Kompresi Video Digital

Untuk mendigitalkan dan menyimpan klip video full-motion selama 10 menit ke dalam komputer, Anda harus mentransfer data dalam jumlah banyak dalam waktu yang singkat. Untuk mereproduksi satu frame dari komponen video digital 24 bit, diperlukan data komputer hamper 1 MB; video tidak terkompresi dengan layer penuh selama 30 detik akan memenuhi harddisk bermuatan gigabyte. Video dengan ukuran penuh akan dan full motion memerlukan komputer yang dapat mengirimkan data kurang lebih 30 MB per detik. Kemacetan Teknologi yang besar dapat diatasi menggunakan skema kompresi video digital atau codec (coder/decoder). Codec adalah algoritma yang digunakan untuk mengompresi (kode) sebuah video untuk dikirimkan, kemudian didecode secara langsung untuk pemutaran yang cepat. Codec yang berbeda dioptimasi untuk metode pengiriman yang berbeda (misalnya, dari hard drive, dari CD-ROM, atau melalui Web)

Tujuan dari pemampatan/kompresi video yakni :
1. Minimisasi bit rate dalam penyajian digital sinyal video
2. Memelihara tingkat kualitas sinyal yang dikehendaki
3. Meminimalkan kompleksitas codec (coder dan decoder-penyandi dan pengurai)
4. Kandungan delay atau penundaan

Dalam melakukan kompresi video, pemilihan metode pemampatan yang akan digunakan melibatkan tukar tambah (trade off) pada empat dimensi yakni Efisiensi, Kualitas Sinyal, Kompleksitas, Tundaan Pengkodean.
Kita tidak bias memaksakan untuk bagus disemua dimensi ini. Tetap ada yang harus dikorbankan . tergantung kebutuhan kompresi yang kita lakukan. 

Sinyal Video cocok untuk dimampatkan karena
beberapa faktor, yaitu :
a. Korelasi Spasial: Korelasi antar piksel-piksel tetangga
b. Korelasi Spektral : Citra-citra berwarna
c. Korelasi temporal : Korelasi antara piksel pada frame yang berbeda Serta terdapat informasi yang sangat tidak relevan (dari sudut pandang perseptual) dalam data video.
Seperti halnya pada image dan Audio, pada Video secara umum juga terdapat dua macam pemampatan yaitu :
a. Pengkodean Losless
Merupakan proses yang dapat dibolak-balik pemulihan sempurna sebelum dan sesudah memiliki nilai yang sama persis. Dalam menggunakan pengkodean ini biasanya tidek mempedulikan medianya. Pengkodean Losless memiliki rasio pemampatan yang rendah. Contohnya antara lain pengkodean entropi atau entropy coding. Pada Entropy coding :
- data merupakan serangkaian digital sederhana
- proses penguraian mengembalikan kembali ke asal secara penuh
- misalnya RLC, Huffman Codding, Arithmetic Coding

b. Pengkodean Lossy
Merupakan proses yang tidak dapat dibolak-balik pemulihan tidak sempurna video hasil
rekonstruksi secara numeric tidak sama dengan aslinya. Dalam menggunakan pengkodean ini
mempedulikan semantik dari data yang bersangkutan. Kualitas bergantung pada metode dan
rasio pemampatan. Contohnya antara lain pengkodean sumber atau source coding. Pada
source coding :
- Derajat pemampatan bergantung dari isi data
- misalnya teknik prediksi isi-DPCM, delta modulation.

Selain pengkodean di atas ada Pengkodean Hibrid yang merupakan kombinasi dari
pengkodean entropi dan sumber. Pengkodean ini sering digunakan dalam system multimedia.
Misalnya, JPEG, H.263, MPEG-1,MPEG-2 atau MPEG-4.
Derajat pemampatan video diperoleh bergantung pada kualitas masukkan data, derau akuisisi (pewaktuan yang gagap(timing jitters), proses A/D yang buruk , dll), Pencuplikan (berakibat
pada korelasi spasial dan temporal), jumlah bit tiap piksel-nya.

Seperti telah disinggung diatas bahwa dalam melakukan kompresi tidak bias menddaptkan
keempat dimensinya baik. Pasti ada yang dikorbankan. Pemilihan rancangan untuk pemampatan
mempertimbangkan :
- Lossless,Lossy, atau kedua-duanya
- Rasio Pemampatan
- Variasi rasio pemampatan
- Ralat transmisi
- Kompleksitas trade off dalam codec
- Ke-alamia-an degradasi
- Penyajian hirarki

Algoritma kompresi video langsung seperti MPEG, Indeo, JPEG, Cinepak, dan Sorenson
tersedia untuk mengompresi informasi video digital dengan kecepatan yang memiliki range dari 50:1 sampai 200:1. Selain untuk mengompresi data video, teknologi streaming diimplementasikan untuk menyediakan kualitas video yang bagus dengan bandwidth rendah di Web. Dengan memulai pemutaran video setelah data yang cukup ditransfer ke komputer pengguna untuk mendukung pemutaran tersebut, pengguna tidak perlu menunggu untuk men-download file yang terkadang terlalul besar. Microsft, RealNetworks, cVideo, dan Motorola secara aktif memburu komersialisasi teknolog streaming di Web. Codec video umumnya berbasis pada salah satu dari empat tipe algoritma DSP (digital signal processing); yakni DCT (discrete cosine transform), Vector quantization, Fractal compression, dan Discrete wavelet transform. Algoritma tersebut akan dibahas pada bab tersendiri.

Agar Pengguna Anda dapat melihat file digital video Anda, ia harus memiliki player yang mampu memainkan format file dan perangkat lunak untuk mendekode video berdasarkan codec yang Anda gunakan saat Anda mengompresi file. Player biasanya disertai beberapa standar codec yang dilisensi yang diinstal bersama player. Jika anda menggunakan codec yang tidak dipasang bersama player,pengguna Anda harus menginstal file yang mengenali codec tersebut agar dapat memainkan video Anda.