ANALISIS KUALITAS REAL TIME VIDEO STREAMING
TERHADAP BANDWIDTH JARINGAN YANG TERSEDIA
( Aplikasi Pada Laboratorium Sistem Komunikasi Radio FT-USU )
Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam menyelesaikan pendidikan sarjana (S-1) pada
Departemen Teknik Elektro Sub Konsentrasi Telekomunikasi
Oleh:
EKO KURNIAWAN NIM : 090402102
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
ANALISIS KUALITAS REAL TIME VIDEO STREAMING
TERHADAP BANDWIDTH JARINGAN YANG TERSEDIA
( Aplikasi Pada Laboratorium Sistem Komunikasi Radio FT-USU )
Oleh :
EKO KURNIAWAN 090402102
Tugas Akhir ini diajukan untuk melengkapi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
Sidang pada tanggal 14 bulan Mei tahun 2014 di depan penguji : 1) Suherman, S.T., M.Comp., Ph.D : Ketua Penguji : ………… 2) Ir. M. Zulfin, M.T : Anggota Penguji : ...………
Disetujui Oleh : Pembimbing Tugas Akhir
Ir. Arman Sani, M.T NIP : 19631128 199103 1 003
Diketahui oleh :
Ketua Departemen Teknik Elektro FT USU
ANALISIS KUALITAS REAL TIME VIDEO STREAMING
TERHADAP BANDWIDTH JARINGAN YANG TERSEDIA
( Aplikasi Pada Laboratorium Sistem Komunikasi Radio FT-USU )
Oleh :
EKO KURNIAWAN 090402102
Tugas Akhir ini diajukan untuk melengkapi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
Sidang pada tanggal 14 bulan Mei tahun 2014 di depan penguji :
1) Suherman, S.T., M.Comp., Ph.D : Ketua Penguji 2) Ir. M. Zulfin, M.T : Anggota Penguji
Diketahui oleh : Disetujui Oleh :
Ketua Departemen Teknik Elektro Pembimbing Tugas Akhir
Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si Ir. Arman Sani, M.T
ABSTRAK
Pada Tugas Akhir ini dilakukan analisis implementasi Real Time Video Streaming menggunakan perangkat NSN FlexiPacket Radio yang dimodelkan sebagai jaringan internet. Salah satu software pilihan untuk layanan Video Streaming adalah Mo.Vi.E dan Mo.Vi.De. Pada penelitian ini diamati layanan video streaming menggunakan Mo.Vi.E dengan memvariasikan bandwidth dan
frame rate untuk mengamati kualitas layanan yang dihasilkan berupa packet loss, delay dan throughput. Adapun format video streaming yang diuji pada penelitian ini adalah AVI.
Dengan mengacu kepada kualitas video streaming yang ditetapkan standar ITU-T G. 1010 mengenai parameter kualitas layanan dan melakukan pengujian dengan variasi bandwidth 256 Kbps, 512 Kbps, 1024 Kbps dan frame rate 10 fps, 20 fps, 30 fps, 40 fps maka diperoleh bahwa video streaming dengan format AVI (Audio Video Interleaved) sudah memiliki kualitas yang baik pada bandwidth
1024 Kbps. Delay terbesar terjadi pada bandwidth 256 Kbps untuk frame rate 40 fps yaitu 0,0757 sec sedangkan delay terkecil terjadi pada bandwidth 1024 untuk
frame rate 10 fps yaitu 0,0170 sec. Paket loss terbesar terjadi pada bandwidth 256 Kbps untuk frame rate 40 fps yaitu 11,2 % sedangkan untuk throughput sendiri,
throughput terbesar terjadi pada bandwidth 1024 Kbps. Hasil pengukuran mungkin lebih besar terjadi pada jaringan internet karena terjadi buffer dan banyaknya pengguna internet.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah S.W.T atas rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini, serta shalawat beriring salam penulis sampaikan kepada junjungan Nabi Besar Muhammad S.A.W.
Tugas akhir ini penulis persembahkan kepada ayahanda Surat S.Pd, M.Si dan ibunda Asri, serta adik-adik tercinta Widora Iswara, Prima Piawai, Alhaidar
Wilatikta yang senantiasa mendukung dan mendo‟akan penulis.
Tugas Akhir ini merupakan bagian dari kurikulum yang harus diselesaikan untuk memenuhi persyaratan untuk menyelesaikan studi pendidikan sarjana strata satu di Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Adapun judul Tugas Akhir ini adalah:
“ANALISIS KUALITAS REAL TIME VIDEO STREAMING
TERHADAP BANDWIDTH JARINGAN YANG TERSEDIA”
Penulisan Tugas Akhir ini dapat berlangsung dengan baik karena adanya dukungan dari beberapa pihak, oleh karena itu penulis ingin mengucapkan banyak terima kasih kepada:
1. Bapak Ir. Arman Sani, MT selaku dosen Pembimbing Tugas Akhir, atas nasehat, bimbingan dan motivasi dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. 2. Bapak Rahmad Fauzi, ST. MT selaku Penasehat Akademis penulis, atas
bimbingan dan arahannya dalam menyelesaikan perkuliahan selama ini. 3. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, Msi dan Bapak Rahmad Fauzi, ST. MT
4. Seluruh staf pengajar yang telah memberi bekal ilmu kepada penulis dan seluruh pegawai Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara atas segala bantuannya.
5. Sahabat – sahabat terbaik di Elektro: Kepin, Dea, Nuzul, Farizi, Samuel, Oloni, Frans, Daniel, Nicholas, Deni, Jehuda, Teguh, Budi, Meta, Kentrik, Wongto, Rudi, Reza, Arif, dan rekan – rekan „09 lainnya yang selama ini menjadi teman seperjuangan dalam hari – hari kuliah, semoga kita semua sukses di masa depan.
6. Keluarga besar Laboratorium Komunikasi Radio FT USU: Bapak Ir. Arman Sani, MT, Bang Aulia, Bang Muklis, Bang Rumi, Bang Latif, Irsad dan Robi yang telah memberikan banyak bantuan selama proses penulisan Tugas Akhir.
7. Semua pihak yang tidak sempat penulis sebutkan satu per satu.
Penulis menyadari dalam penulisan Tugas Akhir ini masih banyak sekali kekurangan baik dari segi materi maupun penyajiannya. Oleh karena itu saran dan kritik dengan tujuan mendekati kesempurnaan dan mengembangkan kajian dalam bidang ini sangat penulis harapkan.
Akhir kata, semoga Tugas Akhir ini dapat berguna untuk menambah wawasan dan wacana bagi rekan – rekan mahasiswa.
Medan, Mei 2014 Penulis,
2.3 Video Streaming ... 10
III. INSTALASI DAN PENGUJIAN 3.1 Topologi Jaringan ... 21
3.2 Spesifikasi Perangkat Keras ... 22
3.3 Spesifikasi Perangkat Lunak ... 23
3.4 Diagram Pengambilan Data ... 25
3.5 Spesifikasi video ... 25
3.6 Langkah-langkah Streaming Video ... 26
3.7 Langkah-langkah Pengukuran Menggunakan Wireshark ... 30
IV. DATA DAN ANALISA 4.1 Umum ... 32
4.2 Analisa Real Time Video Streaming... 32
4.3 Pengukuran dan Analisa Kualitas Real Time Video Streaming pada Bandwidth 256 Kbps, 512 Kbps, dan 1024 Kbps ... 34
4.3.1 Pengukuran dan Analisa Packet Loss ... 35
4.3.3 Pengukuran dan Analisa Delay ... 37
V. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan ... 39 5.2 Saran ... 39
DAFTAR PUSTAKA ... 40
ABSTRAK
Pada Tugas Akhir ini dilakukan analisis implementasi Real Time Video Streaming menggunakan perangkat NSN FlexiPacket Radio yang dimodelkan sebagai jaringan internet. Salah satu software pilihan untuk layanan Video Streaming adalah Mo.Vi.E dan Mo.Vi.De. Pada penelitian ini diamati layanan video streaming menggunakan Mo.Vi.E dengan memvariasikan bandwidth dan
frame rate untuk mengamati kualitas layanan yang dihasilkan berupa packet loss, delay dan throughput. Adapun format video streaming yang diuji pada penelitian ini adalah AVI.
Dengan mengacu kepada kualitas video streaming yang ditetapkan standar ITU-T G. 1010 mengenai parameter kualitas layanan dan melakukan pengujian dengan variasi bandwidth 256 Kbps, 512 Kbps, 1024 Kbps dan frame rate 10 fps, 20 fps, 30 fps, 40 fps maka diperoleh bahwa video streaming dengan format AVI (Audio Video Interleaved) sudah memiliki kualitas yang baik pada bandwidth
1024 Kbps. Delay terbesar terjadi pada bandwidth 256 Kbps untuk frame rate 40 fps yaitu 0,0757 sec sedangkan delay terkecil terjadi pada bandwidth 1024 untuk
frame rate 10 fps yaitu 0,0170 sec. Paket loss terbesar terjadi pada bandwidth 256 Kbps untuk frame rate 40 fps yaitu 11,2 % sedangkan untuk throughput sendiri,
throughput terbesar terjadi pada bandwidth 1024 Kbps. Hasil pengukuran mungkin lebih besar terjadi pada jaringan internet karena terjadi buffer dan banyaknya pengguna internet.
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Balakang Masalah
Saat ini penggunaan internet dalam kehidupan sehari-hari sangat beragam. Banyak fasilitas yang bisa ditawarkan oleh internet salah satunya pertukaran informasi komunikasi. Pertukaran informasi tidak hanya sebatas teks dan gambar, kebutuhan informasi yang bersifat video juga sangat dibutuhkan, misalnya video conference, video call, video streaming dan lain sebagainya. Tetapi, itu semua tidak terlepas dari kualitas layanan yang memadai.
Kualitas layanan merupakan suatu hal yang sangat penting dalam menjaga kualitas informasi dengan baik sebab semua informasi harus diterima sesuai dengan yang diharapkan. Oleh karena itu pada Tugas Akhir ini perlu diadakannya pengujian Real Time Video Streaming menggunakan perangkat NSN FlexiPaket Radio yang dapat dimodelkan sebagai jaringan internet. Penggunaan NSN FlexiPaket Radio dapat memudahkan proses pengambilan data karena dapat melakukan perubahan bandwidth yang dibutuhkan serta tidak terganggu oleh penggguna internet yang lain.
Adapun parameter yang akan diuji pada Tugas Akhir ini adalah
throughput, packet loss dan delay
1.2 Rumusan Masalah
1. Apa yang dimaksud dengan Real Time Video Streaming ?
2. Bagaimana cara mengkonfigurasi Real Time Video Streaming
menggunakan NSN FlexiPaket Radio ?
3. Apa saja parameter yang digunakan untuk menguji kualitas Real Time Video Streaming dengan menggunakan perangkat NSN FlexiPaket Radio? 4. Apa pengaruh frame rate (fps) video terhadap bandwidth yang tersedia ?
1.3 Tujuan Penulisan
Adapun tujuan penulisan Tugas Akhir ini adalah melakukan analisis terhadap kualitas Real Time Video Streaming dengan menggunakan perangkat
NSN FlexiPaket.
1.4 Batasan Masalah
Untuk mempermudah pembahasan dalam Tugas Akhir ini, maka penulis membuat batasan masalah diantaranya sebagai berikut :
1. Analisa Real Time Video Streaming yang diamati memakai konfigurasi
point to point dalam proses pengiriman video streaming.
2. Aktivitas pengujian dilakukan di jaringan internet yang di modelkan menggunakan perangkat NSN FlexiPacket Radio yang dimiliki oleh Laboratorium Sistem Komunikasi Radio Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
3. Parameter kualitas video yang dianalisis hanyalah throughput, packet loss,
4. Membahas tentang Real Time Video Streaming dengan format .AVI, bitrate 1024 Kbps dengan resolusi 704 x 576.
5. Analisa yang dilakukan hanya mengukur kualitas video saja, tidak untuk audio.
6. Menggunakan Mo.Vi.e sebagai media player pengirim dan Mo.Vi.De
sebagai media player penerima.
7. Codec yang digunakan hanya codec H.264.
8. Layanan video streaming yang digunakan adalah Real Time Streaming dan Proses pentransmisiannya Streaming Mode.
9. Real Time Video Streaming yang dilakukan hanya dapat mengirim informasi satu arah.
10.Menggunakan software Wireshark 1.10.2 untuk menghitung parameter- peremeter yang diinginkan.
1.4 Metodologi Penulisan
Metodologi penelitian yang digunakan dalam menyusun Tugas Akhir adalah sebagai berikut :
1. Studi literature
Mempelajari buku-buku, jurnal-jurnal dan tulisan-tulisan lain yang terkait, serta dari layanan internet guna menambah referensi Tugas Akhir ini. 2. Analisa data
1.5 Sistematika Penulisan
Untuk memberikan gambaran mengenai Tugas Akhir ini, secara singkat dapat diuraikan sistematika penulisan sebagai berikut :
BAB I : PENDAHULUAN
Bab ini merupakan pendahuluan yang berisikan tentang latar belakang masalah, tujuan penelitian, batasan masalah, metode penulisan, dan sistematika penulisan.
BAB II : DASAR TEORI
Bab ini berisi tentang landasan teori Real Time Video Streaming berupa pengertian dan manfaat Real Time Video Streaming
BAB III : INSTALASI DAN PENGUJIAN
Bab ini berisi instalasi dan perancangan Real Time Video Streaming
menggunakan NSN FlexiPket Radio.
BAB IV : DATA DAN ANALISA
Bab ini menjelaskan tentang analisis data pengujian untuk menunjukkan kualitas hasil streaming dengan membandingkan hasil dengan parameter yang ada.
BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN
BAB II
DASAR TEORI
2.1 Video
Video adalah teknologi pemrosesan urutan banyak gambar bergerak yang dihasilkan oleh kamera. Video pada saat ini telah menjadi media informasi, komunikasi dan hiburan. Awal mulanya video berbentuk analog, sesuai perkembangan zaman video banyak mengalami perubahan dan pembaharuan menjadi video digital dan berbagai macam jenis format video. Video analog dan video digital dapat dibedakan berdasarkan media penyimpanannya, video analog disimpan dalam media kaset berbentuk piringan hitam sedangkan video digital disimpan dalam memory dan flasdisk yang terdiri dari beberapa jenis format
video[1].
2.1.1 Frame Rate Video
Frame rate mengindikasikan jumlah gambar yang dapat ambil dan
transfer dalam satu detik. Frame rate video adalah jumlah bingkai gambar atau
frame yang ditunjukkan setiap detik dalam membuat gambar bergerak, diwujudkan dalam satuan fps(frames per second), semakin tinggi angka fps maka semakin halus gambar yang dihasilkan atau digerakkan. Semakin besar frame rate
yang digunakan akan sangat berpengaruh pada kebutuhan besar kecilnya
Gambar 2.1 Proses Gambar Bergerak
Pada Tugas Akhir ini dilakukan beberapa variasi frame rate untuk mengetahui pengaruh terhadap jaringan yang tersedia dan seberapa baik video yang dihasilkan menurut pandangan mata biasa. Frame rate yang akan diuji diantaranya 10 fps, 20 fps, 30 fps dan 40 fps.
2.1.2 Bitrate Video
Bitrate ialah jumlah bit yang diproses dalam satu satuan waktu untuk mewakili media yang kontitu seperti video dan audio setelah dilakukan kompresi. Satunya adalah bit per second (bps). Video bitrate merupakan ukuran kapasitas data video ketika dimainkan dalam satuan detik. Kualitas video diatur dalam proses encoding videonya. Semakin tinggi bitrare maka akan semakin banyak informasi data videonya[2].
2.1.3 Bit Depth (Kedalaman Warna)
jumlah bit yang diperlukan menjadi lebih tinggi. Dengan 1 byte (8 bit) untuk tiap pixel, diperoleh 28 atau 256 level intensitas. Dengan level intensitas sebanyak itu, umumnya mata manusia sudah dapat dipuaskan. Kedalaman pixel paling rendah terdapat pada binary-value image yang hanya menggunakan 1 bit untuk tiap pixel, sehingga hanya ada dua kemungkinan bagi tiap pixel, yaitu 0 (hitam) atau 1 (putih)[3]. Gambar 2.2 menerangkan jumlah bit warna dalam fixel video dan Tabel 2.1 memperlihatkan hubungan antara kedalaman warna dan resolusi warna [2].
Gambar 2.2 Kedalaman Warna tiap Pixel Gambar
Tabel 2.1 Hubungan antara Kedalaman Warna dan Resolusi Warna
Kedalaman Warna Resolusi Warna
2.2 Kompresi Video
Dalam teori informari kompresi data atau sumber pengkodean adalah proses encoding informasi dengan menggunakan sedikit bit (atau unit informasi lainnya) dari sebuah unencoded representasi akan menggunakan, melalui penggunaan khusus pengkodean skema. Kompresi video mengacu untuk mengurangi jumlah data yang digunakan untuk mewakili video digital gambar dan merupakan kombinasi dari ruang kompresi gambar dan temporal kompensasi gerak. Kompresi video adalah contoh dari konsep pengkodean sumber dalam teori informasi[4].
2.2.1 Standar Kompresi Video
Standarisasi terhadap kompresi informasi video diperlukan untuk memfasilitasi pertukaran data berupa video digital secara global. Sebuah standarisasi pengkodean dikatakan efisien bila mendukung algoritma kompresi yang baik dan mengimplementasikan disain encoder dan decoder yang efisien. Untuk komunikasi multimedia, terdapat dua organisasi standard yang utama yaitu
ITU-T dan International Organization For Standardization (ISO). Urutan standar kompresi video dapat dilihat pada Gambar 2.3[5].
2.2.2 H.261
Standard H.261 adalah standar yang diterbitkan oleh ITU-T pada tahun 1990. Standar H.261 didesain untuk kompresi video yang akan ditansmisikan melalui jaringan ISDN dengan bandwidth yang diizinkan sebesar px64 Kbit/s, dimana p berkisar antara 1 sampai 30. Standar H.261 ini diimplementasikan untuk aplikasi conferencing dan videophone[5].
2.2.3 H.263
Pada Februari 1995 ITU-T SG15 mengeluarkan standar H.263 yang dirancang untuk penggunaan komunikasi bitrate namun tidak pernah berjalan dengan baik ketika melalui jaringan POTS (Plain Old Telephone Service). Standar H.263 telah menggantikan standar H.261 untuk video conferencing dibeberapa aplikasi yang mendominasi standarisasi untuk beberapa aplikasi internet video streaming sekarang ini[5].
2.2.4 H.264
Berdasarkan ISO/IEC 14496-10. Standar H.264/AVC pertama kali diterbitkan pada Mei pada tahun 2003 dan dibangun berdasarkanpada konsep awal standar seperti MPEG-2 dan MPEG-4 visual.H.2.64 menawarkan efisiensi kompresi lebih baik yakni kompresi video yang lebih berkualitas dan fleksibilitas yang lebih besar dalam melakukan kompresi, transmisi dan penyimpanan video. Video encoder H.264 dapat melakukan prediksi, transform dan proses encoding
untuk menghasilkan kompresi bitstream H.264 dapat melakukan proses decoding
diencode. Dibandingkan dengan standar seperti MPEG-2 dan MPEG-4 visual. H.264 memiliki kelebihan antara lain[5]:
a. Kualitas gambar yang lebih baik pada bitrate kompresi yang sama.
b. Kecepatan bit kompresi yang lebih rendah untuk kualitas gambar yang sama. c. Standar H.264 menawarkan fleksibilitas yang lebih besar dari segi kompresi
dan transmisi.
2.3 Video Streaming
Video streaming sering disebut sebagai proses pendistribusian data video dan audio secara terus menerut melalui jaringan internet. Dalam proses video streaming juga dibutuhkan codec video yang berfungsi sebagai media kompresi atau mengecilkan ukuran file video agar lebih mudah ditransfer melalui jaringan internet. Video streaming sering disebut sebagai tayangan langsung yang dibroadcast pada banyak orang dalam waktu bersamaan dengan kejadian aslinya, melalui media data komunikasi (network) baik yang terhubung dengan kabel maupun wireless. Secara teknis, internet broadcast yang menggunakan teknologi streaming ini terbagi menjadi dua jenis yaitu unicast dan multicast.
Unicast merupakan proses pengiriman data dari satu titik kesatu titik yang lain dan bersifat non real time. Dengan metode ini, file yang akan didownload
akan disimpan terlebih dahulu, kemudian jika penggunaan internet ingin menggunakan atau memakai file tersebut, maka file tersebut akan distreamingkan terlebih dahulu oleh streaming server sebelum digunakan.
data tersebut. Sifat dari metode multicast ini real time dan saling berbagi rute agar titik untuk menuju ke komputer pengguna tersebut hanya terjadi sekali saja, yaitu saat file media tersebut dibuat untuk pertama kalinya. Dengan demikian multicast
tepat untuk internet brocast[2].
2.3.1 Layanan Video Streaming
Ada tiga tipe video streaming menurut bentuk layanan yaitu[6] :
1. Video on demand (VoD), yaitu suatu bentuk streaming pada permintaan data yang sudah ada atau tersimpan dalam server. Video on demand mengijinkan pengguna untuk dapat melakukan proses pause, rewind, fast forward atau melakukan indeks isi multimedia.
2. Live streaming, aplikasi live streaming dapat dijumpai dalam teknologi
broadcast radio dan televise. Aplikasi ini mengijinkan pengguna untuk menerima siaran radio dan televise secara langsung (live). Dalam live streaming tidak ada data video yang tersimpan kedalam server sehingga klien
tidak dapat melakukan fast forward dalam media yang diakses. Proses
cupture dan encoding secara langsung dilakukan sesuai dengan format videonya sebelum video itu ditransmisikan kepada klien.
3. Real time streaming, aplikasi ini mengijinkan pengguna untuk berkomunikasi dengan audio dan video dalam waktu yang real.
2.3.2 Transmisi Video Streaming
1. Download mode, client dapat memainkan media setelah semua file media telah dilakukan proses download dari server. Pengunaan cara ini mengharuskan keseluruhan file multimedia harus diterima secara lengkap di sisi client. File multimedia yang sudah diterima kemudian disimpan pada perangkat penyimpan komputer, di mana penyimpanan ini dapat berupa penyimpanan sementara. Setelah file multimedia tersebut berhasil diterima secara lengkap pada sisi client, user baru dapat mengakses video tersebut.
2. Streaming mode, client dapat memainkan media secara langsung tanpa melakukan proses download. Bagian media yang diterima melalui proses transmisi dapat langsung dimainkan seketika itu juga.
3. Progressive download, media yang dapat dimainkan beberapa detik setelah proses download dimulai atau client dapat melihat media selama media itu dalam proses download. Secara langsung terlihat seperti streaming tetapi kenyataanya adalah melakukan download. Istilah lainnya juga menyebutkan sebagai pseudo streaming.
2.4 Protokol Streaming
2.4.1 Lapisan OSI
Model OSI ditetapkan oleh sebuah badan standar internasional yang bernama Internasional Standards Organization (ISO) pada tahun 1947. Standar ISO mencakup seluruh aspek komunikasi data dengan model Open System Interconnection. Yang dimaksud dengan open system adalah seperangkat protocol yang ada dalam model ini menjamin terjadinya komunikasi sekalipun dua atau lebih sistem yang saling terhubung memiliki arsitektur yang berbeda. OSI menetapkan 7 lapis proses, yaitu[7] :
1.Application layer
Lapis ini memungkinkan pengguna melakukan akses terhadap jaringan komunikasi melalui aplikasi antar muka (interface), misalnya aplikasi mail browser memungkinkan pengguna menulis, membaca, mengambil, mengirim dan mengorganisasi pesan.
2.Presentation layer
Lapis ini memiliki fungsi khusus yang berkaitan dengan translasi informasi diantara dua buah sistem, melakukan proses enkripsi untuk data-data yang penting dan melakukan proses kompresi dengan satu tujuan untuk memperkecil jumlah bit yang kan dikirimkan melalui jaringan komunikasi.
3.Session layer
4.Transport layer
Transport layer adalah lapis pengiriman, melakukan deteksi error dan koreksi diantara dua komputer (end to end)
5.Network layer
Network layer memiliki tanggung jawab untuk mengiriman paket data dari alamat sumber ke alamat tujuan. Termasuk didalamnya adalah mengatur rute perjalanan masing-masing paket melintasi jaringan komunikasi.
6.Data link layer
Lapis yang berfungsi menghantarkan data dalam bentuk frame-frame
kecil dari titik sumber ke tujuan. 7.Physical layer
Lapis yang bertanggung jawab untuk membawa bit-bit data melalui media transmisi .
2.4.2 TCP/IP
1.Application Layer
Layer ini mengintegrasikan berbagai macam aktivitas dan tugas-tugas yang melibatkan fokus dari layer OSI yaitu Application, Presentation dan Session. Layer ini juga mengendalikan spesifikasi tatap muka pengguna.
2.Transport Layer
Layer ini sejalan dengan layer Transport di model OSI. Layer ini mendefinisikan protocol untuk mengatur tingkat layanan transmisi untuk aplikasi.Layer ini juga menangani masalah seperti menciptakan komunikasi end to end yang handal dan memastikan data bebas dari kesalahan saat pengiriman, serta menangani urutan paket dan menjaga integritas data.
UDP yang merupakan salah satu protokol utama diatas IP merupakan transport protokol yang lebih sederhana dibandingkan dengan TCP. UDP digunakan untuk situasi yang tidak mementingkan mekanisme reliabilitas. UDP melakukan pengiriman informasi yang tidak membutuhkan keandalan. Walaupun pengiriman dengan UDP kurang handal dibandingkan dengan protocol TCP, pengiriman dengan UDP mengurangi overhead jaringan.
TCP mentransmisikan data pada layer Transpor ada dua protokol yang berperan yaitu TCP dan UDP. TCP merupakan protokol yang
bervariasi pada suatu datagram internet. TCP menjamin realibilitas hubungan komunikasi karena melakukan perbaikan terhadap data yang rusak, hilang atau kesalahan kirim.
Real-time Transport Protokol (RTP) menerapkan fungsi- fungsi untuk transport dari awal ke akhir data real time, seperti audio, video,
multimedia atau isi lainnya. RTP mendukung transmisi unicast, broadcast, dan multicast.
3.Internet Layer
Layer ini setara dengan layer Network dalam OSI, yaitu mengalokasikan protocol yang berhubungan dengan transmisi logika sejauh paket keseluruh network. Layer ini menjaga pengalamatan host dengan memberikan alamat IP dan menangani routing dari paket yang melalui beberapa jaringan.
4.Network Access Layer
Gambar 2.4 Struktur Protokol pada TCP/IP
2.5 Kualitas Layanan Real Time Video Streaming
Terdapat beberapa factor yang mempengaruhi kualitas Real Time Video Streaming, yaitu waktu tunda (delay), paket loss dan pemilihan jenis codec. Ukuran dan pengalokasian kapasitas jaringan juga mempengaruhi kualitas Real Time Video Streaming secara keseluruhan.Berikut penjelasan dari beberapa factor tersebut[8].
2.5.1 Waktu Tunda (Delay)
Delay adalah waktu tunda yang dibutuhkan paket data dari pengirim ke penerima.. Untuk menghitung delay digunakan rumus :
= � (2.1) Keterangan
ITU G.114 membagi karakteristik waktu tunda berdasarkan tingkat kenyamanan user, dapat ditunjukkan pada Table 2.2[9]:
Tabel 2.2 Pengelompokan Waktu Tunda berdasarkan ITU-T G.114
Waktu tunda Kualitas
0-150 ms Baik
150-300 ms Cukup, masih dapat diterima >300 ms Buruk
Ada beberapa komponen waktu tunda yang terjadi dijaringan. Komponen waktu tunda tersebut yaitu waktu tunda pemprosesan, waktu tunda peketisasi, waktu tunda propagasi, dan waktu tunda akibat adanya jitter buffer diterminal penerima. Berikut ini penjelasan mengenai beberapa jenis waktu tunda yang dapat mempengaruhi kualitas layanan ialah[8]:
1. Waktu tunda pemrosesan, waktu tunda yang terjadi akibat proses pengumpulan dan pengkodean sampel analog menjadi digital.
2. Waktu tunda paketisasi, waktu tunda ini terjadi akibat proses paketisasi sinyal suara menjadi paket-paket yang siap ditransmisikan ke dalam jaringan.
3. Waktu tunda antrian, waktu tunda yang disebabkan oleh antrian paket data terjadinya kongesti jaringan.
4. Waktu tunda propagasi, waktu tunda ini disebabkan oleh medium fisik jaringan dan jarak yang harus dilalui olah sinyal suara pada media transmisi data antara pengirim dan penerima.
6. Waktu tunda akibat jitter buffer, waktu tunda ini terjadi akibat jitter buffer yang digunakan untuk meminimalisasi nilai jitter yang terjadi.
2.5.2 Throughput
Throughput adalah kecepatan transfer data efektif, yang diukur dalam Kbps. Throughput merupakan jumlah total kedatangan paket yang sukses diamati pada destinastion selama interval waktu tertentu dibagi oleh durasi interval waktu tersebut. Rumus yang digunakan untuk menghitung throughput adalah [10]:
�ℎ �ℎ = ℎ � � � � �
� � � �� � � (2.2)
Beberapa factor yang menentukan nilai throughput adalah : 1. Piranti jaringan.
2. Tipe data yang dikirim.
3. Banyaknya pengguna jaringan.
4. Spesifikasi komputer server dan klient.
2.5.3 Paket Loss
Paket loss adalah jumlah paket data yang hilang saat proses transmisi terjadi. Paket loss dapat disebabkan oleh sejumlah faktor, mencakup penurunan signal dalam media jaringan, melebihi batas saturasi jaringan, paket yang corrupt
Tabel 2.3 Standar Tingkat Paket Hilang Berdasarkan ITU-T G.1010
Tingkat Paket Hilang Kualitas
0 – 5 % Baik 5 – 10 % Cukup
> 10 % Buruk
Rumus yang digunakan untuk menghitung paket loss adalah :
� = � � � � −� �� �
� � � � 100% (2.3)
Keterangan :
Paket terkirim : total UDP paket yang terkirim
BAB III
INSTALASI DAN PENGUJIAN
3.1 Topologi Jaringan
Pada tugas akhir ini pengujian kualitas layanan Real Time Video Streaming
menggunakan perangkat NSN Flexi Paket Radio yang dimisalkan sebagai jaringan internet yang berada di Laboratorium Sistem Komunikasi Radio, Departemen Teknik Elektro, Universitas Sumatra Utara, serta menggunakan satu buah komputer PC sebagai Local Draft Terminal dan dua buah laptop dimana berfungsi sebagai server dan klient.
Sistem operasi yang digunakan dalam pengujian adalah Windows 7 64 bit
dan Windows XP 32 bit. Di sisi server dan klient diinstal aplikasi video streaming Mo.Vi.E dan Mo.Vi.De. Topologi jaringan Real Time Video Streaming pada dilihat pada Gambar 3.1[12].
3.2 Spesifikasi Perangkat Keras
Dari Gambar 3.1 spesifikasi perangkat keras yang digunakan dalam pengujian ialah sebagai berikut :
1. Komputer server
Spesifikasi perangkat keras pada komputer server yaitu : Jenis : Laptop
Spesifikasi perangkat keras pada komputer klient yaitu : Jenis : Laptop
Spesifikasi perangkat keras pada komputer LCT yaitu : Jenis : Desktop PC
OS : Windows XP, 32 bit
Prosessor : Pentium Intel Dual Core 3 Ghz Memory : 2 Ghz DDR II
4. NSN FlexiPaket Radio
Spesifikasi perangkat keras pada NSN FlexiPaket Radio yaitu : 2 buah antena microwave 12 inchi
2 buah HUB A-2200
2 buah power supply 12 volt
3.3 Spesifikasi Perangkat Lunak
a. Sistem Operasi
Sistem operasi yang digunakan laptop server dan klient adalah Windows 7 64 bit sedangkan PC LCT menggunakan sistem operasi Windows XP 32 bit.
b. Wireshark
Wireshark adalah software open source gratis yang memiliki fungsi menganalisa jaringan atau menangkap paket-paket jaringan dan berusaha untuk menampilkan semua informasi yang berhasil dicupture sedetail mungkin.
Wireshark juga dapat menganalisa beberapa parameter kualitas layanan seperti
delay, paket loss dan throughput[13].
c. Mo.Vi.e
Mo.Vi.e adalah software streaming dan yang dikembangkan oleh Giovanni Gualdi, Andrea Prati dan Rita Cucciara dimana pembuatan software ini untuk menyelesaikan study di University of Modena and Reggio Emilia, Italy.
Gambar 3.2 memperlihatkan tampilan Mo.Vi.E yang ditempatkan pada sisi
server[14].
Gambar 3.2 Tampilan Mo.Vi.E disisi Server
d. Mo.Vi.De
Mo.Vi.De adalah software sama seperti Mo.Vi.e yang juga dikembangkan oleh Giovanni Gualdi. Andrea Prati dan Rita Cucciara. Software ini digunakan pada pc klient yang berfungsi menerima hasil streaming dari Mo.Vi.e. Gambar 3.3 memperlihatkan tampilan Mo.Vi.De yang ditempatkan pada sisi klient[14].
3.4 Diagram Pengambilan Data
Proses pengambilan data dapat dilihat pada Gambar 3.2. Flow chart dibuat berdasarkan tahapan pengambilan data Real Time Video Streaming.
Gambar 3.4 Flowchart Pengukuran dan Pengujian
Untuk mendapatkan hasil parameter yang diingikan digunakan software Wireshark yang dapat meng-cupture paket-paket jaringan. Pengukuran yang dilakukan dengan mengubah-ubah frame rate mulai dari 10 fps, 20 fps, 30 fps, 40 fps serta mengubah-ubah bandwidth mulai dari 256 Kbps, 512 Kbps dan 1024 Kbps.
3.5 Spesifikasi Video
Pengujian Real Time Video Streaming membutuhkan file video yang akan dikirim ke klient, adapun file video yang digunakan dalam pengujian adalah
Pemanggilan video streaming dijalankan bersamaan dengan mengunakan LCT
Mengubah frame rate video 10 fps, 20 fps, 30 fps, 40 fps Menjalankan Wireshark untuk
pengambilan data
Pengamatan parameter QoS
STOP
256 Kbps, 512 Kbps, dan 1024 Kbps
format video AVI. Format video AVI pertama kali dibuat oleh Microsoft dan diperkenalkan sejak hadirnya Wondows 3.1. Penggunaan format video AVI (Audio Video Interleaved) yang fleksibel menjadi alasan penggunaan karena format video AVI dapat digunakan untuk jenis codec yang berbeda-beda[14].
3.6 Langkah-langkah Streaming Video
Berikut ini merupakan langkah - langkah streaming video ialah sebagai berikut :
1. Pastikan laptop server dan klient terhubung dengan baik pada perangkat
NSN FlexiPaket Radio. Lakukan perintah PING dari command form Windows. PING 20.60.160.21 untuk alamat IP server dan PING 20.60.160.22 untuk alamat IP klient.
2. Buka aplikasi Mo.Vi.E pada komputer server, klik file, klik browse untuk memilih file video, seperti diperlihatkan pada Gambar 3.5.
3. Klik kolom IP untuk memasukkan alamat IP ke tujuan streaming yg diinginkan, seperti diperlihatkan pada Gambar 3.6.
Gambar 3.6 Alamat IP tujuan
4. Klik frame size untuk menentukan resolusi video streaming yang akan digunakan, seperti diperlihatkan pada Gambar 3.7.
Gambar 3.7 Resolusi Video
Gambar 3.8 Menu Frame Rate Video
6. Klik bitrate video dan pilih sesuai dengan kebutuhan, seperti diperlihatkan pada Gambar 3.9.
Gambar 3.9 Menu Bitrate Video
Gambar 3.10 Tool GO untuk Memulai Streaming
8. Kemudian buka aplikasi Mo.Vi.De pada sisi klient lalu klik GO untuk menerima hasil streaming, seperti diperlihatkan pada Gambar 3.11.
3.7 Langkah-langkah Pengukuran Menggunakan Wiresahark
Berikut ini merupakan langkah-langkah pengambilan data dengan menggunakan perangkat NSN FlexiPaket Radio dan menggunkan software Wireshark sebagai software pengukuran.
1. Buka aplikasi wireshark. Tampilan wireshark seperti gambar 3.12.
Gambar 3.12 Wireshark
2. Pilih device capture interfaces yang digunakan. Tampilan menu capture
interface seperti gambar 3.13.
3. Jalankan aplikasi video streaming pada kedua computer. Kemudian tunggu hingga paket UDP ter-capture oleh Wireshark. Proses capture paket oleh
Wireshark ditunjukkan oleh Gambar 3.14.
Gambar 3.14 Proses Capture Paket Menggunakan Wireshark
4. Klik tab Statistics, kemudian pilih Summary. Hasil pengukuran menampilkan throughput dari data yang di tangkap seperti Gambar 3.15.
BAB IV
DATA DAN ANALISA
4.1 Umun
Kualitas layanan merupakan factor utama yang sangat diperhatikan dalam proses pentransmisian agar kualitas data terjaga dengan baik. Kualitas layanan dikatakan baik apabila paket hilang dan waktu tunda dapat diminimalisir.
Pada bab ini berisi tentang hasil pengukuran Real Time Video Streaming
menggunakan perangkat NSN Flexi Paket Radio yang dimisalkan sebagai jaringan internet serta menggunakan software Wireshark sebagai software pengukur parameter yang dibutuhkan seperti waktu tunda, paket loss dan throughput. Dalam proses pengujian format video yang digunakan ialah AVI dengan kapasitas video 50,5 MB, bitrate yang dipakai 1024 Kbps, resolusi video 704 x 576. Pada saat pengujian dilakukan beberapa perubahan diantaranya dengan memvariasikan
frame rate dan bandwidth. Frame rate yang divariasikan diantarnya mulai dari 10 fps, 20 fps, 30 fps, 40 fps dan bandwitdth mulai dari 256 Kbps, 512 Kbps dan 1024 Kbps.
4.2 Analisis Video Streaming
Berikut ini dijelaskan perhitungan secara manual untuk data yang tercupture oleh Wireshark. Gambar 4.1 memperlihatkan hasil cupture dari
Gambar 4.1 Hasil Cupture Wireshark
a. Perhitungan untuk mencari nilai delay :
Dari persamaan (2.1) perhitungan delay dapat diperoleh sebagai berikut :
= 59,701 788
= 0,07576
b. Perhitungan untuk mencari nilai throughput :
Dari persamaan (2.2) perhitungan throughput dapat diperoleh sebagai berikut :
ℎ �ℎ = 1193032
59,701
ℎ �ℎ = 19983,450 = 160
c. Perhitungan untuk mencari nilai paket loss :
= � � − � �
� � 100 %
= 887−788
887 100 %
= 11,16 %
4.3 Pengukuran dan Analisa Kualitas Real Time Video Streaming pada bandwidth 256 Kbps, 512 Kbps dan 1024 Kbps
Hasil pengukuran kualitas Real Time Video Streaming pada resolusi 704 x 576, bitrate 1024 Kbps dan frame rate 10 fps, 20 fps, 30 fps, 40 fps dapat dilihat pada Table 4.1, 4.2 dan Tabel 4.3.
Table 4.1 Hasil pengukuran Quality of Service pada bandwidth 256 Kbps
Frame rate Throughput Paket
Loss Delay
Table 4.2 Hasil pengukuran Quality of Service pada bandwidth 512 Kbps
Frame rate Throughput Paket
Table 4.3 Hasil pengukuran Quality of Service pada bandwidth 1024 Kbps
Frame rate Throughput Paket
Loss Delay
4.3.1 Pengukuran Paket Loss
Paket loss ialah paket yang hilang saat proses transmisi terjadi. Semakin besar paket yang hilang menyebabkan kualitas video kurang baik bahkan buruk. Dari hasil pengukuran paket loss untuk bandwidth 256 Kbps, 512 Kbps, 1024 Kbps serta frame rate 10 fps, 20 fps, 30 fps dan 40 fps dapat dilihat pada Tabel 4.1 dan Gambar 4.2.
Gambar 4.2 Grafik Hasil Pengukuran Paket Loss
Dilihat dari Gambar 4.2 dapat disimpulakan bahwa paket loss terbesar terjadi pada bandwidth 256 Kbps dan 512 Kbps untuk frame rate 20 fps, 30 fps dan 40 fps. Berdasarkan standar ITU-T G.1010 untuk video streaming paket loss
yang dikatakan baik ialah kurang dari 5 %, sedangkan yang terjadi untuk
bandwidth 256 Kbps dan 512 Kbps paket loss yang terjadi mencapai 7% sampai 11,20 %. Pengujian terbaik terjadi pada bandwidth 1024 Kbps karna paket loss
kurang dari 5%. Besarnya paket loss diakibatkan karna kecilnya bandwidth yang dibutuhkan pada saat pengiriman paket dari pengirim ke tujuan.
4.3.2 Pengukuran Throughput
Pengukuran throughput untuk bandwidth 256 Kbps, 512 Kbps, 1024 Kbps menggunkan perangkat NSN Flexi Paket Radio didapat hasil pengukuran yang ditunjukkan pada Gambar 4.3.
Gambar 4.3 Grafik Hasil Pengukuran Throughput
Dari Gambar 4.3 dapat disimpulkan bahwa throughput terbesar terjadi pada bandwidth 1024 Kbps untuk frame rate 10 fps dan throughput terkecil terjadi pada bandwidth 256 Kbps untuk frame rate 40 fps, artinya kecepatan data yang penerima. Delay merupakan hal penting dalam proses pengiriman data semakin besar delay maka akan sangat berpengaruh terhadap kualitas layanan yang dihasilkan. Dari hasil pengujian Real Time Video Streaming maka didapatkan nilai delay yang ditunjukkan pada Gambar 4.4.
Gambar 4.4 Grafik Hasil Pengukuran Delay
Pada Gambar 4.4 hasil pengukuran dapat disimpulkan bahwa terjadi penururan delay untuk setiap kenaikan bandwidth. Nilai delay tertinggi terdapat pada bandwidth 256 Kbps untuk frame rate 40 fps yaitu sebesar 0,0757 s, sedangkan untuk nilai delay terkecil terdapat pada bandwidth 1024 Kbps untuk
frame rate 10 fps.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari hasil analisis yang telah dilakukan pada implementasi aplikasi
video streaming menggunakan PlexiPaket Radio dengan bitrate 1024 Kbps, variasi bandwidth 256 Kbps, 512 Kbps, 1024 Kbps serta variasi frame rate 10 fps, 20 fps, 30 fps, dan 40 fps maka diperoleh beberapa hal yang dapat dijadikan acuan:
1. Pengujian video streaming untuk frame rate 40 fps menggunakan
bandwidth 1024 Kbps sudah dikatakan baik.
2. Pengujian video streaming untuk frame rate 30 fps menggunakan
bandwidth 1024 Kbps sudah dikatakan baik.
3. Pengujian video streaming untuk frame rate 20 fps menggunakan
bandwidth 1024 Kbps sudah dikatakan baik.
4. Pengujian video streaming untuk frame rate 10 fps menggunakan
bandwidth 1024 Kbps sudah dikatakan baik .
5.2 Saran
Dari percobaan yang dilakukan penulis perlu menyarankan :
1. Bitrate lebih di variasikan agar dapat lebih membandingkan kualitas gambar.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Madenda, Sarifuddin Madenda.” Sistem Multimedia” Bahan ajar, Universitas Gunadarma.
[2] Austerberry, David. 2005 ” The Technologi of Video and Audio Streaming (2nd ed)” Burlington. Foval Press.
[3] Wikipedia, 6 Januari 2013, http://en.wikipedia.org/wiki/Color_depth
[4] Firmansah, 2011. “Kompresi Video Menggunakan Standar MPEG”. Teknik Elektro, Jurnal Tugas Akhir, Universitas Udayana, Bali.
[5] IT Telkom, 21 Desember 2013, Standar Kompresi Video, http://digilib.ittelkom.ac.id/14
[6] Aditiya Prasetiya, Bayu, 2008 “ Pengatuh Video Bitrate dan Backdround Trafik terhadap Kinerja Video Streaming pada Jaringan Wireless LAN”
Jurnal Tugas Akhir, Institut Pertanian Bogor.
[7] Jusak, 2013 “Teknologi Komunikasi Data Modern”. Yogyakarta. Hal 31-41
[8] Ari Kusumastuti, Periyadi, dan Tengku Ahmad Riza. “Analisis Unjuk Kerja Layanan IPTV Berbasis Web pada Blitzpot.net”. Teknik Komputer, Politeknik Telkom. Hal 4.
[10] Ikawati, Yunia dan Okkie Puspitorini. 2011. “Analisa Interferensi Elektromagnetik pada Propagasi Wi-Fi Indoor”. Jurusan teknik Telekomunikasi PENS-ITS. Hal 2.
[11] ITU-T G.1010, Quality of Service and Performance, http://www.itu.int/rec/T-REC-G.1010-200111-I/en, November 2001. [12] Google image, 12 Januari 2014, http:/google/image/microwave-pc-HUB. [13] Goji, 3 Mei 2012. Tutorial Dasar Wireshark,
http://blog.uin-malang.ac.id/goji/files/2011/03/goji-wireshark.pdf.
[14] Giovanni Gualdi. 23 Oktober 2013. Blog. Mo.Vi.E dan Mo.Vi.De,
LAMPIRAN
