Penelitian Pendahuluan
Penentuan ukuran kompresi video (bit rate) dilakukan dengan melakukan penelitian pendahuluan. Penelitian pendahuluan ini meliputi beberapa kombinasi parameter video pada kompresi video dan konversi video menjadi format 3gp sehingga didapatkan kombinasi yang sesuai. Kombinasi parameter yang berpengaruh selain dari ukuran video bit rate adalah frame rate dimana apabila frame rate dinaikkan menjadi lebih dari 10 akan meningkatkan nilai kebutuhan bandwidth untuk video, sedangkan untuk parameter frame size disesuaikan dengan ukuran video aslinya sebelum dilakukan kompresi.
Parameter lainnya yang dilakukan penelitian pendahuluan adalah audio bit rate, penentuan nilai 24 kbps karena pada nilai bit rate untuk audio merupakan suatu kelipatan 8. Nilai 24 kbps merupakan nilai tertinggi yang dapat digunakan, karena berdasarkan hasil penelitian pendahuluan bit rate audio diatas 24 kbps yaitu 32 kbps akan meningkatkan kebutuhan bandwidth dan menyebabkan video gagal untuk distreaming. Sedangkan untuk parameter Codec digunakan H.264 sesuai dengan format video yang dapat dimainkan pada media player client.
Setelah dilakukan penelitian pendahuluan pada parameter kompresi selanjutnya dilakukan penelitian pendahuluan pada parameter konversi yang antara lain video dan audio bit rate, sample rate, dan video size. Untuk parameter lainnya seperti video dan audio Codec mengikuti konfigurasi dari format 3gp.
Selain melakukan percobaan pada parameter-parameter kompresi dan konversi, juga dilakukan percobaan untuk beberapa jenis video seperti video klip musik yang memiliki kualitas tinggi dan kualitas rendah juga jenis video tutorial. Video musik kualitas tinggi memiliki ukuran file sebesar 69.029 Kbyte dan untuk video musik kualitas rendah memiliki ukuran file sebesar 2.706 Kbyte sedangkan video tutorial memiliki ukuran file sebesar 4.490 Kbyte.
Berdasarkan hasil penelitian pendahuluan didapatkan bahwa jenis video tutorial lebih sesuai untuk streaming dengan kapasitas bandwidth terbatas, hal ini karena pada video tutorial frame relatif statis pergerakannya bila dibandingkan dengan frame pada video klip musik.
26 Nilai terkecil yang digunakan untuk video bit rate adalah 4 kbps dan nilai terbesar adalah 24 kbps. Untuk jenis video yang berbeda menghasilkan error yang berbeda seperti pada hasil penelitian pendahuluan video klip musik dimana memiliki error bandwidth yang tidak cukup ketika diberi perlakuan ukuran bit rate 16 kbps. Berbeda dengan video tutorial yang masih mampu hingga bit rate 24 kbps.
Selain error bandwidth yang tidak cukup terdapat kombinasi video yang berhasil distreamingkan tetapi sebelum durasi dari video tersebut selesai koneksi terputus. Artinya video tidak selesai distreamingkan dengan error waktu pengiriman melebihi batas (time out). Skenario terakhir yang dilakukan penelitian pendahuluan adalah penggunaan format mp4 dimana memberikan hasil ketika distreamingkan adalah unsupport format video artinya video gagal distreamingkan karena format yang tidak sesuai pada client telepon seluler.
Ukuran frame rate yang dilakukan percobaan yaitu dari 8 hingga 15 fps (frame per second). Frame rate merupakan nilai rata-rata banyaknya frame yang ditampilkan pada setiap detiknya. Nilai frame rate berpengaruh terhadap kualitas gambar video pada saat client menampilkan video. Kombinasi untuk frame rate disesuaikan dengan video bit rate. Bit rate yang sama dengan frame rate berbeda menghasilkan error yang berbeda, seperti yang pernah dicobakan antara kombinasi bit rate 16 kbps dengan frame rate 8 dan 10 fps. Berdasarkan hasil penelitian pendahuluan pada kombinasi video 16 kbps dengan frame rate 8 fps, video berhasil distreamingkan artinya tidak menghasilkan error, berbeda dengan kombinasi 16 kbps dengan 10 fps, diperoleh error time out. Artinya semakin besar frame rate dapat mempengaruhi nilai kebutuhan bandwidth.
Selanjutnya parameter frame size yaitu ukuran dari gambar pada video dengan satuan pixels. Berdasarkan hasil penelitian pendahuluan ukuran dari frame size yang dapat distreamingkan yaitu untuk video klip musik yaitu 720x400 pixels, sedangkan untuk video tutorial yaitu 320x240 pixels. Ukuran ini akan berbeda-beda sesuai dengan ukuran video asli sebelum dilakukan kompresi.
Beberapa contoh nilai parameter kompresi yang dilakukan pada penelitian pendahuluan dapat dilihat pada Lampiran 1. Kombinasi untuk masing-masing parameter memberikan hasil error yang berbeda-beda, dan untuk kombinasi yang
27 optimal merupakan kombinasi yang digunakan sebagai bahan penelitian ini. Setelah dilakukan percobaan kombinasi pada parameter kompresi selanjutnya dilakukan percobaan kombinasi untuk parameter konversi.
Pada parameter konversi percobaan dilakukan pada ukuran video bit rate, audio bit rate, dan video size. Ukuran video bit rate yang dicobakan yaitu mulai dari 4 hingga 24 kbps, sedangkan audio bit rate mulai dari 7.95 sampai dengan 12.2 kbps, dan untuk video size dilakukan percobaan untuk ukuran 176x144 pixel dan 238x132 pixel. Berdasarkan hasil penelitian percobaan diperoleh hasil optimum untuk streaming video pada penelitian ini yaitu ukuran video bit rate 20 kbps dengan audio bit rate 7.95 kbps dan ukuran video size 176x144 pixels.
Pada penelitian pendahuluan telah dilakukan juga satu kali proses, artinya hanya melakukan proses konversi dari video asli, tetapi hasil dari proses tersebut ketika dilakukan proses hint track memberikan nilai kebutuhan bandwidth yang besar. Oleh karena itu untuk mendapatkan video yang dapat distreamingkan pada penelitian ini mengalami tiga proses yaitu kompresi dalam hal ini untuk memperkecil ukuran bit rate video, kemudian konversi untuk merubah format video menjadi 3gp, dan terakhir hint track untuk memberikan informasi pada video sehingga dapat dikenali oleh client pada saat video tersebut distreamingkan.
Analisis Sistem Piconet Pervasive
Piconet merupakan bentuk dasar jaringan bluetooth yang dapat dikategorikan menjadi point-to-point dan point-to-multipoint. Pada penelitian ini piconet yang dibentuk merupakan koneksi antara komputer dengan telepon seluler yang disebut piconet pervasive, dimana komputer bertindak sebagai server yang mengirimkan paket data, dan telepon seluler bertindak sebagai client yang menerima paket data. Paket data yang dikirimkan adalah data streaming video. Dikatakan sebagai sistem piconet pervasive karena piconet dalam penelitian ini merupakan sistem piconet yang menghubungkan dua perangkat yang berbeda sehingga keberadaan perbedaan perangkat tersebut tidak terasa lagi.
Dalam pembentukan sistem piconet diperlukan perangkat utama yaitu bluetooth device pada sisi server dan client. Pada sisi server dipasang sebuah bluetooth device yang termasuk kedalam kelas 2 dengan memiliki jangkauan
28 maksimum 10 meter sedangkan pada sisi client merupakan sebuah telepon seluler yang telah memiliki fitur bluetooth didalamnya.
Pada penelitian ini sistem piconet pervasive digunakan sebagai media streaming video dari server ke client. Streaming server yang digunakan adalah Darwin Streaming Server (DSS) yang merupakan versi open source dari Quicktime Streaming server (QSS). Penggunaan server ini karena selain bersifat open source dan mudah digunakan juga karena server ini mengijinkan pengiriman 3GPP dalam suatu jaringan yang menggunakan aturan standar protocol RTSP dan RTP, dimana hal ini sesuai dengan kebutuhan penelitian yang menstreamingkan video dalam format 3gp.
Software pendukung yang digunakan pada proses streaming video dalam sistem piconet pervasive ini yaitu GnuBox, dan AnalogX proxy. GnuBox yang digunakan disesuaikan dengan jenis telepon seluler yang dijadikan sebagai client dalam hal ini digunakan tipe GnuBox untuk syambian OS Serie 60 v2 yang memiliki konfigurasi relatif lebih sederhana bila dibandingkan dengan Symbian OS Serie 60 yang memiliki versi diatas versi 2.
AnalogX proxy merupakan sebuah proxy server yang berfungsi untuk membagi koneksi internet pada mesin yang berbeda dalam satu jaringan. Dalam penelitian ini AnalogX proxy digunakan untuk membagi koneksi streaming server (DSS) pada server komputer dengan client telepon seluler yang dapat dikatakan sebagai dua jenis mesin yang berbeda yang tehubung dalam satu jaringan yang sama.
Perbedaan mendasar dari piconet pada umumnya dengan sistem piconet pervasive khususnya dalam penelitian ini adalah adanya tools / software Gnubox dan AnalogX proxy, yang dapat menghubungkan dua mesin yang berbeda sehingga dapat berkomunikasi dan dapat saling bertukar informasi. Keberadaan AnalogX proxy pada sisi server sangat penting seperti halnya keberadaan GnuBox pada sisi client. Kedua software ini yang menjadikan perbedaan mendasar antara sistem piconet pada umumnya dengan sistem piconet pervasive dalam penelitian ini.
29
Perancangan Prototipe dan Implementasi
Pada penelitian ini perancangan prototipe dan implementasi terdiri dari tiga proses yaitu proses, konfigurasi server, dan konfigurasi client. Pada pra-proses banyak terkait dengan video yang akan dikirimkan, kemudian pada pra-proses konfigurasi server dibahas server streaming yang digunakan yaitu DSS dan bagaimana video streaming tersebut dapat dikirimkan. Sedangkan pada konfigurasi client dibahas bagaimana telepon seluler dapat menerima paket streaming video dari server dan menampilkannya pada media player.
Pra-proses
Pada pra-proses, video yang akan dikirim untuk streaming akan mengalami tiga tahapan yaitu proses kompresi, konversi, dan hint track. Proses kompresi dilakukan untuk memperkecil bit rate video. Pada proses kompresi ini video yang dikompresi terbagi menjadi dua bagian yaitu video dan audio, masing-masing bagian dilakukan kompresi dengan ketentuan seperti yang ditunjukan pada Tabel 4. Selain ukuran bit rate yang diperkecil terdapat beberapa komponen yang turut berpengaruh terhadap hasil kompresi sehingga video dapat dikirimkan, komponen-komponen tersebut antara lain frame rate (fps) dan frame size (pixel). Tabel 4 Ukuran kompresi video dan audio
Kompresi Video Skenario
Frame size (pixel) 320 x 240
Frame rate (fps) 10
Codec H.264
Rate Control Use CBR
Audio Bit rate (kbps) 24
Sample Rate 44100
Pada Tabel 4 terlihat beberapa parameter kompresi video yang digunakan dengan bit rate video yang digunakan dibagi menjadi lima skenario yaitu 8, 12, 16, 20 dan 24 kbps, sedangkan untuk audio bit rate yang digunakan yaitu 24 kbps. Frame rate yang digunakan berukuran 10 fps untuk seluruh skenario karena apabila frame rate dinaikkan akan memperbesar kebutuhan bandwidth yang
30 menyebabkan video gagal untuk distreaming dan untuk parameter frame size digunakan sesuai dengan ukuran video aslinya sebelum dilakukan kompresi.
Setelah video dikompresi dilakukan proses konversi atau merubah format video menjadi format 3gp sehingga video dapat dimainkan pada media player client (telepon seluler). Selain melakukan konversi pada tahapan ini juga dilakukan proses kompresi. Berbeda dengan proses kompresi sebelumnya, pada proses ini kompresi dilakukan untuk menyesuaikan format video sebelumnya dengan format 3gp.
Seperti halnya proses kompresi, pada proses konversi video akan terbagi menjadi dua bagian yaitu video dan audio, dimana masing-masing bagian dapat diatur seperti terlihat pada Tabel 5 berikut.
Tabel 5 Ukuran konversi video dan audio
Konversi Video 3gp Skenario
Video bit rate (kbps) 20
Video Codec H263
Video Size 176 x 144
Audio Codec libamr_nb
Audio bit rate (kbps) 7.95
Sample rate (Hz) 8000
Chanels Mono Pada pengaturan konversi untuk masing-masing skenario memiliki ukuran
yang sama, seperti yang dapat dilihat pada Tabel 5 dimana untuk video memiliki bit rate sebesar 20 kbps artinya video yang dikirim sebesar 20 kilobit untuk setiap detiknya. Video Codec (Compressor / Decompressor) yang digunakan adalah H263 yang merupakan format Codec untuk video, sedangkan Codec untuk audio digunakan libamr_nb (AMR) yang merupakan Codec audio untuk format 3gp. Bit rate audio yang digunakan yaitu 7.95 kbps dengan sample rate sebesar 8000 Hz (8 kHz). Pemilihan nilai-nilai tersebut berdasarkan hasil penelitian pendahuluan yang telah dilakukan, apabila nilai-nilai tersebut dinaikkan maka akan meningkatkan nilai kebutuhan bandwidth yang menyebabkan video gagal untuk distreaming.
31 Tahap terakhir pada pra-proses adalah hint track video yang telah dikompres dan dikonversi kedalam format 3gp. Proses hint track dilakukan menggunakan Mp4Box yang akan menghasilkan video yang siap untuk distreamingkan. Gambar 10 merupakan contoh hasil dari proses hint track pada salah satu video yang digunakan dalam penelitian ini.
Gambar 10 Contoh hasil proses hint track
Pada Gambar 10 terlihat bahwa hasil hint track untuk video foto5.3gp memiliki bandwidth berukuran 20 kbps untuk video dan 8 kbps untuk audio dengan Path-MTU sebesar 1450 Bytes. Selain ukuran bandwidth proses hint track juga memberikan informasi format video dan audio yang digunakan, dalam video ini format video yang digunakan adalah H263-1998 dan format audionya adalah AMR sesuai dengan yang diatur pada saat konversi video.
Bandwidth yang diperoleh dari proses hint track ini menjadi batasan dari video yang dapat distreamingkan. Total bandwidth yang dapat distreamingkan ke client sebesar 28 kbps, artinya penjumlahan dari bandwidth video dan audio sebesar 28 kbps. Apabila video yang dihasilkan dari proses hint track lebih besar dari 28 kbps, maka video tersebut tidak dapat dimainkan pada sisi client karena keterbatasan dari kapasitas bandwidth bluetooth client.
Konfigurasi server
Konfigurasi yang dilakukan pada sisi server terdiri dari software dan hardware, konfigurasi pada bagian hardware terdiri dari sebuah komputer dan
32 bluetooth device. Sedangkan bagian software terdiri dari Darwin Streaming Server, dan AnalogX proxy. Bluetooth stack yang digunakan adalah stack bluetooth dari Microsoft dengan konfigurasi yang digunakan mengikuti aturan standar.
Konfigurasi pada DSS mengikuti konfigurasi standar, artinya tidak melakukan perubahan konfigurasi. Video hasil dari pra-proses yang akan distreamingkan disimpan dalam folder DSS yang menjadi folder default untuk streaming. Gambar 11 menunjukkan folder default untuk streaming pada DSS.
Pada Gambar 11 terlihat sebuah folder yang digunakan untuk menyimpan seluruh video yang siap untuk distreamingkan. Setelah melakukan konfigurasi pada streaming server, selanjutnya dilakukan konfigurasi koneksi antara komputer dengan telepon seluler.
Gambar 11 Folder video streaming pada DSS
Koneksi antara komputer dengan telepon seluler dilakukan dengan melakukan konfigurasi pada sisi server dan sisi client. Pada sisi server konfigurasi dilakukan dengan membuat koneksi baru menggunakan modem. Modem yang digunakan merupakan modem yang terkoneksi melalui port COM bluetooth device milik client yang telah terdeteksi. Kemudian pada bagian koneksi jaringan dibuat koneksi baru dengan memilih koneksi Communications cable between two computers.
Hasil dari konfigurasi yang dilakukan membuat komputer dapat terhubung dengan telepon seluler melalui RFCOMM. Menggunakan konfigurasi ini juga telepon seluler yang bertindak sebagai client akan mendapatkan sebuah IP Address yang satu kelas dengan IP Address komputer, sehingga dapat dikatakan
33 juga bahwa koneksi server komputer dengan client telepon seluler pada penelitian ini adalah menggunakan IP sebagai layer intermediate protocolnya.
Untuk lebih jelasnya konfigurasi pada server dan client dalam penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 12 berikut :
Server
Analog X proxy
DSS (Darwin Streaming Server)
Client
Bluetooth Device GNUBOX
Media Player (Real Player)
Gambar 12 Skema prosedur penelitian
Penjelasan untuk masing-masing bagian pada Gambar 12 untuk sisi server dapat dilihat pada penjelasan berikut. File video yang telah diproses pada pra-proses disimpan pada folder default DSS. DSS sebagai streaming server berfungsi untuk melayani permintaan client berupa file video, dengan adanya AnalogX proxy pada server dapat menghubungkan jaringan bluetooth dengan streaming
34 server. Artinya permintaan dari client yang dibawa oleh jaringan bluetooth akan disampaikan oleh AnalogX proxy ke streaming server untuk kemudian streaming server megirimkan file video sesuai dengan permintaan.
Keberadaan AnalogX proxy ini sangat penting karena dapat menghubungkan dua mesin yang berbeda. tanpa adanya AnalogX proxy maka server dapat berkomunikasi dengan client tetapi pengiriman streaming video tidak dapat dilakukan karena permintaan video dari client tidak dikenali oleh streaming server.
Selanjutnya bagian dari bluetooth device, pada bagian bluetooth device konfigurasi yang dilakukan mengikuti aturan standar dari stack bluetooth yang digunakan, dalam penelitian ini yaitu stack bluetooth dari Microsoft. Konfigurasi yang dilakukan adalah pada koneksi jaringan, karena dalam penelitian ini tidak menggunakan koneksi jaringan bluetooth secara default.
Pada komputer server dibuat koneksi baru yang terhubung dengan modem seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, yaitu Communications cable between two computers. Koneksi ini diperoleh dari pembuatan modem baru dimana jenis koneksinya menggunakan port COM dari bluetooth client yang telah terdeteksi. Artinya langkah pertama adalah memastikan bahwa bluetooth client telah terdeteksi oleh server, dimana setiap bluetooth yang terdeteksi akan memiliki port COM yang berbeda-beda. Port COM inilah yang digunakan sebagai penghubung antara server komputer dengan client telepon seluler.
Konfigurasi Client
Setelah dilakukan konfigurasi pada sisi server, selanjutnya dilakukan konfigurasi pada sisi client. Konfigurasi client terdiri dari beberapa tahapan yaitu instalasi software Gnubox, konfigurasi access point dan konfigurasi media player. Setelah konfigurasi berhasil dilakukan maka server dan client dapat berhubungan dan berkomunikasi. Tahapan konfigurasi Gnubox dapat dilihat pada Lampiran 2.
Alur konfigurasi pada sisi client (telepon seluler) dapat dilihat pada Gambar 13. Konfigurasi ini dilakukan pada telepon seluler yang akan dijadikan client.
Install GnuBox Mulai
35 Gambar 13 Skema konfigurasi client
Penjelasan untuk masing-masing bagian pada Gambar 13 adalah sebagai berikut:
Sebagai langkah awal adalah melakukan instalasi software GnuBox yang sesuai dengan tipe telepon seluler, dalam penelitian ini digunakan GnuBox 6600. Setelah proses instalasi selesai selanjutnya melakukan konfigurasi pada access point seperi berikut:
• Access point
Pada bagian menu Acces point dibuat access point baru yang diberi nama Bt dimana penulisan nama merupakan case sensitive, karena nama ini yang akan dikenali oleh Gnubox sebagai access point yang digunakan. • Data bearer
Pada pilihan data bearer dapat dipilih selain dari GPRS yaitu GSM atau data call, keduanya dapat digunakan karena memberikan akses dial up number.
• Dial up number
Pada dial up number dimasukan nilai sembarang seperti 321, nilai ini tidak bernilai mutlak, berapapun nilainya dapat dimasukan selama pilihan ini tidak dibiarkan kosong.
• Proxy server address
Alamat proxy server adalah 192.168.1.1 yang merupakan alamat IP dari komputer server sedangkan port number yang digunakan yaitu 6588 yang merupakan port number dari proxy analogX.
Access Point Access Point Name : Bt Data Bearer : GSM Dial Up Number : 321
Selesai GnuBox
Advanced Setting:
Proxy Server Address : 192.168.1.1 Proxy Port Number : 6588 Use PPP Compression : Yes Use login scrip : Yes
2 Box Direct Æ Bluetooth Install:
Create record set RAS login script
36 Setelah konfigurasi pada access point selesai, selanjutnya melakukan konfigurasi pada menu GnuBox. Pada menu GnuBox terdapat beberapa pilihan, sebagai langkah awal adalah membuat record dengan memilih create record. Fungsi dari create record ini adalah untuk membuat jaringan baru dengan menggunakan koneksi bluetooth.
Selanjutnya memilih set RAS login script yang berfungsi untuk membuat script login pada access point Bt yang telah dibuat sebelumnya. Apabila langkah ini tidak dilakukan maka script login pada access point akan kosong yang menyebabkan koneksi tidak dapat dilakukan. Setelah proses create record dan set RAS login script dilakukan maka langkah terakhir adalah memilih jenis koneksi yaitu dipilih koneksi menggunakan bluetooth, karena selain menggunakan bluetooth pilihan lainnya adalah menggunakan infrared.
Tujuan dari software Gnubox adalah membuat access point baru pada telepon seluler sehingga telepon seluler dapat mengakses komputer melalui jaringan bluetooth. Secara umum suatu komputer dapat mengakses telepon seluler melalui bluetooth seperti untuk mengakses internet, dimana telepon seluler bertindak sebagai modem, dengan menggunakan software Gnubox proses tersebut dibalik, artinya komputer yang bertindak sebagai modem.
Oleh para pembuatnya Gnubox dibuat untuk menghubungkan telepon seluler dengan komputer melalui jaringan bluetooth sehingga telepon seluler dapat melakukan akses internet melalui komputer yang terhubung dengan jaringan internet. Artinya pengguna telepon seluler dapat mengakses internet tanpa harus menggunakan GPRS tetapi menggunakan jalur bluetooth yang terhubung pada komputer yang memiliki akses internet.
Dalam penelitian ini fungsi Gnubox digunakan untuk melakukan streaming video dengan memanfaatkan cara kerja dari Gnubox. Dengan adanya Gnubox membuat telepon seluler yang terhubung menjadi bagian dari jaringan seperti halnya komputer, karena telepon seluler tersebut memiliki IP Address yang satu kelas pada jaringan tersebut.
Selain Gnubox software lain yang digunakan dalam proses streaming video adalah media player, dalam penelitian ini digunakan Real One player yang merupakan default dari telepon seluler yang menjadi client. Konfigurasi player
37 dilakukan dengan mengatur proxy dan access point sehingga terhubung pada bluetooth untuk kemudian dapat menampilkan video yang distreamingkan dari server.
Cara menampilkan video streaming pada client yaitu dengan memasukan alamat IP Address komputer server dan nama video yang akan dimainkan pada media player client dengan mengetikkan protocol yang digunakan. Sebagai contoh untuk menampilkan video foto1 maka pada bagian perintah memasukkan alamat IP Address diketikkan sebagai berikut: rtsp://192.168.1.200/foto1.3gp, dimana rtsp merupakan protocol yang digunakan untuk streaming kemudian 192.168.1.200 merupakan alamat IP dari komputer server sedangkan foto1.3gp adalah file video yang diminta untuk distreamingkan.
Pada saat penulisan permintaan video khususnya alamat dan nama file video harus sesuai dengan alamat dan nama file video yang ada di server. Demikian halnya dengan format video, penulisan file video harus selalu disertai dengan format video karena apabila dalam penulisannya file video tidak