi sebagai format yang dominan untuk menampilkan "animasi" vektor grafik di web, jauh melebihi penggunaan W3C standar terbuka SVG, yang telah bertemu dengan masalah-masalah di atas implementasi bersaing. Mungkin juga digunakan untuk program-program, biasanya permainan, menggunakan Actionscript.


7. Codec Video (Compression Decompression)

3ivx
Bukan merupakan format file, tetapi hanya sebuah codec ( seperti Divx, WMV dan Xvid ) yang dikembangkan oleh 3ivx Technologies (www.3ivx.com ). Teknologi intinya dioptimasi untuk arsitektur prosesor yang beraneka ragam, termasuk platform yang menyertainya. 3ivx memungkinkan untuk pembuatan stream data MPEG-4 dan MP4 dan dapat juga digunakan untuk membuat steam audio AAC.

Dengan menggunakan 3ivx dapat menyimpan lebih dari dua jam film sekualitas DVD kedalam CD tunggal, atau men-stream kualitas video sekualitas DVD melalui modem kabel atau modem DSL. Untuk membuka file 3ivx, dibutuhkan plug-in untuk Quicktime, untuk video for windows dan untuk Directshow atau 3ivx Decoder.

Divx
Edisi Divx pertama (3.11 dan sebelumnya) merupakan versi hack dari codecvideo MPEG4 buatan Microsoft. Jeroma Rota pengembang Divx, mendirikan Divx Networks dan membuat Divx 4, versi terbaru dari codec untuk menghindari masalah hak cipta dengan Microsoft. Divx pada saat pembuatan versi 5.2.1 adalah merupakan codec MPEG-4 layer 2. Dikenal dengan tingkat kompresi yang tinggi, sehingga sangat memungkin menggunakan codectersebut untuk menggandakan film DVD. Satu film DVD umumnya berukuran 5 GB sampai 6 GB, dan Divx mampu mengkompresi hingga menjadi 700 MB, dengan penurunan kualitas yang sangat minim. Dengan demikian film tersebut dapat tertampung dalam sekeping CD. Sejumlah peranti ripping DVD menggunakan codecDivx.

Untuk memutar file Divx, dibutuhkan plug-in Divx untuk player software. Versi Divx gratisan termasuk playernya tersedia di www.divx.com dan ini termasuk juga plug-in untuk video editing software. Pendeknya jenis codec ini terkenal dengan ukuran filenya yang kecil karena menggunakan MPEG4 Part 2 compression. Seperti tertulis diatas versi pertamanya yaitu versi 3.11 diberi nama “DivX DivX bersifat closed source sedangkan untuk versi open sourcenya adalah XviD yang mampu berjalan juga di Linux. Bagi yang suka download film dari internet kayak saya pasti familier dengan jenis file ini. he he he


MPEG (Motion Picture Expert Group)

1. Merupakan file terkompresi lossy.
2. MPEG-1 untuk format VCD dengan audio berformat MP3.
3. MPEG-1 terdiri dari beberapa bagian:
4. Synchronization and multiplexing of video and audio.
5. Compression codec for non-interlaced video signals.
6. Compression codec for perceptual coding of audio signals.

• MP1 or MPEG-1 Part 3 Layer 1 (MPEG-1 Audio Layer 1)
• MP2 or MPEG-1 Part 3 Layer 2 (MPEG-1 Audio Layer 2)
• MP3 or MPEG-1 Part 3 Layer 3 (MPEG-1 Audio Layer 3)

format turunan MPEG

1. MPEG-1 beresoluasi 352×240.
2. MPEG-1 hanya mensupport progressive scan video.
3. MPEG-2 digunakan untuk broadcast, siaran untuk direct-satelit dan cable tv.
4. MPEG-2 support interlaced format.
5. MPEG-2 digunakan dalam/pada HDTV dan DVD video disc.
6. MPEG-4 digunakan untuk streaming, CD distribution, videophone dan broadcast television.
7. MPEG-4 mendukung digital rights management.

RealVideo dan RealMedia
Adalah codec video yang dikembangkan oleh RealNetworks pada tahun 1997. Berbeda dengan codec video lainnya, RealVideo telah dioptimasi untuk streaming video melalui jaringan IP. Menggunakan PNA Protocol atau Real Time Streaming Protocol. Biasanya berpasangan dengan RealAudio yang dikemas dalam RealMedia. RealNetworks juga menyediakan player yang disebut RealPlayer untuk audio dan video.

Windows Media Video (WMV)
adalah bagian dari sistem Windows Media buatan Microsoft. Adalah sebuah codec untuk mengencode film dan mentransform slide show yang berisi format bitmap kedalam video terkompres. WMV sebenarnya adalah versi proprietary dari MPEG-4. Video Stream sering dikombinasikan dengan Audio Stream dalam format WMA, dengan video WMV yang dikemas kedalam kontainer AVI atau ASF.

Sumber :

http://www.wikipedia.com/
http://digilib.petra.ac.id
http://pdfdatabase.com/index.php?q=teknik+teknik+kompresi+suara+video+audio
http://lecturer.ukdw.ac.id/anton/download/multimedia4.pdf