Pernahkah kamu memilih kualitas video dan menemukan pilihan 480p, 720p, 1080p, hingga 4K?
Sebagian besar orang hanya memahami bahwa semakin tinggi resolusi, semakin detail gambar yang terlihat. Namun, apa sebenarnya yang berubah ketika video 1080p menjadi 4K? Apakah komputer hanya memperbesar ukuran gambar?
Jawabannya tidak sesederhana itu.
Di balik video yang terlihat sederhana di layar, komputer harus memproses data dalam jumlah besar. Video harus direpresentasikan menjadi data digital, dikompresi agar ukurannya lebih kecil, dikirim melalui jaringan, kemudian didekode kembali sebelum akhirnya dapat ditampilkan.
Proses ini berkaitan erat dengan Digital Image Processing atau Pengolahan Citra Digital, yaitu bidang yang mempelajari bagaimana komputer merepresentasikan dan memproses gambar dalam bentuk data.
Untuk memahami cara komputer memproses video, kita perlu mengenal komponen paling dasar: pixel.
Ketika manusia melihat video, kita merasa sedang melihat sebuah gambar yang bergerak. Namun, komputer sebenarnya memproses kumpulan gambar yang disebut frame.
Video dengan 30 FPS (Frames Per Second) berarti komputer menampilkan 30 gambar setiap detik. Setiap frame merupakan sebuah citra digital yang memiliki informasi warna dan posisi pixel.
Secara sederhana:
Video = kumpulan citra + waktu
Perbedaan utama antara pengolahan citra dan video processing adalah adanya dimensi waktu. Pada gambar biasa, komputer hanya memproses satu citra, sedangkan pada video komputer harus memahami perubahan antar-frame.
Bagi manusia, sebuah foto terlihat sebagai satu kesatuan gambar. Namun bagi komputer, gambar terdiri dari jutaan elemen kecil yang disebut pixel.
Misalnya gambar dengan resolusi:
1920 × 1080
memiliki jumlah:
1920 × 1080 = 2.073.600 pixel
Setiap pixel memiliki nilai yang menentukan warna. Salah satu model warna yang sering digunakan adalah RGB:
Dengan mengombinasikan nilai ketiga komponen tersebut, komputer dapat menghasilkan berbagai macam warna.
Artinya, gambar yang terlihat sederhana bagi manusia sebenarnya merupakan kumpulan angka yang sangat besar bagi komputer.
Perbedaan utama berbagai kualitas video adalah jumlah pixel yang digunakan untuk membentuk setiap frame.
Dari tabel tersebut terlihat bahwa video 4K memiliki sekitar empat kali lebih banyak pixel dibandingkan 1080p.
Namun, 4K bukan sekadar gambar 1080p yang diperbesar.
Ketika gambar beresolusi rendah diperbesar, komputer harus membuat pixel baru berdasarkan data yang tersedia. Proses ini disebut interpolation atau scaling.
Masalahnya, komputer tidak dapat menciptakan detail asli yang memang tidak terdapat pada sumber. Karena itu, video 1080p yang di-upscale menjadi 4K tidak sama dengan video yang sejak awal diproduksi dalam resolusi 4K.
Bayangkan sebuah frame 4K UHD dengan sekitar 8,29 juta pixel. Jika setiap pixel menggunakan warna RGB 24-bit, satu frame dapat membutuhkan hampir 200 juta bit data.
Jika video berjalan pada 30 FPS, jumlah datanya menjadi sangat besar.
Karena itu, video menggunakan teknik compression untuk mengurangi ukuran data.
Salah satu cara yang digunakan adalah memanfaatkan kemiripan antar-frame. Misalnya seseorang berada di depan dinding. Pada beberapa frame berikutnya, sebagian besar bagian dinding tetap sama sehingga komputer tidak perlu menyimpan ulang seluruh informasi.
Konsep ini disebut temporal redundancy.
Proses kompresi video dilakukan menggunakan teknologi yang disebut codec.
Codec bertugas melakukan:
Beberapa codec yang umum digunakan:
Codec memungkinkan video berkualitas tinggi seperti 4K dapat disimpan dan dikirim melalui internet dengan ukuran yang lebih masuk akal.
Resolusi bukan satu-satunya faktor yang menentukan kualitas video.
Faktor lain yang berpengaruh antara lain:
Karena itu, video 4K dengan kompresi buruk belum tentu terlihat lebih baik dibandingkan video 1080p dengan kualitas encoding yang baik.
Resolusi tinggi hanya menunjukkan jumlah pixel, bukan keseluruhan kualitas gambar.
Ketika tombol Play ditekan, komputer melakukan beberapa tahap pemrosesan:
Komputer membaca file video, mengambil data yang diperlukan, melakukan decoding, mengubah format warna, melakukan pemrosesan tambahan, kemudian mengirim hasil akhirnya ke layar.
Pada perangkat modern, sebagian proses decoding juga dapat dilakukan oleh hardware khusus sehingga pemutaran video resolusi tinggi menjadi lebih efisien.
Ketika video berubah dari 1080p ke 4K, perubahan utamanya adalah meningkatnya jumlah informasi spasial dalam setiap frame.
1080p memiliki sekitar 2 juta pixel per frame, sedangkan 4K memiliki sekitar 8 juta pixel per frame.
Namun perjalanan video tidak berhenti pada pixel. Data tersebut harus melalui proses encoding, compression, penyimpanan, transmisi, decoding, hingga akhirnya menjadi gambar yang kita lihat.
Jadi, ketika kita menonton video 4K, komputer sebenarnya sedang menangani jutaan data kecil yang bekerja bersama.
Semuanya dimulai dari sesuatu yang sangat kecil: sebuah pixel.
