Chapter 6 STNDAR STNDAR KOMPRESI PADA GAMBAR Standar

Chapter 6 STÁNDAR - STÁNDAR KOMPRESI PADA GAMBAR Standar kompresi pada gambar adalah suatu standar yang dibuat oleh para peneliti dengan algoritma coding yang berbeda

Teknik kompresi yang mendasar Secara umum terdapat dua teknik kompresi secara mendasar, yaitu: • Lossy compression membuat kapasitas file sebuah gambar menjadi kecil dengan cara menghilangkan beberapa informasi dari sebuah gambar yang asli. Teknik kompresi lossy merubah detail dan warna sebuah file gambar menjadi lebih sederhana dan mempunyai kapasitas file menjadi lebih kecil tanpa terlihat perbedaan mencolok dari pandangan manusia. • Lossless compression, dari sisi yang lain adalah tehnik kompresi yang tidak pernah menghilangan semua informasi dari sebuah file gambar yang asli.

Jenis-jenis Standar Kompresi gambar Dari teknik kompresi yang dasar tersebut para peneliti membuat suatu standar-standar baru dari teknik kompresi, antara lain : GIF, PNG, JPEG dan teknik kompresi yang dibuat pada melinium baru yaitu JPEG 2000

GIF Graphic Interchange Format (GIF, dibaca jiff , tetapi kebanyakan orang menyebutnya dengan giff) yang dibuat oleh Compuserve pada tahun 1987 untuk menyimpan berbagai gambar dengan format bitmap menjadi sebuah file yang mudah untuk diubah pada jaringan koputer. GIF adalah file format graphic yang paling tua pada Web, dan begitu dekatnya file format ini dengan web pada saat itu sehingga para Browser menggunakan format ini. GIF mendukung sampai 8 bit pixel , itu berarti maksimum jumlah warnanya 256 warna (28 = 256 warna), 4 -pass interlacing, transparency dan mengunakan varian dari algoritma kompresi Lempel-Ziv Welch (LZW).

GIF Terdapat dua tipe dari GIF, antara lain: • GIF 87 a: support dengan interlacing dan kapasitas dari beberapa file. Teknik ini dinamakan GIF 87 karena pada tahun 1987 standar ini di temukan di jadikan standar • GIF 87 aadalah kelanjutan dari spesifikasi GIF 87 a dan penambahan pada transparency, pemberian tulisan dan animasi dari text dan grafik. selagi algoritma kompresi LZW yang digunakan oleh GIF adalah satu algoritma general purpose compression yang terbaik, kompresi LZW tidak di rancang untuk grafik yang mempunyai spesifik yang tinggi. Algoritma LZW tidak dapat digunakan dengan baik pada bilevel (hitam dan putih) atau true color images. Algoritma LZW yang digunakan pada GIFs, dimana sudah dipatenkan oleh Unisys. Developer medistribusikan aplikasi yang membuat GIF haus sudah mendapatkan lisensi dari Unisy. Segera setelah Compu. Serve dan Unisy mendapatkan royalti dari aplikasi tersebut munculah standar yang lebih baru dilahirkan yaitu PNG

PNG Portable Network Graphic (PNG, dibaca ping) format di rancang agar menjadi lebih baik dengan format yang terdahulu yaitu GIF dan sudah dilegalkan. PNG di rancang untuk algoritma lossless untuk menyimpan sebuah bitmap image. PNG mempunyai persamaan fitur dengan GIF salah satunya adalah (multiple images), meningkatkan sesuatu contohnya(interlacing , kompresi) dan penambahan fitur-fitur yang terbaru (gamma storage, full alpha channel, true color support, error detection). Medukung untuk Web browser dimana dapat dilakukan plug-ins pada web browser.

PNG (cont. . ) PNG menggunakan Metode kompresi Deflate, digunakan pada popular file archiving utility( pkzip). Deflate adalah kelanjutan versi dari algoritma kompresi Lempel-Ziv. Deflate, sistem kerjanya sama dengan algoritma LZW dan melakukan scanning dengan cara garis horizontal. untuk lebih lanjutnya meningkatkan kompresi, PNG prefilter data gambar menggunakan fungsi prediksi sebelum data gambar dikompresi. PNG menggunakan empat buah fungsi prediksi, dua diantaranya digunakan untuk alamat vertical patterns. Jadi PNG melakukan hal yang sama seperti GIF yaitu pada teknik kompresi horizontal patern, tetapi PNG’s filter selalu menemukan vertical patterns, menghasilkan tambahan pada system kompresi.

PNG (cont. . ) ”Vertikal” image adalah yang paling dekat dengan kapasitas sebuah file gambar dibandingkan “horizontal”, dimana diperlihatkan bahwa PNG’s tidak terlalu terpengaruh oleh ganguan pada vertical. PNG’s compress dithered images lebih baik dibandingkan GIF’s, “dithered” PNG image lebih kecil dibandingkan dengan dithered pada GIF. PNGs’ dapat mengkompresi file 8 -bit lebih bagus 10 -30% dibandingkan GIF’s

GIF VS PNG G 1: 150 bytes G 2: 334 bytes G 3: 514 bytes G 4: 167 bytes G 5: 168 bytes P 1: 119 bytes P 2: 122 bytes P 3: 146 bytes P 4: 117 bytes P 5: 117 bytes G 6: 254 bytes P 6: 294 bytes

JPEG Joint Photograpic Experts (JPEG , dibaca jay-peg, ) di rancang untuk kompresi beberapa full-color atau gray-scale dari suatu gambar yang asli, seperti pemandangan asli di dunia ini. JPEGs bekerja dengan baik pada continous tone images seperi photographs atau semua perkajaan seni yang menginginkan yang nyata; tetapi tidak terlalu bagus pada ketajaman gambar dan seni pewarnaan seperti penulisan, kartun yang sederhana atau gambar yang mengunakan banyak garis. JPEG sudah mendukung untuk 24 -bit color depth atau sama dengan 16, 7 juta warna (2^24 = 16. 777. 216 warna). progressive JPEGs (p-JPEGs) adalah tipe dari beberapa persen lebih kecil dibandingkan baseline JPEGs: tetapi keuntungan dari JPEG dan tipe-tipenya telihat pada langkah-langkahnya sama seperti interlaced GIFs.

JPEG (cont…) JPEG adalah algoritma kompresi secara lossy. JPEG bekerja dengan merubah gambar spasial dan merepresentasikan kedalam pemetaan frekueunsi. Discrete Cosine Transform (DCT) dengan memisahkan antara informasi frekuensi yang rendah dan tinggi dari sebuah gambar. Informasi frekuensi yang tinggi akan diseleksi untuk dihilangkan yang terikat pada penganturan kualitas yang digunakan. Kompresi dengan tingkatan yang lebih baik , tingkatan yang lebih baik dari informasi yang dihilangkan. Waktu Kompresi dan dekompresi dilaksanakan dengan simetris. JPEG Group’s (IJG) decoder lebih ditingkatkan kemampuannya dibandingkan dengan encodernya. .

JPEG 2000 adalah tehnik kompresi image yang paling terbaru. Jpeg 2000 merupakan pengembangan dari Jpeg, yang jumlah bit error yang relatif rendah, ratedistorsi, transmisi dan mempunyai kualitas yang baik dibandingkan dengan Jpeg 2000 menerapkan teknik kompresi lossy dan lossless. Dan penggunan ROI coding (Region of interest coding). JPEG 2000 didesain untuk internet , scanning, digital photograpi, remote sensing , medical imegrey, perpustakaan digital dan Ecommerce.

JPEG 2000 (cont. . ) Sejak tahun 80 -an kita ingat bahwa Internetional Telecomunication Union (ITU) dan International Organization for Standardzation (ISO) telah melakukan kerjasama untuk membuat stadarisasi untuk kompresi grayscale dan pewaranan gambar, yang kita kenal dengan nama JPEG (Joint Photograpic Experts)]. Dengan sejalan perkembangan teknologi multimedia yang sangat cepat yang memerlukan tehnik kompresi dengan performa yang tinggi, maka pada maret 1997 dibuat suatu proyek standar baru tehnik kompresi untuk gambar, yang dikenal dengan nama JPEG 2000. proyek ini membuat sistem pengkodean baru untuk beberapa jenis gambar yang berbeda-beda ( bi-level, grey-level, Colour, Multi component) dengan perbedaan karakteristik (natural Images, scientific, medical, remote sensing, text, dan sebagainya).

JPEG 2000 (cont. . ) • • Keuntungan menggunakan sistem kompresi JPEG 2000 adalah: Dapat melakukan penilaian performa bit–rate rendah sehingga dapat digunakan untuk Network image processing dan Remote sensing. Lossles dan Lossy kompresi: JPEG 2000 dapat melakukan tenik kompresi Lossy dan Lossless tergantung pengunaan dan kapabilitas bandwidth yang digunakan, bisanya tehik lossless digunakan pada medical image yang selalu tidak mentoleransi adanya loss. Transmisi yang progresif dengan akurasi pixel dan resolusi: transmisi yang progresif mengijinkan suatu gambar dapat recontruksi dengan peningkatan pixel yang akurat atau spasial resolusi yang sangat penting untuk banyak apalikasi Region of Interest coding adalah tehnik penkodean baru yang ada pada JPEG 2000 , pengkodingan ini menkodekan dan mentrasmisikan dengan kualitas yang baik dan sedikit distorsi.

JPEG 2000 (cont. . ) • Robustnes to bit-error didesign untuk code stream. aplikasi tersebut sangat penting digunakan pada komunikasi wireless, yang melekukan koreksi kesalahan dan melakukan bantuan apabila terjadi kesalahan dalam decoding • Open architecture: JPEG 2000 dapat digunakan pad semua jenis arsitektur komputer yang digunakan. • Protective image security dapat dilakukan dengan watermaking, labeling, stamping dan encryption. • Bit-lave compression. Sistem pada JPEG 2000 dapat melakukan kompresi dan dekompresi image dengan variasi bit-level ( 1 bit sampai dengan 16 bit) dengan beberapa jenis warna • Perbedaan antara kualitas yang dihasilkan dari JPEG dengan JPEG 2000 yang melakukan rekontruksi ulang pada gambar

JPEG 2000 (cont. . ) Gambar rekontruksi ulang kompresi image denga 0, 25 bpp dangan (a) JPEG dan (b) JPEG 2000