Nilai Fitness dengan Menggunakan Metode Optimasi dan Simulasi

Artikel ini contoh kasus pencarian nilai fitness dalam Algoritma Genetika.

Analisa masalah

Pencarian 6 digit angka yang sama antara 6 digit angka yang di inputkan user dengan 6 digit angka yang ditentukan oleh komputer secara  acak.untuk menentukan kesamaan, dimana solusi yang didapatkan akan dimasukkan kedalam Nilai Fitness dengan menggunakan metode optimasi dan simulasi (GA).

Analisa proses

Mengisi 6 digit angka (angka 1 atau 0 saja) dan kemudian komputer secara random akan mengeluarkan 6 digit angka untuk mencari kesamaan angka dengan menggunakan metode optimasi dan simulasi. Populasi awal dibangun secara acak, sedangkan populasi berikutnya merupakan hasil evolusi kromosom-kromosom melalui iterasi yang disebut dengan istilah generasi.  Misalnya :

User memasukkan 6 digit angka (angka 1 atau 0 saja) yaitu 101010. Setelah itu,

Tekan enter maka komputer akan mengeluarkan 6 digit angka (angka 1 atau 0 ) juga secara acak. Maka akan mendapatkan solusinya.

Contoh lihat screenshot dibawah ini :

Nilai Fitness, menyatakan seberapa baik nilai dari suatu individu atau solusi yang didapatkan.

Nilai Fitness didapat dari kesamaan dari 6 digit angka yang user buat dan 6 digit angka dari urutan komputer.

Misal :

User  : 101010

Komputer : 011000

Nilai Fitnessnya : 3 à ( Didapat dari : ada 3 digit angka dalam urutan yang sama pada kasus di atas ).

Algoritma Genetika

Algoritma genetika adalah suatu algortima pencarian yang menerapkan proses evolusi biologi dengan tujuan untuk menemukan solusi terbaik dari suatu Masalah. 

Istilah-istilah yang sering digunakan pada algoritma genetika adalah

1. Genotype (Gen), sebuah nilai yang menyatakan satuandasar yang membentuk suatu arti tertentu dalam satukesatuan gen yang dinamakan kromosom. Dalam algoritma genetika, gen ini bisa berupa nilai biner, float, integer maupun karakter, atau kombinatorial.
2. Allele, nilai dari gen.
3. Kromosom, gabungan gen-gen yang membentuk nilaitertentu.
4. Individu, menyatakan satu nilai atau keadaan yang menyatakan salah satu solusi yang mungkin daripermasalahan yang diangkat
5. Populasi, merupakan sekumpulan individu yang akandiproses bersama dalam satu siklus proses evolusi.
6. Generasi, menyatakan satu-satuan siklus proses evolusi.
7. Nilai Fitness, menyatakan seberapa baik nilai dari suatuindividu atau solusi yang didapatkan.

Hal-Hal Yang Harus Dilakukan Dalam Menggunakan Algoritma Genetika

1. Mendefinisikan individu, dimana individu menyatakansalah satu solusi (penyelesaian) yang mungkin daripermasalahan yang diangkat.
2. Mendefinisikan nilai fitness, yang merupakan ukuranbaik-tidaknya sebuah individu atau baik-tidaknya solusiyang didapatkan.
3. Menentukan proses pembangkitan populasi awal. Hal ini biasanya dilakukan dengan menggunakanpembangkitan acak seperti random-walk.
4. Menentukan proses seleksi yang akan digunakan. Menentukan proses perkawinan silang (cross-over)dan mutasi gen yang akan digunakan.

Diagram Alir Algoritma Genetika Sederhana

 Nilai Fitness

a. Nilai fitness adalah nilai yang menyatakan baik tidaknya suatu solusi (individu).

b. Nilai fitness ini yang dijadikan acuan dalam mencapai nilai optimal dalam algoritma genetika.

c. Algoritma genetika bertujuan mencari individu dengan nilai fitness yang paling tinggi.

d. Dalam TSP, karena TSP bertujuan meminimalkan jarak, maka nilai fitnessnya adalah inversi dari jarak.

Membangkitkan Populasi Awal

Seleksi

Seleksi dilakukan untuk mendapatkan calon induk yang baik. “Induk yang baikakan menghasilkan keturunan yang baik”.  Semakin tinggi nilai fitness suatu individu semakin besar kemungkinannya untukterpilih. Seleksi dapat dilakukan dengan menggunakan dua macam teknik, yaitumesin roullete, dan turnamen.

Cross Over

1. a. Cross Over (Pindah Silang) merupakan salah satu operator dalam algoritma genetika yang melibatkan dua induk untuk menghasilkan keturunan yang baru.
2. b. Cross over dilakukan dengan melakukan pertukaran gen dari dua induk secara acak.
3. Macam-macam Cross-Over yang banyak digunakan antara lain: pertukaran gen secara langsung dan pertukaran gen secara aritmatika.
4. Proses cross over dilakukan pada setiap individu dengan probabilitas cross-over yang ditentukan.

Mutasi Gen

1. Mutasi Gen merupakan operator yang menukar nilai gen dengan nilai inversinya, mialnya gennya bernilai 0 menjadi 1.
2. Setiap individu mengalami mutasi gen dengan probabilitas mutasi yang ditentukan.
3. Mutasi dilakukan dengan memberikan nilai inversi atau menggeser nilai gen pada gen yang terpilih untuk dimutasikan.

Clipping Polygon

Suatu poligon dinyatakan dengan deretan koordinat titik-titik verteksnya. Poligon bisa konveks atau konkaf. Diharapkan dari kliping poligon terhadap suatu window maka akan diperoleh poligon (atau poligon-poligon) baru irisan dari poligon asal dengan window. Window sendiri seperti halnya pada masalah kliping garis yang paling sederhana bisa berbentuk segi empat, atau poligon konveks atau poligon konkaf yaitu yang paling sulit.

Algoritma Sutherland-Hodgeman (SH)

Algoritma ini adalah untuk kliping poligon konkaf/konveks terhadap suatu poligon konveks. Idenya adalah melakukan pemotongan terhadap batas demi batas window secara terpisah. Pemotongan terhadap suatu batas (dan perpanjangan batas itu) menghasilkan suatu poligon lain yang akan dipotongkan terhadap batas selanjutnya (dan perpanjangannya). Perhatikan contoh pada gambar berikut ini di mana suatu poligon dipotong terhadap suatu window berbentuk persegi panjang. Pemotongan dilakukan pertama terhadap sisi kiri, kemudian terhadap sisi kanan, bawah, dan terakhir atas.

Pertanyaan selanjutnya adalah bagaimana caranya pemotongan terhadap suatu garis batas? Algoritma ini memiliki aturan-aturan sebagai berikut jika poligon dinyatakan oleh verteks-verteks v1, v2, …, vn.

· Sisi demi sisi diperiksa terhadap batas window mulai dari sisi v1v2, v1v3, …, vn-1vn, dan vnv1, untuk mendapatkan verteks-verteks membentuk poligon baru hasil pemotongan tersebut. Pada tahap inisialisasi poligon hasil berisikan 0 verteks.

· Bila suatu sisi vivi+1 berpotongan dengan batas window dengan vi berada di luar mengarah dan vi+1 berada di dalam batas window maka dilakukan komputasi untuk mendapatkan titik perpotongannya yaitu vi’, dan verteks-verteks vi’ dan vi+1 dicatat sebagai verteks berikutnya di poligon hasil pemotongan.

· Bila suatu sisi vivi+1 berpotongan dengan batas window dengan vi berada di dalam mengarah dan vi+1 berada di luar batas window maka dilakukan komputasi untuk mendapatkan titik perpotongannya yaitu vi’, dan verteks vi’ dicatat sebagai verteks berikutnya di poligon hasil pemotongan.

· Bila suatu sisi vivi+1 tidak berpotongan dengan batas window dan berada di sebelah dalam batas window maka verteks vi+1 dicatat sebagai verteks berikutnya di poligon hasil pemotongan.

· Bila suatu sisi vivi+1 tidak berpotongan dengan batas window dan berada di sebelah luar batas window maka tidak ada yang dicatat.

Contoh berikut adalah pemotongan poligon terhadap sisi kiri window persegi empat.

Poligon yang dihasilkan adalah dengan verteks-verteks v1’v2v3v3’.

Masalah yang muncul pada algoritma ini adalah apabila terjadi lebih dari satu kali keluar-masuk window maka akan terbentuk suatu poligon yang sebenarnya adalah beberapa area terpisah tapi dihubungkan oleh garis-garis. Ini mungkin terjadi pada poligon konkaf dan tidak terjadi pada poligon konveks.

Perhatikan gambar berikut yang menggambarkan sebelum dan setelah kliping suatu poligon.

Jika diharapkan bahwa untuk kasus ini akan terbentuk bukan hanya satu poligon tetapi sejumlah piligon untuk setiap area maka perlu modifikasi pada algoritma dengan menambahkan pemeriksaan akhir ada tidaknya sisi-sisi poligon yang berimpit dan jika ada melakukan pemotongan pada tempat tersebut.

Clipping 2 Dimensi : Cliping Garis

Dalam peragaan obyek (atau obyek-obyek) pada windownya maka tidak semua bagian dari obyek tersebut perlu diperagakan akibat keterbatasan ukuran viewport itu sendiri. Jadi akan ada sejumlah primitif grafika yang diperagakan karena sepenuhnya ada dalam window, ada sejumlah lainnya yang tidak perlu  diperagakan karena sepenuhnya di luaw window, dan sisanya adalah primitif-primitif yang terpotong oleh window sehingga sebagian berada di dalam window dan sebagian lain di luar.

Kita perlu menangani hal yang terakhir tersebut secara khusus karena dalam sejumlah lingkungan grafika hal ini bisa menghasilkan kekacauan peragaan, misalnya: bagian yang seharusnya tdak tampak, muncul di bagian ujung lain pada screen (wrap-around), atau menyebabkan program error karena akses keluar batas memory, atau minimal adalah ketidak-efisienan komputasi akibat komputasi pada data yang ternyata tidak perlu dimunculkan.

Selama ini untuk menangani masalah tersebut dapat dilakukan sejumlah metoda sbb.

• Metoda penggunaan kanvas bitmap yang diperluas: teknik ini sederhana karena melakukan penggambaran pada suatu bitmap yang amat besar mencakup semua penggambaran primitif, kemudian mengambil bagian yang sesuai (cropping) dengan bagian window dengan operasi transfer blok memori. Masalah teknik ini jelas perlunya memory space yang amat besar.
• Melakukan “scissoring” yaitu memodifikasi algoritma penggambaran piksel dengan menambahkan pemeriksaan batas-batas window; piksel baru digambari jika berada dalam batas window. Masalah teknik ini adalah kliping hanya dapat dilakukan pada level operasi piksel demi piksel dan komputasi keseluruhan primitif grafika tetap dilakukan walaupun ternyata hanya sebagaian kecil saja yang perlu ditampilkan. Masalah selanjutnya adalah konsep kliping hanya berlaku di level bawah (peragaan) dan tidak bisa ditarik ke level konseptual (kliping seara umum).
• Melakukan usaha analitis untuk menemukan titik-titik perpotongannya lalu mendapatkan potongan-potongan garis untuk diperagakan. Kliping dapat digunakan di level konseptual karena garis dan window dinyatakan dalam besaran-besaran real. Masalahnya, tidak semua primitif grafika dapat dengan mudah dianalisis secara geometris demikian.

Clipping Garis

Kita mengharapkan dari suatu garis akan diketahui apakah suatu garis itu sepenuhnya berada dalam window, sepenuhnya diluat window, diperolehnya suatu garis (atau garis-garis) baru hasil kliping dalam batas-batas window. Garis itu sendiri (baik yang sebelum maupun setelah kliping) dinyatakan dalam koordinat titik-titik ujungnya. Secara umum bentuk window adalah suatu poligon. Namun dalam kebanyakan metoda window adalah persegi panjang dengan batas-batasnya sejajar dengan sumbu sumbu sistem koordinat. Hal ini dibedakan dari window dengan bentuk poligon yang umum karena tingkat kerumitan algoritmisnya berbeda jauh. Lebih lanjut lagi, window dengan poligon konveks jauh lebih sederhana dari window poligon konkaf karena jumlah titik perpotongan suatu garis dengan suatu poligon konveks maksimum hanya dua, sementara dengan poligon konkaf bisa lebih dari dua.

Berikut ini akan dibahas algoritma-algoritma dalam bentuknya yang baku. Terdapat banyak varian dari algoritma-algoritma tersebut yang dibuat orang demi mendapatkan peningkatan efisiensinya.

Algoritma Cohen-Sutherland (CS) 

Algoritma ini terbatas pada window yang berbentuk segi empat dengan sisi-sisinya sejajar sumbu sumbu koordinat. Ide dasarnya adalah sebagai berikut. Jika window dinyatakan dengan titik-titik ujung kiri bawah (xmin, ymin) dan kanan atas (xmax, ymax) maka ruang dua dimensi penggambaran dibagi ke dalam sembilan ruangan oleh garis-garis perpanjangan tepi window. Jadi ruang yang ditengah adalah window kliping itu sendiri. Titik-titik (x, y) yang berada pada masing-masign ruangan tersebut dapat diberi kode empat bit b1b2b3b4 dengan aturan pemberian kode-kode tersebut adalah sbb.

jika y > ymax maka b1 = 1, dan jika y £ ymax maka b1 = 0

jika y < ymin maka b2 = 1, dan jika y ³ymin maka b2 = 0

jika x > xmax maka b3 = 1, dan jika x £ xmax maka b3 = 0

jika x < xmin maka b4 = 1, dan jika x ‡ xmin maka b4 = 0

Sehingga dapat digambarkan pembagian ruangan dan pengkodeannya adalah sebagai berikut.

 Kode Cohen Sutherland

Apakah suatu garis diluar, atau di dalam window, atau memotongnya, dapat diketahui berdasarkan operasi lojik pada kode-kode dari kedua titik ujung garis tersebut. Misalkan garis dinyatakan dengan titik-titik ujung P0 dan P1 dengan pengkodean C0 dan C1. Maka dapat diketahui sbb.

• Jika (C0 or C1) != 0000 maka garis berada di luar window
• Jika (C0 and C1) == 0000 maka garis berada di dalam window
• Yang lainnya berarti memotong garis batas window atau hanya perpanjangannya (dalam hal ini mungkin saja tidak melintasi ruang window).

Untuk kasus ketiga tersebut perlu dilakukan pemeriksaan lebih lanjut dengan memotong secara bertahap terhadap garis batas yang dilintasinya.

Jika C1 == 0000 maka periksa P0, jika tidak maka P1 yang diperiksa, (misalkan yang diperiksa P0, jika P1 menjadi kebalikannya ) sbb.

• Jika (C0 and 1000) != 0000 maka cari perpotongan dengan garis y=ymax
• Jika tidak maka jika (C0 and 0100) != 0000 maka cari perpotongan dengan garis y=ymin
• Jika tidak maka jika (C0 and 0010) != 0000 maka cari perpotongan dengan garis x=xmax
• Jika tidak maka pasti (C0 and 0001) != 0000 dan cari perpotongan dengan garis x=xmin

Jika P0 adalah titik perpotongannya maka selanjutnya ulangi algoritma ini untuk ruas garis P0’Pj

Sampai akhirnya di peroleh potongan garis dengan titik-titik ujung P0* dan P1* yang bisa dipastikan keberadaannya di dalam window atau di luar window. Urutan pemeriksaan bisa diubah dan menghasilkan tahapan pemotongan yang berbeda tetapi hasilnya tetap sama.

Contoh pada gambar berikut garis dari A ke B akan mengalami pemotongan menjadi A’B, kemudian menjadiA”B dan kemudian menjadi A”B’ yang berada dalam window. Sementara garis dari C ke D akan mengalami pemotongan menjadi C’D kemudian menjadi C”D yang berada di luar window.

Penghitungan untuk mencari perpotongan dapat disederhanakan berdasarkan persamaan garis

y = y1 + m x

x = x1 + 1/m y

dengan m = (y2 - y1)/(x2 - x1).

Titik perpotongan garis tsb dengan y = yt adalah (x, yt) dengan x = x1 + yt /m. Dan, titik perpotongan dengan x = xt adalah (xt, y) dengan y = y1 + m xt.

Karena adanya pemotongan berulang maka jika koordinat direpresentasikan dengan bilangan integer maka setiap pemotongan menyebabkan pembulatan harga dan selanjutnya bentuk geometrisnya berubah. Untuk menghindari hal ini maka koordinat direpresentasikan dalam bilangan real hingga saat penggambaran potongan garis tsb.

Jenis-jenis Video

Video menyediakan sumber daya yang kaya dan hidup bagi aplikasi multimedia. Ada empat macam video yang dapat digunakan sebagai objek link dalam aplikasi multimedia :live studio feeds, video tape, videodisc, dan digital video.

Live Video Feed

Live video feed menyediakan objek-objek link multimedia yang menarik dan real time. Saluran televisi atau live camera feed menjadi objek sebuah link. Bayangkanlah anda sedang mengajarkan pendidikan kewarganegaraan dan anda ingin menjelaskan bagaimana sebuah undang-undang dihasilkan. C-SPAN ( Cable-Satelite Public Affair Network) mengoperasikan satu saluran yang berisi berbagai proseding DPR Amerika, serta satu saluran lagi menyediakan proseding  Senat: C-SPAN juga menyiarkan wawancara dan call-in show, dengar pendapat kongres,  pidato, dan konferensi pers.

Jika anda mengajarkan sebuah subjek yang memerlukan materi dari event yang tengah berlangsung, maka software multimedia dapat membantu anda dengan klik ke CNN, saluran berita 24 jam yang meringkas berita setipa 30 menit. Atau bayangkan anda adalah seorang supervisor pabrik yang ingin menginspeksi berbagai lini, maka dengan meng-klik mouse anda DAPAT segera menampilkan live video feed pada multimedia di depan anda.

Webcam memungkinkan kita untuk melihat video feed dari seluruh dunia. Webcam dijumpai dimana saja, dari jalan bebas hambatan hingga kepantai-pantai surfing, pusat perawatan tubuh sampai ruang asrama mahasiswa.

Videotape

Ada beberapa format dari video tape yaitu VHS, 88 mm, Hi-8 mm, VHS-C, super VHS dan Betacam. VHS merupakan format yang paling banyak dipasaran. Betacam merupakan format untuk broadcast yang mempunyai kualitas tertinggi dari jenis videotape.

Jenis ,edium yangg paling banyak dijumpai adalah video tape. Hampir semua ornag memmpunyai VCr, dan setiap pusat perbelanjaan memiliki video yang menyewakan film-film videotape. Banyak perusahaan memanfaatkan videotape untuk memberikan juet-in-time traininng dan perpustakaan-perpustakaan umum memiliki koleksi videotape untuk berbagai macam panduan.

Videotape juga menjadi objek link di multimedia. Tetapi medium ini memiliki dua keterbatasan. Pertama, videotape itu sifatnya linier. Informasi tersimpan dalam pita gulungan dan untuk mengaksesnya kita harus menunggu karena harus mempercepat (fast-forward) atau menggulung balik (rewind) untuk sampai pada spot yang kita inginkan dan sampai tiga menit lamanya. Kedua kebanyakan videotape player tidak dikontrol lewat komputer. Ini berarti kita harus menekan tombol play, stop , fast forward atau rewind secara manual ketika mengggunakan video tape dalam persentasi multimedia. Untungnya videotape player Sony Hi8 bisa dikontrol lewat komputer, Melalui apa yang dinamakan Vido sistem control archiecture (VISCA) yang dapat mengontrol hingga tujuh peralatan. Sejumlah besar produk video sony dapat dikontrol dengan VISCA, termasuk camcorder, VCR dan monitor.

Videodisc

Ada dua format videodisc yang paling banyak diproduksi : CAV dan CLV. Disc dengan format CAV dapat menyimpan hingga 54.000 still farame atau setara dengan 30 menit motion video dengan stereo sound track. Frame-framenya ditandai dengan angka dari 1 sampa dengan 54000. forma CAV memungkinkan kita menampilkan still frame dan juga memainkan motion sequences.

CLV disc dapat menyimpan hingga satu jam video pada tiap sisi disc yang berarti dua kali kemampuan CAV disc. Tetapi kita tidak akan dapat menampilkan still frame dari CLV disc, kecuali kita mempunyai high-end pllayer seperti Pioneer LD-V8000 yang cukup mahal.

Karen videodisc memliki randaom access sangat cepat dan hanya menempati sedikit saja sumber daya komputer multimedia, maka di abad dua puluh , video disc menjadi salah satu sarana terpopuler untuk menyediakan video bagi bebagai aplikasi multimedia dalam pendidikan, pemerintahan dan training industri. Tetapi popularitas videodisc telah pudar dengan munculnya digital video dan DVD yang kita bicarakan berikut ini.

Digital Video

Digital video merupakan medium video yang palig menjanjikan. Pasar konsumen terbesar digital video mempunyai dua format utama yaitu miniDV dan digital8. Keduanya menggunakan DV codec, tetapi direkam dalam ukuran yang berbeda. Pasar profesional menggunakan DV codec bebasis format DVCAM, DVCPRO yang dirancang untuk reabilitas yang maksimum. Format terbaru MPEG codec misalnya MicroMV masih dalam taraf penjajagan dan kualitas dan reabilitasnya belum bisa menandingi format DV codec. Pasar untuk industri jaringan televisi adalah Digital Betacam sebagai pengganti Betacam SP yang masih domain dan ada di mana-mana.

MiniDV video format digital yang paling popular di pasar saat ini. Ukuran pitanya sangat kecil, hanya sekitar 2,5 inci. Pita MiniDV rata-rata dapat merekam selama 60 menit salam standard play (SP) mode dan 90 menit dalam long play (LP) mode. Kualitasnya baik direkam dalam 60 menit maupun 90 menit sama saja. Tetapi merekam dalam 90 menit dapat menimbulkan dropout ketika kehilangan gambar atau suara.sebab ada ganguan kelebihan data.

Dalam camcorder biasanya dapat dilakukan play back pada LP mode video,tetapi camcorder yang lain tidak dapat melakukan play back pada pita yang sama dengan hasil yang sangat baik. Berdasarkan pengalaman, play back pada LP mode menyebabkan kualitas audio maupun video berkurang bila menggunakan play back camcorder yang berbeda. Tipe terbaru yang dikeluarkan pada tahun 2001 dapat merekam 80menit dalam SP mode. Tetapi konsumen lebih menyukai yang 60 menit.

Digital8 menggunakan DV codec sama dengan MniDV ataupun DVCAM, hanya saja berbeda dalam ukuran pitanya. Camcorder digital8 dapat merekam pada pita 8mm dan Hi-8mm dengan kualitasnya sama dengan MiniDV. Pasar Sony tetap pada pita Digital8, meskipun dapat merekam Hi-88mm. MicroMV merupakan keluaran terbaru dari Sony untuk pasar konsumen. Rumornya sebagai pengganti Digital8, tetapi sekarang baru merupakan spekulasi.

Pita DVCAM menggunakan 10 micron track dalam SP mode dan 6,7 micron dalam LP mode. DVCAM yang menggunakan DV codec yang sama dan menggunakan ukuran pita yang sama yaitu 15 micron track dalam SP mode. Ini membuat DVCAM lebih tahan lama , sehingga tingkat droupoutnya lebih kecil. DVCAM dikembangkan oleh Sony untuk kalangan yang lebih profesionalnya dibandingkan dengan MiniDV.

DVCPRO dikembangkan oleh Panasonic dengan perangkat keras berkaliber tinggi yang menggunakan DV codec. Pita DVCPRO lebih besar daripada DV dan Digital8.DVCPRO menggunakan pita 18 micron record track sebaik track terpisah yang terdiri dari audio cue dan tape control, sehingga membuatnya paling kuat pada format DV codec.DVCPRO utamanya digunakan untuk aplikasi profesional.

Digital Betacam sekarang ini digunakan sebagai standar format untuk sebagian besar industri jaringan televisi. Sony memperkenalkan format Betacam pada tahun 1993 untuk menggantikan format Betacam SP yang ada di mana-mana, yang masih dipakai pada format video profesional. Keunggulan Digital Betacam adalah menggunakan skema kompresi 2:1 dan melakukan rekaman pada pita ½ inci. Format digital profesional yang akan bahas adalah Digital-5 dan DVCPRO 50 yang berbasis pada teknologi baru dan algoritma pengkodean. Keduanya melengkapi Digital Betacam untuk pasar produksi video professional kelas tinggi. Format televisi terbaru adalah HDTV (High Definition TV).

Sebagaimana waveform audio, digital video dapat disimpan dalam file-file di harddisk, CD-ROM, atau DVD. Karena video itu menjadi digital, ia dapat disajikan lewat jaringan komputer, yang dapat mengurangi kebutuhan akan videotape player maupun videodisc player. Digital video dapat diakses secara acak berdasarkan frame, yang memungkinkan kita memainkan klip tertentu.

Processor Pentium berkecepatan tinggi dapat memainkan full-screen video tanpa harus ada tambahan hardware tertentu. Komputer yang lebih lambat perlu ditambah dengan digital video board untuk dapat memainkan film-film full screen. Kalau tidak, maka tampilan video hanya akan seperempat dari ukuran layar monitor. Anda akan dipandu bagaimana menyelipkan, menentukan ukuran, dan memposisikan film.

DVD

DVD kependekan dari digital versatile disc, tetapi kalau DVD digunakan untuk mem-play back sebuah film, maka DVD lebih tepat merupakan singkatan dari Digital Video Disc. DVD menggunakan MPEG-2 untuk memadatkan sebuah film panjang menjadi cakram 4,7 inchi. Film akan tampak sangat bagus, dengan surround sound dan full color video berhorizontal line 540. biasanya DVD juga menyediakan pilihan bahasa kepada pemirsa, dengan subtitle atau tidak, dan kadang pemakai dapat memilih menampilkan ending alternatif pada sebuah film. Semua ini, dikombinasikan dengan backward-compatibility yang memungkinkan kita memainkan audio CD, telah membuat DVD player menjadi item belanja paling laris. Seperti halnya CD audio yang menyediakan split-second access kepada pengembang multimedia ke praktis, semua rekaman musik, DVD pun menjanjikan kita bisa meciptakan penyimpanan semua fitur film yang dapat diakses secara digital.

HYPERVIDEO

Sebagaimana sound track, video clip juga dimainkan urut waktu ( over time ). Ada banyak multimedia creation toll yang memungkinkan anda melakukan timing munculnya objek-objek untuk mensinkronkannya dengan video. Ketika video digunakan untuk memicu objek-objek multimedia ia dinamakan hypervideo.

STANDAR VIDEO

Ada beberapa standar video yang dipakai sekarang , diantaranya adalah NTSC, PAL, SECAM dan HDTV. NTSC ( National Television Standards Committee) dikembangkan tahun 1950 yang mendefinisikan standar video yang dibuat sampai 525 gambar garis  scan horisontal setiap 1/30 detik. Standar ini digunakan terutama di Amerika Serikat dan Jepang.

PAL ( Phase Alternate Line) merupakan standar yang digunakan di Eropa dan negara lainnya. Menurut Vaughan ( 1994 ) ini merupakan metode terintegrasi penambahan warna sinyal televisi hitam putih yang mengandung 625 garis pada sebuah frame rate ( 25 frame rate per second), masing-masing membutuhkan 1/5 detik untuk menggambar (50Hz).

SECAM ( Sequential Colour and Memory sistem) merupakan standar yang digunakan di Perancis.

HDTV (High Definition TV) merupakan standar baru dalam teknologi televisi yang menyediakan kualitas gambar layar lebar serupa dengan film 35 mm dengan kualitas suara sekualitas compact disc (CD).HDTV menyediakan gambar lebih besar dengan detil lebih besar dan lebih jernih. Dibandingkan dengan televisi standar ( NTSC, PAL, SECAM),HDTV lebih lebar dan lebih tinggi aspek rasionya, yaitu 16:9, sedangkan televisi standar aspek rasionya hanya 4:3. resolusi HDTV mencapai 1080 garis aktif (total 1125), sedangkan televisi standar mempunyai resolusi hanya 486 garis aktif ( total 525 ).

FORMAT FILE VIDEO

Format file dalam video merupakan hal yang penting. Isu penting lain adalah jenis berbeda dari format file untuk integrasi video digital kedalam aplikasi multimedia. Format file anatara lain, AVI, MOV, MPEG, DAT. RM/RAM dan SW.

Quick Time(MOV) merupakan sebuah sistem multimedia tambahan pada komputer Macintosh dan Windows, yang menyediakan lintas platform, sinkronisasi waktu video digital,audio digital, dan lingkaran 3D virtual reality, dikembangkan oleh Apple computer. Quick Time menggunakan ekstensi.mov dan digunakan dalam berbagai aplikasi multimedia, misalnya CD-ROM dan produksi video broadcast serta mempunyai kemampuan melakukan kompresi-dekompresi melintasi berbagai platform. Quick Time merupakan teknologi yang sudah matang, didukung oleh sebagian besar authorimg multimedia dan merupakan standar terdekat format file multimedia lintas platform. Kemampuan playback Quick Time dapat bekerja standar dengan Netscape Navigator dan Microsoft Internet Explorer yang menjadi sarana utama untuk multimedia berbasis web. Untuk berbagai aplikasi, quick time merupakan solusi terbaik lintas platform delivery video berbasis web.

Motion Picture Experts Group (MPEG) adalah skema kompresi dan spesifikasi format file video digital yang dikembangkan oleh group ini.MPEG merupakan salah satu dari “rich” yang mendukung web dan banyak situs web mempunyai video dan animasi MPEG. Hampir seluruh web brower terkenal mendukung MPEG. MPEG ditandai dengan ekstensi.mpg atau .mpeg. pada masa lalu, MPEG mempunyai keterbasan, misalnya ketidakmampuannya untuk memainkan video dan audio secara sinkron. Untuk menciptakan video MPEG, biasanya membutuhkan perangkat keras dan perangkat lunak yang mahal. Agar Playback dapat memainkan video secara halus, maka membutuhkan perangkat keras. MPEG release terbaru didukung perangkat keras yang lebih murah dan mendukung teknologi yang baru berkembang, misalnya DVD (Digital Video Disk).

Audio Video Interleave (AVI) merupakan format video dan animasi yang digunakan video untuk Windows dan berektensi .avi. Sebagain besar authoring pada windows mendukung format AVI. Juga didukung oleh Netscape. Kekurangan penggunaan file AVI pada Play-back adalah pemakai Macintosh, SGI dan Sun harus mengubah file ke format lain untuk playback. AVI kurang canggih, berbasis track, kemampuan untuk mendukung dan melakukan sinkronisasi dengan Quick Time kurang bagus. Codec untuk Quick Time pada windows lebih berkembang daripada Codec untuk AVI.

Format Real Video dikembangkan oleh Real Media. Video yang disimpan dalam format Real Video mempunyai ekstensi .rm or .ram. Format ini memungkinkan adanya aliran video ( on-line video, internet TV) pada bandwidth yang rendah, sebab prioritas bandwidth yang rendah maka kualitas dapat dikurangi.

FORMAT SHOCKWARE ( Flash) dikembangkan oleh Macromedia. Format Shockwave membutuhkan sebuah komponen tambahan untuk memainkan. Komponen ini sebelumnya diinstal dengan versi terbaru dari Netscape dan Internet Explorer. Video disimpan dalam format Shockwave mempunyai ekstensi .swf.

DIGITALISASI VIDEO

Untuk menambahkan video pada situs web multimedia, kita harus melakukan digitalisasi video yang ada pada web. Dengan demikian membutuhkan alat-alat yang dapat menghasilkan kualitas yang lebih tinggi ketika melakukan digitalisasi video. Alat-alat yang dibutuhkan antara lain camcorder atau VCR untuk memainkan video, kabel yang sesuai untuk menghubungkan ke komputer, perangkat keras digitalisasi video,hard disk dengan kecepatan tinggi untuk menangkap video, menyimpan file video dan audio digital dan perangkat lunak penangkap video untuk mengontrol proses digitalisasi video. Kemampuan hard disk untuk menyimpan audio dan video digital antara 1 MB sampai 20 MB perdetik dalam keadaan tak terkompresi yang secara umum tidak bergantung pada ukuran file, frame rate dan ketajaman warna.

Dalam industri broadcast sistem Macintosh digunakan untuk editing non-linier video digital. Editing non-linier merujuk pada kemampuan untuk mempunyai akses secara acak untuk setiap titk dalam klip video, dibandingkan secara editing linier untuk video standar. Solusi lain untuk video berkualitas broadcast dengan video board dan editing workstation, misalnya Avid, Data Translation, Scitex, Radius dan Matrox. Kita menggunakan Matrox Rt 2500 yang dilengkapi Adobe Premiere. Untuk video berbasis web kita tidak harus menggunakan sistem di atas, karena cukup mahal. Yang termurah adalah Matrox RT 2500, harganya sekitar 800 dolar. Paling tidak menggunakan sistem yang mendukung untuk video capture untuk S-video, yang mampu menangkap ukuran 320 x 240 pixel video pada 25 sampai 30 frame per detik. Kalau membeli Card Capture, biasanya  dilengkapi perangkat lunaknya.

KOMPRESI VIDEO

Untuk membuat ukuran file video menjadi lebih kecil, maka perlu dilakukan kompresi. Apalagi video yang akan dijalankan di web. Codec adalah perangkat lunak untuk mengatasi masalah ini. Codec merupakan perangkat lunak kecil yang ada dalam perangkat lunak sistem yang dapat melakukan kompresi dan dekompresi dengan cara berbeda-beda pada tipe-tipe media digital. CODEC merupakan singkatan dari Compression Decompression dan berisi algoritma perangkat lunak tingkat tinggi. Manfaat Codec ini menjadi penting bila kita bekerja dengan data yang besar yang melibatkan penyimpanan dan playback pada komputer.

Ketika anda membuat video digital, maka Codec melakukan kompresi, sedangkan ketika anda memainkan kembali video digital, Codec melakukan decompresi. Codec dapat diinstal secara otomatis dengan Quick Time untuk Macintosh dan windows sebagian besar solusi aliran video untuk web menyediakan “encoder” dan “decoder” dengan Codec yang menyertainya. Baik buruknya Codec bekerja, bergantung pada isi video. Jika anda akan melakukan kompresi untuk film, maka Codec harus diinstal ke komputer untuk membuat film dan untuk palybacknya. Berikut ini dekompresi dari Codec untuk versi Macintosh dan Windows dari Quick Time :

• Animation
• Cinepak
• Graphic
• Photo-JPEG
• Video
• Photo CD
• Intel Indeo
• MPEG

Movie Quick Time melakukan kompresi dengan palyback Codec ini pada sistem Mavintosh dan windows.

Sumber : 

M. Suyanto, Multimedia:Alat untuk meningkatkan keunggulan bersaing,Andi, jogyakarta,2003

MAIN MEMORY ( INTERNAL MEMORY )

CPU hanya dapat menyimpan data dan instruksi diregister yang ukurannya kecil, sehingga tidak dapat menyimpan semua informasi yang diperlukan untuk keseluruhan proses dari program. Untuk mengatasi hal ini, maka dialat pemroses dilengkapi dengan simpanan yang kapasitasnya lebih besar, yaitu main memory atau internal memory atau internal storage atau primary storage atau temprorary storage atau immediate storage.

Main memory dapat dibayangkan sebagai sekumpulan kotak-kotak yang masing-masing kotak dapat mnyimpan suatu penggal informasi baik berupa data maupun instruksi. Tiap-tiap lokasi dari kotak ditunjuk oleh suatu alamat (address). Alamat memori merupakan suatu nomor yang menunjukan lokasi tertentu dari kotak memori.

Ukuran dari main memory ditunjukkan oleh satuan Kilo Byte (KB) yaitu 1024 byte, Mega Byte (MB) yaitu 1024 KB, Maupun Giga Byte (GB) yaitu 1024 MB. Umumnya 1 byte mmory terdiri dari dari 8 bit (binary digit). Tiap-tiap bit diwakili oleh 1 digit atau 0. Kombinasi dari bit dalam 1 byte tersebut membentuk suatu kode yang mewakili isi dari lokasi memori. Kode yang dipergunakan untuk mewakili tergantung dari komputer yang dipergunakan, dapat berbentuk sistem kode BDC, sistem kode EBCDIC atau sistem kode SBCDIC, sistem kode EBCDIC atau sistem kode ASCII.

Misalnya suatu komputer mempunyai kapasitas memori sebesar 256 KB atau 262144 byte, yang berarti mempunyai 262144 lokasi memori. Alamat dari memori ini adalah bernomor 000000 sampai dengan 262143. Bila nilai data karakter “A” disimpan di alamat 000005 pada memori dan sistem kode yang dipergunakan untuk mewakili karakter adalah kode ASCII 8 bit maka isi dari lokasi tersebut adalah 01000001 (bilangan binari 01000001 dalam sistem kode ASCII 8 bit menunjukan karakter “A”).

 Gambar. Karakter “A” yang diwakili oleh kode ASCII tersimpan dialamat 00005 di main memory.

Main memory / internal memori terdiri dari RAM dan ROM

  

I. RAM

Semua data dan program yang dimasukkan lewat alat input akan tersimpan terlebih dahulu di main memory, khususnya di RAM (Random Access Memory). RAM merupakan memori yang dapat dimasup (diakses) yaitu dapat diisi dan diambil isinya oleh programer.

Struktur dari RAM dibagi menjadi 4 bagian yaitu sebagai berikut :

1. Input storage, digunakan untuk menampung input yang dimasukkan lewat alat input.

2. Program storage, digunakan untuk menyimpan semua instruksi-instruksi program yang akan diproses.

3. Working storage, digunakan untuk menyimpan data yang diolah dan hasil dari pengolahan.

4. Output storage, digunkan untuk menampung hasil akhir dari pengolahan data yang akan ditampilkan ke alat output.

Input yang dimasukkan lewat alat input, pertama kali ditampung terlebih dahulu di input storage, bila input tersebut berbentuk program, maka dipindahkan ke program storage dan bila berbentuk data, akan dipindahkan ke working storage dan hasil yang akan ditampilkan ke alat output dipindahkan ke output storage.

RAM mempunyai kemampuan untuk melakukan pengecekan dari data yang disimpannya, yang disebut dengan istilah parity check. Bila data hilang atau rusak, dapat diketahui dari sebuah bit tanbahan yang disebut dengan parity bit atau check bit.

Misalnya 1 byte memory di RAM terdiri dari 8 bit sebagai parity bit digunakan sebuah bit tambahan sehingga manjadi 9 bit.

  

Ada 2 macam cara yang dilakukan oleh parity check yaitu pengecekan pariti genap (even parity check) dan pengecekan pariti ganjil (odd parity check). Even parity check menunjukkan jumlah 1 bit untuk iap-tiap bit dalam 1 byte beserta parity bit harus berjumlah genap (even), kalau berjumlah ganjil, berarti ada kerusakan data. Misalnya karakter “C” dalam sistem kode ASCII 8 bit berbentuk:

  

Dengan cara even parity check, pada waktu data ini direkam, parity bit diisi bit 1 supaya jumlah bit 1 bernilai genap sebagai berikut :

Pada waktu data tersebut diambil untuk dipergunakan, maka akan dilakukan pengecekan terhadap bit-bitnya. Kalau ada kerusakan bit, misalnya salah satu bit terganti dari 1 menjadi bit 0 atau dari bit 0 menjadi bit 1, maka jumlah bit 1 dalam 1 byte tersebut tidak akan berjumlah genap dan akan terdeteksi oleh CPU.

Odd parity check menunjukkan jumlah bit 1 untuk tiap-tiap bit dalam 1 byte beserta parity bit harus berjumlah ganjil (odd), kalau berjumlah genap berarti ada kerusakan data. Misalnya karakter “C” dalam sistem kode ASCII 8 bit tersebut dengan cara odd parity check seharusnya terekam sebagai berikut :     

Kalau jumlah bit 1 dalam 1 byte tersebut tidak berjumlah ganjil berarti ada kesalahan data.

II. ROM

ROM (Read Only Memory), dari namanya memori ini hanya dapat dibaca saja, programmer tidak bisa mengisi sesuatu ke dalam ROM. Isi ROM sudah diisi oleh pabrik pembuatnya, Berupa sistem operasi (Operating sistem) yang terdiri dari program-program pokok yang diperlukan oleh sistem komputer, seperti misalnya program untuk mengatur penampilan karakter dilayar, pengisian tombol kunci keyboard untuk keperluan kontrol tertentu dan bootstrap program. Beberapa komputer misalnya komputer mikro Apple dan IBM PC, ROM juga diisi dengan program interpreter BASIC.

Bootstap program diperlukan pada waktu pertama kali sistem komputer diaktifkan , yang proses ini disebut dengan istilah booting dapat berupa cold booting dan warm booting.

a. Cold booting merupakan proses mengaktifkan sistem komputer pertama kali untuk mengambil bootstrap program dari keadaan listrik komputer mati (off) dengan cara menghidupkannya.

b. Warm booting merupakan proses mengaktifkan sistem komputer pertama kali untuk mengambil bootstrap program dari keadaan listrik komputer hidup (on) dengan cara menekan beberapa tombol tertentu di keyboard (di komputer IBM PC dengan cara meneka secara bersamaan tombol Ctrl-Alt-Del).Warm booting dilakukan apabila sistem komputer macet, daripada harus mematikan aliran listrik kompuer dan menghidupkannya kembali lebih lama dan membuata komputer cepat rusak, lebih baik dilakukan warm booting.

Instruksi-instruksi yang tersimpan dalam ROM disebut dengan microinstructions atau microkode atau disebut juga dengan fireware karena hardware dan software dijadikan satu oleh pabrik pembuatnya. ROM itu sendiri adalah hardware sedang microinstruction adalah software.

Isi dari ROM tidak boleh hilang atau rusak, bila terjadi demikian, maka sistem komputer tidak akan bisa berfungsi. Oleh karena itu, untuk mencegahnya, pabrik komputer merancang ROM sedemikianrupa sehingga hanya bbisa dibasa saja, tidak dapat diisi oleh programmer supaya tidak terganti oleh isi yang lain yang dapat menyebabkan isi ROM rusak. Selain itu ROM sifatnya adalah non volatile, supaya isinya tidak hilang bila listrik komputer dimatikan.

Dalam kasus yang lain, memungkinkan untuk merubah isi dari ROM yaitu dengan cara memprogram kembali instruksi-instruksi yang ada di dalam ROM tersebut. ROM yang bisa dipergunakan berbentuk chip yang ditempatkan pada rumahnya yang mempunyai jendela diatasnya. ROM yang dapat diprogram kembali adalah

a. PROM (Programmable Read Only Memory), yang dapat diprogram sekali saja oleh programmer yang selanjutnya tidak dapat diubah kembali.

b. EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory) atau RPROM (Reprogrammable Read Only Memory) yang dapat dihapus dengan sina ultra violet (dapat juga dijemur disinar matahari) serta dapat diprogram kembali berulang-ulang.

c. EEPROM (Electrically Programmable Read Only Memory) dapat dihapus secara elektonik dan dapat diprogram kembali.