i
ANALISIS PENGARUH VIDEO BIT-RATE DAN RESOLUSI VIDEO
TERHADAP KINERJA LIVE STREAMING
BERWANMAN WENDHY GIDEON MUNTHE
DEPARTEMEN ILMU KOMPUTER
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
ii
ANALISIS PENGARUH VIDEO BIT-RATE DAN RESOLUSI VIDEO
TERHADAP KINERJA LIVE STREAMING
BERWANMAN WENDHY GIDEON MUNTHE
Skripsi
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Komputer pada Departemen Ilmu Komputer
DEPARTEMEN ILMU KOMPUTER
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
i ABSTRACT
BERWANMAN WENDHY GIDEON MUNTHE. The Effect Of Video Bit-Rate And Resolution Analysis On The Performance Of Live Streaming. Supervised by SRI WAHJUNI.
The principle of live streaming is to deliver recording media streaming directly from a device to a client who asks, without saving the recording media in to the client’s storage. The quality of live streaming is influenced by several factors, among which are the resolution, video bit-rate and network conditions. This research is expected to give a performance of live streaming technology to limit the resolution and video bit-rate of 802.11 g wireless network for two different players.
Video results processed at the broadcaster recording using MPEG-4 H.264 and AAC audio format. The resolutions used are 176x144 pixel, 320x240 pixel and 640x480 pixel. Video bit-rates used are 256 Kbps, 512 Kbps, 768 Kbps and 1024 Kbps. The analysis was done by performing capture streaming service on the server side.
The analysis includes the performance parameters of throughput and delay packet. The result is video with resolution 320x240 pixel is the best resolution and is able to adapt to different video bit-rate. However, the result in the network load is not too different both from the broadcasters to the server or from server to the client.
ii Judul Penelitian : Analisis Pengaruh Video Bit-Rate dan Resolusi Video terhadap Kinerja Live
Streaming
Nama : Berwanman Wendhy Gideon Munthe
NRP : G64060774
Menyetujui, Pembimbing
Ir. Sri Wahjuni, M.T. NIP. 19680501 200501 2 001
Mengetahui,
Ketua Departemen Ilmu Komputer
Dr. Ir. Sri Nurdiati, M.Sc. NIP. 19601126 198601 2 001
iii PRAKATA
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yesus Kristus, karena melalui berkat dan kuasa-Nya sajalah penulis dapat menyelesaikan seluruh rangkaian tugas akhir ini. Karya tulis ini merupakan salah satu syarat dalam memperoleh gelar Sarjana Komputer pada Departemen Ilmu Komputer. Judul penelitian ini adalah Analisis Pengaruh Video Bit-Rate dan Resolusi Video terhadap Kinerja Live Streaming.
Penulis mendapatkan banyak sekali bantuan dalam menyelesaikan penelitian ini, baik dalam bimbingan dan dukungan dari banyak pihak. Karena itu penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam penelitian ini, antara lain :
1. Keluarga tercinta, ayahanda Wasein Munthe, S.E., M.M., ibunda Rosni Irawati Haloho dan adik Windha Elizabeth Munthe yang selalu memberikan semangat dan nasihat yang membangun serta doa yang tak pernah putus dipanjatkan,
2. Ibu Ir. Sri Wahjuni, M.T. selaku dosen pembimbing yang selalu membantu dan memberikan banyak masukan dalam bimbingan, sehingga penelitian ini dapat diselesaikan dengan lancar, 3. Bapak Hendra Rahmawan, S.Kom., M.T. dan Bapak Firman Ardiansyah, S.Kom, M.Si.,
selaku dosen moderator pada seminar dan dosen penguji pada sidang saya,
4. Ibu Dr. Ir. Sri Nurdiati, M.Sc., sebagai Ketua Departemen Ilmu Komputer FMIPA IPB, yang telah membimbing dan menginspirasikan saya selama masa perkuliahan di Departemen Ilmu Komputer FMIPA IPB,
5. Bapak Fendi, Bapak Soleh dan Bapak Asep yang selalu bersedia membantu dalam peminjaman alat dan fasilitas di Lab Net Centric Computing,
6. Mas Irfan yang selalu membantu saya dalam mencari literatur di Perpusatakaan Departemen Ilmu Komputer FMIPA IPB,
7. Teman-teman seperjuangan dan sebimbingan, yang selalu memberikan bantuan dan semangat, Eli, Adit, Akbar, Rangga, Eta dan Muti,
8. Sahabat-sahabat saya selama di Ilkom, yang menghadirkan keceriaan selama masa perkuliahan, Yuli, Yuchan, Ines, Hendro, Any, Aan, Ridwan, Musthofa, Reddy, Hendrex, Yoga, Endy, Wildan, Yohan, Wanto, Arif, Ardhan, Farhad, Rendy dan juga kepada rekan-rekan Ilkomerz 43 lainnya yang tak dapat saya sebutkan satu persatu,
9. Saudara-saudara pelayanan saya di Komisi Literatur PMK IPB, yang selalu memberikan semangat dan dukungan doa, Mega, Fio, Sem, Christ, Saul, Iki, Riferson, Dolay, Yana, Basti, Benhur dan rekan-rekan Literz lainnya yang tak dapat saya sebutkan satu persatu,
10. Seluruh rekan-rekan Ilkomerz 44 yang selalu memberikan saya semangat, 11. Seluruh staf Tata Usaha Departemen Ilmu Komputer FMIPA IPB.
Penulis juga mengucapkan terimakasih kepada semua pihak yang telah membantu selama penelitian ini yang tidak dapat disebutkan satu persatu. Semoga hasil penelitian ini dapat memberikan manfaat baik bagi Departemen Ilmu Komputer, IPB, Bogor, Indonesia bahkan dunia.
Bogor, Desember 2010
iv RIWAYAT HIDUP
Berwanman Wendhy Gideon Munthe dilahirkan pada tanggal 15 Juni 1988, di Kota Bontang, Kalimantan Timur. Penulis adalah anak tertua dari dua bersaudara dari pasangan Wasein Munthe, S.E., M.M., dan Rosni Irawati Haloho. Pada tahun 2006 penulis menyelesaikan pendidikan di Sekolah Menengah Atas Yayasan Pendidikan Vidya Dahana Patra Bontang dan melanjutkan pendidikan di Instititut Pertanian Bogor (IPB) pada Tingkat Persiapan Bersama (TPB) dengan jalur masuk Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru. Satu tahun kemudian penulis menyelesaikan masa TPB dan diterima di Departemen Ilmu Komputer Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam IPB.
v DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR GAMBAR ... v
DAFTAR TABEL ... vi
DAFTAR LAMPIRAN ... vii
PENDAHULUAN... 1
Latar Belakang ... 1
Tujuan ... 1
Ruang Lingkup ... 1
Manfaat Penelitian ... 1
TINJAUAN PUSTAKA ... 1
Transmisi Multimedia ... 1
Video Streaming ... 1
Protokol Streaming... 2
Session Description Protocol (SDP) ... 3
Broadcaster ... 3
Streaming Server ... 3
Player ... 3
Resolusi ... 3
Video Bit-rate ... 3
Delay ... 3
Throughput ... 4
MPEG-4 H.264 ... 4
Network Time Protocol (NTP) ... 4
METODE PENELITIAN ... 4
Analisis Permasalahan ... 4
Praproses ... 4
Perancangan ... 5
Implementasi ... 5
Analisis Hasil ... 7
HASIL DAN PEMBAHASAN ... 7
1. Rataan Throughput ... 7
2. Rataan Delay Packet ... 12
KESIMPULAN DAN SARAN ... 17
Kesimpulan ... 17
Saran ... 18
DAFTAR PUSTAKA ... 18
LAMPIRAN ... 19 Wee
vi DAFTAR GAMBAR
Halaman
1. Arsitektur jaringan live streaming ... 2
2. Mekanisme protokol RTSP ... 2
3. Mekanisme protokol streaming... 3
4. Metode Penelitian ... 4
5. Arsitektur jaringan sistem ... 5
6. Rataan throughput dari broadcaster ke server dengan Quicktime ... 7
7. Rataan throughput dari broadcaster ke server dengan VLC ... 8
8. Perbandingan rataan throughput dari broadcaster ke server kedua player pada resolusi 320x240 piksel ... 9
9. Rataan throughput dari server ke klien dengan Quicktime. ... 9
10. Rataan throughput dari server ke klien dengan VLC ... 10
11. Perbandingan rataan throughput server ke klien kedua player pada resolusi 320x240 piksel. ... 11
12. Rataan throughput di dalam jaringan dengan Quicktime ... 11
13. Rataan throughput di dalam jaringan dengan VLC. ... 11
14. Perbandingan rataan throughput kedua player pada resolusi 320x240 piksel... 12
15. Rataan delay packet dari broadcaster ke server dengan Quicktime. ... 13
16. Rataan delay packet dari broadcaster ke server dengan VLC. ... 13
17. Perbandingan rataan throughput dari broadcaster ke server kedua player pada resolusi 320x240 piksel ... 14
18. Rataan delay packet dari server ke klien dengan Quicktime ... 15
19. Rataan delay packet dari server ke klien dengan VLC... 15
20. Perbandingan rataan delay packet dari server ke klien kedua player pada resolusi 320x240 piksel ... 16
21. Rataan delay packet di dalam jaringan dengan Quicktime.. ... 17
22. Rataan delay packet di dalam jaringan dengan VLC ... 17
23. Perbandingan rataan delay packet kedua player pada resolusi 320x240 piksel. ... 17
DAFTAR TABEL Halaman 1. Variasi resolusi video ... 5
2. Variasi video bit-rate ... 5
3. Rataan throughput dari broadcaster ke server dengan Quicktime ... 7
4. Perbandingan rataan throughput dari broadcaster ke server dengan Quicktime ... 8
5. Rataan throughput dari broadcaster ke server dengan VLC ... 8
6. Perbandingan rataan throughput dari broadcaster ke server dengan VLC ... 8
7. Perbandingan rataan throughput broadcaster menuju server pada kedua player ... 8
8. Rataan throughput dari server ke klien dengan Quicktime ... 9
9. Perbandingan rataan throughput dari server ke klien dengan Quicktime... 9
10. Rataan throughput dari server ke klien dengan VLC ... 10
11. Perbandingan rataan throughput dari server ke klien pada VLC ... 10
12. Perbandingan rataan throughput server menuju klien pada kedua player ... 10
13. Rataan throughput di dalam jaringan dengan Quicktime ... 11
14. Rataan throughput di dalam jaringan dengan VLC ... 11
15. Perbandingan rataan throughput pada kedua player ... 12
16. Rataan delay packet dari broadcaster ke server dengan Quicktime ... 12
17. Perbandingan rataan delay packet dari broadcaster ke server dengan VLC ... 13
vii
19. Perbandingan rataan delay packet dari broadcaster ke server dengan VLC ... 14
20. Perbandingan rataan delay packet broadcaster menuju server pada kedua player ... 14
21. Rataan delay packet dari server ke klien dengan Quicktime ... 14
22. Perbandingan rataan delay packet dari server ke klien dengan Quicktime ... 15
23. Rataan delay packet dari server ke klien pada VLC... 15
24. Perbandingan rataan delay packet dari server ke klien dengan VLC ... 16
25. Perbandingan rataan delay packet server menuju klien pada kedua player ... 16
26. Rataan delay packet di dalam jaringan dengan Quicktime ... 16
27. Rataan delay packet di dalam jaringan dengan VLC ... 16
28. Perbandingan rataan delay packett pada kedua player ... 17
DAFTAR LAMPIRAN Halaman
1.
Lampiran 1 Script konfigurasi NTP server ... 202.
Lampiran 2 Spesifikasi Webcam Logitech Quickcam Family ... 213.
Lampiran 3 Spesifikasi Access Point Linksys WRT 120N ... 214.
Lampiran 4 Bagan Pengambilan Data ... 225. Lampiran 5 Hasil capture dengan menggunakan Quicktime... 23
1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Aplikasi multimedia pada jaringan koneksi kabel (wired) dapat berjalan sangat baik, namun berbeda halnya jika diterapkan pada jaringan yang menggunakan koneksi tanpa kabel (wireless). Keterbatasan fungsi wireless
menyebabkan pertukaran data menjadi kurang berkualitas. Batasan utamanya adalah jaringan
wireless mempunyai sifat yang tidak dapat diandalkan karena pertukaran datanya dilewatkan melalui gelombang radio yang terbatas akan jarak dan interferensi sinyal. Batasan lain dari jaringan wireless, adalah jaringan wireless memiliki kecepatan pengiriman data yang lebih rendah dibandingkan jaringan wired. Jaringan wired
mampu mencapai nilai 100 Mbps sampai 100 Gbps untuk kecepatan transmisinya, sedangkan jaringan wireless LAN hanya mampu mencapai 11 Mbps untuk standar IEEE 802.11b, 54 Mbps untuk IEEE 802.11g dan 300 Mbps untuk IEEE 802.11n.
Berdasarkan penelitian Bayu Aditya Prasetiya pada tahun 2008 tentang Pengaruh
Video Bit-Rate dan Background Traffic terhadap Kinerja Video Streaming pada Jaringan Wireless
LAN, kualitas video bit-rate dan background traffic akan mempengaruhi kualitas layanan
streaming. Penelitian ini lalu dilanjutkan oleh Nazar Taufik Dihartika pada tahun 2009 tentang Pengaruh Mobilitas Terhadap Kinerja Video
Streaming pada Wireless LAN, yang
mendapatkan bahwa faktor mobilitas mempengaruhi kualitas dari streaming. Kedua penelitian ini menggunakan teknologi streaming
yang sama yaitu video on demand (VOD). VOD menyimpan video di dalam server (Kurose & Rose 2003). Berbeda dengan penelitian sebelumnya, penelitian yang dilaksanakan kali ini akan menggunakan teknologi live streaming. Teknologi live streaming tidak menyimpan video di dalam server namun menyiarkan secara langsung video yang direkam kepada klien (Kurose & Rose 2003).
Tujuan
Tujuan utama dari penelitian ini adalah untuk mengevaluasi kinerja live streaming
dengan batasan resolusi video dan video bit-rate
dalam suatu jaringan wireless LAN. Ruang Lingkup
Ruang lingkup dari penelitian ini adalah : 1. Implementasi video streaming menggunakan
Darwin Streaming Server (DSS) 5.5.5
sebagai server dan VLC 1.0.6 sebagai
broadcaster.
2. Sistem operasi yang digunakan untuk
streaming server dan broadcaster adalah Linux Ubuntu 10.04 (Lucid Lynx).
3. Implementasi pada jaringan WLAN lokal dengan dukungan standar IEEE 802.11g. 4. Streaming dilakukan secara unicast live
streaming dari klien ke server.
5. Parameter yang diujikan adalah resolusi video dan video bit-rate.
6. Parameter analisis kinerja streaming yang digunakan adalah throughput dan delay packet.
Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan gambaran tentang kinerja wireless live streaming dari segi kualitas video yang disiarkan.
TINJAUAN PUSTAKA
Transmisi Multimedia
Menurut Konzamernik (2002) ada dua model transmisi media pada internet, yaitu : 1. Download mode, klien dapat memainkan
media setelah semua bagian media berhasil diunduh dari server. Contohnya adalah memainkan sebuah file mp3 yang telah diunduh dari http://www.mp3.com.
2. Streaming mode, klien tidak perlu mengunduh seluruh bagian dari media untuk memainkan media tersebut, dan bagian sisanya akan tetap diunduh dan di-decoded
secara bersamaan.
Ada satu pendekatan lagi, yaitu progressive download atau pseudostreaming. Progressive download akan mulai memainkan media beberapa detik setelah proses pengunduhan dimulai. Bagi klien pendekatan ini seperti
streaming, namun kenyataanya pendekatan ini melakukan proses pengunduhan.
Video Streaming
Menurut Kurose dan Ross (2000) ada tiga tipe video streaming berdasarkan bentuk layanannya, yaitu :
1. Video-on-Demand (VoD), suatu bentuk
streaming pada permintaan data yang sudah ada atau tersimpan di dalam server. VoD menyediakan layanan interaktif (mengijinkan pengguna untuk melakukan proses pause, rewind, fast forward atau melakukan indeks isi multimedia).
2 dan televisi. Aplikasi ini mengijinkan
pengguna untuk menerima siaran radio dan televisi secara langsung. Live streaming
tidak menyimpan data video atau audio di dalam server sehingga klien tidak dapat melakukan fast forward pada media yang diakses. Proses capture dan encoding secara langsung dilakukan sesuai dengan format videonya sebelum video itu ditransmisikan kepada klien. Arsitektur jaringan live streaming secara umum dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1 Arsitektur jaringan live streaming
(Apple 2007).
3. Real time streaming, aplikasi ini mengijinkan pengguna untuk berkomunikasi dengan video dan audio dalam waktu yang riil. Contohnya adalah video conference.
Live streaming tidak menyediakan layanan interaktif dikarenakan seorang klien tidak dapat melakukan pause atau rewind sebuah transmisi yang sedang diakses oleh banyak klien. VoD menyediakan layanan interaktif namun tidak secara real time, karena medianya telah disimpan di server. Real time streaming adalah layanan yang berjalan secara real time dan interaktif, karena antar klien dapat berinteraksi secara real time.
Protokol Streaming
Protokol streaming bertujuan sebagai standardisasi komunikasi antara streaming server dan komputer klien. Spesifikasi protokol
streaming berdasarkan fungsinya terbagi menjadi dua, yaitu :
1. Real-time Streaming Protocol (RTSP)
RTSP adalah protokol level aplikasi yang berfungsi sebagai mekanisme kontrol pengiriman data audio atau video secara
real-time (RFC-2326 1998). RTSP
menggunakan alamat port 554. Protokol ini mempermudah klien ketika ingin melakukan proses pause atau mencari posisi acak ketika memutar kembali data. Dengan kata
lain, RTSP berlaku sebagai “network remote
control”. RTSP memiliki 4 buah perintah yang dikirim kembali kepada streaming server sesuai pilihan klien. Keempat perintah tersebut adalah :
Setup, server mengalokasikan sumber daya kepada klien.
Play, server mengirim sebuah stream ke sesi klien yang telah dibangun dari perintah setup sebelumnya.
Pause, server menunda pengiriman stream namun tetap menjaga sumber daya yang telah dialokasikan.
Teardown, server memutuskan
koneksi dan membebastugaskan sumber daya yang sebelumnya telah digunakan.
Empat perintah RTSP dapat dilakukan setelah klien dan server sudah berada dalam session
yang disepakati. Klien melakukan proses
DESCRIBE dan server merespon dengan protokol SDP (Session Description Protocol). Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2 Mekanisme RTSP (Mathew 2007).
2. Real-time Transport Protocol
Protokol yang dirancang untuk memberikan layanan pengiriman end-to-end dengan karakteristik seperti interaktif audio secara unicast atau
multicast dalam sebuah jaringan komputer (RFC-3550 2003). Protokol RTP berjalan di atas protokol UDP sebagai media pengiriman. Dalam RTP terdapat mekanisme penomoran urutan paket RTP yang digunakan untuk merekonstruksi ulang paket. Inisialisasi penomoran urutan dilakukan secara acak untuk menjamin keamanannya. RTP menggunakan alamat port UDP 6872 untuk video dan 6870 untuk audio. Untuk menjamin Quality of service
3 kontrol paket. Mekanisme ini yang
disebut sebagai Real-time Control Protocol (RTCP). RTCP memberikan
feedback dari kualitas pendistribusian data. RTCP menggunakan aturan port number yaitu RTP_port + 1. Paket-paket proses RTCP adalah :
RTCP SDES : mendeskripsikan atau identifikasi sumber.
RTCP SR : sender report, dikirim oleh active sender mengenai laporan statistik dari proses transmisi.
RTCP RR : dikirim oleh receiver
mengenai laporan statisitik dari proses transmisi.
RTCP BYE : paket indikasi akhir dari proses streaming.
RTCP APP : fungsi spesifik dari aplikasi tertentu.
Mekanisme dari protokol RTSP, RTP dan RTCP dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3 Mekanisme protokol streaming
(Mathew 2007). Session Description Protocol (SDP)
Session description protocol (SDP) menyediakan sebuah representasi standar untuk berbagai informasi, terlepas dari bagaimana informasi tersebut dikirim (RFC-4566 2006). SDP murni sebuah format untuk mendeskripsikan sebuah sesi (SDP tidak berhubungan dengan protokol transport dan dapat digunakan untuk berbagai protokol transport yang sesuai seperti RTSP). SDP digunakan untuk tujuan yang luas sehingga dapat digunakan untuk berbagai lingkungan dan aplikasi dalam jaringan, tapi SDP tidak digunakan untuk mendukung negoisasi dari isi sesi atau encoding media.
Broadcaster
Broadcaster adalah aplikasi yang melakukan
encoding kepada sumber yang live, seperti video dari kamera, secara real time dan menghantarkan hasil stream ke server (Apple 2007). Contoh broadcaster yang sering
digunakan adalah MP4LIVE, VLC dan Quicktime Broadcaster.
Streaming Server
Streaming server adalah sebuah tipe dari server konten yang menggunakan aplikasi khusus untuk menghantarkan media streaming
secara real-time kepada player (Austerberry 2005). Streaming server yang sering digunakan adalah Quicktime Streaming Server (QTSS) dan Darwin Streaming Server (DSS) yang merupakan versi open source dari QTSS. Player
Media player atau yang sering disebut dengan player saja adalah sebuah aplikasi pada PC, yang dapat digunakan seperti perambah web (Austerberry 2005). Saat ini streaming
menjadi cara yang populer dalam mengirimkan konten multimedia, sehingga player saat ini bukan hanya tersedia pada perangkat PC tapi juga sudah masuk di perangkat lain seperti perangkat mobile. Player yang sering digunakan adalah Quicktime, VLC, Windows Media Player dan RealPlayer. Penelitian ini membutuhkan player yang mendukung MPEG-4 H.26MPEG-4 dan AAC serta mendukung protokol RTSP.
Resolusi
Resolusi dari sebuah gambar atau layar adalah ukuran dari jumlah resolusi horisontal dan resolusi vertikal (Lu 1997). Resolusi horisontal diukur dari jumlah garis vertikal hitam dan putih yang terdapat di sepanjang layar. Resolusi vertikal diukur dari jumlah garis
scan horisontal pada layar. Video Bit-rate
Video bit-rate merupakan ukuran kapasitas data video ketika dimainkan per detik (Passas & Salkintzis 2005). Kualitas video diatur dalam proses encoding videonya. Semakin tinggi bit-rate maka akan semakin banyak informasi data videonya. Ukuran dari video bit-rate yang biasa digunakan adalah kilo bit per-second (Kbps). Delay
Delay dapat dibagi menjadi dua, yaitu delay
aplikasi dan delay jaringan. Delay aplikasi adalah delay yang terjadi di lingkungan aplikasi sampai paket siap dikirimkan ke jaringan dan sebaliknya. Delay jaringan sesuai dengan waktu yang dibutuhkan untuk unit data aplikasi yang akan dibawa oleh jaringan ke tujuan. Delay
4 Throughput
Throughput adalah kecepatan data yang dapat ditransmisikan dari satu perangkat ke perangkat yang lain (Demetriades 2003). Satuan
throughput yang biasa digunakan adalah adalah
bit per Second dan Mega bit per Second
(Mbps). Nilai throughput didapat dari nilai total paket dibagi dengan selisih waktu paket pertama dan paket terakhir. Semakin tinggi nilai dari throughput maka kualitas streaming yang dihasilkan juga akan semakin baik
MPEG-4 H.264
Moving Pitcures Experts Group-4 (MPEG-4) atau dikenal juga dengan ISO/IEC 14496 merupakan standar teknik kompresi MPEG pertama yang mendukung streaming
(Austerberry 2005). MPEG-4 memungkinkan pendistribusian isi dan servis untuk bandwidth
yang rendah ke kualitas high definition (HD)
broadcast, broadband dan wireless.
Teknologi H.264 atau yang lebih dikenal dengan MPEG-4 v10 atau AVC, adalah teknologi kompresi video yang memberikan kualitas video yang baik dengan ukuran bit-rate
dua atau tiga kali lebih kecil dari video kualitas yang sama dari hasil decode codec lain (Passas & Salkintzis 2005). H.264 memberikan tingkat efisiensi kompresi yang baik untuk kualitas yang setara dengan MPEG-2. H.264 menjadi tren kompresi video-on-demand, streaming, dan
multimedia messaging.
Network Time Protocol (NTP)
NTP merupakan protokol yang dirancang untuk melakukan proses sinkronisasi waktu komputer dalam suatu jaringan komputer. NTP distandardisasi dalam satuan RFC 1305. Proses sinkronisasi dapat diperoleh dengan melakukan sinkronisasi melalui server NTP internet time atau server NTP lokal. Penggunaan NTP berguna dalam melakukan sinkronisasi pengiriman data stream pada host yang terpisah (RFC-3550 2003).
METODE PENELITIAN
Penelitian ini akan dibagi menjadi lima tahap, yaitu analisis permasalahan, praproses perancangan, implementasi dan analisis hasil. Metode penelitian dapat dilihat pada Gambar 4.
Gambar 4 Metode penelitian. Analisis Permasalahan
Kegiatan yang dilakukan dalam tahap ini adalah mengidentifikasi permasalahan-permasalahan yang berkaitan dengan live streaming dan wireless LAN. Masalah-masalah yang berkaitan adalah pengaruh dari resolusi dan video bit-rate. Selain itu penulis juga ingin melihat pengaruh dari kinerja broadcaster
terhadap kinerja live streaming secara keseluruhan.
Praproses
Kegiatan yang dilakukan pada tahap praproses adalah persiapan perangkat-perangkat yang digunakan dan paramater yang akan digunakan pada video. Perangkat yang digunakan adalah :
1. Webcam Logitech Quickcam Family sebagai perangkat perekaman. Spesifikasi dari perangkat ini dapat dilihat pada Lampiran 2.
2. Wireless Access Point Linksys WRT120N sebagai intermediary device. Spesifikasi dari perangkat ini dapat dilihat pada Lampiran 3.
Pada tahap ini dilakukan juga sinkronisasi waktu dari semua perangkat. Sinkronisasi dilakukan dengan menggunakan server NTP.
Proses encoding video dan audio akan dilakukan oleh broadcaster dengan parameter-parameter yang telah ditentukan terlebih dahulu.
1. Encoding Audio
5 - Audio sample rate : 44.1 KHz.
Parameter audio di atas dapat menghasilkan kualitas audio setara dengan kualitas CD. Parameter audio ini disesuaikan dengan penelitian sebelumnya (Prasetiya 2008).
2. Encoding Video
Untuk encoding video digunakan parameter-parameter berikut :
- Video format : MPEG-4 H.264. - Frame rate : 24 fps.
- Variasi resolusi dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1 Variasi resolusi video No. Resolusi
Tabel 2 Variasi video bit-rate
No. Video Bit-rate
1 256 Kbps
2 512 Kbps
3 768 Kbps
4 1024 Kbps
Parameter video di atas dapat memberikan kualitas setara DVD namun dengan ukuran yang kecil sehingga siap untuk dialirkan pada jaringan internet. Parameter video ini mengikuti penelitian sebelumnya (Prasetiya 2008) kecuali untuk resolusi. Parameter resolusi yang digunakan untuk dapat membandingkan antara resolusi
mobile phone (176x144 piksel), resolusi PDA (320x240 piksel) dan resolusi PC (640x480 piksel).
Perancangan
Pada tahap ini akan dilakukan dua perancangan, yaitu perancangan topologi dan perancangan pengujian.
Perancangan Arsitektur Jaringan
Untuk dapat melaksanakan tujuan dari penelitian ini dibutuhkan beberapa komponen, yaitu :
1. Sebuah webcam untuk perekaman video. 2. Broadcaster yang bertujuan untuk
menangkap dan melakukan encoding
terhadap video hasil perekaman sebelumnya sehingga video tersebut siap untuk dikirimkan ke server.
3. Server yang menyediakan layanan
streaming kepada klien.
4. Klien yang memainkan video streaming
dari server menggunakan player.
5. Data capture dilakukan pada sisi server dengan menggunakan sniffer.
Jaringan yang dibangun ini dibuat terisolasi atau lokal. Jaringan dibuat terisolasi agar mendapatkan kualitas kinerja live streaming
yang sebenarnya dan meminimalkan gangguan yang dapat terjadi pada jaringan wireless. Arsitektur jaringan dapat dilihat pada Gambar 5.
Webcam
Broadcaster, Server dan Sniffer (192.168.1.100)
Gambar 5 Arsitektur jaringan sistem. Perancangan Pengujian
Perancangan pengujian terdapat dua tahap yang dilakukan, yaitu :
1. Skenario
Proses pengambilan data dilakukan di Laboratorium NCC. Pengambilan data dibagi menjadi dua kategori besar berdasarkan player
yang berbeda. Pada masing-masing player
pengambilan dibagi menjadi tiga kategori berdasarkan resolusi dan pada tiap resolusi dibagi lagi menjadi empat kategori berdasarkan
video bit-rate. Pada masing-masing video bit-rate dilakukan pengulangan sebanyak lima kali. Klien akan memainkan video streaming dari server melalui masing-masing player dengan menggunakan jaringan nirkabel. Bagan rancangan pengujian dapat dilihat pada Lampiran 4.
Pengujian dilakukan saat broadcaster
dinyalakan lalu diberi selang waktu sekitar 10 diukur adalah :
- Throughput.
- Delay packet.
Implementasi
6
broadcaster dan sebuah server yang dapat menyediakan layanan streaming.
Perangkat yang digunakan untuk perekaman adalah webcam Logitech Quickcam Family.
Webcam ini lalu dihubungkan ke komputer server yang sekaligus bertindak sebagai
broadcaster dan sniffer dengan menggunakan koneksi USB.
Broadcaster yang digunakan adalah VLC 1.0.6. VLC adalah aplikasi gratis produksi VideoLAN yang dapat berfungsi sebagai
multimedia player, server dan broadcaster.
VLC dapat berjalan di platform sistem operasi Windows, Macintosh dan GNU/Linux. Video hasil perekaman dari webcam akan ditangkap oleh broadcaster dan diolah agar video tersebut siap digunakan untuk streaming. Broadcaster
menghasilkan sebuah file berekstensi sdp, yang selanjutnya disimpan ke dalam streaming server.
Proses streaming membutuhkan sebuah server yang didekasikan khusus untuk
streaming. Streaming server yang digunakan adalah Darwin Streaming Server (DSS) 5.5.5 yang merupakan versi open source dari Quicktime Streaming Server produksi Apple. Server ini mengijinkan pengiriman video dalam suatu jaringan internet menggunakan aturan standar protokol RTSP dan RTP. DSS dapat berjalan pada platform Windows, Macintosh dan GNU/Linux. Penelitian ini menggunakan sistem operasi Linux Ubuntu 10.04 pada komputer server.
Aplikasi sniffer juga dipasang pada komputer server. Sniffer yang digunakan adalah Wireshark 1.2.7. Tujuan dari sniffer dipasang di sisi server adalah agar dapat melihat semua aliran paket yang melewati server, namun kinerja sniffer akan mempengaruhi kinerja server.
Untuk dapat melakukan streaming, klien membutuhkan player sebagai alat pemutarnya. Penelitian ini juga ingin melihat kinerja dari dua buah player, yaitu Quicktime 7.6.8 dan VLC 1.1.4. Kedua player dapat memainkan media streaming menggunakan protokol RTSP. Kedua player dijalankan pada sistem operasi Windows 7 Professional. Setiap player
menggunakan pengaturan default.
Access point dikonfigurasikan dan dihubungkan menggunakan jaringan ethernet ke kompeter server. Klien akan megakses media streaming melalui jaringan wireless dengan standar 802.11g. Agar pengenalan server dan klien semakin mudah dilakukan konfigurasi
koneksi secara manual. Accsess point yang digunakan adalah Linksys WRT120N.
Berikut tahap-tahap dalam pengambilan data:
1. Menghubungkan webcam ke komputer server.
2. Mengaktifkan wireshark dan DSS dalam mode super user. Perintah yang digunakan untuk mengaktifkan DSSadalah : “sudo streamingadminserver.pl”.
3. Setelah wireshark dan DSS aktif, maka proses pengambilan data dimulai dengan melakukan capture di wireshark dengan
interface pseudo, agar dapat melihat semua aliran paket baik yang di dalam komputer server ataupun interface yang terpasang pada komputer server. Saat ini
broadcaster belum diaktifkan dan klien belum melakukan streaming.
4. Broadcaster lalu diaktifkan pada mode
super user, dengan menggunakan perintah:
” vlc – wrapper
v4l2:///dev/video0 --sout '#transcode{vcodec=h.264,vb= ovies/channel.sdp}'. Ukuran
video bit-rate, width dan height
disesuaikan dengan parameter yang ditentukan pada praproses.
5. Setelah 10 detik klien akan melakukan
streaming dengan mengakses
“RTSP://192.168.1.100/
channel.sdp”. Pada quicktime dapat
dilakukan dengan mengkases “File > Open URL” atau dengan menggunakan
shortcut CTRL+U. Sedangkan pada VLC
dengan mengkases “Media > Open Network Stream” atau dengan menggunakan shortcut CTRL+N.
7 Analisis Hasil
Analisis dilakukan pada data hasil capture
yang telah disimpan. Parameter yang digunakan dalam analisis adalah :
- Rataan throughput.
- Rataan delay packet.
Analisis menggunakan beberapa aplikasi. Untuk mendapatkan throughput menggunakan wireshark dan untuk mendapatkan delay packet
menggunakan Microsoft Excel 2007 untuk mengolahnya.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Data hasil analisis lalu dibandingkan untuk melihat pola yang terbentuk dari masing-masing parameter dan player. Agar memudahkan pemahaman dari bab ini data akan dibahas dalam beberapa bagian.
Pertama data dibagi berdasarkan parameter analisis, yaitu throughput dan delay packet. Di tiap parameter data dibagi berdasarkan masing-masing player yang digunakan. Di tiap player
data dibagi lagi menjadi data dari broadcaster
ke server dan dari server ke klien, agar dapat melihat pengaruh dari kinerja broadcaster
terhadap kinerja live streaming. Data dari
broadcaster ke server dan server ke klien lalu dijumlahkan dan dibandingkan untuk melihat perbandingan kedua player yang digunakan berdasarkan parameter analisis yang digunakan. 1. Rataan Throughput
Rataan throughput adalah rataan dari lima kali pengulangan pengambilan data. Berikut akan dipaparkan hasil dan pembahasan dari rataan throughput.
1.1. Broadcaster Menuju Server
Bagian ini akan memaparkan hasil rataan
throughput untuk aliran data dari broadcaster
menuju server. Dibagi menjadi dua antara Quicktimedan VLC, agar dapat melihat kondisi di masing-masing player. Pada bagian akhir lalu dibandingkan antara kedua player.
1.1.1. Quicktime
Hasil rataan throughput untuk aliran data dari broadcaster menuju serverpada Quicktime dapat dilihat pada Tabel 3. Untuk dapat melihat pola aliran data yang terbentuk dan membandingkan antar resolusi video dan video bit-rate, dapat melihat grafik pada Gambar 6.
Dari Tabel 3 didapat bahwa untuk aliran data dari broadcaster ke server, nilai rataan
throughput akan semakin besar seiring bertambahnya video bit-rate. Secara logika dalam parameter resolusi semakin kecil resolusi yang digunakan maka nilai rataan throughput
yang didapat akan semakin besar, namun ternyata hal itu tidak berlaku. Resolusi 176x144 piksel yang merupakan resolusi terkecil tidak memberikan nilai rataan throughput yang lebih baik dibanding resolusi 320x240 piksel.
Tabel 3 Rataan throughput dari broadcaster ke server dengan Quicktime
Video
Bit-rate (Kbps)
Rataan Throughput (Mbps) per resolusi (piksel) 176x144 320x240 640x480
256 0.267 0.256 0.220
512 0.518 0.525 0.320
768 0.663 0.793 0.389
1024 0.718 1.062 0.455
Gambar 6 Rataan throughput dari broadcaster
ke server dengan Quicktime.
Nilai tertinggi yang didapat adalah 1.062 Mbps pada resolusi 320x240 piksel dengan
video bit-rate 1024 Kbps. Nilai terendah yang didapat adalah 0.220 Mbps pada resolusi 640x480 piksel dengan video bit-rate 256 Kbps. Penulis juga mencoba membandingkan antara video bit-rate 512 Kbps, 768 Kbps dan 1024 Kbps kepada video bit-rate 256 Kbps. Tujuan dari kegiatan ini adalah untuk melihat resolusi mana yang paling baik beradaptasi pada perubahan video bit-rate. Hasil yang didapat oleh penulis dipaparkan pada Tabel 4. Dari sini didapat bahwa resolusi 320x240 piksel adalah resolusi yang paling dapat beradaptasi untuk perubahan video bit-rate.
0.000
256 512 768 1024
8 Tabel 4 Perbandingan rataan throughput dari
broadcaster ke server dengan Quicktime Resolusi
(piksel)
Perbandingan rataan throughput
(Mbps) per video bit-rate (Kbps)
512:256 768:256 1024:256
176x144 2 2 3
320x240 2 3 4
640x480 1 2 2
1.1.2. VLC
Hasil rataan throughput untuk aliran data dari broadcster ke server dengan menggunakan
player VLC dapat dilihat pada Tabel 5. Untuk pola yang terbentuk disajikan dalam Gambar 7. Tabel 5 Rataan throughput dari broadcaster ke server dengan VLC
Video
Bit-rate (Kbps)
Rataan Throughput (Mbps) per resolusi
176x144 320x240 640x480
256 0.272 0.269 0.190
512 0.533 0.541 0.291
768 0.649 0.809 0.401
1024 0.762 1.072 0.432
Gambar 7 Rataan throughput dari broadcaster
ke server dengan VLC.
Hasil yang diperoleh pada VLC memiliki pola yang sama seperti pada Quicktime. Parameter video bit-rate lebih berpengaruh daripada parameter resolusi video untuk kualitas rataan throughput yang didapatkan.
Nilai tertinggi yang didapatkan adalah 1.072 Mbps pada resolusi 320x240 piksel dengan
video bit-rate 1024 Kbps. Nilai terendah adalah 0.432 Mbps pada resolusi 640x480 piksel dengan video bit-rate 1024 Kbps.
Untuk perbandingan parameter video bit-rate di tiap resolusi dapat dilihat pada Tabel 6. Resolusi 320x240 piksel kembali menjadi resolusi video yang paling mampu beradaptasi terhadap perubahan video bit-rate.
Tabel 6 Perbandingan rataan throughput dari
broadcaster ke serverdengan VLC Resolusi
(piksel)
Perbandingan rataan throughput
(Mbps) per video bit-rate (Kbps)
512:256 768:256 1024:256
176x144 2 2 3
320x240 2 3 4
640x480 2 2 2
1.1.3. Perbandingan Quicktime dan VLC
Bagian ini akan membandingkan hasil dari aliran data dari broadcaster menuju server berdasarkan kedua player. Hasil rataan
throughput dari kedua player dapat dilihat pada Tabel 7. Untuk melihat pola yang terbentuk penulis mengambil data pada resolusi 320x240 piksel yang disajikan di dalam Gambar 8. Tabel 7 Perbandingan rataan throughput broadcaster menuju server pada kedua player
Resolusi (piksel)
Video Bit-rate
(Kbps)
Rataan Throughput
(Mbps) Quicktime VLC
176x144 Area yang diarsir adalah area yang memiliki nilai yang lebih besar. VLC memiliki jumlah area yang diarsir lebih banyak dibanding Quicktime, yaitu 8 nilai dari 12 nilai. Hal ini dapat disebabkan karena kesamaan broadcaster
dan player yang digunakan yaitu VLC, sehingga aliran data berjalan dengan lebih baik. Hasil
256 512 768 1024
9 perbedaan yang diperoleh tidak terlalu besar
sehingga tidak cukup kuat untuk dapat menarik kesimpulan player mana yang lebih baik.
Gambar 8 Perbandingan rataan throughput dari
broadcaster ke server kedua player pada resolusi 320x240 piksel.
1.2. Server Menuju Klien
Bagian ini akan membahas rataan
throughput yang terjadi pada aliran data dari server menuju klien. Seperti bagian sebelumnya, pada bagian ini juga akan dibahas berdasarkan player dan perbandingan antara keduanya.
1.2.1 Quicktime
Nilai rataan throughput untuk aliran data dari server menuju klien dapat dilihat pada Tabel 8. Pola yang terbentuk dapat dilihat Gambar 8.
Tabel 8 Rataan throughput dari server ke klien dengan Quicktime
Video
Bit-rate (Kbps)
Rataan Throughput (Mbps) per resolusi
176x144 320x240 640x480
256 0.281 0.271 0.231 klien pada Quicktime akan meninggi seiring dengan semakin besarnya video bit-rate. Parameter resolusi video, sama seperti aliran data dari broadcaster menuju server, tidak
mempengaruhi kualitas throughput yang dihasilkan. Dapat dilihat, resolusi 176x144 piksel tidak memberikan hasil yang lebih baik daripada resolusi 320x240 piksel.
Gambar 9 Rataan throughput dari server ke klien dengan Quicktime.
Nilai rataan throughput yang tertinggi adalah 1.100 Mbps pada resolusi 320x240 piksel dengan video bit-rate 1024 Kbps. Nilai terendah yang didapat adalah 0.231 Mbps pada resolusi 640x480 piksel dengan video bit-rate
256 Kbps.
Perbandingan tiap resolusi dapat dilihat pada Tabel 9. Resolusi yang paling baik beradaptasi kepada perubahan video bit-rate adalah resolusi 320x240 piksel. Resolusi 320x240 piksel dianggap paling baik karena perbandingan nilai rataan throughput antar video bit-rate sesuai, yaitu 512 Kbps dibandingkan dengan 256 Kbps adalah 2, 768 Kbps dengan 256 Kbps adalah 3 dan 1024 Kbps dengan 256 Kbps adalah 4. Tabel 9 Perbandingan rataan throughput dari server ke kliendengan Quicktime
Resolusi (piksel)
Perbandingan rataan throughput
(Mbps) per video bit-rate (Kbps)
512:256 768:256 1024:256
176x144 2 2 3
256 512 768 1024
T
256 512 768 1024
10 1.2.2 VLC
Rataan throughput untuk aliran data server ke klien disajikan dalam Tabel 10. Grafik yang menggambarkan pola yang terbentuk dapat dilihat pada Gambar 10.
Tabel 10 Rataan throughput dari server ke klien dengan VLC
Video
Bit-rate (Kbps)
Rataan Throughput (Mbps) per resolusi
176x144 320x240 640x480
256 0.272 0.271 0.207
512 0.532 0.540 0.310
768 0.644 0.841 0.399
1024 0.761 1.124 0.431
Gambar 10 Rataan throughput dari server ke klien dengan VLC.
Nilai dan pola rataan throughput yang didapat menunjukkan hasil yang tidak jauh berbeda dengan hasil pada Quicktime.
Parameter video bit-rate lebih berpengaruh terhadap throughput dibanding parameter resolusi video.
Nilai tertinggi yang didapat adalah 1.124 Kbps pada resolusi 320x240 piksel dengan
video bit-rate 1024 Kbps. Nilai terendah adalah 0.207 pada resolusi 640x480 piksel dengan
video bit-rate 256 Kbps.
Perbandingan antar video bit-rate di tiap resolusi video dapat dilihat di Tabel 11. Seperti pada penyajian sebelumnya, resolusi 320x240 piksel menjadi resolusi yang paling dapat beradaptasi terhadap perubahan video bit-rate.
Tabel 11 Perbandingan rataan throughput dari server ke klienpada VLC
Resolusi (piksel)
Perbandingan rataan throughput
(Mbps) per video bit-rate (Kbps)
512:256 768:256 1024:256
176x144
2
2
3
320x240
2
3
4
640x480
1
2
2
1.2.3 Perbandingan Quicktime dan VLC
Hasil rataan throughput untuk aliran data dari server menuju klien dapat dilihat pada Tabel 12. Perbandingan pola yang terbentuk dapat dilihat pada Gambar 11, dimana hanya menggunakan resolusi 320x240 piksel yang merupakan resolusi yang paling baik dan adaptif.
Tabel 12 Perbandingan rataan throughput server menuju klien pada kedua player
Resolusi (piksel)
Video Bit-rate
(Kbps)
Rataan Throughput
(Mbps) Quicktime VLC
176x144 Quicktime memiliki daerah yang diarsir lebih banyak, yaitu 9 nilai dari 12 nilai. Faktor yang mempengaruhi hal ini dapat disebabkan oleh karena kesamaan dari DSS dan Quicktime,
yang merupakan produksi Apple. Adanya kesamaan arsitektur sistem menyebabkan aliran data dapat berjalan lebih lancar. Hasil perbedaan yang diperoleh tidak terlalu besar sehingga tidak cukup kuat untuk dapat menarik kesimpulan player mana yang lebih baik. 0.000
256 512 768 1024
11 Gambar 11 Perbandingan rataan throughput
server ke klien kedua player pada resolusi 320x240 piksel.
1.3. Total Aliran Data Jaringan
Bagian ini memaparkan hasil penjumlahan aliran data dari broadcaster ke server dan dari server ke klien. Tujuan dari bagian ini adalah untuk mendapatkan rataan throughput yang terjadi di dalam jaringan live streaming secara keseluruhan.
Rataan throughput yang terjadi di dalam jaringan dengan Quicktime dapat dilihat pada Tabel 13 dan untuk melihat pola yang terbentuk dapat melihat Gambar 12. Rataan throughput
yang terjadi di dalam jaringan dengan VLC dapat dilihat pada Tabel 14 dan untuk melihat pola yang terbentuk dapat melihat Gambar 13.
Hasil penjumlahan pada kedua player
menunjukkan hasil yang sama seperti sebelumnya. Parameter video bit-rate lebih berpengaruh dibandingkan parameter resolusi video terhadap perubahan throughput. Terbukti dengan melihat hasil dari resolusi 176x144 piksel yang tidak lebih baik dari resolusi 320x240 piksel.
Tabel 13 Rataan throughput di dalam jaringan 176x144 320x240 640x480
256 0.545 0.527 0.451 176x144 320x240 640x480 256 0.5446 0.5398 0.3974 512 1.0642 1.0806 0.6006 768 1.2926 1.6498 0.7992 1024 1.5234 2.1962 0.8624
Gambar 12 Rataan throughput di dalam jaringan dengan Quicktime.
Gambar 13 Rataan throughput di dalam jaringan dengan VLC.
0.0000
256 512 768 1024
T
256 512 768 1024
Th
256 512 768 1024
12 Hasil nilai rataan throughput tertinggi juga
didapatkan di resolusi 320x240 piksel dengan
video bit-rate 1024 Kbps. Hasil terendah adalah resolusi 640x480 piksel dengan video bit-rate
256 Kbps.
Tabel 15 menunjukkan perbandingan hasil yang didapat pada kedua player dengan resolusi 320x240 piksel. Secara total rataan throughput
yang didapatkan oleh VLC lebih besar dibandingkan Quicktime, namun perbedaan yang didapat pun tidak terlalu signifikan. Pola yang didapat disajikan dalam Gambar 14. Tabel 15 Perbandingan rataan throughput pada kedua player
Rataan Throughput
(Mbps) Quicktime VLC
320x240
256 0.5268 0.5398
512 1.0768 1.0806
768 1.6180 1.6498
1024 2.1622 2.1962
Gambar 14 Perbandingan rataan throughput
kedua player pada resolusi 320x240 piksel. Dapat disimpulkan bahwa nilai rataan
throughput lebih dipengaruhi oleh parameter
video bit-rate dibanding resolusi. Kinerja yang terjadi di broadcaster tidak mempengaruhi besar throughput live streaming di dalam jaringan, terlihat dari data yang didapat. Resolusi 320x240 piksel merupakan resolusi yang terbaik dari segi hasil thropughput yang didapat, resolusi ini juga paling mampu beradaptasi dengan perubahan video bit-rate.
2. Rataan Delay Packet
Nilai rataan delay packet didapatkan dari rata-rata lima kali pengulangan dalam pengambilan data. Paket yang dikirimkan dalam
live streaming ada dua jenis, yaitu paket suara dan paket gambar. Kedua paket tersebut membutuhkan waktu juga untuk mensinkronisasikan keduanya. Nilai delay packet berbanding terbalik dengan throughput,
dimana semakin kecil nilai delay packet akan semakin baik hasil live streaming. Berikut akan dipaparkan hasil dan pembahasan dari rataan
delay packet.
2.1. Broadcaster Menuju Server
Bagian ini akan membahas mengenai aliran data live streaming dengan parameter delay packet, dari broadcaster menuju server. Seperti rataan throughput, pembahasan akan dibagi berdasarkan player yang digunakan lalu perbandingan keduanya.
2.1.1. Quicktime
Hasil rataan delay packet untuk aliran data dari broadcaster menuju serverpada Quicktime dapat dilihat pada Tabel 16. Pola aliran data yang terbentuk dan perbandingan antar resolusi video dan video bit-rate, dapat dilihat pada Gambar 15.
Data pada Tabel 16 menunjukkan bahwa nilai rataan delay packet yang dihasilkan lebih dipengaruhi oleh parameter video bit-rate
daripada resolusi video. Pernyataan tersebut diperkuat oleh, hasil pada resolusi 320x240 piksel lebih baik daripada resolusi 176x144 piksel.
Tabel 16 Rataan delay packet dari broadcaster
ke server dengan Quicktime Video
Bit-rate (Kbps)
Rataan Delay Packet (detik) per resolusi
176x144 320x240 640x480 256 0.0306 0.0277 0.0321 512 0.0176 0.0172 0.0285 768 0.0141 0.0123 0.0256 1024 0.0135 0.0096 0.0225 Nilai rataan delay packet yang terbaik pada pengambilan ini adalah 0.0096 detik dengan resolusi 320x240 piksel dan video bit-rate 1024 Kbps. Nilai terendah yang didapat adalah 0.0321 detik pada resolusi 640x480 piksel dengan video bit-rate 256 Kbps. Pola yang didapat pada parameter ini sama dengan pola pada parameter throughput, sehingga makin 0.0000
256 512 768 1024
13 menguatkan kesimpulan bahwa video bit-rate
lebih berpengaruh daripada resolusi terhadap kinerja live streaming.
Gambar 15 Rataan delay packet dari
broadcaster ke serverdengan Quicktime.
Penulis juga membandingkan nilai rataan
delay packet antar video bit-rate per-resolusi. Hasilnya dapat dilihat pada Tabel 17. Hasil perbandingan menunjukkan bahwa tidak ada resolusi yang benar-benar dapat beradaptasi terhadap video bit-rate dalam aliran data dari
broadcaster menuju server dengan
menggunakan Quicktime. Resolusi 320x240 piksel namun tetap dapat sedikit berdaptasi terhadap perubahan video bit-rate.
Tabel 17 Perbandingan rataan delay packet dari
broadcaster ke server dengan Quicktime Resolusi
(piksel)
Perbandingan rataan delay packet
(detik) per video bit-rate (Kbps)
512:256 768:256 1024:256
176x144 2 2 2
320x240 2 2 3
640x480 1 1 1
Live streaming mengirim dua buah paket dalam pengirimannya, yaitu paket suara dan paket gambar. Ketika pengiriman kedua jenis paket ini dibutuhkan waktu dalam proses sinkronisasi keduanya, sehingga menyebabkan
delay pada jaringan. Resolusi 176x144 piksel yang memerlukan waktu yang lebih dibanding resolusi 320x240 piksel, sehingga memberikan
delay yang lebih tinggi.
2.1.2. VLC
Hasil rataan delay packet untuk aliran data dari broadcaster menuju server dengan menggunakan VLC, dapat dilihat pada Tabel 18. Pola yang dihasilkan disajikan dalam Gambar 16.
Hasil rataan delay packet dengan VLC menunjukkan pola yang sama seperti pada Quicktime, yaitu kualitas delay packet pada aliran data dari broadcaster menuju server lebih dipengaruhi oleh video bit-rate dibanding resolusi. Namun VLC pada resolusi 176x144 piksel video bit-rate 256 Kbps mampu memberikan kualitas delay packet yang lebih baik dibanding resolusi lainnya. Penyebab dari
delay packet pada resolusi 176x144 piksel adalah adanya waktu yang lebih dalam mensinkronisasikan kedua jenis paket.
Tabel 18 Rataan delay packet dari broadcaster
ke server dengan VLC Video
Bit-rate (Kbps)
Rataan Delay Packet (detik) per resolusi
176x144 320x240 640x480 256 0.0298 0.0319 0.0380 512 0.0170 0.0169 0.0314 768 0.0145 0.0119 0.0244 1024 0.0130 0.0094 0.0241
Gambar 16 Rataan delay packet dari
broadcaster ke serverdengan VLC.
Nilai rataan delay packet yang terbaik untuk aliran ini adalah 0.0094 detik pada resolusi
256 512 768 1024
Dela
256 512 768 1024
14 0.0380 detik pada resolusi 640x480 piksel
dengan video bit-rate 256 Kbps.
Perbandingan nilai rataan delay packet antar
video bit-rate pada tiap resolusi disajikan dalam Tabel 19. Hasil yang didapat juga seperti pada Quicktime, dimana tidak ada resolusi yang benar-benar mampu beradaptasi terhadap perubahan video bit-rate. Resolusi 320x240 piksel sendiri mampu beradaptasi lebih baik dibanding resolusi lainnya.
Tabel 19 Perbandingan rataan delay packet dari
broadcaster ke server dengan VLC Resolusi
(piksel)
Perbandingan rataan delay packet
(detik) per video bit-rate (Kbps)
512:256 768:256 1024:256
176x144 2 2 2
320x240 2 3 3
640x480 1 2 2
2.1.3. Perbandingan Quicktime dan VLC
Bagian ini kembali membahas perbandingan kedua player yang digunakan. Hasil rataan
delay packet untuk aliran data dari broadcaster
menuju server pada kedua player dapat dilihat pada Tabel 20. Gambar 17 menunjukkan pola yang terbentuk di kedua player pada resolusi yang terbaik yaitu 320x240 piksel.
Tabel 20 Perbandingan rataan delay packet broadcaster menuju server pada kedua player
Resolusi (piksel)
Video Bit-rate
(Kbps)
Rataan Delay Packet
(detik) Quicktime VLC
176x144 Tabel 20 menunjukkan VLC memberikan rataan delay packet yang lebih kecil lebih banyak daripada Quicktime, yaitu 7 data dari 12 data. Hal ini disebabkan oleh faktor yang sama seperti pada rataan throughput, yaitu
broadcaster dan player yang digunakan adalah VLC. Tetap diingat meskipun VLC
memberikan perbandingan data yang lebih baik, perbedaan yang ditemukan tidak cukup signifikan sehingga tidak dapat ditarik kesimpulan bahwa VLC lebih baik dibanding Quicktime.
Gambar 17 Perbandingan rataan delay packet
dari broadcaster ke server kedua player pada resolusi 320x240 piksel.
2.2. Server Menuju Klien
Bagian ini akan dibahas aliran data dari server menuju klien dengan parameter yang digunakan delay packet. Pembahasan dibagi menjadi tiga bagian berdasarkan player yang digunakan dan perbandingan keduanya.
2.2.1. Quicktime
Hasil rataan delay packet untuk aliran data dari server menuju klien dapat dilihat pada Tabel 21. Gambar 18 menunjukkan pola yantg terbentuk dari data yang didapat.
Tabel 21 Rataan delay packet dari server ke klien dengan Quicktime
Video
Bit-rate (Kbps)
Rataan Delay Packet (detik) per resolusi
176x144 320x240 640x480 256 0.0290 0.0261 0.0305 512 0.0166 0.0164 0.0270 768 0.0134 0.0119 0.0244 1024 0.0129 0.0093 0.0213 Hasil yang didapat dari Tabel 21 menunjukkan bahwa kualitas live streaming
lebih dipengaruhi oleh video bit-rate dibanding resolusi. Hal ini diperkuat oleh hasil pada
256 512 768 1024
15 dibanding resolusi 176x144 piksel dan hasil
rataan delay packet yang makin baik dengan semakin bertambahnya video bit-rate.
Nilai yang terbaik yang didapat adalah 0.093 detik pada resolusi 320x240 piksel dengan
video bit-rate 1024 Kbps. Nilai terendah yang didapat adalah 0.0305 detik pada resolusi 640x480 piksel dengan video bit-rate 256 Kbps.
Gambar 18 Rataan delay packet dari server ke kliendengan Quicktime.
Perbandingan antar video bit-rate di tiap resolusi dapat dilihat di Tabel 22. Seperti pada aliran data dari broadcaster menuju server tidak ada resolusi yang benar-benar mampu beradaptasi terhadap perubahan video bit-rate. Resolusi 320x240 piksel namun dapat sedikit berdaptasi terhadap perubahan video bit-rate.
Tabel 22 Perbandingan rataan delay packet dari server ke klien dengan Quicktime
Resolusi (piksel)
Perbandingan rataan delay packet
(detik) per video bit-rate (Kbps)
512:256 768:256 1024:256
176x144 2 2 2
320x240 2 2 3
640x480 1 1 1
2.2.2. VLC
Bagian ini akan membahas hasil dari player
VLC untuk aliran data dari server menuju klien, dengan parameter delay packet. Hasil rataan
delay packet dapat dilihat pada Tabel 23. Gambar 19 menunjukkan pola yang terbentuk.
VLC hanya mampu memberikan hasil rataan
delay packet pada resolusi 176x144 piksel lebih baik daripada resolusi 320x240 piksel pada
video bit-rate 256 Kbps, seperti pada aliran data dari broadcaster menuju server. Secara keseluruhan parameter video bit-rate tetap lebih berpengaruh daripada resolusi dalam kinerja
live streaming.
Tabel 23 Rataan delay packet dari server ke klien pada VLC
Video
Bit-rate (Kbps)
Rataan Delay Packet (detik) per resolusi
176x144 320x240 640x480 256 0.0298 0.0321 0.0349 detik pada resolusi 176x144 piksel dengan
video bit-rate 1024 Kbps. Nilai terendah adalah 0.0349 detik pada resolusi 640x480 piksel dengan video bit-rate 256 Kbps.
Perbandingan antar video bit-rate di tiap resolusi dapat dilihat pada Tabel 24. Berbeda dari pembahasan sebelumnya pada parameter
delay packet, aliran data dari server menuju klien dengan VLC pada resolusi 320x240 piksel mampu beradaptasi dengan baik terhadap perubahan video bit-rate.
0.0000
256 512 768 1024
Dela
256 512 768 1024
16 Tabel 24 Perbandingan rataan delay packet dari
server ke klien dengan VLC Resolusi
(piksel)
Perbandingan rataan delay packet
(detik) per video bit-rate (Kbps)
512:256 768:256 1024:256
176x144 2 2 2
320x240 2 3 4
640x480 1 1 1
2.2.3. Perbandingan Quicktime dan VLC
Perbandingan rataan delay packet untuk aliran data dari server menuju klien pada kedua
player dapat dilihat pada Tabel 25. Gambar 20 menunjukkan pola perbandingan yang terbentuk pada resolusi 320x240 piksel.
Tabel 25 Perbandingan rataan delay packet
server menuju klien pada kedua player
Resolusi (piksel)
Video Bit-rate
(Kbps)
Rataan Delay Packet
(detik) Quicktime VLC
176x144
Gambar 20 Perbandingan rataan delay packet
dari server ke klien kedua player pada resolusi 320x240 piksel.
Quicktime sesuai data pada Tabel 25 memberikan hasil yang lebih baik lebih banyak dibanding VLC, yaitu sekitar 10 data dari 12 data. Hal ini disebabkan oleh faktor yang telah dipaparkan pada rataan throughput, yaitu kesamaan arsitektur antara DSS dan Quicktime. Tetap diingat perbedaan yang didapat tidak signifikan sehingga belum dapat ditarik kesimpulan player mana yang lebih baik. 2.3. Total Aliran Data Jaringan
Bagian ini memaparkan hasil penjumlahan aliran data dari broadcaster ke server dan dari server ke klien. Tujuan dari bagian ini adalah untuk mendapatkan rataan delay packet yang terjadi di dalam jaringan live streaming secara keseluruhan.
Rataan delay packet yang terjadi di dalam jaringan dengan Quicktime dapat dilihat pada Tabel 26 dan untuk melihat pola yang terbentuk dapat melihat Gambar 21. Rataan delay packet
yang terjadi di dalam jaringan dengan VLC dapat dilihat pada Tabel 27 dan untuk melihat pola yang terbentuk dapat melihat Gambar 22.
Hasil penjumlahan pada kedua player
menunjukkan hasil yang sama seperti pembahasan sebelumnya. Parameter video bit-rate lebih berpengaruh dibandingkan parameter resolusi video terhadap perubahan delay packet. Terbukti dengan melihat hasil dari resolusi 176x144 piksel yang tidak lebih baik dari resolusi 320x240 piksel.
Tabel 26 Rataan delay packet di dalam jaringan dengan Quicktime
Video
bit-rate
Rataan Delay Packet (detik)
Resolusi (piksel) 176x144 320x240 640x480 256 0.0596 0.0538 0.0626 512 0.0341 0.0335 0.0556 768 0.0291 0.0242 0.0500 1024 0.0259 0.0189 0.0438 Tabel 27 Rataan delay packet di dalam jaringan dengan VLC
Video
bit-rate
Rataan Delay Packet (detik)
Resolusi (piksel) 176x144 320x240 640x480 256 0.0596 0.0640 0.0729
256 512 768 1024
17 Gambar 21 Rataan delay packet di dalam
jaringan dengan Quicktime.
Gambar 22 Rataan delay packet di dalam jaringan dengan VLC.
Hasil nilai rataan delay packet terbaik juga didapatkan di resolusi 320x240 piksel dengan
video bit-rate 1024 Kbps. Hasil terendah adalah resolusi 640x480 piksel dengan video bit-rate
256 Kbps.
Tabel 28 menunjukkan perbandingan hasil yang didapat pada kedua player dengan resolusi 320x240 piksel. Secara total rataan delay packet
yang didapatkan oleh VLC lebih besar dibandingkan Quicktime, namun perbedaan
yang didapat pun tidak terlalu signifikan. Pola yang didapat disajikan dalam Gambar 23. Tabel 28 Perbandingan rataan delay packet pada kedua player
Rataan Delay Packet (detik)
Quicktime VLC
320x240
256 0.0538 0.0640
512 0.0335 0.0339
768 0.0242 0.0235
1024 0.0189 0.0183
Gambar 23 Perbandingan rataan delay packet
kedua player pada resolusi 320x240 piksel. Dapat disimpulkan bahwa nilai rataan delay packet lebih dipengaruhi oleh parameter video bit-rate dibanding resolusi. Kinerja yang terjadi di broadcaster tidak mempengaruhi besar delay packetlive streaming di dalam jaringan, terlihat dari data yang didapat. Resolusi 320x240 piksel adalah resolusi yang memberikan hasil rataan
delay packet yang paling baik. Tidak ada resolusi yang benar-benar mampu beradaptasi terhadapat perubahan video bit-rate.
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Penelitian ini memberikan beberapa kesimpulan, yaitu :
1. live streaming dengan resolusi 320x240 piksel memiliki kualitas terbaik berdasarkan throughput dan delay packet
yang dihasilkan.
2. resolusi 320x240 piksel mampu beradaptasi dengan baik terhadap perubahan video bit-rate pada parameter
throughput.
256 512 768 1024
Da
256 512 768 1024
Da
256 512 768 1024
18 3. kinerja yang terjadi pada broadcaster tidak
mempengaruhi kinerja total live streaming.
4. video bit-rate lebih berpengaruh dibanding resolusi, terhadap kualitas live streaming. Saran
Penulis memberikan beberapa saran untuk pengembangan lebih lanjut dari penelitian ini, yaitu :
1. penggunaan aplikasi broadcaster yang lain seperti MP4LIVE.
2. penggunaan perangkat perekaman video yang lain seperti handphone yang memiliki kamera.
DAFTAR PUSTAKA
[IETF] The Internet Society and Internet Engineering Task Force. 1998. RFC 2326. [IETF] The Internet Society and Internet
Engineering Task Force. 2003. RFC 3550. [IETF] The Internet Society and Internet
Engineering Task Force. 2006. RFC 4566. Apple, Inc. 2007. Quicktime Streaming and
Broadcasting Administration. USA.
Austerberry D. 2005. The Technology Video and Audio Straming.Burlington : Focal Press.
Dihartika NT. 2009. Pengaruh Mobilitas Terhadap Kinerja Video Streaming pada Wireless LAN [skripsi]. Bogor: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Hattingh C, Szigeti T. 2004. End-to-End Qos
Network Design. Indianapolis : Cisco Press. Kurose J, Ross K. 2000. Computer Networking
A Top Down Approach Featuring The Internet. San Fransisco: Addison Wesley. Lu G. 1997. Communication and Computing
For Distributed Multimedia Systems. USA : Artech House Publishers.
Mathew R. 2007. Internet Streaming Media.
[terhubung berkala]
http://www.cse.unsw.edu.au/~cs9519/lecture _notes_07/Final_Review_Part_2.pdf. Prasetiya BA. 2008.Pengaruh Video Bit-rate
dan Background Traffic Terhadap Kinerja Video Streaming pada Jaringan Wireless LAN [skripsi]. Bogor: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.
20 Lampiran 1 Script konfigurasi NTP server
# /etc/ntp.conf, configuration for ntpd; see ntp.conf(5) for help
driftfile /var/lib/ntp/ntp.drift
statsdir /var/log/ntpstats/
statistics loopstats peerstats clockstats
filegen loopstats file loopstats type day enable
filegen peerstats file peerstats type day enable
filegen clockstats file clockstats type day enable
server 127.127.1.0
fudge 127.127.1.0 stratum 10
# By default, exchange time with everybody, but don't allow configuration.
restrict -4 default kod notrap nomodify nopeer noquery
restrict -6 default kod notrap nomodify nopeer noquery
# Local users may interrogate the ntp server more closely.
restrict 192.168.1.0 255.255.255.0 notrap nomodify
restrict 127.0.0.1
21 Lampiran 2 Spesifikasi Webcam Logitech Quickcam Family
1. Resolusi :
160x120 piksel 176x144 piksel 320x240 piksel 352x288 piksel 640x480 piksel
2. Jenis koneksi menggunakan USB. 3. Fokus manual.
4. Frame rate maksimal 30 fps.
Lampiran 3 Spesifikasi Access Point Linksys WRT 120N
1. Data link protocol : Ethernet, Fast Ethernet, IEEE 802.11b, IEE 802.11g, IEEE 802.11n. 2. Routing protocol : RIP, static IP routing.
3. Remote managemet protocol : HTTP dan HTTPS.
4. Fitur : 128-bitencryption, DHCP, NAT, auto-uplink (MDI/MDI-X), Stateful Packet Inspection
(SPI), MAC address filtering, VPN passthrough, wall mountable, Wi-Fi Multimedia (WMM). 5. Interface : 1 x network, Radio-Ethernet , 4 x network, Ethernet 10Base-T/100Base-TX, RJ-45 , 1
