KOMPRESI VIDEO CONFERENCE

DENGAN STANDAR H-263 DAN H-261

Oleh :

I GEDE PUTU BAGUS PRIMADASA 0804405023

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS UDAYANA

2011

Abstrak

Secara umum Video conference pada Local area network merupakan layanan

teknologi yang menggabungkan komunikasi gambar dan suara secara real time dengan

menggunakan jaringan lokal. Video conference pada LAN ini memanfaatkan keunggulan

teknologi kompresi pada gambar dan suara, yang mana sebelum dikirimkan terlebih dahulu

mengalami kompresi atau pemampatan dari bandwidth aslinya. Selanjutnya, data hasil

kompresi tersebut diubah kedalam format TCP/IP sehingga dapat dilewatkan melalui jaringan

data pada LAN. Proses kompresi dan perubahan ke format TCP/IP dilakukan didalam suatu

perangkat yang disebut Codec, perangkat ini bisa berupa komputer atau hardware khusus

untuk keperluan Video conference. Disiniakanmembahas protokol H-263 dan H-261 sesuai

dengan standart ITU-T. Metode yang dilakukan adalah dengan melakukan studi literature.

Kata kunci : Video conference, Kompresi

Bab I

Pendahuluan

1.1 LatarBelakang

Video Teleconference adalah sebuah teknologi yang mengembirakan

danmenambah semangat kita semua untuk bergabung dengan internet, pada bagian

inipenulis akan sedikit membahas tentang aktivitas video conference bagi

kelancarankomunikasi. Penggunaan tekhnologi videoconfrence adalahpenggunaan

video/tekhnologi suara dan komputer yang memungkinkan orangpada lokasi yang

berjauhan untuk saling melihat, mendengar, dan berbicara satusama lain.Tekhnologi

videoconfrence ini sangat efisien bagi perusahaan, terutama yangmemiliki cabang-

cabang perusahaan yang letaknya cukup jauh. Hal inidikarenakan tekhnologi ini

mengurangi biaya perusahaan yaitu biaya perjalananuntuk keperluan rapat atau

pertemuan, biaya penginapan, konsumsi dll. Selain itutekhnologi videoconfrence ini

dapat memungkinkan orang yang tidak dapatberpergian dapat saling berkomunikasi

secara tatap muka. Jadi, kalau komputerkita sudah tersambung dengan internet, maka

sebenarnya telah 95% perlengkapanyang kita butuhkan untuk melakukan video

conference telah siap. Sebagian besarperangkat lunak (software) yang dibutuhkan.

dapat diperoleh di internet denganistilah men-download dari berbagai sponsor yang

ada. Dengan kata lain, sebenarnya untuk melakukan videoconference peralatan yang

dibutuhkan tidak terlalu mahal.Maka tekhnologi ini adalah solusi yang sangat tepat

bagi perusahaanmultinasional yang memiliki anak perusahaan di seluruh dunia yang

untukberkomunikasi secara tatap muka tanpa harus datang langsung

sekaligusmenghemat pengeluaran perusahaan.

1.2 RumusanMasalah

1. Jelaskansecaraumumtentangkompresipada video conference ?

2. Bagaimanakompresi videoconference menggunakanstandar h-263 ?

3. Bagaimanakompresi videoconference menggunakanstandar h-261 ?

1.3 Tujuanpenulisan

Melakukan proses kompresipada video conference agar video conference

bisadigunakanpadakalanganmasyarakatluas.

Bab II

Pembahasan

2.1Kompresi video conferencesecaraumum

Dalam melakukan perencanaan sebelum menggelar fasilitas konferensi video

melalui Internet, kita perlu memperhitungkan kebutuhan bandwidth untuk sukses-nya

sebuah konferensi video.Secara umum ada dua (2) kebutuhan bandwidth yang perlu di

penuhi, yaitu:

• Kebutuhan bandwidth untuk mengirimkan sinyal gambar / video.

• Kebutuhan bandwidth untuk mengirimkan sinyal suara / audio.

Diantara kedua kebutuhan di atas, kebutuhan bandwidth pengiriman video

menjadi sangat penting karena akan memakan sebagian besar bandwidth komunikasi

yang ada. Tidak mengherankan jika teknik-teknik untuk melakukan kompresi data

menjadi sangat strategis untuk memungkinkan penghematan bandwidth

telekomunikasi.Sekedar gambaran singkat, sebuah kanal video yang baik tanpa

dikompresi akan mengambil bandwidth sekitar 9Mbps. Sebuah kanal suara (audio)

yang baik tanpa dikompresi akan mengambil bandwidth sekitar 64Kbps. Memang

akan memakan bandwidth yang sangat lebar. Dengan teknik kompresi yang ada pada

saat ini, kita dapat menghemat sebuah kanal video menjadi sekitar 30Kbps dan kanal

suara menjadi 6Kbps (half-duplex), artinya sebuah saluran Internet yang tidak terlalu

cepat sebetulnya dapat digunakan untuk menyalurkan video dan audio sekaligus.

Tentunya untuk kebutuhkan konferensi dua (2) arah dibutuhkan double bandwidth,

artinya minimal sekali kita harus menggunakan kanal 64Kbps ke Internet.Dengan

banyaknya WARNET maupun RT/RW-Net yang menggunakan peralatan wireless

Internet 2.4GHz pada kecepatan 11Mbps, bahkan sebagian mulai berexperimen

dengan kecepatan 54Mbps pada frekuensi 5.8GHz, sebetulnya bandwidth yang ada

pada infrastruktur jaringan Internet lokal sebetulnya sudah cukup lebar, bahkan

mungkin sangat lebar. Jika saja para pengelola WARNET berminat untuk bersatu,

sebetulnya konferensi video maupun internet telepon antar WARNET maupun

RT/RW-net seharusnya dapat menjadi komoditi yang menarik untuk diberikan kepada

pelanggan.

Dalam kebutuhan Bandwidth Suara / Audio.Suara / audio akan memakan

bandwidth jauh lebih sedikit di banding pengirimangambar / video. Perkiraan

kebutuhan bandwidth beserta gambaran kebutuhankompresinya, akan diterangkan

pada bagian ini. Teknikkompresi suara ini jugamenjadi dasar pada internet telepon

sehingga dapat melakukan hubungan SLJJ &SLI secara murah.Pada tabel terlampir,

daftar beberapa teknik kompresi suara yang sering digunakandengan beberapa

parameter yang mencerminkan kinerja dari teknik kompresisuara tersebut.

Kolom Kbps memperlihatkan berapa lebar bandwidth yang di ambil

untukmengirimkan suara yang di kompres menggunakan teknik kompresi

tertentu.MIPS (Mega Instruction Per Second) memperlihatkan berapa kebutuhan

waktupemrosesan data pada saat melakukan kompresi suara dalam juta instruksi

perdetik. Mili-detik (ms) adalah waktu yang dibutuhkan untuk melakukan

kompresi.Mean Opinion Score (MOS) adalah nilai opini pendengar di ujung

pesawatpenerima.Teknik kompresi dengan standar G.711 yang menggunakan teknik

Pulse CodeModulation (PCM) adalah teknik standar yang digunakan oleh

operatortelekomunikasi, seperti Telkom, dalam mengirimkan suara melalui jaringan

datamereka. Standar G.711 merupakan teknik kompresi yang paling tidak

effisien,karena akan memakan bandwidth 64Kbps untuk kanal pembicaraan.

MemangG.711 akan memberikan kualitas suara terbaik, denganMean Opinion

Score(MOS) sebesar 4.1. Karena teknik kompresinya tidak effisien, G.711 juga

tidakmemakan banyak kekuatan prosesor (komputer) yaitu hanya 0.34MIPS

danmembutuhkan waktu proses 0.125ms.Untuk memperoleh kualitas yang baik,

mendekati MOS 4.1, biasa digunakanteknik kompresi dengan standar G.729 yang

akan memakan bandwidth 8Kbps(hanya 1/8 dari G.711). Untuk itu membutuhkan

prosesor sinyal digital yangcukup cepat dengankemampuan mengolah data mencapai

20MIPS.Bagi mereka yang menginginkan kompresi suara yang maksimal

dapatmenggunakan standar G.723.1 yang akan memakan bandwidth 5-6Kbps per

kanalsuara. Yang artinya sebuah kanal suara Telkom (64Kbps menggunakan

G.711)akan mampu memuat kira-kira 10 kanal suara internet telepon dengan

kompresiG.723.1. Memang kualitasnya tidak sebaik G.729, tapi masih lumayan

untukkomunikasi biasa.Pada saat kita berkomunikasi & berkonferensi menggunakan

MS NetMeetingbiasanya G.729 atau G.723.1 akan digunakan untuk mengkompres

suara kita agarmenghemat bandwidth saluran komunikasi Internet. Dengan teknik

kompresiyang sama, MS NetMeeting dapat pula digunakan untuk berkomunikasi

denganperalatan gateway internet telepon & kita dapat berbicara

menggunakanNetMeeting ketelepon biasa.

Kebutuhan Bandwidth VideoPada saat ini, ada dua (2) buah standar kompresi

video yang umum digunakandalam pengiriman video melalui saluran komunikasi

yang sempit, yaitu: H.261 biasanya menggunakan kanal ISDN dengan kecepatan p

x64Kbps, dimana p adalah 1, 2, 3, …, 30.Yang keduaadalah H.263 di arahkan untuk

mengirimkan gambar video berkecepatan rendahmulai dari 20-30Kbps ke atas.Pada

saat ini standar H.263 merupakan standar kompresi video yang seringdigunakan dalam

konferensi video melalui Internet. Beberapa hal yang perlu diperhatikan adalah, Jika

kita menggunakan video hitam-putih akan memakan bandwidth lebihkecil daripada

jika kita melakukan konferensi menggunakan videoberwarna.Jika kita menggunakan

kecepatan pengiriman frame per second (fps) videoyang rendah, akan memakan

bandwith yang rendah dibandingkan frameper second (fps) yang tinggi.Video yang

cukup baik biasanya dikirim dengan kecepatan frame per second (fps)sekitar 30 fps.

Jika dikirimkan tanpa kompresi, sebuah video dengan 30fps akanmengambil

bandwidth kira-kira 9Mbps, amat sangat besar untuk ukuran kanalkomunikasi data.

Untuk memberikan gambaran bagaimana upaya untukpenghematan bandwidth dan

rasio kompresi yang dibutuhkan, ada baiknya kitaperhatikan tabel terlampir.

Tampak pada tabel, sebuah pengiriman video yang asli (tidak di kompres)

dengankecepatan 30fps akan memakan bandwidth 9Mbps. Dalam pengiriman

videountuk konferensi video melalui Internet, biasanya kita mengurangi jumlah

frameyang dikirim, misalnya menjadi 10fps. Beberapa teknik kompresi

digunakanmulai dari yang paling kecil hasilnya yaitu 133:1 s/d yang akan memakan

banyakbandwidth (500Kbps) dengan rasio kompresi 6:1. Terlihat bahwa video

10fpshasil kompresi 133:1 dapat dikirimkan dalam kanal 23Kbps dengan rata-

rataSignal To Noise Ratio 38.51dB, cukup lumayan. Tentunya jika kita

inginmemperoleh kualitas yang lebih baik, PSNR yang lebih baik, kompresi

dapatdikurangi hingga rasio 6:1 atau lebihrendah lagi.

2.2 Kompresi videoconference menggunakanstandar h-263

Standar H.263 di publikasikan oleh International Telecommunications

Union(ITU)yang sekitar tahun 1995/1996, untuk mendukung aplikasi konferensi video

maupun video telephone.Secara umum pola kerja H.263 adalah sebagai berikut. Video

frame akan ditangkap di sumber / pengirim dan di enkode (dikompress) dengan video

enkoder.Aliran video yang terkompres kemudian dikirimkan melalui jaringan atau

salurantelekomunikasi dan di ujungnya di dekode (dekompresi) menggunakan

videodekoder. Frame yang di dekode ini yang kemudian akan di tampilkan.Pada saat

ini, cukup banyak standar yang ada, masing-masing di disain untukkeperluan tertentu.

H.263 di arahkanuntuk pengkodean video untuk kecepatan rendah (biasanya 20-

30Kbps dan tentudi atasnya).Draft awalnya bahkan menspesifikasikankecepatan

komunikasi data kurang dari 64Kbps, akan tetapi batasan ini telah dibuang. Oleh

karena itu, diharapkan standar H.263 dapat digunakan untuk berbagaikecepatan, tidak

hanya aplikasi dengan kecepatan rendah. Bukan mustahil, standarH.263 akan

menggantikan standar H.261 pada banyak aplikasi.Standar H.263 menentukan

kebutuhan untuk enkoder dan dekoder video. H.263tidak menjelaskan tentang enkoder

atau dekoder itu sendiri. Akan tetapi, H.263menspesifikasikan format dan isi dari

aliran data yang di enkode (kompres).

Estimasi Gerakan & Kompensasi pada H.263. Langkah pertama yangbiasanya

dilakukan untuk mengurangi bandwidth yangdibutuhkan dalampengiriman data adalah

dengan cara mengurangi frame videoyang dikirimkan sebelumnya dengan frame yang

dikirimkan saat ini, olehkarenanya hanya perbedaan atau sisanya saja yang harus di

enkode dan dikirimkan. Hal ini berarti bahwa bagian dari frame video yang tidak

berubah(misalnya latar belakang) tidak akan di enkode.Pengurangan bandwidth lebih

lanjut dapat dilakukan dengan cara mengestimasidaerah dari frame sebelumnya yang

bergerak di frame selanjutnya (estimasigerakan) dan mengkompensasi untuk gerakan

tersebut (kompensasi gerakan).Modul untuk estimasi gerakan akan membandingkan

setiap 16x16 pixel blok(macroblock) di frame selanjutnya dengan daerah

sekelilingnya di framesebelumnya dalam usaha mencari kecocokan. Daerah yang

cocok akan dimasukan ke posisi macroblok oleh modul kompensator gerakan.

Macroblockgerakan terkompensasi akan dikurangkan dari macroblok dari frame

selanjutnya.Jika estimasi gerakan dan proses kompensasi tersebut effisien, sisa

macroblockyang ada akan berisi informasi yang sangat sedikit.

Gambar 1.standar H.263

Standar jenis H.263 dapat dicoding dengan banyak pilihan di dalamnya . Ada empat

dari banyak pilihan yang umum yaitu :

1. Unrestricted motion vector mode

a. Pixels disesuaikan dengan jumlah yang terbatas, digunakan untuk menjadi

batas di dalam gambar.

b. Saat titk Motion Vector berada di luar batas gambar, maka nilai pixel yang

secara geometris terdekat dengan batas gambar tersebut yang akan digunakan.

c. Nilai rentang maksimum motion vector adalah [-31.5, 31.5].

2. Syntax-based arithmetic coding mode:

a. Seperti di H.261, variable length coding (VLC) digunakan di dalam standar

H.263 sebagai ketetapan metoda coding untuk koefisien DCT..

b. Hampir sama dengan H.261, susunan sintak H.263 juga tersusun sebagai

hirarki yang terdiri dari empat lapisan. Dimana masing-masing lapisan coding

ini menggunakan kombinasi fixed length code dan variable length code.

3. Advanced prediction mode:

a. Dalam metode ini, ukuran macroblock untuk MC dikurangi dari 16-8

b. Empat motion vectors (dari tiap-tiap 8x8 blok) dihasilkan untuk masing-

masing macroblock di dalam blok gambar.

4. PB-frames mode:

a. Pada H.263, PB-frame tersusun dari 2 gambar yang di coding sebagai satu

unit.

b. Penggunaan mode PB-frames ditandai di dalam PTYPE.

c. Mode PB-FRAMES akan mendapatkan hasil yang memuaskan untuk video

dengan gerakan moderat. Di bawah gerakan yang besar, PB-FRAMES tidak

mengcompress seperti halnya B-Frames dan untuk peningkatan mode baru

telah dikembangkan di dalam Versi 2 dari H.263.

2.3 Proses kompresi videoconference menggunakanstandar H-261

Pengiriman Video Melalui H-261(ISDN) berbeda dengan H.263, H.261 di

rancang untukpengiriman video melaluijaringan Integrated Services Digital Network

(ISDN).Merupakanstandar video coding yang dibuatoleh CCITT (Consultative

Commitee for International Telephone and Telegraph) padatahun 1988-

1990.Berbedadengan H.263, H.261 di rancanguntukpengiriman video melaluijaringan

Integrated Services Digital Network (ISDN).Padaawalnya di tahun 1984,

badantelekomunikasiinternasional CCITT (International Telegraph and Telephone

Consultative Committee) Study Group XV membentuksebuah group

spesialisuntukmelakukankodinguntuktelepon visual

denganmerekomendasikansebuahstandarkodinguntukpengiriman data dengankelipatan

m x 384Kbps (m=1,2,..5).Dirancanguntuk video conferencing, aplikasi video

teleponmenggunakanjaringantelepon ISDN. Padaaplikasiini, keterbatasangerakan

video menjadibagianterpenting. Kecepatan bitrate antara p x 64 Kbps. Dimana p

adalahframe rate (antara 1 sampai 30). Susunan frame H.261 berurutandimanatiap-

tiap 3 buahframe (I) dibatasidengan 1 buah inter-frame (P). Strukturdan format video

dapatdigambarkan,

Gambar 2.Struktur video

Mempunyai 2 tipe frame yaitu: Intra-frame (I-frame) danInterfame (P-frame) :

1. I-frame digunakanuntukmengaksesbanyak pixel.

2. P-frame digunakansebagai “pseudo-differences“ dari frame

yangsebelumnyake frame sesudahnya, dimanaantar frame

terhubungsatusama lain.

Agar lebihefektif , H.261 menentukanbanyak parameter system.

Hanyapembagianwarna YUV denganperbandingan 4:2:0

dapatdigunakansecarastandar. Sebagaitambahan, H.261 hanyamenggunakan 2

ukuran frame, CIF (352 x 288) dan QCIF (176 x 144). Sepertistandar JPEG,

setiapbagianwarnagambardibagidalam 8 x 8 blok pixel.

Disampingmengkodekansetiapbloksecaraterpisah, H.261 mengelompokkan 4 blok Y

, 1 blok U, dan 1 blok V bersama-samadalamsatu unit yang disebutmacroblock.

Macroblockadalah unit dasaruntukkompresi.

Gambar 3.Standar H 261

Bab III

Penutup

A. Kesimpulan

Video conference adalah konferensi video dimana data yang di transmisikan

adalah dalam bentuk video atau audiovisual. Kompresi video

diperlukanuntukmemperkecilruangpenyimpananmaupunmempermudahtransmisi

video untukberbagaikeperluan.Intidarikompresi video

iniadalahmemperkecilukuranmengurangikualitasgambar,

karenamatamanusiatidakcukuppekauntukmembedakangambarterkompresidenganga

mbaraslinya. Sehinggakompresidalam video hampirselalumenggunakanloosy

compression, yaitukompresi yang dapatmenghilangkansebagian data yang

dikompresi. Ada banyaksekalimetodadanalgoritmakompresi video ini. Setiap system

kompresimelibatkanperhitunganantarabesarnyakompresi, kecepatan yang

dihasilkandalamkompresidandekompresisertakualitas video. Tidakadasuatu format

yang dapatdikatakan paling

baik.Pilihankompresisebaiknyadisesuaikandengankebutuhan.Metodakompresivideoi

niterusberkembangdariwaktukewaktu,

disesuaikandenganperkembanganteknologikompresidankebutuhan.

Diharapkanpadamasayang akandatang, ditemukanmetodaataualgoritmakompresi

yang lebihefektifdanefisien, sehinggapertukarandanpenyimpanan data video

dangambardapatdilakukandenganmudahtanpamemakanbanyaktempat, bandwidth

danbiaya.

B. Saran

Dalamhalpenggunaan video conference, agar

dapatmenghematwaktudanbiayanamunsamasekalitidakmengurangikualitas data yang

akan di terimamakakompresisangatbaikuntukdigunakan.

Di bidangmedis, video conferencing

jugadapatmembantudalamhalberbagidiagnosa, konsultasi,

dantransmisifotomedisdiperlukan.

Referensi

http://id.wikipedia.org/wiki/Konferensi_video ( 24042011 )

http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:2en5axh7fYgJ:onno.vlsm.org/v11/onno-ind-3/network/kebutuhan-infrastruktur-untuk-video-conference-3-2003.rtf+video+conference&cd=9&hl=id&ct=clnk&gl=id&source=www.google.co.id (24042011 )

http://docs.google.com/viewer?a=v&q=cache:9zS8m7aAaGkJ:hapsoroagung.files.wordpress.com/2009/04/multi.doc+proses+kompresi+video+dengan+h263&hl=id&gl=id&pid=bl&srcid=ADGEESgGmHZ3nOGQY1Q-ITEfiyHY5-Sqr2dJJrvio2aUfI-cB0W_9AjUUWXbhJc5cvm2DB6-RudPiHMG7maa77ZiBhMIc8TOcb0bhzxvYug-HPV-s5xkJfqz5IBNbBTlZC3Af25rX0zN&sig=AHIEtbQDRt_Dg9fpwd9gNUBGS_3Fb7fMew (25042011)

http://digilib.ittelkom.ac.id/index.php?view=article&catid=10:jaringan&id=756:h263&tmpl=component&print=1&page (25042011)

http://pondokskripsi.wordpress.com/2009/12/30/analisa-pengaruh-variasi-frame-rate-pada-pengkodean-video-itu-t-h-261-dengan-bit-rate-tetap/ (25042011)

http://siskomo.co.cc/?p=169 (25042011)

http://www.informatika.org/~rinaldi/Stmik/2005-2006/Makalah2006/MakalahStmik2006-38.pdf (25042011)

http://blog.unila.ac.id/balance/files/2009/06/project-a.pdf (25042011)

Darma Putra. 2010. Pengolahan Citra Digital. Yogyakarta : andi penerbit