Banyak orang yang menginginkan kualitas sebuah gambar semakin baik, tapi terkadang suatu gambar dengan format tertentu tidak dapat dilakukan pengeditan. Walaupun dapat diedit namun membutuhkan kapasitas yang cukup besar untuk menyimpan file tersebut. Untuk itu perlu dibandingkan jenis kompresi yang digunakan baik berdasarkan teori cara kerja format kompresi, perbandingan hasil gambar dan perbandingan nilai kompresi dari masing-masing format sehingga dari hasil analisa tersebut bisa menjadi acuan, format apa yang cocok untuk digunakan oleh masing-masing pengguna.Dasar Teori
Secara mendasar standar-standar teknik kompresi gambar memiliki 2 teknik kompresi yaitu teknik kompresi secara lossy dan lossles. Untuk teknik kompresi secara lossy ada sebagian dari informasi yang hilang dalam gambar tersebut sehingga jika dilakuakan proses edit akan susah dilakukan. Sedangkan teknik kompresi secara lossless tidak menghilangkan informasi sedikit pun, hanya mewakilkan beberapa informasi yang sama. Untuk gambar banyak sekali jenis-jenis kompresi, antara lain yang akan dibahas perbandingannya untuk makalah ini adalah:
1. GIF
Graphic Interchange Format (GIF, dibaca jiff, tetapi kebanyakan orang menyebutnya dengan giff) yang dibuat oleh Compuserve pada tahun 1987 untuk menyimpan berbagai gambar dengan format bitmap menjadi sebuah file yang mudah untuk diubah pada jaringan komputer. GIF adalah file format graphic yang paling tua pada Web, dan begitu dekatnya file format ini dengan web pada saat itu sehingga para Browser menggunakan format ini. GIF mendukung sampai 8 bit pixel, itu berarti maksimum jumlah warnanya 256 warna (28 = 256 warna), 4-pass interlacing, transparency dan mengunakan varian dari algoritma kompresi Lempel-Ziv Welch (LZW).
LZW adalah algoritma kompresi lossless, antara kompresi dan dekompresi waktunya adalah simetris. LZW adalah repeated-string compressor, LZW menggunakan kamus data (atau yang sering disebut dengan translation table atau string table) untuk merepresentasikan agar data menjadi linier di dalam uncompressed input stream. Pertama kali suatu urutan ditemukan kode yang berbeda maka kode tersebut ditambahkan kedalam kamus data. Semua data yang ada dibandingkan dengan data masukan, jika sama maka diwakilkan dengan sebuah kode.
Terdapat dua tipe dari GIFs, antara lain:
GIF87a: support dengan interlacing dan kapasitas dari beberapa file. Teknik itu dinamakan GIF87 karena pada tahun 1987 standar ini ditemukan dan dijadikan standar.
GIF89a: adalah kelanjutan dari spesifikasi GIF87a dan penambahan pada transparency, pemberian tulisan dan animasi dari teks dan grafik.
Selagi algoritma kompresi LZW yang digunakan oleh GIF adalah salah satu algoritma general purpose compression yang terbaik, kompresi LZW tidak di rancang untuk graphic yang mempunyai spesifik yang tinggi. Algoritma LZW tidak dapat digunakan dengan baik pada bilevel (hitam dan putih) atau true color images.
Algoritma LZW yang digunakan pada GIFs, sudah dipatenkan oleh Unisys. Oleh karena itu developer yang medistribusikan aplikasi yang membuat GIF harus sudah mendapatkan lisensi dari Unisy. Segera setelah CompuServe dan Unisy mendapatkan royalti dari aplikasi tersebut muncullah standar yang lebih baru yaitu PNG.
2. PNG
Portable Network Graphic (PNG, dibaca ping) format ini dirancang agar menjadi lebih baik dengan format yang terdahulu yaitu GIF yang sudah dilegalkan. PNG di rancang untuk algoritma lossless untuk menyimpan sebuah bitmap image. PNG mempunyai persamaan fitur dengan GIF salah satunya adalah (multiple images), meningkatkan sesuatu contohnya (interlacing, kompresi) dan penambahan fitur-fitur yang terbaru (gamma storage, full alpha channel, true color support, error detection). Medukung untuk Web browser dimana dapat dilakukan plug-ins pada web browser. PNG menggunakan metode kompresi Deflate, digunakan pada popular file archiving utility (pkzip). Deflate adalah kelanjutan versi dari algoritma kompresi Lempel-Ziv. Deflate, sistem kerjanya sama dengan algoritma LZW dan melakukan scanning dengan cara garis horizontal. Untuk lebih lanjutnya meningkatkan kompresi, PNG prefilter data gambar menggunakan fungsi prediksi sebelum data gambar dikompresi. PNG menggunakan empat buah fungsi prediksi, dua diantaranya digunakan untuk alamat vertical patterns. Jadi PNG melakukan hal yang sama seperti GIF yaitu pada teknik kompresi horizontal patern, tetapi PNG’s filter selalu menemukan vertical patterns, menghasilkan tambahan pada sistem kompresi.
PNG menggunakan skema 7-pass interlacing yang mana menghasilkan gambar yang lebih cepat dibandingkan dengan GIF. Selagi menyusun kembali pesanan dengan cara sederhana dimana baris pada pixels disimpan, PNG menggunakan yang pertama kali menggunakan 6-pass secara gradual dan membangun even number garis pencarian (0, 2, 4, dan lain-lain) dan pass yang terakhir digunakan untuk mengisi bentuk yang bernomer genap tersebut.
Pengguna dapat melihat 1/64 kualitas gambar secara cepat diikuti dengan 1/32, 1/16 dan seterusnya. Gambar yang dihasilkan mempunyai kapasitas 20 hingga 30 persen dari interlance gambar yang diterima sebelum dikompresi, dibandingkan dengan GIF yang mencapai 50 persen untuk interlance. Sehingga dengan teknik interlance dapat dihasilkan kapasitas file gambar sekitar 7 persen dari kapasitas file yang sebenarnya.
PNG mampu mencapai 16 bit (gray scale) atau 48 bit untuk true color per pixel, dan mencapai 16 bits dari alpha data. PNG mendukung dua buah metode dari transparency, satu buah color penutup seperti pada GIF89a’s dan alpa channel. PNG’s dengan Full alpha chanell mampu mencapai 64K level dari transparency untuk masing-masing pixel (216 =65.536). Ini memungkinkan PNG dapat membuat gambar lebih bercahaya dan membuat bayang-bayang
background dari pewarnaan yang berbeda.
3. JPEG
Joint Photograpic Experts (JPEG, dibaca jay-peg) di rancang untuk kompresi beberapa full-color atau gray-scale dari suatu gambar yang asli, seperti pemandangan asli di dunia ini. JPEGs bekerja dengan baik pada continous tone images seperi photographs atau semua pekerjaan seni yang menginginkan yang nyata; tetapi tidak terlalu bagus pada ketajaman gambar dan seni pewarnaan seperti penulisan, kartun yang sederhana atau gambar yang mengunakan banyak garis. JPEG sudah mendukung untuk 24-bit color depth atau sama dengan 16,7 juta warna (224 = 16.777.216 warna). Progressive JPEGs (p-JPEGs) adalah tipe dari beberapa persen lebih kecil dibandingkan baseline JPEGs: tetapi keuntungan dari JPEG dan tipetipenya telihat pada langkah-langkahnya sama seperti iinterlaced GIFs.
JPEG adalah algoritma kompresi secara lossy. JPEG bekerja dengan merubah gambar spasial dan merepresentasikan ke dalam pemetaan frekuensi. Discrete Cosine Transform (DCT) dengan memisahkan antara informasi frekuensi yang rendah dan tinggi dari sebuah gambar. Informasi frekuensi yang tinggi akan diseleksi untuk dihilangkan yang terikat pada penganturan kualitas yang digunakan. Kompresi dengan tingkatan yang lebih baik, tingkatan yang lebih baik dari informasi yang dihilangkan. Waktu Kompresi dan dekompresi dilaksanakan dengan simetris. JPEG Group’s (IJG) decoder lebih ditingkatkan kemampuannya dibadingkan dengan encodernya. Manakala, ketika dperlihatkan 8 bits, mengurangi kuantisasi warna yang lambat. Banyak para penjual JPEG menawarkan untuk mempercepat hasil dari JPEG, kuantisasi warna dan kualitas dengan mengimplementasikan IJG.
Peningkatan JPEG
- Huffman Code mengoptimasi (banyak menawarkan fitur) menghasilkan suatu yang baru ”code table” yang bekerja dangan baik untuk mengkompresi image tunggal dengan mengunakan standar generic table berjalan dengan baik dari sisi manapun
- Mengoptimalakan kuantisasi tabl
e
(HVS JPEG) - Meningkatkan Sub-sampling (ketajaman gambar akan menembah kapasitas file gambar tersebut)
- Lossless edits/cropping/rotation
- Pemilihan teknik kompresi dengan Region of interest
JPEG dirancang untuk mengeksploitasi tingkatan dari mata kita yakni bahwa mata kita tidak akan dapat mebedakan perubahan yang gambar terang dan warna dibandingkan dengan perbedaan suatu jarak apakah jauh atau dekat. Untuk itu JPEg sangat baik digunakan pada fotografi dan monitor 80-bit. JPEG sebenarnya hanyalah algoritma kompresi, bukan merupakan nama format file. File yang biasa disebut JPEG pada jaringan sebenarnya adalah JFIF (JPEG File Interchange Format).
Analisa Perbandingan Nilai Kompresi pada Masing-Masing Format
Analisa yang digunakan pada makalah ini adalah dengan melakukan perbandingan beberapa format tersebut berdasarkan nilai kompresi masing-masing format kompresi.
Rumus untuk mencari nilai kompresi adalah
100%-( a/b×100%),
Dimana: a = kapasitas file setelah dikompresi
b = kapsitas file sebelum dikompresi
Ukuran kapasitas besar file 5 contoh gambar yang digunakan untuk analisa pada makalah ini bervariasi dimana format file asalnya adalah menggunakan format bmp (bit map picture). Sehingga dari analisa semuanya didapatkan nilai masing-masing ukuran file setelah dikompresi untuk masing-masing format, hal ini terlihat pada tabel 3.1.
Dari hasil tabel analisa dan gambar dapat dilihat bahwa nilai kompresi yang apling baik adalah pada JPEG, walaupun terkadang ada beberapa file JPEG lebih besar kapasitasnya dibandingkan dengan file GIF. Biasanya adalah gambar yang dibuat dari pembuatan gambar dengan menggunakan corel draw. Dikarenakan untuk gambar yang dibuat dari program pembuatan gambar akan sulit dilakukan proses kompresi secara lossy, karena untuk rekontruksi diperlukan informasi yang jelas pada gambar.
Kesimpulan
• Untuk pengguna web lebih diutamakan menggunakan file dengan format kompresi JPEG dikarenakan kapasitas file dengan format JPEG lebih kecil dan nilai kompresi yang sangat tinggi, hal ini sangat diperlukan karena internet memilki keterbatasan bandwidth.
• GIF memiliki kemampuan untuk dapat dilakukan proses pengeditan dan membuat gambarnya menjadi bentuk animasi dikarenakan menggunakan teknik kompresi secara lossless. Sehinggga format kompresi ini sering digunakan oleh user design sebuah gambar yang mengiginkan file gambarnya tetap kecil.
• PNG memiliki ketajaman warna dan cahaya dibandingkan dengan GIF dan dapat dilakukan proses pengeditan gambar, tapi tidak untuk pembuatan gambar animasi, sehingga para foto grapher banyak menggunakan file ini.
[Mukhlish muchad Fuadi: 3rd Semester 2007]
Daftar Rujukan
Budi, Pupung Permana. 2004. Kiat Praktis Menjadi Desainer Web Profesional. Jakarta: PT. Elex Media Komputindo.
Daryanto, Tri. 2007. Standar Kompresi Pada Gambar. III-1.(http://jurnal.bl.ac.id/wp-content/uploads/2007/01/BIT-v3=n1-artikel3-sept2007. Diakses 22 Desember 2006).
Restyandito. 2007. Pengantar Kompresi Data. Surabaya: Dua selaras.