Popular Image Compression Standarts
Pendahuluan
Kompresi gambar sangat penting untuk transmisi yang efisien dan penyimpanan gambar. Permintaan untuk komunikasi data multimedia melalui jaringan telekomunikasi dan mengakses data multimedia melalui internet tumbuh sangat eksplosif. Dengan menggunakan kamera digital, semua persyaratan untuk penyimpanan, manipulasi, dan transfer gambar digital, dapat dilakukan. File-file gambar yang didapat sangatlah besar dan dapat menempati banyak ruang dalam memory. Skala abu-abu dengan kedalaman 256 x 256 piksel memiliki 65,536 elemen untuk menyimpan, dan sebuah gambar dengan dimensi 640 x 480 piksel memiliki warna mencapai hampir satu juta. Mengunduh file-file dari internet bisa sangat memakan waktu. Data citra terdiri dari sebagian besar dari data multimedia dan mereka menempati sebagian besar dari bandwidth komunikasi untuk pengembangan komunikasi multimedia.
Jenis Kompresi
Kompresi lossy vs lossless: Dalam skema kompresi lossless, gambar direkonstruksi, setelah dikompresi, secara numerik sama dengan gambar aslinya. Namun kompresi lossless hanya dapat mencapai jumlah kompresi yang sederhana. Kompresi lossless lebih disukai untuk keperluan arsip dan pencitraan medis, gambar teknis, clip art atau komik. Hal ini dikarenakan metode kompresi lossy terutama bila digunakan pada tingkat bit rendah, menghasilkan artefak kompresi. Gambar yang direkonstruksi menggunakan kompresi lossy berisi degradasi relatif dengan aslinya. Ini terjadi karena skema kompresi benar-benar membuang informasi yang berlebihan. Namun, skema lossy mampu mencapai kompresi jauh lebih tinggi. Metode lossy sangat cocok untuk gambar alam seperti foto dalam aplikasi kecil di mana (kadang-kadang tak terlihat) hilangnya keakuratan dapat diterima untuk mencapai pengurangan substansial dalam bit rate. Kompresi lossy yang menghasilkan perbedaan tak terlihat bisa disebut visual lossless.
Standar Kopresi Citra : JPEG
JPEG singkatan dari Joint Photographic Experts Group, sebuah komite standar yang memiliki asal-usul dalam Standar Internasional Organization (ISO). JPEG menyediakan metode kompresi yang mampu mengompresi data gambar piksel dengan kedalaman 6 sampai 24 bit dengan kecepatan yang wajar dan efficiency.JPEG dapat disesuaikan untuk menghasilkan yang sangat kecil, gambar terkompresi yang berkualitas relatif miskin dalam penampilan tetapi masih cocok untuk banyak aplikasi. Sebaliknya, JPEG adalah mampu menghasilkan kompresi gambar yang sangat tinggi yang masih jauh lebih kecil dari data yang tidak terkompresi. JPEG adalah metode kompressi lossy yang utama.JPEG dirancang khusus untuk membuang informasi bahwa mata manusia tidak dapat dengan mudah melihat. Sedikit perubahan dalam warna tidak dianggap baik oleh mata manusia, daripada perubahan-perubahan kecil dalam intensitas (terang dan gelap). Oleh karena itu encoding lossy JPEG cenderung menjadi lebih hemat dengan bagian skala abu-abu gambar dan menjadi lebih dangkal dengan warna. DCT memisahkan gambar menjadi bagian-bagian frekuensi yang berbeda dimana frekuensi kurang penting dibuang melalui kuantisasi dan frekuensi penting digunakan untuk mengambil gambar selama dekompresi. Dibandingkan dengan transform dependent yang lain, DCT memiliki banyak keuntungan: (1) Telah diimplementasikan dalam sirkuit terpadu, (2) Memiliki kemampuan untuk mempaket semua informasi dalam koefisien yang paling sedikit, (3) Meminimalkan penampilan blok seperti yang disebut memblokir artefak yang terjadi ketika batas antara sub-gambar menjadi terlihat.
Proses JPEG
- Gambar asli dibagi menjadi blok-blok 8 x 8.
- Nilai-nilai pixel dari berbagai gambar hitam dan putih adalah antara 0-255 tapi DCT dirancang untuk bekerja pada nilai-nilai piksel mulai dari -128 sampai 127. Oleh karena itu setiap blok dimodifikasi untuk bekerja dalam kisaran.
- Persamaan (1) digunakan untuk menghitung DCT matriks.
- DCT diterapkan untuk setiap blok dengan mengalikan blok dimodifikasi dengan DCT matriks di sebelah kiri dan transpos dari matriks DCT di sebelah kanannya.
- Setiap blok kemudian dikompresi melalui kuantisasi. Matriks terkuantisasi kemudian dikodekan entropi.
- Gambar yang terkompresi direkonstruksi melalui proses terbalik. Invers DCT digunakan untuk dekompresi
Penulis: AUDY MARCHELO1801445264
Supervised: Hady Pranoto, S.Kom, M.T.I