Monday, December 29, 2014

Faktor yang mempengaruhi kualitas Video (bagian 1)



Pada saat kita menonton video melalui internet atau kita menonton IPTV , kadang-kadang kita mendapatkan kualitas video yang kurang menyenangkan, seperti misalnya gerakan bibir dan suara tidak sepadan, gambar tiba-tiba membeku (freeze) atau terlihat kotak-kotak.

Kualitas video, menurut buku dari Wes Simpson and Howard Greenfield yang berjudul "IPTV and Internet Video : Expanding the Reach of Television Broadcasting", dipengaruhi oleh hal-hal sebagai berikut :


  • Audio/Video Synchronization
  • Source Image Quality
  • Macroblocking
  • Sound Quality
  • Resolution
  • Internet Protocol Artifacts(bit error, packet loss, packet jitter)
  • Signal Availability


Audio/Video Synchronization


Didalam kehidupan sehari-hari, jika seseorang berbicara maka gerakan bibirnya sepadan dengan kata-kata yang diucapkannya. Jika kita menonton acara televisi/IPTV atau video melalui internet, kadang terjadi gerakan bibir yang tidak sepadan dengan suara yang dikeluarkan. Hal ini akibat dari “Loss of audio/video synchronization” atau dikatakan “lip sync”

Perbedaan “clock” antara transmitter dan receiver pada link video merupakan salah satu penyebab terjadinya “lips sync” ini.

Video dilewatkan melalui jaringan IP yang asynchronous, sehingga sulit untuk memberikan jaminan tidak terjadi “loss of audio/video synchronization. Solusinya adalah menyediakan jaringan dengan bandwidth yang memadai. Jaringan tidak ada botllenect yang dapat mengakibatkan delay atau masalah dalam urutan paket. Walaupun beberapa receiver IP (termasuk STB dan PC) dapat dikonfigurasi untuk buffer packet yang besar sehingga dapat memperbaiki variasi delay dan urutan paket yang salah. Namun, hal ini mengakibatkan efek delay untuk signal yang mengalir melalui perangkat , dan menambah ‘channel change time’ untuk buffer mengisi content baru. Kedua efek ini harus dibatasi semaksimal mungkin.

Source Image Quality


Jika signal ‘source’ mempunyai noise maka dapat mempengaruhi encoder MPEG. Jika ini terjadi, encoder dan decoder bekerja lebih berat.
Untuk meningkatkan kualitas gambar, dapat dilakukan dengan :
  • Service provider bekerjasama dengan content provider, agar content provider menyediakan gambar ‘source’ dengan kualitas yang bagus
  • Video link dengan kualitas tinggi, dengan sedikit kompresi atau tanpa kompresi.
  • Perangkat untuk mengurangi noise (noise reduction) dapat digunakan untuk membersihkan noise signal video


Macroblocking


Ketika images dikompresi menggunakan MPEG atau teknologi kompresi berbasis block yang lain, gambar dipecah kedalam group pixel sebelum dimulai operasi kompresi.

Pada MPEG-2, pixel dikelompokkan kedalam macroblock yang sisinya berukuran 16 pixel . Batas antara macroblocks yang berdekatan pada layar video bisa sangat terlihat oleh mata jika ada perubahan mendadak dalam warna atau kecerahan antara blok yang berdekatan. Hal ini dapat terjadi jika gambar telah dikompresi berlebihan; yaitu, tidak ada cukup bit dalam aliran MPEG yang secara akurat mereproduksi gambar sumber di setiap blok Ketika batas ini muncul, kualitas gambar yang dirasakan untuk penonton turun secara signifikan, dan perlu langkah-langkah diambil untuk mencegah hal ini.

Macroblocking lebih dapat diperhatikan dalam adegan dengan banyak gerak, dengan gradasi warna halus atau adegan di mana tingkat cahaya secara keseluruhan bergerak lebih tinggi atau lebih rendah (yaitu, memudar menjadi hitam), ketika setiap piksel pada layar secara bersamaan mengubah intensitas

Ketika macroblocking mencapai keadaan ekstrim, masing-masing empat Blok image 8 x 8 dalam sebuah macroblock dapat direpresentasikan sebagai satu warna (juga disebut pixelation), yang masih pantas bagi penonton

Untuk menjaga macroblocking, provider video perlu meyakinkan bahwa bit rate video stream cukup tinggi untuk mengatasi gerakan dan level detail pada gambar asli. Sebagai tambahan, beberapa stream MPEG menggunakan error correction untuk menjaga bit error yang disebabkan macroblocking.

Jika durasi kesalahan terjadi lebih lama di jalur antara encoder dan decoder, maka beberapa data yang diperlukan untuk merekonstruksi gambar menjadi hilang atau rusak. Jika hal ini terjadi, decoder tidak sanggup untuk membuat ulang gambar dengan benar, dan untuk blok data kemungkinan rusak. Untuk pemirsa, loss data ini sering tampak sebagai satu atau beberapa macroblock dengan resolusi yang jelek. Problem ini dapat diperbaiki dengan mengeliminasi error didalam jalur data atau dengan menguranginya sehingga error correction menjadi efektif

Sound Quality


Kualitas audio mempunyai dampak yang significant pada penonton. Penonton akan menilai kualitas gambar pada sinyal video lebih tinggi ketika kualitas audio yang ditingkatkan tanpa perubahan apapun pada gambar yang ditampilkan.

Dalam beberapa hal, pengiriman audio lebih rumit dari video. Telinga jauh lebih sulit untuk ditipu daripada mata, bahkan signal pendek audio (kurang dari 10 milidetik) akan terlihat/mrnarik perhatian. Sebaliknya, loss dari frame video 33-milidetik dapat disembunyikan dengan menduplikasi frame sebelumnya sehingga sebagian penonton tidak akan pernah melihat interupsi

Untungnya, sinyal audio terkompresi biasanya membutuhkan bandwidth jauh lebih sedikit daripadasinyal video terkompresi. Hal ini memungkinkan untuk menambahkan koreksi kesalahan ke signal audio tanpa memiliki dampak yang signifikan pada bandwidth keseluruhan

Resolution


Resolusi gambar video mengacu pada jumlah piksel yang ada. Gambar dengan jumlah pixel yang lebih tinggi memiliki resolusi yang lebih tinggi (kecuali gambar telah terdegradasi dalam beberapa cara lain).

Internet Protocol Artifacts


Dijelaskan di bagian dua.

Signal Availability


Availability diukur dengan durasi interupsi signal dibagi panjang total yang dikirim. Contoh : program 100 menit, tidak bisa dilihat dalam waktu enam detik, maka availability signal adalah : 99,9 %.

Untuk kepuasan pelanggan, IPTV dibutuhkan availability yang tinggi. Beberapa sistem dibangun memberikan availability 99,99% untuk setiap pemirsa dan 99,999% untuk core (router, feeder) network.




Referensi


Wes Simpson and Howard Greenfield, IPTV and Internet Video : Expanding the Reach of Television Broadcasting, 2nd edition, Focal Press, Oxford, UK, 2009.

No comments:

Post a Comment