REPRESENTASI DATA MULTIMEDIA

dokumen-dokumen yang mirip
PROGRAM STUDI S1 SISTEM KOMPUTER UNIVERSITAS DIPONEGORO. Oky Dwi Nurhayati, ST, MT.

KOMPRESI DAN TEKS. By Aullya Rachmawati,

>>> Kompresi Data dan Teks <<<

Semester Ganjil 2012/2013 Program Studi Multimedia - Politeknik Negeri Media Kreatif KOMPRESI DAN TEKS

KOMPRESI DAN TEKS. = 4800 karakter. 8 x 8 Kebutuhan tempat penyimpanan per halaman = byte = byte = Kbyte

Kompresi. Definisi Kompresi

Bab 6. Kompresi Data dan Teks. Pokok Bahasan : Tujuan Belajar : Sekilas Kompresi Data

KOMPRESI DATA DAN TEKS. By : Nurul Adhayanti

KOMPRESI DAN TEKS M U L T I M E D I A KOMPRESI DATA

KOMPRESI DAN TEKS. Pemrograman Multimedia KOMPRESI DATA. Diktat Kuliah

~ By : Aprilia Sulistyohati, S.Kom ~

REPRESENTASI DATA MULTIMEDIA

TEKNIK KOMPRESI LOSSLESS TEXT

KOMPRESI DATA. Multimedia Jurusan Teknik Informatika. Riki Ruli S -

KONSEP. Tujuan Kompresi:

PROGRAM STUDI S1 SISTEM KOMPUTER UNIVERSITAS DIPONEGORO MULTIMEDIA. Kompresi. Oky Dwi Nurhayati, ST, MT

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA LAB SHEET KOMUNIKASI DATA

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA LAB SHEET (KOMUNIKASI DATA)

CEG4B3. Randy E. Saputra, ST. MT.

MULTIMEDIA. Kompresi Audio / Video S1 SISTEM KOMPUTER. Semester Gasal 2009/20 UNIVERSITAS DIPONEGORO PROGRAM STUDI

Kompresi Audio dan Video Irawan Afrianto

Kompresi. Pengertian dan Jenis-Jenis Kompresi

KOMPRESI AUDIO & VIDEO

BAB 2 Tinjauan Teoritis

Kompresi Audio / Video. Week 11

SUARA. Suara merupakan sinyal analog. Jenis Suara dalam Multimedia:

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

~ By : Aprilia Sulistyohati, S.Kom ~

KOMPRESI AUDIO DAN VIDEO

TEKNIK KOMPRESI LOSSLESS

KOMPRESI STRING MENGGUNAKAN ALGORITMA LZW DAN HUFFMAN

TEKNOLOGI KOMPRESI AUDIO DENGAN ADVANCED AUDIO CODING (AAC) Tasri Ponta Dosen Jurusan Teknik Elektronika Fakultas Teknik Universitas Negeri Makassar

Algoritma Huffman dan Kompresi Data

BAB II LANDASAN TEORI. Kompresi data atau pemampatan data adalah suatu proses pengubahan

KOMPRESI AUDIO/VIDEO

Bab 8. Kompresi Audio/Video. Pokok Bahasan : Tujuan Belajar : Definisi Kompresi Audio/Video

REPRESENTASI DATA AUDIO dan VIDEO

KOMPRESI AUDIO/VIDEO M U L T I M E D I A. Metode Kompresi Audio - Metode Transformasi

KOMPRESI FILE CITRA BITMAP MENGGUNAKAN ALGORITMA RLE DAN LZ78. Iwan Fitrianto Rahmad 1, Helmi Kurniawan 2 ABSTRACT

Contoh kebutuhan data selama 1 detik pada layar resolusi 640 x 480 : 640 x 480 = 4800 karakter 8 x 8

KOMPRESI AUDIO/VIDEO

KOMPRESI AUDIO/VIDEO

BAB 2 LANDASAN TEORI

A Sanserif A Agyptian A DEKORATIF

BAB III METODE KOMPRESI HUFFMAN DAN DYNAMIC MARKOV COMPRESSION. Kompresi ialah proses pengubahan sekumpulan data menjadi suatu bentuk kode

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

PEMAMPATAN CITRA (IMA

Penerapan Pohon Biner Huffman Pada Kompresi Citra

1. Pendahuluan. 1.1 Latar Belakang Masalah

Kata kunci: pohon biner, metode Huffman, metode Kanonik Huffman, encoding, decoding.

Penerapan Pengkodean Huffman dalam Pemampatan Data

Penerapan Algoritma Huffman dalam Kompresi Gambar Digital

KOMPRESI CITRA. lain. Proses mengubah citra ke bentuk digital bisa dilakukan dengan beberapa perangkat,

Teknik Kompresi Citra Menggunakan Metode Huffman

DIGITAL IMAGE CODING. Go green Aldi Burhan H Chandra Mula Fitradi Mardiyah

PROTOTIPE KOMPRESI LOSSLESS AUDIO CODEC MENGGUNAKAN ENTROPY ENCODING

Oleh : Page 1

BAB 2 LANDASAN TEORI

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

Pemampatan Data dengan Kode Huffman pada Perangkat Lunak WinZip

BAB 1 PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

Kompresi Data dengan Kode Huffman dan Variasinya

Teknologi Multimedia. Suara dan Audio

1. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Masalah

Perbandingan Algoritma Kompresi Terhadap Objek Citra Menggunakan JAVA

BAB 2 LANDASAN TEORI

BAB 1 PENDAHULUAN Latar Belakang

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

SISTEM ANALISA PERBANDINGAN UKURAN HASIL KOMPRESI WINZIP DENGAN 7-ZIP MENGGUNAKAN METODE TEMPLATE MATCHING

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

RINGKASAN MATERI MULTIMEDIA

DATA COMPRESSION CODING USING STATIC AND DYNAMIC METHOD OF SHANNON-FANO ALGORITHM

ANALISA DAN PERBANDINGAN ALGORITMA RUN LENGTH ENCODING DAN ALGORITMA LZW ( LEMPEL ZIV WECH ) DALAM PEMAMPATAN TEKS

PEMAMPATAN DATA DIGITAL MENGGUNAKAN METODA RUN-LENGTH

BAB 2 LANDASAN TEORI

BAB II DASAR TEORI. 2.1 Pendahuluan

Kompresi Citra Irawan Afrianto Sistem Multimedia 2007/2008

IMPLEMENTASI ALGORITMA ARITHMETIC CODING PADA KOMPRESI FILE AUDIO VIA FTP (FILE TRANSFER PROTOCOL)

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

DAFTAR ISI. ABSTRACT ii KATA PENGANTAR iii DAFTAR ISI...iv DAFTAR GAMBAR.vii DAFTAR TABEL...ix DAFTAR SINGKATAN...x

BAB I PENDAHULUAN. Dalam dunia modern sekarang ini kebanyakan aktivitas manusia selalu

IMPLEMENTASI DAN ANALISIS KINERJA ALGORITMA ARIHTMETIC CODING DAN SHANNON-FANO PADA KOMPRESI CITRA BMP

BAB II TEORI DASAR PENGOLAHAN CITRA DIGITAL. foto, bersifat analog berupa sinyal sinyal video seperti gambar pada monitor

STMIK GI MDP. Program Studi Teknik Informatika Skripsi Sarjana Komputer Semester Ganjil Tahun 2010/2011

SUARA DAN AUDIO. Suara berhubungan erat dengan rasa mendengar.

TUGAS AKHIR IMPLEMENTASI ALGORITMA METODE HUFFMAN PADA KOMPRESI CITRA

Image Compression. Tujuan Kompresi Image. Teknik kompresi yang diharapkan. Image Compression. Kompresi untuk apa?

SUARA DAN AUDIO SUARA (SOUND)

MKB3383 -TEKNIK PENGOLAHAN CITRA. Kompresi Citra. Muhammad Zidny Naf an, M.Kom. Genap, 2016/2017

MULTIMEDIA system. Roni Andarsyah, ST., M.Kom Lecture Series

Kompresi Citra dan Video. Muhtadin, ST. MT.

IMPLEMENTASI ALGORITMA RUN LENGTH, HALF BYTE DAN HUFFMAN UNTUK KOMPRESI FILE

APLIKASI KOMPRESI TEKS SMS PADA MOBILE DEVICE DENGAN MENGGUNAKAN ALGORITMA HUFFMAN KANONIK

Kompresi Data dengan Algoritma Huffman dan Perbandingannya dengan Algoritma LZW dan DMC

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

PENGANTAR KOMPRESI DATA

Team project 2017 Dony Pratidana S. Hum Bima Agus Setyawan S. IIP

Transkripsi:

REPRESENTASI DATA MULTIMEDIA A. Kompresi Data Teks Kompresi berarti memampatkan/mengecilkan ukuran Kompresi data adalah proses mengkodekan informasi menggunakan bit atau informationbearing unit yang lain yang lebih rendah daripada representasi data yang tidak terkodekan dengan suatu sistem enkoding tertentu. Contoh kompresi sederhana yang biasa kita lakukan misalnya adalah menyingkat kata-kata yang sering digunakan tapi sudah memiliki konvensi umum. Misalnya: kata yang dikompres menjadi kata yg. Pengiriman data hasil kompresi dapat dilakukan jika pihak pengirim yang melakukan kompresi dan pihak penerima memiliki aturan yang sama dalam hal kompresi data. Pihak pengirim harus menggunakan algoritma kompresi data yang sudah baku dan pihak penerima juga menggunakan teknik dekompresi data yang sama dengan pengirim sehingga data yang diterima dapat dibaca/di-dekode kembali dengan benar. Kompresi data menjadi sangat penting karena memperkecil kebutuhan penyimpanan data, mempercepat pengiriman data, memperkecil kebutuhan bandwidth. Teknik kompresi bisa dilakukan terhadap data teks/biner, gambar (JPEG, PNG, TIFF), audio (MP3, AAC, RMA, WMA), dan video (MPEG, H261, H263). Contoh kebutuhan data selama 1 detik pada layar resolusi 640 x 480: Data Teks o 1 karakter = 2 bytes (termasuk karakter ASCII Extended) o Setiap karakter ditampilkan dalam 8x8 pixels o Jumlah karakter yang dapat ditampilkan per halaman = 640 x 480 = 4800 karakter 8 x 8 Kebutuhan tempat penyimpanan per halaman = 4.800 2 byte = 9.600 byte = 9.375 Kbyte Data Grafik Vektor o 1 still image membutuhkan 500 baris o Setiap 1 baris direpresentasikan dalam posisi horisontal, vertikal, dan field atribut sebesar 8- bit o Sumbu Horizontal direpresentasikan dengan log2 640 = 10 bits o Sumbu Vertical direpresentasikan dengan log2 480 = 9 bits o Bits per line = 9bits + 10bits + 8bits = 27bits o Storage required per screen page = 500 27 = 1687,5 byte = 1,65 Kbyte Color Display o Jenis : 256, 4.096, 16.384, 65.536, 16.777.216 warna o Masing-masing warna pixel memakan tempat 1 byte Pertemuan 4 & 5. Jeje, SKOM Page 1

o Misal 640 x 480 x 256 warna x 1 byte = 307.200 byte = 300 Kbyte Kebutuhan tempat penyimpanan untuk media kontinyu untuk 1 detik playback: Sinyal audio tidak terkompres dengan kualitas suara telepon dengan sample 8 khz dan dikuantisasi 8 bit per sample, pada bandwidth 64 Kbits/s, membutuhkan storage: Sinyal audio CD disample 44,1 khz, dikuantisasi 16 bits per sample, Storage = 44,1 khz x 16 bits = 705,6 x 103 bits = 88.200 bytes untuk menyimpan 1 detik playback Kebutuhan sistem PAL standar o 625 baris dan 25 frame/detik o 3 bytes/pixel (luminance, red chrom, blue chrom) o Luminance Y menggunakan sample rate 13,5 MHz o Chrominance (R-Y dan B-Y) menggunakan sample rate 6.75 MHz o Jika menggunakan 8 bit/sample, maka Jenis Kompresi Data Berdasarkan Mode Penerimaan Data oleh Manusia - Dialoque Mode: yaitu proses penerimaan data dimana pengirim dan penerima seakan berdialog (real time), seperti pada contoh video conference. o Dimana kompresi data harus berada dalam batas penglihatan dan pendengaran manusia. Waktu tunda (delay) tidak boleh lebih dari 150 ms, dimana 50 ms untuk proses kompresi dan dekompresi, 100 ms mentransmisikan data dalam jaringan. - Retrieval Mode: yaitu proses penerimaan data tidak dilakukan secara real time o Dapat dilakukan fast forward dan fast rewind di client o Dapat dilakukan random access terhadap data dan dapat bersifat interaktif Jenis Kompresi Data Berdasarkan Output Lossy Compression o Teknik kompresi dimana data hasil dekompresi tidak sama dengan data sebelum kompresi namun sudah cukup untuk digunakan. Contoh: Mp3, streaming media, JPEG, MPEG, dan WMA. o Kelebihan: ukuran file lebih kecil dibanding loseless namun masih tetap memenuhi syarat untuk digunakan. Pertemuan 4 & 5. Jeje, SKOM Page 2

o Biasanya teknik ini membuang bagian-bagian data yang sebenarnya tidak begitu berguna, tidak begitu dirasakan, tidak begitu dilihat oleh manusia sehingga manusia masih beranggapan bahwa data tersebut masih bisa digunakan walaupun sudah dikompresi. o Misal terdapat image asli berukuran 12,249 bytes, kemudian dilakukan kompresi dengan JPEG kualitas 30 dan berukuran 1,869 bytes berarti image tersebut 85% lebih kecil dan ratio kompresi 15%. Loseless o Teknik kompresi dimana data hasil kompresi dapat didekompres lagi dan hasilnya tepat sama seperti data sebelum proses kompresi. Contoh aplikasi: ZIP, RAR, GZIP, 7-Zip. o Teknik ini digunakan jika dibutuhkan data setelah dikompresi harus dapat diekstrak/dekompres lagi tepat sama. Contoh pada data teks, data program/biner, beberapa image seperti GIF dan PNG. o Kadangkala ada data-data yang setelah dikompresi dengan teknik ini ukurannya menjadi lebih besar atau sama. Kriteria Algoritma dan Aplikasi Kompresi Data - Kualitas data hasil enkoding: ukuran lebih kecil, data tidak rusak untuk kompresi lossy. - Kecepatan, ratio, dan efisiensi proses kompresi dan dekompresi - Ketepatan proses dekompresi data: data hasil dekompresi tetap sama dengan data sebelum dikompres (kompresi loseless) Klasifikasi Teknik Kompresi Entropy Encoding - Bersifat loseless - Tekniknya tidak berdasarkan media dengan spesifikasi dan karakteristik tertentu namun berdasarkan urutan data. - Statistical encoding, tidak memperhatikan semantik data. - Mis: Run-length coding, Huffman coding, Arithmetic coding Source Coding - Bersifat lossy - Berkaitan dengan data semantik (arti data) dan media. - Mis: Prediction (DPCM, DM), Transformation (FFT, DCT), Layered Coding (Bit position, subsampling, sub-band coding), Vector quantization Hybrid Coding - Gabungan antara lossy + loseless - mis: JPEG, MPEG, H.261, DVI Contoh-contoh Teknik Kompresi Teks Run-Length-Encoding (RLE) Pertemuan 4 & 5. Jeje, SKOM Page 3

- Kompresi data teks dilakukan jika ada beberapa huruf yang sama yang ditampilkan berturutturut: Mis: Data: ABCCCCCCCCDEFGGGG = 17 karakter RLE tipe 1 (min. 4 huruf sama) : ABC!8DEFG!4 = 11 karakter - RLE ada yang menggunakan suatu karakter yang tidak digunakan dalam teks tersebut seperti misalnya! untuk menandai. - Kelemahan? Jika ada karakter angka, mana tanda mulai dan akhir? Misal data : ABCCCCCCCCDEFGGGG = 17 karakter RLE tipe 2: -2AB8C-3DEF4G = 13 karakter Misal data : AB12CCCCDEEEF = 13 karakter RLE tipe 2: -4AB124CD3EF = 12 karakter - RLE ada yang menggunakan flag bilangan negatif untuk menandai batas sebanyak jumlah karakter tersebut. - Berguna untuk data yang banyak memiliki kesamaan, misal teks ataupun grafik seperti icon atau gambar garis-garis yang banyak memiliki kesamaan pola. - Best case: untuk RLE tipe 2 adalah ketika terdapat 127 karakter yang sama sehingga akan dikompres menjadi 2 byte saja. - Worst case: untuk RLE tipe 2 adalah ketika terdapat 127 karakter yang berbeda semua, maka akan terdapat 1 byte tambahan sebagai tanda jumlah karakter yang tidak sama tersebut. - Menggunakan teknik loseless - Contoh untuk data image: Static Huffman Coding - Frekuensi karakter dari string yang akan dikompres dianalisa terlebih dahulu. Selanjutnya dibuat pohon huffman yang merupakan pohon biner dengan root awal yang diberi nilai 0 (sebelah kiri) atau 1 (sebelah kanan), sedangkan selanjutnya untuk dahan kiri selalu diberi nilai 1(kiri) - 0(kanan) dan di dahan kanan diberi nilai 0(kiri) - 1(kanan) - A bottom-up approach = frekuensi terkecil dikerjakan terlebih dahulu dan diletakkan ke dalam leaf(daun). - Kemudian leaf-leaf akan dikombinasikan dan dijumlahkan probabilitasnya menjadi root diatasnya. Pertemuan 4 & 5. Jeje, SKOM Page 4

Mis: MAMA SAYA A = 4 -> 4/8 = 0.5 M = 2 -> 2/8 = 0.25 S = 1 -> 1/8 = 0.125 Y = 1 -> 1/8 = 0.125 Total = 8 karakter Huffman Tree: Sehingga w(a) = 1, w(m) = 00, w(s) = 010, dan w(y) = 011 Contoh lain: Jika terdapat p(a) = 0.16, p(b) = 0.51, p(c) = 0.09, p(d) = 0.13, dan p(e) = 0.11, buatlah Huffman Tree-nya dan weight masing-masing karakter! Shannon-Fano Algorithm Dikembangkan oleh Shannon (Bell Labs) dan Robert Fano (MIT) Contoh : H E L L O Algoritma : 1. Urutkan simbol berdasarkan frekuensi kemunculannya 2. Bagi simbol menjadi 2 bagian secara rekursif, dengan jumlah yang kira-kira sama pada kedua bagian, sampai tiap bagian hanya terdiri dari 1 simbol. Cara yang paling tepat untuk mengimplementasikan adalah dengan membuat binary tree. Pertemuan 4 & 5. Jeje, SKOM Page 5

Adaptive Huffman Coding Metode SHC mengharuskan kita mengetahui terlebih dahulu frekuensi masing-masing karakter sebelum dilakukan proses pengkodean. Metode AHC merupakan pengembangan dari SHC dimana proses penghitungan frekuensi karakter dan pembuatan pohon Huffman dibuat secara dinamis pada saat membaca data. Algoritma Huffman tepat bila dipergunakan pada informasi yang bersifat statis. Sedangkan untuk multimedia application, dimana data yang akan datang belum dapat dipastikan kedatangannya (audio dan video streaming), algoritma Adaptive Huffman dapat dipergunakan. Metode SHC maupun AHC merupakan kompresi yang bersifat loseless. Dibuat oleh David A. Huffman dari MIT tahun 1952 Huffman banyak dijadikan back-end pada algoritma lain, seperti Arithmetic Coding, aplikasi PKZIP, JPEG, dan MP3. Pertemuan 4 & 5. Jeje, SKOM Page 6

DICTIONARY-BASED CODING Algoritma Lempel-Ziv-Welch (LZW) menggunakan teknik adaptif dan berbasiskan kamus Pendahulu LZW adalah LZ77 dan LZ78 yang dikembangkan oleh Jacob Ziv dan Abraham Lempel pada tahun 1977 dan 1978. Terry Welch mengembangkan teknik tersebut pada tahun 1984. LZW banyak dipergunakan pada UNIX, GIF, V.42 untuk modem. Algoritma Kompresi: BEGIN S = next input character; While not EOF { C = next input character; If s + c exists in the diactionary S = s + c Else { Output the code for s; Add string s + c to the dictionary with a new code S = c; } } END Pertemuan 4 & 5. Jeje, SKOM Page 7

Algoritma Dekompresi: BEGIN S = NULL; while not EOF{ K = NEXT INPUT CODE; Entry = dictionary entry for K; Ouput entry; if(s!= NULL) add string s + entry[0] to dictionary with new code S = Entry; } END Contoh Dekompresi Input : 1 2 4 5 2 3 4 6 1 Pertemuan 4 & 5. Jeje, SKOM Page 8

Hasil Dekode: ABABBABCABABBA ARITHMETIC CODING Pada umumnya, algoritma kompresi data didasarkan pada pemilihan cara melakukan penggantian satu atau lebih elemen-elemen yang sama dengan kode tertentu. Berbeda dengan cara tersebut, ArithmeticCoding menggantikan suatu deret simbol input dalam suatu file data dengan sebuah bilangan menggunakan proses aritmatika. Semakin panjang dan semakin kompleks pesan yang dikodekan, semakin banyak bit yang diperlukan untuk proses kompresi dan dekompresi data (Amir, 2004: Comparative Analysis of Arithmetic Coding Computational Complexity), (Bodden, Eric, 2004: 2.00 WIB). Output dari arithmetic coding ini adalah satu angka yang lebih kecil dari 1 dan lebih besar atau sama dengan 0. Angka ini secara unik dapat didekompresikan sehingga menghasilkan deretan simbol yang dipakai untuk menghasilkan angka tersebut (Ian H. Willen, Radford M. Neal dan John G Cleary, 1987: 520 540). Untuk menghasilkan bilangan output tersebut, tiap simbol yang akan dikompresi diberi satu set nilai probabilitas. Contoh pengkodean teks "BILL GATES" dengan pengkodean Aritmatik: Pertemuan 4 & 5. Jeje, SKOM Page 9

Dari contoh diatas bilangan pecahan 0.2572167752, yaitu bilangan yang terakhir diperoleh setelah teks input habis, merupakan kode hasil dari proses kompresi teks BILL GATES. Algoritma penghitungan nilai low dan high adalah : low = 0.0; high = 1.0; while ((c = getc(input))!= EOF) { range = high - low; high = low + range * high_range(c); low = low + range * low_range(c); } Implementasi Arithmetic Coding harus memperhatikan kemampuan encoder dan decoder, yang umumnya mempunyai keterbatasan jumlah mantissa. Hal ini dapat menyebabkan kesalahan atau error apabila suatu Arithmetic Coding mempunyai kode dengan floating point yang sangat panjang (Amir, 2004: Comparative Analysis of Arithmetic Coding Computational Complexity). Sehingga diberikan solusi berupa modifikasi algoritma Arithmetic Coding dengan menggunakan bilangan integer. Modifikasi ini mampu mengatasi keterbatasan pengolahan floating point dalam melakukan kompresi dan dekompresi data. Modifikasi dengan bilang integer juga dipakai karena jumlah bit Pertemuan 4 & 5. Jeje, SKOM Page 10

kodenya lebih sedikit dan mempercepat proses kompresi dan dekompresi data karena perhitungan integer jauh lebih cepat dari perhitungan floating point serta dapat iimplementasikan dalam program. Aplikasi Kompresi ZIP File Format - Ditemukan oleh Phil Katz untuk program PKZIP kemudian dikembangkan untuk WinZip, WinRAR, 7-Zip. - Berekstensi *.zip dan MIME application/zip. - Dapat menggabungkan dan mengkompresi beberapa file sekaligus menggunakan bermacam-macam algoritma, namun paling umum menggunakan Katz s Deflate Algorithm. - Beberapa method Zip: Shrinking : merupakan metode variasi dari LZW Reducing : merupakan metode yang mengkombinasikan metode same byte sequence based dan probability based encoding. Imploding : menggunakan metode byte sequence based dan Shannon-Fano encoding. Deflate : menggunakan LZW Bzip2, dan lain-lain - Aplikasi: WinZip oleh Nico-Mak Computing. RAR File - Ditemukan oleh Eugene Roshal, sehingga RAR merupakan singkatan dari Roshal Archive pada 10 Maret 1972 di Rusia. - Berekstensi.rar dan MIME application/x-rar-compressed - Proses kompresi lebih lambat dari ZIP tapi ukuran file hasil kompresi lebih kecil. - Aplikasi: WinRAR yang mampu menangani RAR dan ZIP, mendukung volume split, enkripsi AES. B. Kompresi Audio Kompresi audio/video adalah salah satu bentuk kompresi data yang bertujuan untuk mengecilkan ukuran file audio/video dengan metode : Lossy _ format : Vorbis, MP3; Loseless _ format : FLAC; pengguna : audio engineer, audiophiles Kompresi dilakukan pada saat pembuatan file audio/video dan pada saat distribusi file audio/video tersebut. Kendala kompresi audio: Perkembangan sound recording yang cepat dan beranekaragam Nilai dari audio sample berubah dengan cepat Pertemuan 4 & 5. Jeje, SKOM Page 11

Losless audio codec tidak mempunyai masalah dalam kualitas suara, penggunaannya dapat difokuskan pada: Kecepatan kompresi dan dekompresi Derajat kompresi Dukungan hardware dan software Lossy audio codec penggunaannya difokuskan pada: Kualitas audio Faktor kompresi Kecepatan kompresi dan dekompresi Inherent latency of algorithm (penting bagi real-time streaming) Dukungan hardware dan software Metode Kompresi Audio - Metode Transformasi o Menggunakan algoritma seperti MDCT (Modified Discreate Cosine Transform) untuk mengkonversikan gelombang bunyi ke dalam sinyal digital agar tetap dapat didengar oleh manusia (20 Hz s/d 20kHz), yaitu menjadi frekuensi 2 s/d 4kHz dan 96 db. - Metode Waktu o Menggunakan LPC (Linier Predictive Coding) yaitu digunakan untuk speech (pidato), dimana LPC akan menyesuaikan sinyal data pada suara manusia, kemudian mengirimkannya ke pendengar. Jadi seperti layaknya komputer yang berbicara dengan bahasa manusia dengan kecepatan 2,4 kbps Teknik kompresi audio dengan format MPEG (Moving Picture Expert Group) - MPEG-1 menggunakan bandwidth 1,5 Mbits/sec untuk audio dan video, dimana 1,2 Mbits/sec digunakan untuk video sedangkan 0,3 Mbits/sec digunakan untuk audio. Nilai 0,3 Mbits/sec ini lebih kecil dibandingkan dengan bandwidth yang dibutuhkan oleh CD Audio yang tidak terkompres sebesar 44100 samples/sec x 16 bits/sample * 2 channel > 1,4 Mbits/sec yang hanya terdiri dari suara saja. - Untuk ratio kompresi 6:1 untuk 16 bit stereo dengan frekuensi 48kHz dan bitrate 256 kbps CBR akan menghasilkan ukuran file terkompresi kira-kira 12.763 KB, sedangkan ukuran file tidak terkompresinya adalah 75.576 KB - MPEG-1 audio mendukung frekuensi dari 8kHz, 11kHz, 12kHz, 16kHz, 22kHz, 24 khz, 32 khz, 44kHz, dan 48 khz. Juga mampu bekerja pada mode mono (single audio channel), dual audio channel, stereo, dan joint-stereo Algoritma MPEG Audio - Menggunakan filter untuk membagi sinyal audio: misalnya pada 48 khz, suara dibagi menjadi 32 subband frekuensi. Pertemuan 4 & 5. Jeje, SKOM Page 12

- Memberikan pembatas pada masing-masing frekuensi yang telah dibagi-bagi, jika tidak akan terjadi intermodulasi (tabrakan frekuensi) - Jika sinyal suara terlalu rendah, maka tidak dilakukan encode pada sinyal suara tersebut - Diberikan bit parity yang digunakan untuk mengecek apakah data tersebut rusak atau tidak (yang mungkin disebabkan oleh gangguan / noise), apabila rusak, maka bit tersebut akan digantikan bit yang jenisnya sama dengan bit terdekatnya. Kompresi Audio MP3 - Asal-usul MP3 dimulai dari penelitian IIS-FHG (Institut Integriette Schaltungen-Fraunhofer Gesellschaft), sebuah lembaga penelitian terapan di Munich, Jerman dalam penelitian coding audio perceptual. - Penelitian tersebut menghasilkan suatu algoritma yang menjadi standard sebagai ISO-MPEG Audio Layer-3 (MP3) Format Header MP3 File MP3 terdiri atas 2 bagian data: - Header : berfungsi sebagai tanda pengenal bagi file MP3 agar dapat dibaca oleh MP3 player yang berukuran 4 byte. Beberapa karakteristik yang dibaca komputer adalah bit ID, bit layer, bit sampling frequency dan bit mode. - Data audio : berisi data file mp3. Pertemuan 4 & 5. Jeje, SKOM Page 13

Teknik kompresi MP3 Beberapa karakteristik dari MP3 memanfaatkan kelemahan pendengaran manusia. 1. Model psikoakustik o Model psikoakustik adalah model yang menggambarkan karakteristik pendengaran manusia. o Salah satu karakteristik pendengaran manusia adalah memiliki batas frekuensi 20 Hz s/d 20 khz, dimana suara yang memiliki frekuensi yang berada di bawah ambang batas ini tidak dapat didengar oleh manusia, sehingga suara seperti itu tidak perlu dikodekan. 2. Auditory masking Manusia tidak mampu mendengarkan suara pada frekuensi tertentu dengan amplitudo tertentu jika pada frekuensi di dekatnya terdapat suara dengan amplitudo yang jauh lebih tinggi.\ 3. Critical band Critical band merupakan daerah frekuensi tertentu dimana pendengaran manusia lebih peka pada frekuensi-frekuensi rendah, sehingga alokasi bit dan alokasi sub-band pada filter critical band lebih banyak dibandingkan frekuensi lebih tinggi. Pertemuan 4 & 5. Jeje, SKOM Page 14

4. Joint stereo Terkadang dual channel stereo mengirimkan informasi yang sama. Dengan menggunakan joint stereo, informasi yang sama ini cukup ditempatkan dalam salah satu channel saja dan ditambah engan informasi tertentu. Dengan teknik ini bitrate dapat diperkecil. Beberapa persyaratan dari suatu encoder/decoder MP3: - Ukuran file terkompresi harus sekecil mungkin - Kualitas suara file yang telah terkompresi haruslah sedekat mungkin dengan file asli yang belum dikompresi - Tingkat kesulitan rendah, sehingga dapat direalisasikan dengan aplikasi yang mudah dibuat dan perangkat keras yang sederhana dengan konsumsi daya yang rendah Pertemuan 4 & 5. Jeje, SKOM Page 15

Filter Bank, adalah kumpulan filter yang berfungsi memfilter masukan pada frekuensi tertentu, sesuai dengan critical band yang telah didefinisikan. Filter yang dipakai adalah gabungan dari filter bank polyphase dan Modified Discrete Cosine Transform (MDCT) Perceptual Model, dapat menggunakan filter bank terpisah atau penggabungan antara perhitungan nilai energi dan filter bank utama. Keluaran model ini adalah nilai masking treshold. Apabila noise berada dibawah masking treshold, maka hasil kompresi tidak akan dapat dibedakan dari sinyal aslinya. Quantization/Coding, merupakan proses kuantisasi setelah sinyal disampling. Proses ini dilakukan oleh power-law quantizer, yang memiliki sifat mengkodekan amplitudo besar dengan ketepatan rendah, dan dimasukkannya proses noise shaping. Setelah itu nilai yang telah dikuantisasi dikodekan menggunakan Huffman Coding. Encoding Bitstream, merupakan tahap terakhir dimana bit-bit hasil pengkodean sampling sinyal disusun menjadi sebuah bitstream. Format File Berkas : ADPCM Ada 2 jenis proses PCM yang digunakan dalam perekaman suara pada penelitian ini: Linear PCM/Uniform PCM dan Adaptive Differential PCM(ADPCM). Pada Adaptive Differential PCM, sample-sampel yang berbeda terlebih dahulu disimpan sementara pada rangkaian sample and hold. Selanjutnya melalui rangkaian analog subtractor dibandingkan antara sample yang tiba terlebih dahulu dengan sample berikutnya. Perbedaan antar sample tadi yang akan dikuantisasi dan dikodekan untuk proses transmisi. Perbedaan dengan Linear PCM adalah bahwa pada Adaptive Differential PCM ini ada proses feedback untuk mendapatkan perbedaan nilai sample. ADPCM. Sederhananya, sample pertama disimpan secara utuh, sedangkan untuk sample-sample berikutnya, yang disimpan adalah selisih dengan sample sebelumnya, yang umumnya tidak terlalu besar. Code Excited Linear Predictor (CELP). CELP merupakan pengembangan lebih lanjut, dengan model analitis yang lebih kompleks untuk menghasilkan rasio kompresi yang lebih besar dan kualitas suara yang lebih baik. Sedikit mirip dengan kompresi lossless, pada CELP selisih antara suara original dengan model analitis juga disimpan dalam bentuk yang terkompresi juga. WAV Berkas audio WAV, atau WAVE, merupakan standard format berkas audio yang digunakan oleh IBM dan Microsoft dalam menyimpan aliran data audio pada PC. Berkas audio WAV Pertemuan 4 & 5. Jeje, SKOM Page 16

menerapkan teknik Linear Pulse Code Modulation (LPCM) dalam merepresentasikan data. LPCM merupakan salah satu jenis PCM yang menggunakan metode lossless dan tanpa kompresi, yaitu metode yang menyimpan seluruh sample audio, sehingga berkas WAV merupakan berkas mentah (sesuai dengan aslinya). Format berkas WAV secara umum menggunakan standard format RIFF seperti ditampilkan pada gambar dibawah ini. Referensi: http://b_lolita.staff.gunadarma.ac.id/downloads / Ferrianto Gozali & Mervyn, ANALISIS PERBANDINGAN KOMPRESI DATA DENGAN TEKNIK ARITHMETIC CODING DAN RUN LENGTH ENCODING, Dosen Jurusan Teknik Elektro-FTI, Universitas Trisakti, JETri, Volume 4, Nomor 1, Agustus 2004, Halaman 37-52, ISSN 1412-0372 Tjatur Kandaga, Analisis Penerapan Kompresi dan Dekompresi Data dengan Menggunakan Metode Statistik dan Kamus, Fakultas Teknologi Informasi, Universitas Kristen Maranatha Jl. Prof. Drg. Suria Sumantri No. 65 Bandung 40164, Jurnal Informatika, Vol. 2, No.2, Desember 2006:81-91 Prima Kristalina, ANALISA TINGKAT INTELIGIBILITAS SUARA PADA LAYANAN INTERACTIVE VOICE RESPONSE DENGAN PEREKAMAN BERBASIS METODE COMPANDING PCM DAN ADPCM, Seminar Nasional Aplikasi Teknologi Informasi 2007 (SNATI 2007) ISSN: 1907-5022 Yogyakarta, 16 Juni 2007 Muhamad Fajrin Rasyid, Kriptografi Audio Dengan Teknik Interferensi Data Non Biner, Program Studi Teknik Informatika ITB, Bandung 40132, email: if14055@students.if.itb.ac.id, Pertemuan 4 & 5. Jeje, SKOM Page 17