MODIFIED FREQUENCY MODULATION · 2017. 6. 6. · untuk efisiensi transmisi dan penyimpanan video...

13

Transcript of MODIFIED FREQUENCY MODULATION · 2017. 6. 6. · untuk efisiensi transmisi dan penyimpanan video...

Page 1: MODIFIED FREQUENCY MODULATION · 2017. 6. 6. · untuk efisiensi transmisi dan penyimpanan video digital n. indra er , i.m. arsa suyadnya .....1813 drive test menggunakan smartphone
Page 2: MODIFIED FREQUENCY MODULATION · 2017. 6. 6. · untuk efisiensi transmisi dan penyimpanan video digital n. indra er , i.m. arsa suyadnya .....1813 drive test menggunakan smartphone

SEMINAR NASIONAL SAINS DAN TEKNOLOGI 2015

Kuta, 29-30 Oktober 2015 | xiii

KATA PENGANTAR .............................................................................................................................. vii

SAMBUTAN KETUA PANITIA ............................................................................................................ ix

SAMBUTAN KETUA LPPM UNIVERSITAS UDAYANA ................................................................ xi

HUMANIORA

NILAI LOKAL DALAM PENGELOLAAN SUMBER DAYA IKAN

DAN PENGEMBANGAN HUKUM

Fenty U. Puluhulawa, Nirwan Yunus ..........................................................................................................3

KEBIJAKAN LOKAL DAN ETNISITAS MENUJU

INTEGRASI KELOMPOK ETNIS

DI KABUPATEN POHUWATO

Wantu Sastro ...............................................................................................................................................8

FAKTOR-FAKTOR YANG MEMENGARUHI KEBERHASILAN IMPLEMENTASI EKONOMI

HIJAU DALAM RESTORASI DAN KONSERVASI TERUMBU KARANG DI PEMUTERAN BALI

SEBAGAI DAYA TARIK EKOWISATA

I Ketut Surya Diarta, I Gede Setiawan Adi Putra ....................................................................................13

KEMAMPUAN BAHASA BALI GENERASI MUDA BALI DI UBUD GIANYAR BALI

Ni Luh Nyoman Seri Malini, Luh Putu Laksminy, I Ketut Ngurah Sulibra .............................................21

INTENSITAS KAPITAL INDUSTRI DAN DINAMISME KEUNGGULAN

KOMPARATIF PRODUK EKSPOR INDONESIA

Ni Putu Wiwin Setyari ..............................................................................................................................29

MODEL ESTIMASI KINERJA KEUANGAN BERDASARKAN FAKTOR-FAKTOR

INTERNAL UKM DI KABUPATEN BANDUNG

Rivan Sutrisno, Mardha Tri Meilani ..........................................................................................................38

KAMUS PRIMITIVA SEMANTIK BALI-INDONESIA-INGGRIS BIDANG ADAT DAN AGAMA

Dr. I Made Netra, S.S., M.Hum, Drs. I Nyoman Udayana, M.Litt., Ph.D,

Dr. Drs. I wayan Suardiana, M.Hum, Drs. I Ketut Ngurah Sulibra, M.Hum.,

Dr. Drs. Frans I Made Brata, M.Hum .......................................................................................................46

MODEL KONFIGURASI MAKNA TEKS CERITA RAKYAT TENTANG PRAKTIK-PRAKTIK

BUDAYA RANAH AGAMA DAN ADAT

UNTUK MEMPERKOKOH JATI DIRI MASYARAKAT BALI

Dr. Dra. Ni Ketut Ratna Erawati, M.Hum, Dr. I Made Netra, S.S., M.Hum,

Dr. Frans I Made Brata, M.Hum, Prof. Dr. I Made Suastika, S.U ............................................................ 54

DAFTAR ISI

Page 3: MODIFIED FREQUENCY MODULATION · 2017. 6. 6. · untuk efisiensi transmisi dan penyimpanan video digital n. indra er , i.m. arsa suyadnya .....1813 drive test menggunakan smartphone

SEMINAR NASIONAL SAINS DAN TEKNOLOGI 2015

Kuta, 29-30 Oktober 2015 | xxxvii

ANALISIS RISIKO PADA PROYEK RENOVASI DAN PENGEMBANGAN GEDUNG HOTEL

G.A.P Candra Dharmayanti dan Mayun Nadiasa ................................................................................1772

STUDI SIFAT CAMPURAN ASPHALT CONCRETE WEARING COURSE (AC-WC) DENGAN

BAHAN UTAMA BONGKARAN ASPAL BETON LAMA DAN AUTOCLAVED AERATED

CONCRETE (AAC) SEBAGAI FILLER

I Nyoman Arya Thanaya, I Gusti Raka Purbanto, Pande Gde Pradnya P.M .........................................1779

ANALISIS KENDALA DALAM PENERAPAN GREEN CONSTRUCTION

A.A. Diah Parami Dewi ........................................................................................................................1787

TRANSISI ARSITEKTUR UMAH TUA DI DESA JULAH,

KECAMATAN TEJAKULA, KABUPATEN BULELENG, BALI

I Ketut Mudra, I Gusti Bagus Budjana, I Ketut Muliawan Salain ........................................................1796

PENGEMBANGAN MODEL PROFIL TEMPERATUR PERKERASAN ASPAL PADA IKLIM

TROPIS DI WILAYAH BALI SELATAN

IMA. Ariawan, BS. Subagio, BH. Setiadji ............................................................................................1805

PENGEMBANGAN TEKNIK VARIABLE FRAME RATE

UNTUK EFISIENSI TRANSMISI DAN PENYIMPANAN VIDEO DIGITAL

N. Indra Er , I.M. Arsa Suyadnya .........................................................................................................1813

DRIVE TEST MENGGUNAKAN SMARTPHONE DENGAN

SISTEM OPERASI ANDROID DAN SOFTWARE G-NETTRACKPRO

UNTUK MENINGKATKAN PEMAHAMAN SISWA

Pande Ketut Sudiarta, Ngurah Indra ER ...............................................................................................1822

SINTESIS GAMELAN GENDER WAYANG DENGAN

MODIFIED FREQUENCY MODULATION (MODFM)

I Dewa Made Bayu Atmaja Darmawan, Luh Gede Astuti ....................................................................1830

STUDI EKSPRIMEN KOMPOSISI KOMPOSIT MATRIK ALUMINIUM PENGUAT SILICON

CARBON WHISKERS DAN AL2O

3 SEBAGAI MATERIAL ALTERNATIF

Ketut Suarsana, Eka Sulistyawati ........................................................................................................1838

TRANSFORMASI NILAI BUDAYA DALAM TATA RUANG PASAR TRADISIONAL DI

DENPASAR, GIANYAR, DAN KLUNGKUNG

Widiastuti, Syamsul Alam Paturusi, Ngakan Acwin dwijendra ...........................................................1847

EFEKTIFITAS PEMBELAJARAN PROBLEM BASED LEARNING

DALAM MENGANALISIS DATA STATISTIKA MELALUI PENGGUNAAN LEMBAR

KERJA MAHASISWA

Made Susilawati, G.K. Gandhiadi, .......................................................................................................1857

RANCANG BANGUN PENGENDALI KETINGGIAN AIR DILENGKAPI

DENGAN PENGIRIMAN SMS BERBASIS MIKROKONTROLER

I G. A. K. Diafari Djuni H., I G. A. P. Raka Agung .............................................................................1861

Page 4: MODIFIED FREQUENCY MODULATION · 2017. 6. 6. · untuk efisiensi transmisi dan penyimpanan video digital n. indra er , i.m. arsa suyadnya .....1813 drive test menggunakan smartphone

SEMINAR NASIONAL SAINS DAN TEKNOLOGI 2015

iv | Kuta, 29-30 Oktober 2015

Ni Made Ary Esta Dewi Wirastuti, S.T., MSc. PhDProf. Dr. Drs. IB Putra Yadnya, M.A.Prof. Dr. Ir. I Gede Mahardika, M.S.

Dr. Ni Ketut Supasti Dharmawan, SH., MHum., LLM.Prof. Dr. drh. I Nyoman Suarsana, M.Si

Prof. Dr. Ir. I Gede Rai Maya Temaja, M.P.Ir. Ida Ayu Astarini, M.Sc., Ph.D

Prof. Dr. Ir. Nyoman Gde Antara, M.EngDra. Ni Luh Watiniasih, MSc, Ph.D

Prof. Dr. drh. Ni Ketut Suwiti, M.Kes.Prof. Dr. Ir. I Made Alit Karyawan Salain, DEA.

Ir. I Nengah Sujaya, M.Agr.Sc., Ph.D.Ir. Ida Bagus Wayan Gunam, MP, Ph.D

dr. Ni Nengah Dwi Fatmawati, SpMK, Ph.DDr. Agoes Ganesha Rahyuda, S.E., M.T.

Putu Alit Suthanaya, S.T., M.Eng.Sc, Ph.D.I Putu Sudiarta, SP., M.Si., Ph.D.

Dr. Ir. Yohanes Setiyo, M.P.Dr. P. Andreas Noak, SH, M.Si

I Wayan Gede Astawa Karang, SSi, MSi, PhD.Dr. Drh. I Nyoman Suarta, M.Si

l

Udayana University Press,

Lembaga Penelitian dan Pengabdian

Kepada Masyarakat Universitas Udayana

2015, xli + 2191 hal, 21 x 29,7

SEMINAR NASIONAL SAINS

DAN TEKNOLOGI 2015

Kuta, 29 - 30 Oktober 2015

Page 5: MODIFIED FREQUENCY MODULATION · 2017. 6. 6. · untuk efisiensi transmisi dan penyimpanan video digital n. indra er , i.m. arsa suyadnya .....1813 drive test menggunakan smartphone

SEMINAR NASIONAL SAINS DAN TEKNOLOGI 2015

Kuta, 29-30 Oktober 2015 | 1813

PENGEMBANGAN TEKNIK VARIABLE FRAME RATE

UNTUK EFISIENSI TRANSMISI DAN PENYIMPANAN

VIDEO DIGITAL

N. Indra Er 1), I.M. Arsa Suyadnya 2)

1, 2 Jurusan Teknik Elektro dan Komputer, Fakultas Teknik, Universitas Udayana

E-mail : [email protected]

ABSTRAK

Video digital dewasa ini telah menjadi bagian penting dalam usaha manusia untuk menyampaikan ide dan informasi secara lokal

maupun jarak jauh. Pemanfaatannya sangat beragam, mulai dari pengamatan keamanan (surveillance), pembelajaran jarak

jauh (e-learning), sampai dengan pemenuhan akan kebutuhan hiburan (entertainment).Selanjutnya, seiring dengan meningkatnya

pemanfaatan video digital dalam kehidupan sehari-hari maka beban terhadap sistem penunjang penyampaiannya pun ikut

meningkat. Ruang penyimpanan (storage) yang dibutuhkan oleh video digital semakin besar, demikian pula bandwidth digital

yang diperlukan untuk penyampaian video tersebut kepada pemirsa yang jauh (remote viewing). Selanjutnya, teknik pengkodean

video pada dasarnya adalah usaha untuk melakukan pengurangan informasi-informasi yang sama (redundant) pada satu frame

(intra-frame redundancy), maupun pada deretan frame (inter-frame redundancy). Pada penelitian ini fokus pengurangan data

dilakukan terhadap redundansi temporal inter-frame yang memanfaatkan karakteristik fundamental video digital, dimana video

digital adalah deretan gambar (frame) dengan urutan waktu tayang tertentu. Perbedaan data pada urutan frame tersebutlah yang

selanjutnya diterjemahkan sebagai gerak oleh Sistem Visual Manusia (Human Visual System). Oleh karenanya, teknik penentuan

nilai frame rate minimum video pada penelitian ini didasari pada dua hal penting, yakni pengetahuan terhadap konten (content-

awareness) yang diwakili oleh parameter intensitas gerak yang tampak (apparent motion), dan pengetahuan terhadap persepsi

kualitas oleh pemirsanya (User Perceived Quality).

Dalam penelitian ini dihasilkan persamaan yang menghubungkan nilai intensitas gerak yang tampak pada frame-frame video,

persepsi kualitas oleh pemirsa yang dituju, dan nilai frame rate minimum yang dapat diterapkan. Ppersamaan-persamaan yang

dihasilkan dapat menjadi dasar dari sebuah model pengembangan Teknik Variable Frame Rate secara hardware maupun software

!"#$#%!&%'(!"'(%)*+*%,-*"' ('(%+*"%)!".( )*"*"%/(+!0%+(1(,*23

Kata kunci: Video Digital, Variable Frame Rate, Intensitas Gerak pada Video, Persepsi Kualitas Video

1. PENDAHULUAN

Video digital dewasa ini telah menjadi bagian penting dalam usaha manusia untuk menyampaikan

ide dan informasi secara lokal maupun jarak jauh. Pemanfaatannya sangat beragam, mulai dari pengamatan

keamanan (surveillance), pembelajaran jarak jauh (e-learning), sampai dengan pemenuhan akan kebutuhan

hiburan (entertainment). Selanjutnya, seiring dengan meningkatnya pemanfaatan video digital dalam

kehidupan sehari-hari maka beban terhadap sistem penunjang penyampaian informasinya pun ikut

meningkat.Ruang penyimpanan (storage) yang dibutuhkan oleh video digital semakin besar, demikian

pula bandwidth digital yang diperlukan untuk penyampaian video tersebut kepada pemirsa yang jauh

(remote viewing).Untuk itu penelitian dan inovasi dalam teknik pengkodean video sangat diperlukan untuk

!"#"$%&'%&"(!)(*#!"*#('+&"* #*#(,&"(-!".# -&"&"".&/

Teknik pengkodean video pada dasarnya adalah usaha untuk melakukan pengurangan informasi-

informasi yang sama (redundant) pada satu frame (intra-frame redundancy), maupun pada deretan frame

(inter-frame redundancy). Pada penelitian ini fokus pengurangan data dilakukan terhadap redundansi

temporal inter-frame yang memanfaatkan karakteristik fundamental video digital, dimana video digital

adalah deretan gambar (frame) dengan urutan waktu tayang tertentu. Perbedaan data pada urutan frame

tersebutlah yang selanjutnya diterjemahkan sebagai gerak oleh Sistem Visual Manusia (Human Visual

System).

Selanjutnya, teknik pengkodean video pada umumnya menerapkan Constant Frame Rate seperti

pada Gambar 1a, dimana setiap detiknya akan ditampilkan jumlah frame yang sama, tanpa proses untuk

mengetahui intensitas gerak pada deretan frame tersebut. Akibatnya sangat banyak frame-frame dengan

Page 6: MODIFIED FREQUENCY MODULATION · 2017. 6. 6. · untuk efisiensi transmisi dan penyimpanan video digital n. indra er , i.m. arsa suyadnya .....1813 drive test menggunakan smartphone

SEMINAR NASIONAL SAINS DAN TEKNOLOGI 2015

1814 | Kuta, 29-30 Oktober 2015

-!+0!,&&"(.&"$( *&"$&'(%!1#2(,&+#( 3+& !( *!0!24 ".&(.&"$(,#'+&"* #*#%&"(&'&4-4"(,#*# -&"/( 5"!)(*#!"*#

yang ekstrem dapat dicontohkan terjadi pada penerapan video untuk surveillance pada sebuah mini

market 24 jam saat dini hari, dimana kamera pengawas yang umumnya statis hanya menyorot deretan

rak belanjaan tanpa pengunjung yang bergerak. Pada kondisi tersebut jelas tidak diperlukan pengiriman

ataupun penyimpanan terhadap 30 deretan frame yang kurang lebih sama isinya. Berbeda jika Variable

Frame Rate seperti pada Gambar 1b yang diterapkan, dimana algoritma penghitung nilai intensitas gerak

dapat digunakan sebagai trigger untuk mengurangi jumlah frame yang dikirim atau disimpan pada saat

tidak banyak terjadi pergerakan obyek, atau menambah jumlah frame pada saat terjadi gerakan obyek yang

*#$"#)(%&"/6!"'4(*&7&(8&2('!+-!"'#"$(.&"$(8&+4*(,&-&'(,#7&$&(-&,&(-!"!+&-&"(9&+#&02!(:+& !(;&'!('!+*!04'

adalah persepsi kualitas oleh pemirsa video tersebut.Oleh karenanya, teknik penentuan frame rate video

pada penelitian ini didasari pada dua hal penting, yakni pengetahuan terhadap konten (content-awareness)

yang diwakili oleh parameter intensitas gerak yang tampak, dan pengetahuan terhadap persepsi kualitas

oleh pemirsanya (User Perceived Quality).

Gambar 1. Konsep Pengembangan Teknik Variable Frame Rate pada Video Digital

Penelitian-penelitian sebelumnya, seperti pada Ou (2008) mendapatkan hasil bahwa nilai frame

+&'!( ! 0!+#%&"(-!"$&+48(.&"$(*#$"#)(%&"('!+8&,&-(-!+*!-*#(%4&2#'&*(<#,!=(,&"( !",!)("#*#%&"(8404"$&"

keduanya dengan fungsi eksponensial terbalik. Sebuah parameter yang dinamai derajat kejatuhan (falling-

rate) dipakai untuk memprediksi tingkat penurunan persepsi kualitas video seiring dengan menurunnya

3+& !(+&'!/(>&2& ('42#*&"( '!+*!04'( '#,&%(*!1&+&(!%*-2#*#'(,#,!)("#*#%&"(0&$&# &"&(-!+*& &&"(3+& !?+&'!

minimum yang dapat diterapkan untuk video-video dengan tingkat intensitas gerak tertentu, sehingga

model yang dihasilkan belum dapat dimanfaatkan untuk menyusun algoritma penerapan teknik variable

frame rate pada video digital. Di sisi lain, video-video yang dipakai dalam penelitian tersebut hanya

memiliki resolusi kecil, yakni QCIF dan CIF. Sehingga belum dapat diketahui bagaimana pengaruh nilai

frame rate terhadap persepsi kualitas video pada resolusi yang lebih besar, seperti misalnya pada resolusi

4,*"+*-+%5!&%"(,(0" (SD).

Selain itu Lefevre (2003) memaparkan metode-metode yang dapat digunakan dalam melakukan

Page 7: MODIFIED FREQUENCY MODULATION · 2017. 6. 6. · untuk efisiensi transmisi dan penyimpanan video digital n. indra er , i.m. arsa suyadnya .....1813 drive test menggunakan smartphone

SEMINAR NASIONAL SAINS DAN TEKNOLOGI 2015

Kuta, 29-30 Oktober 2015 | 1815

segmentasi atau pembedaan terhadap video-video digital untuk memudahkan pencarian terhadap bagian

tertentu dari video-video tersebut. Penelitian tersebut tidak secara langsung bertujuan untuk meneliti

intensitas gerak pada video digital. Namun metode-metode yang diketengahkan dapat menjadi dasar dalam

mengetahui isi atau konten dari sebuah video dengan mencoba melakukan kuantisasi atau pemberian nilai

terhadap intensitas gerak yang tampak. Dalam tulisan tersebut juga dibandingkan tingkat kompleksitas

dan waktu komputasi untuk setiap metode, dimana metode frame differencing diketahui memiliki tingkat

kompleksitas dan waktu komputasi yang paling kecil dari metode-metode yang lain. Sehingga patut diteliti

0&$&# &"&('#"$%&'(&%4+&*#(,&+#( !'=,!(3+& !(,#33!+!"1#"$('!+*!04'(,&2& ( !"$#,!"'#)(%&*#(#"'!"*#'&*($!+&%

pada video digital.

2. BAHAN DAN METODE

Video-video yang diujikan pada penelitian ini adalah enam video uji standar dengan resolusi SD

720x576 pixel. Keenam video tersebut adalah video Flower Garden, Jenny, Balls of Wool, Piano, Harbour

dan Kayak, yang secara visual dapat dilihat memiliki intensitas gerak yang berbeda.

Gambar 2. Video Uji yang digunakan dalam Penelitian

Selanjutnya beberapa metode yang digunakan dalam penelitian ini dapat diuraikan sebagai

berikut:

1. Metode kepustakaan untuk mengumpulkan data atau informasi dari literatur yang berkaitan dengan

penelitian dimana nantinya akan digunakan sebagai tinjauan pustaka serta panduan sehingga

diperoleh dasar teori-teori yang mendukung arah penelitian.

2. Metode survei kuesioner untuk memperoleh tanggapan responden terhadap kategori intensitas gerak

yang tampak (rendah, sedang, tinggi) pada video-video yang diujikan pada penelitian ini. Langkah

ini bertujuan untuk memastikan bahwa setiap kategori intensitas gerak yang tampak dapat terwakili,

dan persepsi pemirsa pada penelitian ini konsisten dengan persepsi pemirsa pada penelitian-penelitian

sebelumnya yang dijadikan rujukan.

3. Metode pengolahan numerik dengan pembuatan modul program menggunakan MATLAB untuk

menghitung nilai rata-rata frame difference(FD) pada frame rate asli (25 fps) dari video-video yang

diujikan. Dimana video-video yang dipilih adalah beberapa video standar yang secara visual pada

penelitian-penelitian sebelumnya telah dikategorikan memiliki intensitas pergerakan yang tampak

dalam kategori rendah, sedang dan tinggi. Nilai FD ini akan melekat pada setiap video sebagai nilai

kuantitatif intensitas gerak yang tampak, yang nantinya akan ditemukan hubungan persamaannya

dengan parameter persepsi kualitas oleh pemirsa, dan parameter frame rate minimum yang dapat

Page 8: MODIFIED FREQUENCY MODULATION · 2017. 6. 6. · untuk efisiensi transmisi dan penyimpanan video digital n. indra er , i.m. arsa suyadnya .....1813 drive test menggunakan smartphone

SEMINAR NASIONAL SAINS DAN TEKNOLOGI 2015

1816 | Kuta, 29-30 Oktober 2015

diterapkan pada video tersebut.

3. Metode pengolahan numerik dengan pembuatan modul program menggunakan MATLAB untuk

mempersiapkan masing-masing video ke dalam frame rate yang lebih kecil sebelum diujikan, yakni

frame rate 12,5 fps; 8,375 fps; 6,25 fps; 5 fps; dan 4,125 fps.

4. Metode survei pengamatan langsung oleh responden menggunakan teknik penilaian subyektif

Simultaneous Double Stimulus for Continous Evaluation (SDSCE) terhadap video-video yang

diujikan. Dimana pada proses penilaian subyektif ini setiap responden akan menilai secara langsung

dua tampilan video dengan adegan yang sama secara bersamaan, dimana satu video menggunakan

frame rate asli (25 fps) dan satu video yang lain menggunakan frame rate yang telah dikurangi (12,5

fps; 8,375 fps; 6,25 fps; 5 fps; dan 4,125 fps). Proses yang sama akan dilakukan untuk setiap video

dengan kategori intensitas pergerakan yang berbeda, yakni rendah, sedang dan tinggi, sehingga

,#,&-&'(,&'&("#2&#(@!&"(A-#"#="(B1=+!(C@ABD(.&"$(*-!*#)(%(4"'4%( !"!"'4%&"(-!+*& &&"(.&"$

menghubungkan ketiga parameter yang diuji.

5. Metode analisis statistik menggunakan program bantu SPSS untuk menghitung derajat keterkaitan

(korelasi) antara ketiga parameter dalam penelitian ini yang diduga cukup kuat. Program bantu SPSS

ini juga digunakan untuk mendapatkan persamaan terbaik yang menghubungkan ketiga parameter,

dimana parameter kualitas subyektif (MOS) yang dituju adalah bernilai 4 (kategori baik). Sehingga

akhirnya didapatkan persamaan nilai frame rate minimum untuk video-video dengan tingkat

intensitas gerak tertentu.

3. HASIL DAN PEMBAHASAN

Menurut Ou (2008), cara paling sederhana untuk mengukur variasi temporal pada deretan frame

adalah dengan menghitung Mean Absolute Difference (MAD), atau biasa secara singkat disebut Frame

Difference (FD), dari deretan frame tersebut. Secara sederhana dapat disimpulkan bahwa jika terdapat

perbedaan nilai pixel pada sebuah posisi di antara dua frame yang dibandingkan, maka dapat diduga terjadi

pergerakan. MAD, atau selanjutnya akan disebut FD dalam penelitian ini, dapat dihitung dengan persamaan

sebagai berikut,

dimana,

M dan N = resolusi horisontal dan vertikal dari frame

Cij = nilai pixel pada frame saat ini

Rij = nilai pixel pada frame sebelumnya

Perhitungan rata-rata nilai FD dilakukan terhadap keenam video pada frame rate aslinya, yakni

25fps, dan pada frame rate yang telah diturunkan, yakni 12,5fps; 8,375fps; 6,25fps; 5fps dan 4,125fps.

Hasil perhitungannya dapat dilihat pada Tabel 1.

Page 9: MODIFIED FREQUENCY MODULATION · 2017. 6. 6. · untuk efisiensi transmisi dan penyimpanan video digital n. indra er , i.m. arsa suyadnya .....1813 drive test menggunakan smartphone

SEMINAR NASIONAL SAINS DAN TEKNOLOGI 2015

Kuta, 29-30 Oktober 2015 | 1817

Tabel 1. Hasil Perhitungan Nilai Frame Difference Untuk Video yang Diujikan

No Nama Video Frame Rate (fps) Rata-Rata Nilai FD

1Flower Garden

(FG)

25 0,0328

12,5 0,0475

8,375 0,0494

6,25 0,0527

5 0,0557

4,125 0,0617

2Jenny

(JE)

25 0,1067

12,5 0,1497

8,375 0,1812

6,25 0,2033

5 0,2252

4,125 0,2457

3Balls of wool

(BW)

25 0,2463

12,5 0,2856

8,375 0,3033

6,25 0,3174

5 0,3300

4,125 0,3439

4Piano

(PO)

25 0,3215

12,5 0,3902

8,375 0,4234

6,25 0,4457

5 0,4662

4,125 0,4826

5Kayak

(KY)

25 0,4571

12,5 0,5517

8,375 0,5979

6,25 0,6263

5 0,6468

4,125 0,6678

6Harbour

(HB)

25 0,5677

12,5 0,6698

8,375 0,7329

6,25 0,7769

5 0,8084

4,125 0,8463

Page 10: MODIFIED FREQUENCY MODULATION · 2017. 6. 6. · untuk efisiensi transmisi dan penyimpanan video digital n. indra er , i.m. arsa suyadnya .....1813 drive test menggunakan smartphone

SEMINAR NASIONAL SAINS DAN TEKNOLOGI 2015

1818 | Kuta, 29-30 Oktober 2015

Selanjutnya Gambar 3 untuk lebih memberikan peningkatan rata-rata nilai FD pada video-video

yang diujikan untuk frame rate 25 fps.

Gambar 3. Nilai Rata-Rata FD Untuk Setiap Video pada 25 fps

Dari gambar 3 jelas terlihat bagaimana nilai rata-rata FD semakin meningkat seiring dengan

meningkatnya intensitas gerak yang tampak. Video Flower Garden dan Jenny yang pada tes subyektif

dikategorikan oleh responden sebagai video dengan intensitas gerak rendah ternyata secara obyektif juga

memiliki nilai rata-rata FD yang rendah, yakni di bawah 0,2. Sementara itu video yang dikategorikan

memiliki intensitas gerak sedang, yakni video Balls of Wool dan Piano, memiliki nilai rata-rata FD di antara

0,2 dan 0,4. Dan video yang terlihat memiliki intensitas gerak tinggi, yaitu video Kayak dan Harbour,

memiliki nilai rata-rata FD di atas 0,4. Ini menunjukkan bahwa terjadi kesesuaian penilaian secara obyektif

dan subyektif terhadap tingkat intensitas gerak pada video-video yang diujikan. Atau dengan kata lain,

perbedaan intensitas gerak yang terlihat oleh sistem visual manusia dapat secara jelas dapat dikuantisasikan

ke dalam nilai frame difference.

Selanjutnya gambar 4 memperlihatkan bagaimana kenaikan rata-rata nilai FD terjadi untuk semua

video yang diujikan ketika frame rate-nya diturunkan. Menurunkan frame rate berarti juga mengurangi

jumlah frame yang diolah pada rentang waktu yang sama, sehingga semakin berkurang jumlah frame

maka semakin besar perbedaan antara dua buah frame bersebelahan yang dibandingkan (frame difference).

Semakin berkurang jumlah frame dalam sebuah video berarti pula pengurangan jumlah data yang harus

diolah, ditransmisikan ataupun disimpan. Namun hal tersebut juga akan mengakibatkan berkurangnya

kualitas video. Untuk itulah selanjutnya akan diteliti bagaimana tanggapan responden terhadap kualitas video

yang dikurangi frame rate-nya, yang akan digunakan untuk menemukan persamaan untuk memperkirakan

frame rate minimum yang harus diterapkan guna menjaga kualitas video yang diinginkan.

Page 11: MODIFIED FREQUENCY MODULATION · 2017. 6. 6. · untuk efisiensi transmisi dan penyimpanan video digital n. indra er , i.m. arsa suyadnya .....1813 drive test menggunakan smartphone

SEMINAR NASIONAL SAINS DAN TEKNOLOGI 2015

Kuta, 29-30 Oktober 2015 | 1819

Gambar 4. Kenaikan Nilai Rata-Rata FD Karena Penurunan fps

Penilaian subyektif terhadap kualitas video yang diujikan dilakukan oleh para responden dengan

memberikan nilai Mean Opinion Score (MOS) antara 5 (terbaik) dan 1 (terburuk). Sejumlah 25 orang

responden memberikan penilaiannya setelah video dengan durasi yang telah ditentukan ditontonnya,

dimana setiap video uji dengan adegan yang sama namun dengan fps berbeda dipertontonkan dengan

urutan yang acak sehingga penilaian yang diberikan menjadi lebih akurat.

Tabel 2. Penilaian Subyektif Terhadap Kualitas Video yang Diujikan

Tabel 2 memperlihatkan rata-rata dari penilaian subyektif yang diberikan oleh responden. Nilai rata-

rata frame difference (FD) sebagai ukuran obyektif intensitas gerak digunakan sebagai nilai kunci untuk

menarik kesimpulan dari hasil penilaian subyektif terhadap kualitas yang diperlihatkan oleh rata-rata nilai

MOS. Sebagai acuan dapat dilihat bahwa pada 25 fps responden terlihat seragam memberikan penilaian

kualitas terbaik, yakni 5, terhadap keenam video yang diujikan walaupun tiap video memiliki intensitas

gerak yang berbeda. Ini memperlihatkan bahwa 25 fps dapat dikatakan sebagai frame rate video yang ideal

secara kualitas untuk dipertontonkan kepada pemirsa.

Jika membandingkan nilai rata-rata MOS untuk keenam video yang telah mengalami penurunan

frame rate, yaitu mulai 12,5 fps, terlihat adanya perbedaan yang diakibatkan oleh perbedaan intensitas

gerak. Semakin besar intensitas gerak pada video, yang diperlihatkan dengan peningkatan nilai FD, maka

semakin buruk penilaian kualitasnya ketika frame rate-nya semakin diturunkan. Contoh ekstrim dapat

dilihat dengan membandingkan video dengan intensitas gerak paling rendah, yakni video FG, dengan

Page 12: MODIFIED FREQUENCY MODULATION · 2017. 6. 6. · untuk efisiensi transmisi dan penyimpanan video digital n. indra er , i.m. arsa suyadnya .....1813 drive test menggunakan smartphone

SEMINAR NASIONAL SAINS DAN TEKNOLOGI 2015

1820 | Kuta, 29-30 Oktober 2015

yang paling tinggi, yaitu HB, pada frame rate 5 fps dimana FG masih memiliki nilai kualitas 3,52 (di atas

cukup) sementara HB kualitasnya sudah sangat buruk dengan penilaian sebesar 1,28. Hal ini memperkuat

kebutuhan ditemukannya persamaan untuk memprediksi hubungan antara nilai FD, nilai MOS dan frame

rate pada sebuah video. Gambar 5 mempertegas kesimpulan tersebut, dimana terlihat derajat penurunan

kualitas yang lebih besar terjadi pada video dengan intensitas pergerakan yang lebih tinggi.

Gambar 5. Penurunan Nilai Rata-Rata MOS karena Penurunan fps

Kualitas yang dipersepsikan oleh pemirsa merupakan parameter yang harus tetap dijaga dalam

pengiriman dan penyimpanan video digital. Karena intensitas pergerakan merupakan parameter yang

nilainya sudah melekat sesuai dengan konten dari sebuah video, maka satu-satunya parameter yang

nilainya dapat disesuaikan untuk menjaga kualitas sebuah video adalah frame rate minimum-nya. Untuk

itu keseluruhan data yang Tabel 1 dan Tabel 2 di atas digunakan untuk menemukan persamaan frame

rate minimum menggunakan analisis regresi linier, setelah sebelumnya keeratan hubungan antara ketiga

parameter dipastikan menggunakan analisis korelasi.

Analisis korelasi dilakukan dengan menetapkan Nilai Rata-Rata MOS sebagai variabel yang

bergantung (dependent variable) serta Nilai Frame Rate dan Nilai Rata-Rata Frame Difference sebagai

variabel bebasnya (independent variables). Didapatkan bahwa variabel yang bergantung memiliki

keterkaitan yang erat dengan kedua variabel bebasnya. Hanya saja hubungannya masing-masing bertolak

belakang, dimana Nilai Frame Rate memiliki hubungan yang positif terhadap Nilai Rata-Rata MOS,

sementara Nilai Rata-Rata Frame Difference justru berhubungan negatif dengan Nilai Rata-Rata MOS.

Artinya, semakin besar nilai frame rate maka semakin besar pula nilai MOS pada intensitas pergerakan

tertentu, sementara semakin besar nilai Frame Difference justru akan memperkecil nilai MOS pada frame

rate tertentu. Hal ini juga mempertegas bahwa untuk mempertahankan persepsi kualitas video yang disimak

oleh pemirsanya, maka video dengan tingkat intensitas pergerakan yang lebih tinggi akan membutuhkan

nilai frame rate yang lebih besar pula.

B!2&"74'".&(&"&2#*#*(+!$+!*#(,#$4"&%&"(4"'4%( !"! 4%&"(%=!)(*#!"(+!$+!*#(,&+#(%!'#$&(<&+#&0!2(.&"$

diteliti, yang menghasilkan persamaan-persamaan Frame Rate Minimum sebagai berikut,

Frame Rate Minimum (SD) = -12,2883 + (5,4234 x MOS) + (11,1851 x FD) (2)

Page 13: MODIFIED FREQUENCY MODULATION · 2017. 6. 6. · untuk efisiensi transmisi dan penyimpanan video digital n. indra er , i.m. arsa suyadnya .....1813 drive test menggunakan smartphone

SEMINAR NASIONAL SAINS DAN TEKNOLOGI 2015

Kuta, 29-30 Oktober 2015 | 1821

Persamaan tersebut selanjutnya dapat dipakai untuk memprediksi kebutuhan frame rate pada setiap

resolusi video yang ditampilkan, dikirimkan maupun disimpan, jika ditelah dihitung nilai Frame Difference

dan ditetapkan persepsi kualitas (nilai MOS) yang dikehendaki.

Dengan tersedianya persamaan-persamaan yang dapat digunakan untuk memprediksi kebutuhan

frame rate berdasarkan intensitas gerak dan persepsi kualitas yang dituju, maka selanjutnya model

penerapan Teknik Variable Frame Rate dapat disusun. Sebagai langkah paling awal sebelum video

ditransmisikan atau disimpan, maka dilakukan perhitungan terhadap parameter Frame Difference sebagai

ukuran intensitas gerak. Sebelumnya sudah ditentukan pula target persepsi kualitas yang diinginkan

(MOS). Selanjutnya penentuan nilai frame rate minimum dapat dilakukan pada rentang waktu yang dipilih,

misalkan setiap detik, setiap 5 detik, atau pilihan rentang waktu yang lain. Namun patut diperhatikan

bahwa pemilihan rentang waktu pemilihan frame rate tersebut akan mempengaruhi dua hal penting yakni:

'#"$%&'(!)(*#!"*#(,&2& ( !+#"$%&*(,&'&(.&"$(8!",&%(,#%#+# (&'&4(,#*# -&"E(,&"( '#"$%&'( #"'!"*#'&*(%!+7&

dari sistem software/hardware yang melakukan pekerjaan tersebut. Semakin singkat rentang waktu dalam

!"!+&-%&"(*!04&8("#2&#(3+& !(+&'!( #"# 4 ('!+'!"'4E(*! &%#"('#"$$#('#"$%&'(!)(*#!"*#(,&2& ( !+#"$%&*

data dalam video tersebut. Namun di sisi lain, dengan semakin singkat rentang waktu penerapan sebuah

nilai frame rate minimum, berarti pula semakin meningkatnya intensitas kerja dari software/hardware yang

mengerjakannya.

4. KESIMPULAN

Dalam penelitian ini telah dihasilkan persamaan yang menghubungkan antara persepsi kualitas

video yang dituju, intensitas gerak yang tampak pada video digital, dengan frame rate minimum yang

harus diterapkan pada rentang waktu tertentu. Walaupun persamaan yang dihasilkan didapatkan dengan

menggunakan video tanpa kompresi sebagai obyek yang diteliti, namun sangat mungkin untuk diterapkan

pada teknik Variable Frame Rate pada video terkompresi. Besar harapan bahwa implementasi teknik

Variable Frame Rate ini secara software maupun hardware dapat dilanjutkan pada penelitian-penelitian

selanjutnya.

UCAPAN TERIMAKASIH

Ucapan terimakasih kami sampaikan kepada Lembaga Penelitian dan Pengabdian Masyarakat

(LPPM) dan Fakultas Teknik Universitas Udayana, yang telah mendanai penelitian ini melalui skema

Hibah Penelitian Dosen Muda DIPA PNBP Universitas Udayana 2015.

DAFTAR PUSTAKA

Lefevre, S. (2003), ‘A Review of Real-time Segmentation of Uncompressed Video Sequences for Content-

Based Search and Retrieval’, Real-Time Imaging Journal, Volume 9 Issue 1.

Ou, Y. (2008), ‘ Modeling The Impact Of Frame Rate On Perceptual Quality Of Video’, 15th IEEE

International Conference on Image Processing (ICIP).

Peker, K. (2004). ‘Framework for Measurement of the Intensity of Motion Activity of Video Segments’,

Journal of Visual Communication and Image Representation, Volume 5 Issue 3.

Waggoner, B. (2010), ‘Compression for Great Video and Audio: Master Tips and Common Sense’, Elsevier

Inc., 2010.

Wu, H. (2006), ‘Digital Video Image Quality and Perceptual Coding’, CRC Press..