KONVERSI ANALOG KE DIGITAL
1.1.1
Fenomena Analog dan Fenomena Diskrit.
Suatu
bentuk dari komunikasi elektronik yang merupakan proses pengiriman informasi
pada gelombang elektromagnetik, dan bersifat
variable dan berkelanjutan atau
disebut juga dengan sistem analog.
Contoh sinyal gambar pada televisi, suara pada radio yang dikirim secara
berkesinambungan. Sedangkan sistem diskrit adalah sistem penganturan dengan
mengamati waktu secara periodik tidak
kontinu
Fenomena
konversi secara terus menerus seperti gambar, suara, dan video menjadi
representasi diskrit yang dapat ditangani oleh komputer disebut konversi analog ke digital. Keuntungan
data digital dan data analaog :
Data
analog dengan nilai tak terbatas yang dapat berjalan lancar dan terus menerus akan lebih tepat dan
memberikan kualitas yang lebih baik dalam foto, musik, dan
video. Tapi sebagai media penyimpanan
memiliki tingkatan dalam ukuran dan
saluran komunikasi memiliki tingkatan
pada data rate,
sehingga di mungkinkan untuk meningkatkan resolusi gambar digital, audio, dan video. Ini
berarti bahwa gambar digital dan audio sekarang
dapat ditangkap dengan detail dan halus. Data digital juga memiliki keuntungan dengan cara gambar dan suara dikomunikasikan.
Analog komunikasi data yang lebih rentan terhadap gangguan dari pada yang digital, sehingga kehilangan
beberapa kualitas dalam transmisi. Dengan data digital, yang dikomunikasikan
seluruhnya sebagai urutan 0s dan 1s,
error-correcting strategi dapat digunakan untuk memastikan bahwa data yang diterima dan diinterpretasikan
dengan benar. Selain itu, data digital dapat dikomunikasikan
lebih kompak dibandingkan analog.
1.2.2
Gambar dan Data Suara Direpresentasikan sebagai Fungsi dan Bentuk gelombang.
Dua
media utama di media digital dalah gambar dan suara.Gamabar dan suara adalah
utama dalam arti bahwa keduanya dikombinasikan untuk menghasilkan video. Kedua
gambar dan suara dapat direpresentasikan sebagai fungsi, dan kita dapat
memvisualisasikan fungsi tersebut dengan cara grafik yang berhubungan.
Misalnya
suara adalah fungsi satu dimensi yaitu, fungsi dengan satu variabel sebagai
masukan. Jika kita berpikir tentang suara sebagai fenomena terus menerus, maka
kita dapat memodelkansebagai fungsi kontinu y = f (x) di mana x adalah waktu
dan y adalah amplitudo tekanan udara.
Gelombang
suara bergerak bolak-balik dari kiri ke kanan, ke arah yang sama di mana
gelombang yang memancar keluar dari string. Gelombang jenis ini disebut
gelombang longitudinal. Gelombang Logitudinal didefinisikan sebagai gelombang
di mana gerakan partikel individu sejajar dengan arah di mana energi sedang
diangkut. Suara merupakan gelombang mekanik longitudinal.Periode gelombang
adalah jumlah waktu yang dibutuhkan untuk satu siklus untuk menyelesaikan.
T
= 1 / F dan F = 1 / T
Ketinggian gelombang disebut amplitudo. Terlepas
dari media, konversi analog ke digital membutuhkan dua langkah yaitu :
·
Sampling , memilih titik-titik diskrit
di mana untuk mengukur fenomena kontinyu (yang kita juga akan memanggil
sinyal). Dalam kasus gambar, titik-titik sampel yang merata dipisahkan dalam
ruang. Dalam kasus suara, titik-titik sampel yang merata terpisah dalam waktu.
Jumlah sampel yang diambil per satuan waktu atau ruang unit disebut sampling
rate
·
kuantisasi, mensyaratkan bahwa setiap
sampel diwakili dalam sejumlah tetap bit, disebut ukuran sampel, atau, sama,
kedalaman bit. Kedalaman bit membatasi presisi dengan setiap sampel dapat
diwakili.
1.2.3 Sampling and Aliasing.
Pada setiap blok sampel, kamera digital
mendeteksi warna objek yang sedang difoto, merekam informasi dalam pixel,
singkatan dari elemen gambar. Untuk menciptakan adegan dari sampel yang diambil
di setiap blok sampel, dengan ekstrapolasi Anda bisa berasumsi bahwa seluruh
blok adalah warna sampel. Aliasing dalam gambar digital muncul dari
undersampling dan menghasilkan gambar yang tidak sesuai dengan sumber aslinya mungkin akan kabur atau memiliki pola palsu.
Situasi
serupa dapat terjadi ketika ada sampel
gelombang audio. Gelombang suara dapat diwakili oleh gelombang sinus. Ini
adalah nada murni dengan frekuensi 637 Hz. Secara umum, aliasing adalah situasi di mana satu hal mengambil bentuk atau
identitas lain. Aliasing dalam gambar digital memanifestasikan dirinya sebagai
kurangnya kejelasan, atau pola dalam gambar digital yang tidak ada dalam bahasa
aslinya, dalam teks, itu muncul sebagai tepi bergerigi pada surat yang
seharusnya menjadi lancar, dan dalam audio digital, menghasilkan frekuensi
suara yang tidak ada dalam bahasa aslinya.
1.2.4 Quantization, Quantization Error, and Signal-to-Noise Ratio.
Langkah kedua dalam konversi analog ke digital
adalah kuantisasi. Kita telah melihat bahwa sampel harus diambil pada
titik-titik diskrit dalam waktu atau ruang. Untuk gambar digital, sampel
masing-masing mewakili warna pada titik diskrit dalam dua dimensi citra. Jumlah
warna yang mungkin ditentukan oleh jumlah bit yang digunakan untuk mewakili
setiap sampel yaitu, ukuran sampel atau kedalaman bit .Untuk audio digital,
sampel masing-masing mewakili amplitudo gelombang suara pada diskrit titik
waktu. Ukuran sampel yang umum adalah delapan atau 16 bit. Stereo kualitas CD
audio digital menggunakan 16 bit per sampel di masing-masing dua saluran
stereo, dengan total 32 bit per sampel.
Jumlah
kesalahan tersirat dalam kedalaman bit yang dipilih dapat diukur dari segi
rasio signal-to-noise (SNR).Signal-to-noise rasio secara umum dapat
didefinisikan sebagai rasio dari konten yang bermakna dari sinyal terhadap
kebisingan yang terkait.
Definisi yang lebih
tepat dari sinyal-to-noise ratio bervariasi sesuai dengan konteks
·
Dalam komunikasi data analog, rasio signal-to-noise
didefinisikan sebagai rasio dari daya rata-rata dalam sinyal versus kekuasaan
di tingkat kebisingan. Penggunaan SNR istilah berlaku untuk sinyal tertentu.
SNR tergantung pada real-time kondisi.
·
Untuk gambar digital atau suara, rasio
signal-to-noise didefinisikan sebagai rasio dari nilai sampel maksimum versus
kesalahan kuantisasi maksimum. Setiap sinyal dikodekan dengan kedalaman bit
yang diberikan akan memiliki rasio yang sama. Hal ini juga dapat disebut signal-to-quantization-noise ratio (SQNR).
1.3 Data Storage.
Dengan
media digital yang ada saat ini, kita diharuskan mampu menangani masalah dengan
data yang jumlahnya besar. Dilihat dari ukuran data media digital yang ada saat
ini baik itu berupa gambar, audio, dan file video yang begitu marak dan
pastinya memiliki kapasitas data yang besar sehingga mengaharuskan kita untuk
menemukan cara menggunakan media digital tersebut dengan data yang ringan.
Salah satu caranya adalah dengan meng kompresi data media digital tersebut.
Ketika kita berbicara mengenai media digital kita juga tidak luput dari salah
satu komponen media digital tersebut yaitu RGB atau satuan acuan warna yang
digunakan untuk menentukan kapasitas data suatu media digital.