Materi IMK TAS

Input / Output Device

Konstruksi teknis pada Input / Output yang digunakan sebagai media interaksi manusia dan komputer.

Piranti input adalah segala instrumen, peralatan dan mekanisme yang dapat digunakan untuk memasukkan informasi ke dalam computer Penelitian IMK bertujuan untuk membuat suatu piranti input yang dapat memaksimalkan sifat-sifat fisik dan karakteristik kognitif manusia, sehingga meningkatkan efisiensi, reabilitas, dan kenyamanan system. Input merupakan alat yang digunakan untuk menerima masukan yang dapat berupa masukan data maupun program.Dalam kenyataan terdapat banyak perangkat input yang bisa digunakan dalam interaksi manusia dengan perangkat lunak yang akan dipakai.Beberapa perngkat input yang umum digunakan antara lain Contoh : Keyboard, pointing devices, scanner, sensor, dan voice recognizer, web cam, dll

1. Keyboard
Sebagai salah satu perangkat input terpopuler, keyboard bekerja dengan jalan mengirimkan koneksi tiap tuts menjadi sebuah kode yang nantinya akan diterjemahkan sesuai dengan karekter yang diinginkan. Alat input yang paling umum digunakan, input dimasukkan ke alat proses dengan cara mengetikan lewat penekanan tombol yang ada di keyboard.

2. Ponting Device
Untuk pembuatan grafik, memilih icon dilayar, shooting pd games, dll, penggunaan keyboard tidak praktis.Oleh karena itu sebagai pengganti dapat menggunakan alat pointing device akan lebih mudah digunakan.
Contoh : Mouse, touch screen, light pen, dll

a. Mouse
Mouse adalah pointing device yang digunakan untuk mengarahkan posisi cursor dilayar, mouse mengikuti gerakan tangan manusia.Mouse merupakan perangkat input jenis ponting yang paling banyak digunakn saat ini.Pada awalnya diciptakan oleh Douglas.C Engelbart pada tahun 1964.dengan konsep pemetaan koordinat XY dari arah gerak mouse ke suatu pergerakan kursor dilayar.Saat ini terdapat dua jenis mouse yang paling dikenal yaitu mouse jenis mekanik (yang mengandalkan sensor dari trackball)dan mouse jenis optic (yang mengandalkan sensor dari LED).
Teknologi terbaru : track balls, wireless mouse, touch pad.

b. Touch Screen & Light pen

Touch screen (layar sentuh) adalah layar monitor yang akan mengaktifkan program bila layarnya disentuh dengan tangan, (menggantikan mouse / keyboard).

c. Light pen
Light pen adalah menyentuh layar monitor dengan pena khusus menggunakan light sensitive (photo electric).

3. Scanner
Memasukan input (image, benda) dengan cara meraba secara elektronik.Cara kerjanya adalah dengan cara melakukan proses pengenalan objek yang diinputkan dengan sinar yang dipantulkan.Cara kerja sama dengan mesin fotocopy.
Contoh : Image Scanner, Barcode reader, OMR dll

a. OMR
Optical MARK Recognizion (OMR) adalah biasanya digunakan untuk penilaian test masuk scoring, yang membaca kertas yang telah diisi dengan pensil 2B

4. Multifunction Input devices
Beberapa alat masukan mempunyai fungsi ganda, yaitu sebagai alat masukan dan sekaligus sebagai alat keluaran (output) untuk menampilkan hasil.
Contoh : Modem, Ethernet, ATM, PDA, kamera digital dll.


B. OUTPUT (ALAT KELUARAN)

Piranti output adalah segala instrumen, peralatan dan mekanisme yang dapat digunakan untuk memberikan informasi (feedback) kepada pengguna.Output merupakan hasil keluaran. Output yang dihasilkan dari pengolahan pada komputer dapat digolongkan ke dalam 4 macam bentuk :

· Tulisan (huruf, kata, angka, karakter khusus dan simbol2)
· Image (grafik atau Gambar)
· Suara dalam bentuk musik atau suara lainnya.
· Bentuk yang dapat dibaca oleh mesin, dalam bentuk simbol yang hanya dapat dibaca dan dimengerti oleh komputer.

Sistem harus dapat memberikan informasi:

1. Memberitahu pengguna dimana dia berada (dalam file / proses)
2. Menunjukkan seberapa jauh perkembangan suatu proses
3. Memberitahu pengguna jika harus memberikan masukan (input)
4. Mengkonfirmasikan bahwa inputan sudah diterima belum / informasi tidak valid

Pengelompokan output :
• Visual output
Monitor (Cathode ray tubes, LCD screens ) dll

• Audio output

Speaker

• Printing Devices



1. Monitor (Video display)

Video display menampilkan gambar dot (titik-titik) di layar tabung kaca.Input monitor didapatkan dari VGA Card, yang merubah sinyal-sinyal yang dapat dikenali oleh monitor.Pada monitor sinar elektron ditembakkan ke suatu titik ke tabung layar. Didalam tabung proses akurasi warna di tampilkan


2. Speaker (Sound Card)


Speaker digunakan untuk menampilkan suara-suara.Inputnya didapatkan dari device sound card yang merubah sinyal digital menjadi sinyal yang dapat didengar oleh manusia.


3. Printing Devices

Alat keluaran yang digunakan untuk mencetak tulisan serta image pada media kertas atau sejenisnya :

· Printer adalah alat pencetak dengan media kertas
· Type printer = dot matrix, laser jet, ink jet, dll
· Dot matrix printer : printer yang menggunakan susunan pin yang akan menekan ribbon keatas kertas.
· Ink Jet Printer bekerja dengan menyemprotkan tinta ke kertas sesuai dengan kadarnya
· Laser Printer : gabungan teknologi laser dengan fotocopy, output digital dari komputer akan diubah menjadi pulsa sinar laser. Bayangan yang ditangkap di drum akan dikirim ke kertas dengan proses seperti mesin fotocopy
· New technology : printer multi fungsi sebagai printer dan scanner, device multifungsi sebagai printer, scanner, fotocopy, fax


konfigurasi dasar komputer & Interaksi dengan manusia


Topik : Komputer
a.       Definisi Komputer
b.      Komponen Komputer
c.       Peralatan input
·         Keyboard
·         Mouse
·         Joystick
·         Trackball
·         Trackpoint
·         Light pen
·         Touch screen
·         Pengenalan suara
·         Sidik jari
·         Pemilihan peralatan input
d.      Peralatan output
·         Layar penampil
·         Printer
·         Speaker
·         Scanner
Catatan :      Tampilkan semua gambar peralatan input dan output yang dimaksud.
                        Apakah USB? Apakah USB termasuk peralatan input atau output? 




MACAM-MACAM ALAT INPUT
JOY STICK



Fungsi       : menggerakan kursor dalam computer seperti Mouse atau sebagai controller dalam game agar User bisa leluasa menggerakan object / Mengontrol sesuai kehendaknya.
Cara kerja : sekumpulan touch switch (sakelar sentuh) yg di tempatkan di sekeliling (4 arah,kanan kiri atas bawah) dan di dasar stick nya.Ketika joystick digerakkan,gerakan itu secara mekanis akan menyentuh salah satu sakelar sentuh,selanjutnya sakelar akan menutup dan menghantarkan sinyal elektris ke rangkaian selanjutnya.
Komponen :       – Kapasitor
- Potensial meter yang terdiri dari kontorler
Resistor
- Dioda cahaya(LED)
- CCD
- Flat/lembaran film
LIGHT PEN


Fungsi         : sebagai pointer elektronik, digunakan untuk modifikasi dan men-design gambar, langsung diatas screen (monitor).
Cara Kerja : sensor yang terdapat didalam light pen mengirimkan sinyal cahaya ke komputer dan kemudian cahaya tersebut direkam, dimana layar monitor bekerja dengan merekam enam sinyal elektronik setiap baris per detik.
Komponen :     – LED
- CCD
SCANNER


Fungsi          : mengopy gambar atau teks yang kemudian     Hasilnya akan ditampilkan di computer.
Cara Kerja  : Gambar yang akan dipindai diletakan di atas permukaan kaca pemindai Sebelum gambar dipindai, komputer akan menentukan seberapa jauh motor stepper yang membawa lampu akan maju, jaraknya ditentukan oleh panjang gambar dan posisi gambar di kaca pemindai. Lampu mulai menyala dan motor stepper akan mulai berputar untuk menggerakkan lampu hingga posisi akhir gambar. Cahaya yang dipancarkan lampu ke gambar akan segera dipantulkan,kemudian pantulan yang dihasilkan akan dibaca oleh sejumlah cermin menuju lensa scanner. Cahaya pantulan tersebut akhirnya akan sampai ke sensor CCD Sensor CCD akan mengukur intensitas cahaya dan panjang gelombang yang dipantulkan dan merubahnya menjadi tegangan listrik analog. Tegangan analog tersebut akan diubah menjadi nilai digital oleh alat pengubah ADC(analog to Digital) Sinyal digital dari sensor CCD akan dikirim ke papan logik dan dikirimkan kembali ke computer dalam bentuk data digital yang menunjukan warna pada titik-titik gambar yang dipantulkan.
Komponen :     –    Kaca pemindai
-     Motor Stepper
-     Lensa
-     CCD
-     ADC
SENSOR


Fungsi         : menangkap object secara fisik, saya memberikan contoh berupa kamera, karena kamera termasuk device yang menggunakan sensor.
Cara Kerja : object yang ditangkap oleh kamera berupa Gambar atau video yang berupa data analog Di ubah menjadi data digital oleh ADC (analog To Digital) kemudian data digital tersebut di Ditampilkan melalui layer.
Komponen :     – ADC
- CCD
MICROPHONE


Fungsi                : Untuk memasukan suara yang akan
Disimpan.
Cara Kerja        : Konsep utama yang digunakan oleh Microphone adalah cara merubah Impedansi, karena pada tegangan yang Tetap perubahan impedansi akan Mempengaruhi besarnya arus pada suatu System sirkuit tertutup Arus tersebutlah yang merupakan signal informasi akustik yang sudah dirubah dalam bentuk elektrik (sinyal arus). Cara kerja dipetakan sepertiAlur berikut : suara-membrane-celah udara- kapasitor. Membrane yang dipengaruhi tekanan suara terhadap waktu mempengaruhi lebarnya celah antara membrane dengan bahan kapsitor. Sehingga besanya impedansi, dalam hal ini kapasitansi, berubah karena lebar celah yang berubah terhadap waktu. Hal ini pula yang mempengaruhi besarnya arus.
Komponen     : -  membran
-  kapasitor
MACAM – MACAM ALAT OUTPUT
SPEAKER


Fungsi                : Mengeluarkan suara dari computer / device lain. Baik itu musik,suara manusia dll.
Cara Kerja        : Ketika mendengarkan suara dari sound card,data digital suara yang berupa waveform .wav atau mp3 dikirim ke sound card. Data digital ini di proses oleh DSP (Digital Signal processing : Pengolah signal digital) bekerja dengan DAC (Digital Analog Converter :Konversi digital ke Analog ). Mengubah sinyal digital menjadi sinyal analog, yang kemudian sinyal analog diperkuat dan dikeluarkan melalui speaker.
Komponen    :  – Speaker Sound
- DSP
- DAC
PRINTER


Fungsi                 : Merupakan alat pencetak dengan media kertas, hasil yang terdapat dalam computer adalah berbentuk softcopy agar bisa di lihat tanpa menggunkan computer maka perlu dicetak di kertas dengan printer.
Cara Kerja          : ada berbagai macam jenis printer disini saya akan menjelaskan salah satu jenis printer yaitu jenis Laser. Cara kerja  printer sebagai berikut :  Sebuah laser ditembakkan    sesuai dengan dot-dot yang akan dicetak. Spinning mirror menyebabkan dot-dot menyebar pada drum. Drum berputar pada garis selanjutnya. Drum ini adalah photosensitive, karena sinar laser, drum menjadi terisi muatan listrik dimanapun titik yang akan dicetak. Sejalan dengan drum yang terus bergerak, bagian terisi muatan dari drum melewati tangki yang berisi serbuk hitam yang dinamakan toner. Toner menempel ke drum pada bagian yang terisi muatan sehingga pola toner pada drum sesuai dengan image yang akan dicetak. Selembar kertas kemudian dilewatkan drum. Kawat yang terisi muatan listrik melapisi kertas. Ketika kertas kontak dengan drum, toner menempel pada kertas. Sejalan ketika kertas berputar pada drum, kertas melewati area panas dan tekanan yang  dinamakan fusing system/fuser. Fusing system ini berfungsi untuk melelehkan tinta ke kertas. Kemudian kertas keluar dari pinter. Di saat yang sama, permukaan drum melewati wire lain yang dinamakan corona wire. Corona wire ini me-reset charge pada drum, dan drum siap untuk halaman selanjutnya.
Komponen    :  –  Drum
-   Toner
-   Corona wire
-   Fuser
-   Laser scanner
-   Roller
MONITOR


Fungsi                 : Untuk menampilkan gambar, film, dan Tulisan.
Cara Kerja          : Disini saya akan mengambil contoh Monitor jenis LCD (Liquid Cristal Display). LCD terbagi dari 2 bagian utama Yaitu backlight dan kristal cair. Backlight adalah sumber cahaya LCD yang biasanya terdiri dari 1 sampai 4 buah (berteknologi seperti) lampu neon. Lampu Backlight ini berwarna putih. Kristal cair akan menyaring cahaya backlight. Cahaya putih merupakan susunan dari beberapa ratus cahaya dengan warna yang berbeda. Beberapa ratus cahaya tersebut akan terlihat jika cahaya putih mengalami refleksi atau perubahan arah sinar. Warna yang akan dihasilkan tergantung pada sudut refleksi. Jadi jika beda sudut refleksi maka beda pula warna yang dihasilkan. Dengan memberikan tegangan listrik dengan nilai tertentu. Kristal cair dapat berubah sudutnya. Dan karena tugas kristal cair adalah untuk merefleksikan cahaya dari backlight maka cahaya backlight yang sebelumnya putih bisa berubah menjadi banyak warna. Kristal cair bekerja seperti tirai jendela. Jika ingin menampilkan warna putih kristal cair akan membuka selebar-lebarnya sehingga cahaya backlight yang berwarna putih akan tampil di layar. Namun Jika ingin menampilkan warna hitam. Kristal Cair akan menutup serapat- rapatnya sehingga tidak ada cahaya backlight yang yang menembus (sehingga di layar akan tampil warna hitam). Jika ingin menampilkan warna lainnya tinggal atur sudut refleksi kristal cair.
Komponen     : -  Backlight
-  Kristal Cair
HEADPHONE


Fungsi               : sama seperti speaker yaitu mengeluarkan Suara namun dalam kapasita lebih kecil Di bandingkan dengan speaker.
Cara Kerja        : suara yang telah di input melalui Microphone dikirim ke  soundcard Data digital ini kemudian diolah/ diproses Oleh DSP (Digital Singnal Processing) Yang bekerja dengan DAC (Data Analog Converter), yang mengubah sinyal digital Menjadi analog dan di keluarkan memlalui Headphones.
Komponen      : -  speaker
-  DAC
-  DSP
PROYEKTOR LCD


Fungsi                    : untuk menampilkan gambar pada sebuahLayar.
Cara kerja             : bekerja berdasarkan prinsip pembiasan
cahaya yang dihasilkan oleh panel-panel
LCD. Panel ini dibuat terpisah berdasarkan
warna-warna dasar, merah, hijau dan biru
(R-G-B). Sehingga terdapat tiga panel LCD
dalam sebuah proyektor. Warna gambar
yang dikeluarkan oleh proyektor
merupakan hasil pembiasan dari panel-
panel LCD  tersebut yang telah disatukan
oleh sebuah  prisma khusus. Gambar yang
telah  disatukan tersebut kemudian
dilewatkan  melalui lensa dan di”jatuh”kan
pada layar  sehingga dapat dilihat sebagai
gambar utuh.
Komponen      : -  ventilasi
-  Lensa
-  Socket
-  Sensor
-  Component Video
-  Tabung dichroic combiner




         Interaksi adalah komunikasi antara dua atau lebih objek yang saling mempengaruhi satu sama lain.
         Interaksi Manusia dan komputer merupakan komunikasi dua arah antara pengguna (user) dengan sistem komputer yang saling mendukung untuk mencapai suatu tujuan tertentu.
           Interaksi manusia dan komputer merupakan disiplin ilmu yang mempelajari desain,evaluasi, implementasi dari sistem komputer interaktif untuk dipakai oleh manusia,beserta studi tentang faktor-faktor utama dalam lingkungan interaksinya.” (ACM SIGCHI,1992,p.6)
         Prinsip Kerja Sistem Komputer
 
 
         Bidang Studi/Ilmu Yang Berperan
o   Teknik Elektronika/ Ilmu Komputer, memberikan kerangka kerja untuk dapat merancang sistem HCI
o   Psikologi,memahami sifat & kebiasaan, persepsi & pengolahan kognitif, ketrampilan motorik pengguna
o   Perancangan Grafis dan tipografi, sebuah gambar dpt bermakna sama dengan seribu kata. Gambar dpt digunakan sbg  sarana yg cukup efektif utk dialog antara manusia dan komputer
o   Ergonomik, aspek fisik utk mendapatkan lingkungan kerja yg nyaman. Misal: bentuk keyboard, mouse, posisi duduk,dll
o   Antropologi, utk memahami cara kerja berkelompok yg masing-masing anggota bekerja sesuai dgn bidangnya.
o   Linguistik, utk melakukan dialog diperlukan komunikasi yg memadai menggunakan bahasa khusus; spt: bahasa grafis, bahasa menu, bahasa perintah.
o   Sosiologi, studi tentang pengaruh sistem manusia-komputer dalam struktur sosial, misal adanya PHK karena otomasi kantor.
         Model Pengolahan Informasi pada Manusia
         Langkah Pengolahan Informasi
o   Informasi dari lingkungan disandikan ke bentuk representasi internal.
o   Representasi internal dari rangsangan dibandingkan dengan informasi yang sudah tersimpan di otak.
o   Membuat keputusan respon apa yang akan dipilih.
o   Mengeksekusi respon yang telah dipilih dan melakukan tindakan yang diperlukan
         Model sistem Pengolahan
pada Manusia dan Komputer
           
·         Model  Memory
·         Persepsi Visual
o   Mata masih merupakan indera utama dalam berinteraksi dengan komputer.
o   Mata manusia terutama digunakan untuk menghasilkan persepsi yang terorganisir akan :
§  gerakan
§  ukuran
§  Bentuk/pola
§  jarak
§  posisi relatif
§  tekstur, dan
§  warna



·         Teori Persepsi Visual
o   Pendekatan Konstruktif
§  Asumsi utama pendekatan ini adalah bahwa persepsi melibatkan intervensi dari representasi dan ingatan.
§  Apa yang kita lihat bukanlah merupakan replika atau copy dari dunia seperti citra yang dihasilkan kamera.
§  Tetapi sistem visual manusia akan menyusun suatu model dari dunia dengan mentransformasi, memperbaiki, mendistorsi, dan membuang informasi.
§  Efek dari konstruksi adalah untuk menyediakan kepada kita gambaran yang lebih konstan dari dunia dibanding jika kita hanya mengandalkan citra yang dilihat dari retina mata kita.
§  Oleh karena itu  kita melihat bangunan selalu tidak berubah dan orang terlihat  mempunyai ukuran dan bentuk yang sama, meskipun kita melihat dari berbagai posisi dan jarak.
o   Pendekatan Ekologi
§  Pendekatan ini berargumen bahwa persepsi adalah proses langsung, yaitu informasi hanya merupakan hasil deteksi retina dan bukan merupakan hasil rekonstruksi.
§  Perhatian utama adalah memahami apa yang kita kerjakan saat kita merasakan (melihat), dan bukan mencoba untuk memahami bagaimana kita merasakan suatu gambar atau bagaimana kita mengenali suatu obyek.
o   Luminans
§  Semakin besar luminans, maka diameter anak-mata (pupil) akan semakin mengecil, sehingga intensitas cahaya yang diterima retina tidak terlalu besar, dan akan meningkatkan kedalaman fokusnya (deep of field).
§  Hal yang sama terjadi pada kamera saat kita mengatur diafragma pada lensa, semakin kecil diafragma, maka besar intensitas cahaya yang masuk akan semakin kecil juga, namun kedalamannya (deep of field) semakin besar.
o   Kontras
§  Kontras adalah hubungan antara intensitas cahaya yang dikeluarkan atau dipantulkan oleh suatu obyek dengan intensitas cahaya dari latarbelakang (background) obyek tersebut.



§  K  = Nilai kontras
§  L0 = Luminans obyek
§  LB = Luminans latarbelakang
o   Kecerahan (Brightness)
§  Kecerahan (brightness) adalah tanggapan subyektif mata terhadap cahaya yang dipancarkan atau dipantulkan obyek
§  Tidak ada arti khusus dari tingkat kecerahan seperti pada luminans, sehingga nilai kecerahan suatu obyek tidak dapat diukur (tidak mempunyai satuan), atau bersifat kualitatif subyektif.
§  Secara umum luminans yang tinggi berimplikasi pada kecerahan yang tinggi pula.
·         Definisi Organisasi Persepsi
o   Pendekatan; titik-titik terlihat sebagai suatu kelompok dan bukan suatu elemen acak.
o   Kesamaan; ada kecenderungan untuk melihat elemen-elemen yang mempunyai bentuk atau warna sama sebagai satu kelompok
o   Kedekatan; bagian yang hilang pada gambar akan diisi untuk melengkapinya, sehingga terlihat sebagai lingkaran yang utuh
o   Kontinuitas; rangsangan terlihat seperti disusun dari dua baris titik yang saling bersimpangan satu dengan yang lain, dan bukan sekumpulan titik yang acak
o   Simetri; daerah yang dibatasi oleh garis batas simetris cenderung dirasakan sebagai gambar yang koheren.
·         Definisi
o   Kognisi merupakan suatu proses dimana orang belajar sesuatu dari dunia nyata
o   bagaimana kita memperoleh ilmu pengetahuan
o   Norman (1999) memilah kognisi menjadi dua :
a. experential cognition
b. reflective cognition
·         Human Information Processing
o   Tahun 1960-1970, paradigma psykologi kognitif adalah mengkarakterkan manusia sbg pemroses informasi
o   Informasi masuk dan keluar pikiran manusia melalui serangkaian tahap dan pemrosesan
o   Model ini mengasumsikan bahwa informasi memiliki sifat unidireksional dan bertahap

·         Pengertian perhatian menurut saya:
o   perhatian diambil dan dimliki oleh pikiran, perhatian tersebut dicerna dalam bentuk yang jelas dan tajam, pencernaan perhatiaan tersebut salah satunya dapat dimungkinkan secara bersamaan atau banyak objek, bisa disebut juga kereta pemikiran karna bisa diakukan berulang-ulang
·         Persepsi dalam alat indra bisa diartikan merupakan proses yang terjadi di
dalam diri yang dimulai dengan diterimanya rangsang, sampai rangsang itu
disadari dan dimengerti sehingga seseorag dapat mengenali dirinya sendiri dan
keadaan di sekitarnya.
·         Working Memory
o   Working memory sebagai alternatif dari short term memory
o   Working memory (Barsalou, 1992):
§  elemen-elemen yang diaktifkan dari long-term memory
§  terdiri dari mekanisme yang mengoperasikan pemrosesan strategis
§  prosesor eksekutif
·         Prototype adalah sebuah Javascript Framework yang dibuat untuk lebih memudahkan proses dalam membangun aplikasi berbasis web.
o   Metode protyping sebagai suatu paradigma baru dalam pengembangan sistem informasi, tidak hanya sekedar suatu evolusi dari metode pengembangan sistem informasi yang sudah ada, tetapi sekaligus merupakan revolusi dalam pengembangan sistem informasi manajemen
o   Jenis-jenis prototyping meliputi
1. Feasibility prototyping
2. Requirement prototyping
3. Desain Prototyping
4. Implementation prototyping
o   Keuntungan dari prototipe
§  Menghasilkan syarat yang lebih baik dari produksi yang dihasilkan oleh metode ‘spesifikasi tulisan’.
§  User dapat mempertimbangkan sedikit perubahan selama masih bentuk prototipe.
§  Memberikan hasil yang lebih akurat dari pada perkiraan sebelumnya, karena fungsi yang diinginkan dan kerumitannya sudah dapat diketahui dengan baik.
§  User merasa puas. Pertama, user dapat mengenal melalui komputer. Dengan melakukan prototipe (dengan analisis yang sudah ada), user belajar mengenai komputer dan aplikasi yang akan dibuatkan untuknya. Kedua, user terlibat langsung dari awal dan memotivasi semangat untuk mendukung analisis selama proyek berlangsung.

READ MORE - Materi IMK TAS

Materi Multimedia 2

MEDIA PENYIMPANAN
(STORAGE MEDIA)
Agenda
  1. Introduksi
2.      Media Penyimpanan Komputer
3.      Teknologi device dan media
4.      Contoh-contoh media penyimpanan

Introduksi
         Media penyimpanan dibutuhkan untuk “menyimpan” semua hasil kerja menggunakan komputer.
         Tujuannya supaya data tersebut bisa digunakan dikemudian hari.
         Media penyimpanan merupakan hal yang utama dalam proses komputasi karena keterbatasan memori.
         Analogi media penyimpanan merupakan buku catatan.
         Bentuk media  penyimpanan bisa berupa ‘read only’ atau read and write more.
         Perbedaan antara media analog dan digital -> analog bisa berupa manual, digital berupa data komputer dalam bentuk biner

Media Penyimpanan Komputer
         Komponen dan perangkat komputer dan media untuk merekam data dalam bentuk biner dalam interval waktu tertentu.
         Kategori :
        Memory atau active memory  RAM (Random Access Memory)  cepat, temporer
        Storage atau long-term memory  hard disk dan media penyimpan lain  lebih lambat, persistent
         Komponen utama komputer :
        Aritmetic and logic unit
        Control circuitry
        Storage space
         Tanpa bagian ini, komputer hanya sekedar alat kalkulasi
         Informasi direpresentasikan dalam bentuk biner
         Text, angka, gambar, suara di konversi ke dalam bentuk kumpulan bit (1 dan 0)
        Input/output device




         Macam-macam media penyimpanan :
  • Primary Storage
        Dapat langsung diakses oleh central processing unit
        Terdiri dari 3 jenis penyimpanan:
         Processor register  menghubungkan langsung dengan central processing unit.
         Main storage  berisi program yang sedang dijalankan dan data yang sedang dipergunakan.
         Processor cache  kategori khusus penyimpanan yang dipergunakan oleh beberapa central processing unit.
  • Secondary, Tertiary and Offline Storage
        Secondary storage  memerlukan chanel input/output untuk mengakses informasi dan dipergunakan untuk penyimpanan informasi jangka panjang yang persistent.
        Pada umumnya mempunyai kapasitas yang lebih besar dibandingkan primary storage, tetapi dengan kecepatan lebih rendah. Contoh : hard disk.
        Tertiary storage  sistem yang akan menangani offline storage berdasarkan perintah komputer.
        Dipergunakan pada enterprise storage dan scientific computing.
        Offline storage  sistem dimana media penyimpanan dapat dengan mudah dipindahkan dari storage device.
        Contoh : floppy disk dan optical disk.
  • Network Storage
        Berbagai tipe penyimpanan komputer yang berkaitan dengan pengaksesan informasi melalui jaringan komputer.
        Bermanfaat dengan proses sentralisasi informasi dalam sebuah organisasi dan dapat mengurangi duplikasi informasi.
        Yang termasuk dalam network storage:
        Network-attached storage->  secondary dan tertiary storage yang dihubungkan ke komputer, dan komputer lain dapat mengaksesnya melalui LAN, WAN, dan Internet.
        Network computer  komputer yang tidak memiliki internal secondary storage. Data dan dokumen tersimpan pada network-attached storage
  • Karakteristik media penyimpanan:
        Memory hierarchy atau jarak dari central processing unit:
         Primary storage
         Secondary storage
         Tertiary storage
         Offline storage
        Volatility dari informasi:
         Volatile memory  memerlukan sumber daya yang selalu tetap ada untuk menjaga penyimpanan informasi  primary storage.
         Non-volatile memory  dapat tetap menyimpan informasi meskipun tidak terdapat sumber daya.
         Untuk keperluan penyimpanan informasi jangka panjang  secondary, tertiary, dan offline storage
         Dynamic memory  volatile memory, di mana informasi yang tersimpan perlu di-refresh secara periodik atau dibaca dan ditulis ulang tanpa dimodifikasi.
  • Kemampuan mengakses informasi:
        Random access  setiap lokasi dapat diakses dengan cepat dan cenderung sama, dan biasanya berukuran kecil  primary storage 
        Sequential access  untuk mengakses informasi memerlukan waktu yang berbeda-beda dan cenderung lebih lama, tergantung pada informasi yang diakses terakhir kali. Device memerlukan seek dan cycle
  • Kemampuan untuk mengubah informasi:
        Read/write storage / mutable storage memungkinkan informasi untuk ditulis ulang kapanpun -> secondary storage
        Read only storage / immutable storage  informasi hanya dapat dituliskan sekali. ->  tertiary dan offline storage
        Slow write, fast read storage  informasi dapat ditulis berulang-ulang, tetapi untuk penulisan akan lebih lambat dibandingkan pembacaan  CD-RW

Teknologi, device dan media
Magnetic storage.
         Menggunakan pola magnetik pada lapisan magnet untuk menyimpan informasi
         Non-volatile memory.
         Informasi diakses menggunakan read/write heads
         Kategori :
        Magnetic disk  floppy disk (offline storage), hard disk (secondary storage)
        Magnetic tape  tertiary dan offline storage

Semiconductor storage
         Menggunakan semiconductor berbasis integrate circuit (IC) untuk menyimpan informasi.
         Semiconductor memory chip bisa berisi jutaan transistor atau kapasitor.
         Volatile dan non-volatile memory
         Primary storage, secondary storage (special
         purpose)

Optical disc storage
         Non-volatile dan sekuensial
         Kategori :
        CD, CD-ROM, DVD: Read only storage, digunakan untuk distribusi masal dari informasi-informasi digital (music, video, computer programs)
        CD-R, DVD-R, DVD+R: Write once storage, digunakan sebagai media penyimpanan tertier dan off-line storage
        CD-RW, DVD-RW, DVD+RW, DVD-RAM: Slow write, fast read storage, digunakan untuk media tertier dan off-line storage

Optical disc storage
         Non-volatile dan sekuensial
         Kategori :
        CD, CD-ROM, DVD: Read only storage, digunakan untuk distribusi masal dari informasi-informasi digital (music, video, computer programs)
        CD-R, DVD-R, DVD+R: Write once storage, digunakan sebagai media penyimpanan tertier dan off-line storage
        CD-RW, DVD-RW, DVD+RW, DVD-RAM: Slow write, fast read storage, digunakan untuk media tertier dan off-line storage
         Perkembangan berikutnya:
        Blue-ray
        HD DVD
        HVD
        Phase-change Dual

Magneto optical disk storage
         Optical disc storage di mana lapisan magnet pada permukaan ferromagnet menyimpan informasi
         Informasi dibaca secara optik dan ditulis dengan menggabungkan metode magnetik dan optical.
         Non-volatile, sekuensial
         Tertiary dan offline storage

Contoh Media Penyimpanan 
 Universal Media Disc
         Optical disc yang dikembangkan oleh Sony.
         Kapasitas 1.8 GB data yang terdiri dari
            game, movie, musik atau gabungannya
         Spesifikasi:
         Dimensions: approx. 65 mm (W) x 64 mm (D) x 4.2 mm (H)
        Maximum capacity: 1.80 GB (dual layer), 900 MB (singlelayer)
        Laser wavelength: 660 nm (red laser)
        Encryption: AES 128-bit
         Region :
        Region 0: (i.e., no region coding) Worldwide
        Region 1: North America
        Region 2: Europe, Japan, Middle East, Egypt, South Africa, Greenland
        Region 3: Taiwan, Korea, the Philippines, Indonesia, Hong Kong
        Region 4: Australia, New Zealand, Pacific Islands, South America
        Region 5: Russia, Eastern Europe, India, most of Africa, North Korea, Mongolia
        Region 6: China
         BBC mulai mempergunakan untuk beberapa film TV (The Office, Little Britain)

Mini DVD
         Tipe :
         cDVD, berupa kepingan dalam 80-mm
         mini-DVD, merupakan standar penulisan CD dengan format DVDvideo.







          cDVD dapat merekam 30 menit video (kualitas standard DVD) atau 1.4 GB data. Dapat diputar pada DVD player. Format dikenal dengan DVD single. Dikenal dengan “3-inch DVD”
         Mini-DVD digunakan untuk mendeskripsikan CD yang berisi data DVD. Menggunakan format DVD dengan fitur-fitur DVD.
         Digunakan pada Nintendo Ultra 64

Super Audio CD
         Read only optical audio disc dengan kualitas suara yang dihasilkan lebih baik dibandingkan CD
         Diperkenalkan pada 1999 oleh Sony dan Philips Electronics
         Menggunakan teknologi yang berbeda dengan CD dan DVD
         Harus memiliki 2 channel stereo dan dapat ditambahkan channel surround 5.1

Mini Disc
         Device penyimpanan berbasis disc
         Dapat untuk menyimpan berbagai format data, biasanya audio
         Dikembangkan oleh Sony tahun 1991

 









HD DVD
         Singkatan dari High Definition Digital Video Disc
         Sedang dikembangkan sebagai standard untuk high-definition DVD
         Bersaing dengan blu-ray disc
         Ukuran CD = 120 mm diameter, 405nm gelombang laser biru
         Dipromosikan oleh Toshiba, NEC, Sanyo, Microsoft, HP, Inter,
         Paramount Pictures, Universal Studio, Warner Bros
         Player pertama dikeluarkan Toshiba pada Maret 2006
         Microsoft berencana mempergunakan format ini pada Xbox 360 Kapasitas :
                        Physical          Single layer    Dual layer
                        Size                 capacity          capacity
12    m               15 GB                         30 GB

Multimedia Card
         Jenis memory card
         Dikembangkan oleh Siemens AG
            dan SanDisk pada 1997, berdasarkan
            pada standar flash memory Toshiba
         Dapat digunakan pada semua device yang juga mendukung SD Card
         Media penyimpanan pada portable device (kamera, cell phone, digital audio player, PDS)
         Kapasitas sampai 4GB


           Dengan perkembangan SD Card, popularitas dan produksi device MMC menurun
         Perkembangan selanjutnya : Reduced Size Multimedia Card (RS-MMC), dikenalkan 2004  kapasitas sampai 1GB
         Rekomendasi : Nokia (Series 60 Symbian smartphones) dan Siemens (generasi 65 dan 75)
         Dual Voltage Reduced Size MMC (DV-RS-MMC) digunakan pada handphone Nokia seri baru dengan voltage lebih kecil (1.8V) untuk menghemat battery

Secure Digital Card”
         Jenis memory card,
         dipergunakan pada portable device
         Berbasiskan pada format MMC, dengan
            transfer rate lebih tinggi
         Tersedia dengan berbagai tingkat kecepatan:
        Basic cards transfer data up to 6 times as fast (900 kB/s) as the standard CD-ROM speed  spesifikasi 1.01
        High-speed cards are made with higher data transfer rates like 66x (10 MB/s)  spesifikasi 1.01
        High-end cards have speeds of 133x or higher  spesifikasi 1.1

USB Flash Drive
         Flash memory yang terintegrasi
            dengan interface USB 1.1 atau 2.0
         Kecil, ringan, removable data storage,
            kapasitas sampai 4 GB
         OS pendukung : Mac OS X, Windows XP,
            2000, Me. Versi Windows lain
            memerlukan driver
         Semua versi Linux yang mendukung USB dan SCSI storage mendukung USB flash drive
         Terdiri dari PCB kecil yang dikemas dalam plastik atau metal
         Hanya aktif saat power komputer hidup dan tidak memerlukan tambahan power dari luar atau battery



KOMPRESI DATA
Agenda
         Introduksi
         Definisi
         Jenis Kompresi
         Klasifikasi teknik kompresi
         Aplikasi Kompresi

Introduksi
         Mengapa data perlu dikompres ?
         Data berukuran besar, sedangkan media penyimpanan terbatas
        > File video harus cukup dalam kepingan CD
        > File data harus cukup disimpan dalam disket atau flash disk
        > Bandwidth berukuran kecil, untuk mentransmisikan data berukuran besar

Definisi
         Kompresi berarti memampatkan/mengecilkan ukuran
         Kompresi data adalah proses mengkodekan informasi menggunakan bit atau information-bearing unit yang lain yang lebih rendah daripada representasi data yang tidak terkodekan dengan suatu sistem enkoding tertentu.
         Contoh kompresi sederhana yang biasa kita lakukan misalnya adalah menyingkat kata-kata yang sering digunakan tapi sudah memiliki konvensi umum. Misalnya: kata “yang” dikompres menjadi kata “yg”.
         Pengiriman data hasil kompresi dapat dilakukan jika pihak pengirim  dan penerima memiliki aturan yang sama dalam hal kompresi data.
         Pihak pengirim harus menggunakan algoritma kompresi data yang sudah baku dan pihak penerima juga menggunakan teknik dekompresi data yang sama -> data dapat dibaca/di-dekode kembali dengan benar.
         Kompresi data menjadi sangat penting->memperkecil kebutuhan penyimpanan data, mempercepat pengiriman data, memperkecil kebutuhan bandwidth.
         Teknik kompresi bisa dilakukan terhadap data teks/biner, gambar (JPEG, PNG, TIFF), audio (MP3, AAC, RMA, WMA), dan video (MPEG)
         Contoh kebutuhan data selama 1 detik pada layar resolusi 640 x 480:

Jenis Kompresi Data
         Berdasarkan Mode Penerimaan Data oleh Manusia
         Dialoque Mode: yaitu proses penerimaan data dimana pengirim dan penerima seakan berdialog (real time), seperti pada contoh video conference.
        Dimana kompresi data harus berada dalam batas penglihatan dan pendengaran manusia. Waktu tunda (delay) tidak boleh lebihdari 150 ms, dimana 50 ms untuk proses kompresi dan dekompresi, 100 ms mentransmisikan data dalam jaringan.
         Retrieval Mode: yaitu proses penerimaan data tidak dilakukan secara real time
        Dapat dilakukan fast forward dan fast rewind di client
        Dapat dilakukan random access terhadap data dan dapat bersifat interaktif
         Berdasarkan Output
         Lossy Compression
        Teknik kompresi dimana data hasil dekompresi tidak sama dengan data sebelum kompresi namun sudah “cukup” untuk digunakan.
        Contoh: Mp3, streaming media, JPEG, MPEG, dan WMA.
        Kelebihan: ukuran file lebih kecil dibanding loseless namun masih tetap memenuhi syarat untuk digunakan.
        Biasanya teknik ini membuang bagian-bagian data yang sebenarnya tidak begitu berguna, tidak begitu dirasakan, tidak begitu dilihat oleh manusia sehingga manusia masih beranggapan bahwa data tersebut masih bisa digunakan walaupun sudah dikompresi.
        Misal terdapat image asli berukuran 12,249 bytes, kemudian dilakukan kompresi dengan JPEG kualitas 30 dan berukuran 1,869 bytes berarti image tersebut 85% lebih kecil dan ratio kompresi 15%.
         Loseless
        Teknik kompresi dimana data hasil kompresi dapat didekompres lagi -> hasilnya tepat seperti  sebelum dikompres
        Contoh aplikasi: ZIP, RAR, GZIP, 7-Zip
        Teknik ini digunakan jika data yang dikompresi harus dapat diekstrak/dekompres lagi tepat sama. Contoh pada data teks, data program/biner, beberapa image seperti GIF dan PNG.
        Kadangkala ada data-data yang setelah dikompresi dengan teknik ini ukurannya menjadi lebih besar atau sama.

Klasifikasi Teknik Kompresi
         Entropy Encoding
        Bersifat loseless
        Tekniknya tidak berdasarkan media dengan spesifikasi dan karakteristik tertentu namun berdasarkan urutan data.
        Statistical encoding, tidak memperhatikan semantik data.
        Mis: Run-length coding, Huffman coding, Arithmetic coding
         Source Coding
        Bersifat lossy
        Berkaitan dengan data semantik (arti data) dan media.
        Mis: Prediction (DPCM, DM), Transformation (FFT, DCT), Layered Coding (Bit position, subsampling, sub-band coding), Vector quantization
         Hybrid Coding
        Gabungan antara lossy + loseless
        mis: JPEG, MPEG, H.261, DVI

Aplikasi Kompresi
         ZIP File Format
        Ditemukan oleh Phil Katz untuk program PKZIP kemudian dikembangkan untuk WinZip, WinRAR, 7-Zip.
        Berekstensi *.zip dan MIME application/zip
        Aplikasi: WinZip oleh Nico-Mak Computing
         RAR File
        Ditemukan oleh Eugene Roshal, sehingga RAR merupakan singkatan dari Roshal Archive pada 10 Maret 1972 di Rusia.
        Berekstensi .rar dan MIME application/x-rar-compressed
        Proses kompresi lebih lambat dari ZIP tapi ukuran file hasil kompresi lebih kecil.
        Aplikasi: WinRAR yang mampu menangani RAR dan ZIP, mendukung volume split, enkripsi AES.

Kompresi Citra
         Kompresi Citra adalah aplikasi kompresi data yang dilakukan terhadap citra digital.
         Tujuan untuk mengurangi redundansi dari data-data yang terdapat dalam citra sehingga dapat disimpan atau ditransmisikan secara  efisien.

Teknik Kompresi Citra
         Teknik yang dipakai untuk kompresi citra secara umum adalah sama dengan teknik untuk kompresi data.
         Jenis teknik kompresi
        Lossy compression
        Loseless compression


         Lossy Compression:
        Ukuran file citra menjadi lebih kecil dengan menghilangkan beberapa informasi dalam citra asli.
        Teknik ini mengubah detail dan warna pada file citra menjadi lebih sederhana tanpa terlihat perbedaan yang mencolok dalam pandangan manusia.
        Biasanya digunakan pada citra foto atau image yang tidak terlalu memerlukan detail citra.->kehilangan bit rate foto tidak berpengaruh pada citra.
         Loseless Compression:
        Teknik kompresi citra dimana tidak ada satupun informasi citra yang dihilangkan.
        Biasa digunakan pada citra medis.

Hal Penting dalam Kompresi Citra
1. Scalability/Progressive Coding/Embedded Bitstream
        Adalah kualitas dari hasil proses pengkompresian citra karena manipulasi bitstream tanpa adanya dekompresi atau rekompresi.
        Biasanya dikenal pada loseless codec.
        Contohnya pada saat preview image sementara image tersebut didownload. Semakin baik scalability, makin bagus preview image.
2. Region of Interest Coding
        Daerah-daerah tertentu dienkode dengan kualitas yang lebih tinggi daripada yang lain.
3. Meta Information
        Image yang dikompres juga dapat memiliki meta information seperti statistik warna, tekstur, small preview image, dan author atau copyright information

Kompresi audio
         adalah salah satu bentuk kompresi data yang bertujuan untuk mengecilkan ukuran file audio/video dengan metode lossy compression dan loseless compression.
         Kompresi dilakukan pada saat pembuatan file audio/video dan pada saat distribusi file audio/video tersebut!

Kompresi video
         Video memiliki 3 dimensi:
        2 dimensi spatial (horisontal dan vertikal),
        1 dimensi waktu.
         Di dalam video terdapat 2 hal yang dapat dikompresi yaitu frame (still image) dan audionya.
         Data video memiliki:
        redundancy spatial (warna dalam still image)
        redundancy temporal (perubahan antar frame)
         Penghilangan redundancy spatial (spatial / intraframe compression) dilakukan dengan mengambil keuntungan dari fakta bahwa mata manusia tidak terlalu dapat membedakan warna dibandingkan dengan brightness, sehingga image dalam video bisa dikompresi (teknik ini sama dengan teknik kompresi lossy color reduction pada image)
         Penghilangan redundancy temporal (temporal / interframe compression) dilakukan dengan mengirimkan dan mengenkode frame yang berubah saja sedangkan data yang sama masih disimpan.

READ MORE - Materi Multimedia 2