Kompresi Lossless
Teknik kompresi lossy adalah suatu metode pengkodean (encoding) yang mengkompres bagian dari data, tanpa dapat mengembalikannya lagi ke bentuk semula. Teknik ini membuang bagian-bagian data yang sebenarnya tidak begitu berguna, tidak begitu dirasakan, tidak begitu dilihat oleh manusia.
Kompresi lossy merupakan suatu metode untuk mengkompresi data dan men-dekompresinya, data yang diperoleh mungkin berbeda dari yang aslinya tetapi cukup dekat perbedaaanya. Lossy kompresi ini paling sering digunakan untuk kompres data multimedia (Audio, gambar diam). Sebaliknya, kompresi lossless diperlukan untuk data teks dan file, seperti catatan bank, artikel teks dll.
Format kompresi lossy mengalami generation loss yaitu jika melakukan berulang kali kompresi dan dekompresi file akan menyebabkan kehilangan kualitas secara progresif. hal ini berbeda dengan kompresi data lossless. ketika pengguna yang menerima file terkompresi secara lossy (misalnya untuk mengurangi waktu download) file yang diambil dapat sedikit berbeda dari yang asli dilevel bit ketika tidak dapat dibedakan oleh mata dan telinga manusia untuk tujuan paling praktis.
Metode ini menghasilkan ratio kompresi yang lebih besar daripada metode lossless. 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%. Contoh metode lossy adalah metode CS&Q (coarser sampling and/or quantization), JPEG, dan MPEG.
Ada dua skema dasar lossy kompresi :
Lossless data kompresi akan digunakan dalam berbagai aplikasi.Sebagai contoh, digunakan dalam ZIP format file dan di Unix alatgzip. Hal ini juga sering digunakan sebagai komponen dalam datalossy kompresi lossless teknologi (misalnya pertengahan / jointstereo sisi preprocessing oleh Lame MP3 encoder dan lainencoders audio lossy).
Lossless kompresi akan digunakan dalam kasus-kasus di manaadalah penting bahwa asli dan data didekompresi identik, atau dimana penyimpangan dari data asli bisa merugikan. Contoh umumadalah program executable, dokumen teks dan kode sumber.Beberapa format file gambar, seperti PNG atau GIF, hanyamenggunakan kompresi lossless, sementara yang lain seperti TIFFdan MNG dapat menggunakan metode lossless atau lossy baik.Lossless audio format yang paling sering digunakan untuk atauproduksi keperluan pengarsipan, dengan lebih kecil lossy audio fileyang biasanya digunakan pada pemain portabel dan dalam kasuslain di mana ruang penyimpanan yang terbatas dan / atau replikasitepat dari audio yang tidak perlu.
Teknik Kompresi Lossless
Sebagian besar program kompresi lossless melakukan dua halsecara berurutan: langkah pertama menghasilkan model statistik untuk data input, dan langkah kedua menggunakan model ini untuk memasukkan data peta ke urutan bit sedemikian rupa sehingga"kemungkinan" (misalnya sering dijumpai) data akan menghasilkan output lebih pendek dari "mustahil" data.
Encoding utama algoritma yang digunakan untuk menghasilkan urutan bit Huffman Coding (juga digunakan oleh deflate) dan aritmatika coding. Arithmetic coding mencapai tingkat kompresidekat dengan terbaik untuk model statistik tertentu, yang diberikanoleh entropi informasi, sedangkan kompresi Huffman lebih sederhana dan lebih cepat tetapi menghasilkan hasil yang burukuntuk model yang berhubungan dengan simbol probabilitas mendekati 1.
Ada dua cara utama membangun model statistik: dalam model
statis, data dianalisa dan model dibangun, maka model ini disimpan dengan data terkompresi. Pendekatan ini sederhana dan modular,namun memiliki kelemahan yang model itu sendiri bisa mahal untukmenyimpan, dan juga bahwa memaksa sebuah model tunggal yangakan digunakan untuk semua data yang dikompresi, dan berkinerjaburuk pada file berisi data heterogen. Adaptif model model dinamis update sebagai data yang dikompresi. Baik encoder dan decoder dimulai dengan model sepele, menghasilkan kompresi miskin dataawal, tetapi karena mereka belajar lebih banyak tentang data kinerja membaik. jenis kompresi paling populer digunakan dalam praktik sekarang menggunakan coders adaptif.
Metode Kompresi Lossless
Metode kompresi Lossless dapat dikategorikan menurut jenis datayang dirancang untuk kompres. Sementara, pada prinsipnya, tujuan algoritma kompresi lossless-umum (general purpose yang berarti bahwa mereka dapat memampatkan bitstring ada) dapat digunakanpada setiap jenis data, banyak yang tidak mampu mencapai kompresi yang signifikan pada data yang tidak bentuk yang mereka dirancang untuk kompres. Banyak teknik kompresi lossless yang digunakan untuk teks juga bekerja cukup baik untuk gambar terindex.
Transform Coding - Discrete Cosine Transform (DCT)
Discrete Cosine Transform (DCT) biasa digunakan untuk mengubah sebuah sinyal menjadi komponen frekuensi dasarnya. DCT mempunyai dua sifat utama untuk kompresi citra dan video yaitu :
Transform Coding – Karhunen-Loève Transform
Metode yang digunakan untuk mentransfer sejumlah besar data yang berdimensi besar pada suatu sub-ruang berdimensi kecil.
Ringkasan utk mendapatkan transformasi [F]:
Konsep gelombang pada pemrosesan sinyal digital yang dihasilkan suatu data. Sebuah transformasi matematika yang digunakan untuk menganalisis sinyal bergerak. Dari sinyal ini didapatkan informasi spektrum frekuensi dan waktu disaat bersamaan.
WBC – Continous Transform
Metode dekomposisi waktu-frekuensi yang ditujukan untuk mengkarakterisasi respon pergerakan pada frekuensi tertentu. Menggunakan metode Fast Fouhrier Transform dari setiap window waktu secara terus menerus sehingga diperoleh gambaran kisaran frekuensi
WBC – Discrete Transform
Menggunakan high pass filtering dan low pass filtering. High pass filtering adalah konsep filtering yang meninggikan frekuensi, sedangkan low pass filtering adalah konsep yang melemahkan frekuensi.
Thresholding dan Quantization
Proses untuk menentukan apakah koefisien hasil dari transformation(ex= DCT) harus dipertahankan atau tidak. Proses mempertahankan atau menghilangkan nilai koefisien yang disebut dengan proses quantization. Proses quantization adalah inti dari proses kompresi lossy.
Lossy Vs. Lossless
• Keuntungan dari metode lossy atas lossless adalah dalam beberapa kasus metode lossy dapat menghasilkan file kompresi yang lebih kecil dibandingkan dengan metode lossless yang ada, ketika masih memenuhi persyaratan aplikasi.
• Metode lossy sering digunakan untuk mengkompresi suara, gambar dan video. karena data tersebut dimaksudkan kepada human interpretation dimana pikiran dapat dengan mudah “mengisi bagian-bagian yang kosong” atau melihat kesalahan masa lalu sangat kecil atau inkonsistensi-idealnya lossy adalah kompresi transparan, yg dapat diverifikasi dengan tes ABX. Sedangkan lossless digunakan untuk mengkompresi data untuk diterima ditujuan dalam kondisi asli seperti dokumen teks.
• Lossy akan mengalami generation loss pada data sedangkan pada lossless tidak terjadi karena data yang hasil dekompresi sama dengan data asli.
Ada dua skema dasar lossy kompresi :
- Lossy transform codec, sampel suara atau gambar yang diambil, di potong kesegmen kecil, diubah menjadi ruang basis yang baru, dan kuantisasi. hasil nilai kuantisasi menjadi entropy coded
- Lossy predictive codec, sebelum dan/atau sesudahnya data di-decode digunakan untuk memprediksi sampel suara dan frame picture saat ini. kesalahan antara data prediksi dan data yang nyata, bersama-sama dengan informasi lain digunakan untuk mereproduksi prediksi, dan kemudian dikuantisasi dan kode.
Lossless data kompresi akan digunakan dalam berbagai aplikasi.Sebagai contoh, digunakan dalam ZIP format file dan di Unix alatgzip. Hal ini juga sering digunakan sebagai komponen dalam datalossy kompresi lossless teknologi (misalnya pertengahan / jointstereo sisi preprocessing oleh Lame MP3 encoder dan lainencoders audio lossy).
Lossless kompresi akan digunakan dalam kasus-kasus di manaadalah penting bahwa asli dan data didekompresi identik, atau dimana penyimpangan dari data asli bisa merugikan. Contoh umumadalah program executable, dokumen teks dan kode sumber.Beberapa format file gambar, seperti PNG atau GIF, hanyamenggunakan kompresi lossless, sementara yang lain seperti TIFFdan MNG dapat menggunakan metode lossless atau lossy baik.Lossless audio format yang paling sering digunakan untuk atauproduksi keperluan pengarsipan, dengan lebih kecil lossy audio fileyang biasanya digunakan pada pemain portabel dan dalam kasuslain di mana ruang penyimpanan yang terbatas dan / atau replikasitepat dari audio yang tidak perlu.
Teknik Kompresi Lossless
Sebagian besar program kompresi lossless melakukan dua halsecara berurutan: langkah pertama menghasilkan model statistik untuk data input, dan langkah kedua menggunakan model ini untuk memasukkan data peta ke urutan bit sedemikian rupa sehingga"kemungkinan" (misalnya sering dijumpai) data akan menghasilkan output lebih pendek dari "mustahil" data.
Encoding utama algoritma yang digunakan untuk menghasilkan urutan bit Huffman Coding (juga digunakan oleh deflate) dan aritmatika coding. Arithmetic coding mencapai tingkat kompresidekat dengan terbaik untuk model statistik tertentu, yang diberikanoleh entropi informasi, sedangkan kompresi Huffman lebih sederhana dan lebih cepat tetapi menghasilkan hasil yang burukuntuk model yang berhubungan dengan simbol probabilitas mendekati 1.
Ada dua cara utama membangun model statistik: dalam model
statis, data dianalisa dan model dibangun, maka model ini disimpan dengan data terkompresi. Pendekatan ini sederhana dan modular,namun memiliki kelemahan yang model itu sendiri bisa mahal untukmenyimpan, dan juga bahwa memaksa sebuah model tunggal yangakan digunakan untuk semua data yang dikompresi, dan berkinerjaburuk pada file berisi data heterogen. Adaptif model model dinamis update sebagai data yang dikompresi. Baik encoder dan decoder dimulai dengan model sepele, menghasilkan kompresi miskin dataawal, tetapi karena mereka belajar lebih banyak tentang data kinerja membaik. jenis kompresi paling populer digunakan dalam praktik sekarang menggunakan coders adaptif.
Metode Kompresi Lossless
Metode kompresi Lossless dapat dikategorikan menurut jenis datayang dirancang untuk kompres. Sementara, pada prinsipnya, tujuan algoritma kompresi lossless-umum (general purpose yang berarti bahwa mereka dapat memampatkan bitstring ada) dapat digunakanpada setiap jenis data, banyak yang tidak mampu mencapai kompresi yang signifikan pada data yang tidak bentuk yang mereka dirancang untuk kompres. Banyak teknik kompresi lossless yang digunakan untuk teks juga bekerja cukup baik untuk gambar terindex.
Transform Coding - Discrete Cosine Transform (DCT)
Discrete Cosine Transform (DCT) biasa digunakan untuk mengubah sebuah sinyal menjadi komponen frekuensi dasarnya. DCT mempunyai dua sifat utama untuk kompresi citra dan video yaitu :
- Mengkonsentrasikan energi citra ke dalam sejumlah kecil koefisien (energi compaction).
- Meminimalkan saling ketergantungan diantara koefisien-koefisien (decorrelation).DCT biasanya digunakan pada kompresi image JPEG
Transform Coding – Karhunen-Loève Transform
Metode yang digunakan untuk mentransfer sejumlah besar data yang berdimensi besar pada suatu sub-ruang berdimensi kecil.
Ringkasan utk mendapatkan transformasi [F]:
- Cari covariance matrix Cov([f])
- Cari eigenvalue dan eigenvector dari Cov([f]) dan dapatkan matrix transformasi T dari normalized eigen vector
- Cari vektor transformasi [F]
Konsep gelombang pada pemrosesan sinyal digital yang dihasilkan suatu data. Sebuah transformasi matematika yang digunakan untuk menganalisis sinyal bergerak. Dari sinyal ini didapatkan informasi spektrum frekuensi dan waktu disaat bersamaan.
WBC – Continous Transform
Metode dekomposisi waktu-frekuensi yang ditujukan untuk mengkarakterisasi respon pergerakan pada frekuensi tertentu. Menggunakan metode Fast Fouhrier Transform dari setiap window waktu secara terus menerus sehingga diperoleh gambaran kisaran frekuensi
WBC – Discrete Transform
Menggunakan high pass filtering dan low pass filtering. High pass filtering adalah konsep filtering yang meninggikan frekuensi, sedangkan low pass filtering adalah konsep yang melemahkan frekuensi.
Thresholding dan Quantization
Proses untuk menentukan apakah koefisien hasil dari transformation(ex= DCT) harus dipertahankan atau tidak. Proses mempertahankan atau menghilangkan nilai koefisien yang disebut dengan proses quantization. Proses quantization adalah inti dari proses kompresi lossy.
Lossy Vs. Lossless
• Keuntungan dari metode lossy atas lossless adalah dalam beberapa kasus metode lossy dapat menghasilkan file kompresi yang lebih kecil dibandingkan dengan metode lossless yang ada, ketika masih memenuhi persyaratan aplikasi.
• Metode lossy sering digunakan untuk mengkompresi suara, gambar dan video. karena data tersebut dimaksudkan kepada human interpretation dimana pikiran dapat dengan mudah “mengisi bagian-bagian yang kosong” atau melihat kesalahan masa lalu sangat kecil atau inkonsistensi-idealnya lossy adalah kompresi transparan, yg dapat diverifikasi dengan tes ABX. Sedangkan lossless digunakan untuk mengkompresi data untuk diterima ditujuan dalam kondisi asli seperti dokumen teks.
• Lossy akan mengalami generation loss pada data sedangkan pada lossless tidak terjadi karena data yang hasil dekompresi sama dengan data asli.
free source code :
BalasHapusKumpulan Code Gratis
semoga bermanfaat🌻