Chapter 8 Kompresi Video

Kompresi video dipengaruh dari data video tersebut dan hardware yang digunakan pada video tersebut

– pada pengambilan gambar– dan pada saat pengiriman data

Kompresi Video

• Algoritma kompresi pada video adalah pada dua sisi yaitu:– Spatial compression (intra-frame)

• Adalah mengkompresi masing-masing gambar pada video tersebut

– Temporal compression (inter-frame)• Mengkompresi jumlah frame video persatuan

waktu.

H.261

• Dibuat oleh CCITT (Consultative Commite for International Telephone and Telegraph) pada tahun 1988-1990

• Dirancang untuk video conferencing, aplikasi video-telephone menggunakan jaringan telephone ISDN

• Kecepatan bit-rate yang dimiliki sebesar p x 64 Kb/sec, dimana p adalah frame rate bernilai 1 sampai 30

H.261

• Susunan frame berurutan seperti pada Gambar diatas, dimana susunan antar frame berurutan, tiap 3 buah intra frame dibatsi satu inter frame

• Tipe frame gambarnya adalah CCIR 601 CIF (352 x 288) dan QCIF (176 x 144) dengan sub samplingnya 4:2:0

• Mempunyai 2 tipe frame yaitu: Intra-frames (I-frames) dan Inter.-frames (P-frames):I-frame digunakan untuk mengakses banyak titik, hal tersebut sama seperti yang digunkan dalam JPEGP-frame menggunkan “pseudo-differences” dari frame yang sebelumnya, dimana antar frame terhubung satu sama lain

Intra Frame Coding pada H.261

Proses Intra frame Coding

Intra Frame Coding pada H.261 (cont…)

• Berdasarkan gambar proses intra fram coding H.261 Macroblok dari gambar yang asli adalah 16 x 16 area pixel pada Yplane. Macroblok biasanya menggunakan 4 Y blok, 1 Cr blok dan 1 Cb blok

• Kuantisasi secara konstan berisi semua Koefesien DCT (Discrete coefficient Transform) seperti pada kuantisasi tabel pada JPEG yang akan di terangkan pada slide selanjutnya

Inter-frame (P-frame) Coding

• Gambar yang sebelumnya disebut dengan gambar acuan, gambar hasil coding disebut dengan gambar tujuan

• Poin-poin yang ditekankan pada proses ini adalah: perbedaan gambar dari hasil encoding1. memerlukan adanya gambar yang akan dicoding dengan gambar

acuan yang bukan gambar asli.2. mereka menggunakan ”Mean Absolute Error” (MAE) untuk mencari

blok yang paling baik. Dapat juga menggunakan ”Mean Sequared Error (MSE) = sum(E*E)/N

H.263• Standar H.263 adalah suatu standar baru untuk meningkatkan

standar sebelumnya yang digunakan untuk video yang memiliki bit rate yang rendah, di adopsi pada bulan maret 1996. Seperti H.261, H.263 mengunakan transformasi coding untuk intra frame dan memprediksi inter frame dari video.

• Keuntungan yang didapat jika menggunakan format video H.263, adalah:

1. Presisi pada pixel menengah dalam montion video2. Tidak ada batasan vektor yang berubah3. Codingnya menggunakan aritmatika bebasis syntax4. Sangat tepat dalam memprediksi dan PB-frames5. Seabagi tambahan baru dari format sebelumnya (H.261) adalah

untuk ukuran frame CIF dan QCIF, selain itu H.263 dapat mendukung SQCIF, 4CIF dan 16 CIF, masing-masing ukuran fame dibahas pada tabel Komponen Pendukung Video Format

Tabel komponen Pendukung Video Format

Video Format

Ukuran Resolusi gambar

Mendukung H.261

Mendukung H.263

Bit-rate (Mbit/s) (jika tidak- dikompresi, 30 fps)

Max bit per picture (BPP max, Kb)

B/W Bewarna

SQCIF 128 X 96 n/a disrankan 3,0 4,4 64

QCIF 176 X 144 disarankan disarankan 6,1 9,1 64

CIF 352 x 288 Optional Optional 24,3 36,5 256

4CIF 704 x 576 n/a Optional 97,3 146,0 512

16CIF 1048 x 1152 n/a Optional 389,3 583,9 1024

Vector QuantizationSourceOutput

Groupinto

vectors

encoder decoder

UnblockFind closestcode-vector

code book index code bookindex

Tablelookup

Tabel Kuantisasi pada JPEGQuantization Table16 11 10 16 24 40 51 61

12 12 14 19 26 58 60 55

14 13 16 24 40 57 69 56

14 17 22 29 51 87 80 62

18 22 37 56 68 109 103 77

24 35 55 64 81 104 113 92

49 64 78 87 103 121 120 101

72 92 95 98 112 100 103 99

Discrete Cosine Transform (DCT)

8 point DCT

Y component samples

58 45 29 27 24 19 17 20

62 52 42 41 38 30 22 18

48 47 49 44 40 36 31 25

59 78 49 32 28 31 31 31

98 138 116 78 39 24 25 27

115 160 143 97 48 27 24 21

99 137 127 84 42 25 24 20

74 95 82 67 40 25 25 19

DCT coefficients

-603 203 11 45 –30 –14 –14 –7

-108 –93 10 49 27 6 8 2

-42 –20 –6 16 17 9 3 3

56 69 7 –25 –10 –5 –2 –2

-33 –21 17 8 3 –4 –5 –3

-16 –14 8 2 –4 –2 1 1

0 –5 –6 –1 2 3 1 1

8 5 –6 –9 0 3 3 2

DCT coefficients

-603 203 11 45 –30 –14 –14 –7

-108 –93 10 49 27 6 8 2

-42 –20 –6 16 17 9 3 3

56 69 7 –25 –10 –5 –2 –2

-33 –21 17 8 3 –4 –5 –3

-16 –14 8 2 –4 –2 1 1

0 –5 –6 –1 2 3 1 1

8 5 –6 –9 0 3 3 2

Quantization Table

16 11 10 16 24 40 51 61

12 12 14 19 26 58 60 55

14 13 16 24 40 57 69 56

14 17 22 29 51 87 80 62

18 22 37 56 68 109 103 77

24 35 55 64 81 104 113 92

49 64 78 87 103 121 120 101

72 92 95 98 112 100 103 99

Quantized DCT coefficients

-38 18 1 –3 –1 0 0 0

-9 –8 1 3 1 0 0 0

-3 –2 0 1 0 0 0 0

4 4 0 –1 0 0 0 0

-2 –1 0 0 0 0 0 0

-1 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0

Software Codecs for Multimedia

• Popular software codecs– MPEG-1– Cinepak– Intel Indeo– Sorenson