KONVERSI ANALOG KE DIGITAL

 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.