AUDIO DAN VIDEO Audio Layer 3 [.mp3] • Merupakanfile denganlossycompression. • Ukurannyayang cukupkecildibandingkanukuranaudio file yang tidakterkompresi. •...

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.


• 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


• 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)


3/23/2012

2


Karakteristik


• 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


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.


Berdasarkan frekuensi, suara dibagi

menjadi:

• Infrasound 0Hz –20 Hz

• Pendengaran manusia 20Hz –20 KHz

• Ultrasound 20KHz –1 GHz

• Hypersound 1GHz –10 THz


• 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


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.


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


• 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.


• 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.


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


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


• Suatu urutan dari sebuah gambaran-gambaran

yang dipertunjukkan pada suatu tingkat

tertentu.


• 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.


• 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)


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


• 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 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


3/23/2012

8


• 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


• 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.


3/23/2012

9


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


• 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)


3/23/2012

10



• 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


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


AUDIO DAN VIDEO Audio Layer 3 [.mp3] • Merupakanfile denganlossycompression. • Ukurannyayang cukupkecildibandingkanukuranaudio file yang tidakterkompresi. •...

Documents