T1 672010125 Full text

(1)

Perancangan dan Implementasi

Server Streaming

Menggunakan Protokol

TCP/IP

dan Protokol

RTMP

Artikel Ilmiah

Calvin Josep Reressy (672010125) Indrastanti R. Widiasari., M.T.

Radius Tanone, S.kom., M.Cs.

Program Studi Teknik Informatika

Fakultas Teknologi Informasi

Universitas Kristen Satya Wacana

(2)

Perancangan dan Implementasi

Server Streaming

Menggunakan Protokol

TCP/IP

dan Protokol

RTMP

Artikel Ilmiah

Diajukan kepada Fakultas Teknologi Informasi

untuk memperoleh Gelar Sarjana Komputer

Peneliti :

Calvin Josep Reressy (672010125) Indrastanti R. Widiasari., M.T.

Radius Tanone, S.kom., M.Cs.

Program Studi Teknik Informatika

Fakultas Teknologi Informasi

Universitas Kristen Satya Wacana

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

Perancangan dan Implementasi

Server Streaming

Menggunakan Protokol

TCP/IP

dan Protokol

RTMP

1)

Calvin Josep Reressy, 2)Indrastanti R. Widiasari, 2)Radius Tanone

Program Studi Teknik Informatika Fakultas Teknologi Informasi Universitas Kristen Satya Wacana Jl. Diponegoro 52-60, Salatiga 50711, Indonesia

E-mail : 1) 672010125@student.uksw.edu, 2) indrastanti@staff.uksw.edu, 3) radius.tanone@staff.uksw.edu

Abstract

Live streaming processes are necessary today in order to connect the user's interaction despite not being in the same place. Then made video streaming to solve those problems. In the manufacture of video streaming requires a server, development server that must be made and assessed from several aspects, such as cost, speed of data transfer, and other matters. One technology that can be used to address the problem of making the server that is streaming server makers to use Linux with TCP / IP and RTMP protocol as a liaison network. The results of this study in the form of a streaming server using TCP / IP protocol and RTMP protocol that can work effectively in the process stream.

Keywords: Server streaming, TCP/IP, RTMP

Abstrak

Proses streaming secara live diperlukan sekarang ini agar dapat menghubungkan pengguna itu melakukan interaksi meski tidak berada di tempat yang sama. Maka dibuat video streaming untuk memecahkan masalah tersebut. Dalam pembuatan video streaming

memerlukan sebuah server, pembangunan sebuah server itu harus dibuat dan dinilai dari beberapa aspek, misalnya biaya, kecepatan transfer data, dan hal-hal lainya. Salah satu teknologi yang dapat digunakan untuk menjawab masalah pembuatan server tersebut yakni pembuat serverstreaming dengan menggunakan linux dengan protokol TCP/IP dan protokol RTMP sebagai penghubung jaringannya. Hasil dari penelitian ini berupa sebuah server streaming dengan menggunakan protokol TCP/IP dan protokol RTMP yang dapat bekerja secara efektif dalam melakukan proses streaming.

Kata Kunci : server streaming, TCP/IP,RTMP

1)

Mahasiswa Fakultas Teknologi Informasi Jurusan Teknik Informatika, Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga.

2)

Staff Pengajar Fakultas Teknologi Infomasi, Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga.

3)

(9)

1. Pendahuluan

Berdasarkan wawancara dengan beberapa mahasiswa dan dosen, sekarang ini FTI UKSW banyak menyelenggarakan kegiatan-kegiatan seminar dan acara-acara fakultas. Namun kesibukan dosen dan mahasiswa merupakan salah satu kendala utama untuk dapat menghadiri kegiatan-kegiatan tersebut. Kemajuan teknologi smartphone dan provider juga menyediakan layanan internet untuk memudahkan setiap penggunanya untuk mendapatkan informasi yang diinginkan dimana dan kapan saja. Salah satu solusi untuk mendapatkan informasi mengenai kegiatan-kegiatan yang dilakukan FTI UKSW, yaitu dengan menggunakan android streaming. Penelitian android streaming ini sudah pernah dilakukan di FTI UKSW. Namun setelah ditinjau masih terdapat kekurangan pada penelitian sebelumnya itu, maka dibuatlah penelitian ini untuk menyempurnakan dari penelitian sebelumnya. Penelitian terdahulu menggunakan Wowza Media Engine yang merupakan media streaming video dan audio yang prabayar maka dari itu dibuat server menggunakan linux untuk dapat digunakan secara gratis dan tidak perlu melakukan upgrade untuk menggunakannya [1]. Untuk menjawab kekurangan tersebut maka dirancang dan diimplemntasikan server streaming yang baru. Server bekerja menggunakan Real Time Messaging Protocol (RTMP) dan Transmisson Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP). Protokol TCP/IP digunakan sebagai penghubung agar smartphone dan server saling memberikan respon sebelum melakukan perekaman video. Penelitian ini juga menggunakan protokol RTMP agar dapat menghubungkan server streaming dengan pemutar JW player pada website.

Berdasarkan latar belakang masalah, maka dilakukan penelitian perancancangan dan implementasi server streaming menggunakan protokol TCP/IP dan protokol RTMP agar dapat melakukan streaming secara langsung. Adapun batasan masalah yaitu server yang dibangun merupakan server yang akan melengkapi penelitian sebelumnya. Server ini dibangun dengan sistem operasi linux dan memanfaatkan aplikasi android ArutCam untuk mengambil gambar dari smartphone.

2. Tinjaun Pustaka

(10)

Penelitian juga dilakukan oleh Arfiandy Arsam membahas pembangunan aplikasi video streaming berbasis android di stv Bandung dengan teknologi broadcast hingga terbentuk gabungan teknologi streaming dengan teknologi mobile berbasis android. Dalam pembangunan aplikasi video streaming untuk mengetahui kelebihan dan kekuranganya dengan pengujian dengan parameter Quality of Service (Qos), seperti berapa lama delay dan kualitas yang dihasilkan dari aplikasi video streaming ini [2].

Ubuntu merupakan sistem operasi berbasis GNU/Linux yang

dikembangkan oleh komunitas sehingga menjadi salah satu Distro Linux yang sempurna untuk perangkat laptop, desktop dan server. Ubuntu dapat digunakan untuk disemua lingkungan baik perkantoran, rumahan maupun pendidikan. Aplikasi yang disediakan sangat lengkap, mulai dari pengolah kata, aplikasi email, multimedia maupun aplikasi internet [3].

Real Time Messaging Protocol (RTMP) adalah aplikasi - lapisan proprietary protokol yang dikembangkan oleh Adobe Systems[4]. Real Time Messaging Protocol (RTMP) juga menyediakan dua arah yang pesan layanannya multiplex seperti TCP [RFC0793], yang dimaksudkan untuk membawa aliran paralel video, audio, dan pesan data, dengan informasi waktu yang terkait [5]. Protokol RTMP memiliki beberapa variasi; protokol "plain" yang bekerja di atas dan menggunakan TCP nomor port 1935 secara default. RTMPS yang RTMP melalui koneksi TLS / SSL, RTMPE yang RTMP dienkripsi menggunakan mekanisme keamanan Adobe sendiri [5].

Transmisson Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) adalah gabungan dari Transmission Control Protocol (TCP) dan Internet Protocol (IP) sebagai sekelompok protokol yang mengatur komunikasi data dalam proses tukar menukar data dari satu komputer ke komputer yang lain di dalam jaringan internet yang dapat memastikan pengiriman data sampai pada alamat yang dituju[6].

ArutCam adalah sebuah aplikasi android yang dapat diunduh pada playstore untuk melakukan live streaming dari smarthone atau tablet[7].

3. Metode Penelitian

(11)

Gambar 1 Tahapan Penelitian [9]

Tahapan pertama yang dilakukan dalam penelitian ini adalah prepare dan plan. Pada tahapan ini membutuhkan berberapa hardware dan software serta melakukan proses identifikasi server streaming dapat menangkap proses perekaman video dari smartphone android dan dapat meneruskan ke halaman webpage.

Gambar 2 Design Sistem

Tahap selanjutnya merupakan design. Tahap ini adalah tahap mendesain sebuah sistem yang akan dibuat. Pada gambar 2 menjelaskan proses perekaman video menggunakan kamera smartphone akan merekam video yang tengah berlangsung, video akan dikirimkan ke server menggunakan jalur TCP, hal Ini dipilih untuk mencegah adanya kesalahan pengiriman data yang tengah berlangsung. Video yang diterima di sisi server akan diproses oleh ffmpeg dan dikirimkan kembali dengan protocol RTMP agar data yang diterima dapat ditampilkan disisi server maupun disisi client yang akan menampilkan layanan live stream. Layanan yang digunakan untuk dapat menampilkan live stream di sisi client menggunakan RTMP dimana data yang diterima akan diproses oleh JW

Smartphone

Server

Web

(12)

Player yang berfungsi sebagai encoder supaya gambar dapat ditampilkan di sisi web base.

Tahap selanjutnya adalah tahap implement, implement merupakan tahap implementasi perancangan sistem kedalam hasil nyata. Pada tahapan ini dilakukan penginstalan aplikasi ArutCam pada smartphone android, pembuat server streaming pada linux ubuntu 14.04 dan pemasangan JW Player pada web.

Tahapan Operate merupakan tahap uji coba sistem, tahap pertama ada server menjalakan service setelah itu mengkoneksikan smartphone android dengan server streaming dan webpage dalam suatu jaringan, setelah semuanya terhubung maka akan dimulai proses streaming. Proses streaming dimulai dengan perekaman video dengan menggunakan aplikasi ArutCam setelah itu akan ditangkap oleh server dan akan diteruskan ke halaman webpage pengguna. Untuk tahapan operate akan dibahas lebih lanjut pada bab 4 laporan ini.

Penelitian ini tahap optimize tidak akan dibahas lebih lanjut karena selama penelitian dilakukan belum ditemukan permasalahan yang mengganggu kinerja sistem dan apabila ada kelemahan dalam sistem akan dijadikan saran pengembangan dimasa mendatang.

4. Hasil dan Pembahasan

4.1 Pengoperasian Sistem

Berdasarkan perancangan, berikut hasil dari sistem yang telah dibuat. Hal pertama yang harus dilakukan pada tahap ini adalah melakukan pengecekan service nginx apakah sudah berjalan atau belum. Setelah itu lakukan pengecekan lagi pada service nginx, jika terminal memberikan respon maka service telah berjalan.

Gambar 3 Menjalankan service nginx

Gambar 4 Menjalankan LAMPP

(13)

server agar client dapat mengirimkan video. Tahap berikutnya dengan memasukan perintah ffplay, setelah itu server siap menerima streaming dari client.

Gambar 5 Tampilan ArutCam

ArutCam digunakan untuk membantu melakukan perekaman video streaming. ArutCam adalah aplikasi android yang bisa diunduh pada Play Store. Sebelum melakukan proses streaming, harus dipastikan terlebih dahulu bahwa server dan client telah berkoneksi, untuk melakukan koneksi dapat dilakukan dengan menyamakan IP dan nama streaming dari ArutCam dengan server. Setelah semua sudah sesuai maka bisa melakukan proses streaming dengan menekan tombol publish untuk memulai pengiriman video streaming ke server. Tampilan publish dapat dilihat pada gambar 6.

Gambar 6 Tampilan Publish

(14)

Gambar 7 Tampilan website live streaming

4.2 Pengujian Performansi

Pengukuran performansi merupakan salah satu upaya untuk mengetahui efisiensi dan efektifitas kerja server streaming. Untuk mengetahui performa server streaming yang dibangun, maka dilakukanlah pengukuran kinerja secara objektif dengan menggunakan QoS. Adapun parameter yang digunakan untuk pengukuran meliputi delay, jitter, throughput dan packet loss. Adapun pengambilan data sampelnya yaitu :

1. Waktu streaming dilakukan selama 120 detik dan 300 detik. 2. Perangkat lunak yang digunakan adalah wireshark.

3. Bitrate yang digunakan dalam pengujian adalah 128, 256, 512, 1024 dan 2048.

4. Pengujian video streaming menggunakan resolusi 320 X 240. 5. Pengukuran dilakukan pada sisi server.

4.2.1 Pengujian Delay

Delay adalah waktu tunda yang terjadi saat pengiriman paket dari satu titik ke titik lain sebagai tujuannya. Rumus untuk menghitung delay adalah :

Rata – rata delay = Total Delay / Total paket yang diterima

Tabel 1 kategori besar delay [11]

(15)

a. Pengujian delay pada bitrate 128 K

b. Pengujian delay pada bitrate 256 K selama 120 detik

Rata – rata delay selama 120 detik = Total delay / total paket yang

c. Pengujian delay pada bitrate 512 K selama 120 detik

d. Pengujian delay pada bitrate 1024 K selama 120 detik

(16)

Bitrate 128 Bitrate 256 Bitrate 512 Bitrate 1024

Bitrate 2048 120 Detik 23,14 20,7 26,59 22,33 24,78

300 Detik 23,03 19,18 20,7 15,11 18,19

Pada pengujian yang dilakukan terllihat bahwa nilai delay yang terjadi dalam proses pengiriman streaming gambar memperoleh nilai yang bagus. Pada streaming selama 120 detik, nilai bitrate terbaik diperoleh ketika menggunakan kualitas 256K namun pada uji dalam jangka waktu 5 menit justru nilai delay terbaik menggunakan kualitas 1024K.

4.2.2 Pengujian Throughput

Throughput merupakan bandwidth aktual saat itu juga dimana kita sedang melakukan koneksi. Throughput dapat dihitung dengan menggunakan rumus jumlah data yang dikirim dibagi dengan waktu pengiriman data.

Berdasarkan rumus diatas maka perhitungan throughput untuk masing – masing koneksi live streaming yang dilakukan adalah

a. Pengujian throughput pada bitrate 128

120 detik = Jumlah data / waktu pengiriman data = 2941443 Bytes / 123,634 s

= 23791,553 Bytes/sec = 0,190 Mbit/sec

b. Pengujian throughput pada bitrate 256

(17)

= 9764492 Bytes / 302,544 s = 32274,667 Bytes/sec = 0,258 Mbit/sec c. Pengujian throughput pada bitrate 512

d. Pengujian throughput pada bitrate 1024

e. Pengujian throughput pada bitrate 2048

Tabel 3 komparasi throughput

Bitrate 2048

120 Detik 0,19 0,221 0,16 0,2 0,185

300 Detik 0,186 0,258 0,259 0,366 0,325

Berdasarkan pada table 3 terlihat bahwa penggunaan bandwidth terbesar terletak pada pengujian selama 120 detik dengan bitrate 256 dan 300 detik menggunakan bitrate 1024. Jika dilihat kembali maka semakin tinggi throughput maka delay yang terjadi juga dapat diminimalisir.

4.2.3 Pengujian Jitter

(18)

Dimana total variasi delay = (delay 2 - delay 1) + (delay 3-delay 2) + ... + (delay n - delay ( n-1) ). Maka perhitungan jitter pada live streaming yang dilakukan adalah

a. Pengujian jitter pada bitrate 128

Selama 120 detik = Total variasi delay / (total paket - 1) = 123,633924 s / (5342 - 1)

= 123,633924 s / 5341 = 0,0231480853772702s = 23,15 ms

Selama 300 detik = Total variasi delay / (total paket - 1) = 312,524051 s / (13568 – 1)

= 312,524051 s / 13567 = 0,0230356048500037 s = 23,04 ms

b. Pengujian jitter pada bitrate 256

Selama 120 detik = Total variasi delay / (total paket - 1) =123,528329 s / (5968 - 1)

= 123,528329 s / 5967 = 0,0207019153678565 s = 20,70 ms

= 302,543542 s / 15771 = 0,0191835357301376 s = 19,18 ms

c. Pengujian jitter pada bitrate 512

Selama 120 detik = Total variasi delay / (total paket - 1) = 147,609873 s / (5552- 1)

= 147,609873 s / 5551 = 0,0265915822374347 s = 26,59 ms

= 302,200254 s / 15057 = 0,0200704160191273 s = 20,07 ms

d. Pengujian jitter pada bitrate 1024

(19)

= 0,0223373957209637 s = 22,34 ms

= 304,076985 s / 20128 = 0,015107163404213 s = 15,11 ms

e. Pengujian jitter pada bitrate 2048

= 121,501804 s / 4899 = 0,0248013480302102 s = 24,80 ms

= 302,375687 s / 16626 = 0,0181869172982076 s = 18,19 ms

Berdasarkan pada pengujian jitter yang telah dilakukan terlihat bahwa pada koneksi streaming yang dilakukan selama 120 detik pada bitrate 256 memiliki nilai terkecil dan pada pengujian selama 300 detik nilai terkecil diperoleh pada bitrate 1024 tabel perbandingan dapat dilihat pada Tabel 4. Perbandingan antara jitter dengan throughput, semakin tinggi throughput maka nilai jitter juga akan semakin berkurang.

Tabel 4 Komparasi jitter

Bitrate 2048

120 Detik 23,15 20,7 26,59 22,34 24,8

300 Detik 23,04 19,18 20,7 15,11 18,19

4.2.4 Pengujian packetloss

Packet loss adalah sejumlah paket yang gagal dikirim / hilang per detik dimana packet loss ini dapat disebabkan karena penurunan signal media, masalah jaringan maupun masalah hardware. Rumus untuk menghitung packet loss adalah

a. Pengujian packet loss pada bitrate 128

Selama 120 detik = ((paket dikirim – paket diterima) : paket dikirim) X 100%

(20)

= ((13568 – 13568) : 13568) X 100% = 0%

b. Pengujian packet loss pada bitrate 256

= ((5968 – 5968) : 5968) X 100% = 0%

= ((15772 – 15772) : 15772) X 100% = 0%

c. Pengujian packet loss pada bitrate 512

= ((5552 – 5552) : 5552) X 100% = 0%

= ((15058 – 15058) : 15058) X 100% = 0%

d. Pengujian packet loss pada bitrate 1024

= ((5563 – 5563) : 5563) X 100% = 0%

= ((20129 – 20129) : 20129) X 100% = 0%

e. Pengujian packet loss pada bitrate 2048

= ((4900 – 4900) : 4900) X 100% = 0%

= ((16627 – 16627) : 16627) X 100% = 0%

(21)

4.2.5 Pengujian QoS

Berikut ini merupakkan tabel hasil pengujian QoS yang telah dilakukan selama 120 detik dan 300 detik

Tabel 5 pengujian 120 detik

Bitrate (K) Delay (ms) Throughput (kbps) Jitter (ms) Packet loss

(%)

128 23,14 0,19 23,15 0

256 20,70 0,221 20,70 0

512 26,59 0,16 26,59 0

1024 22,33 0,2 22,34 0

2048 24,78 0,185 24,80 0

Tabel 6 pengujian 300 detik

Bitrate (K) Delay (ms) Throughput (kbps) Jitter (ms) Packet loss

(%)

128 23,03 0,186 23,04 0

256 19,18 0,258 19,18 0

512 20,07 0,259 20,70 0

1024 15,11 0,366 15,11 0

2048 18,19 0,325 18,19 0

Seperti terlihat pada tabel 5 pengujian selama 120 detik dan tabel 6 pengujian selama 300 detik, semakin tinggi nilai throughput yang diperoleh maka nilai delay dan jitter yang terjadi akan semakin mengecil.

5. Kesimpulan

Dari hasil penelitian yang telah dilakukan, maka dapat ditarik kesimpulan bahwa server streaming yang digunakan dapat bekerja dengan baik terlihat dari pengujian yang dilakukan. Penggunaan protokol TCP/IP yang digunakan sebagai penghubung antara smartphone dan server dan protokol RTMP yang digunakan sebagai penghubung server dan webpage dapat berjalan dengan baik. Penelitian ini merupakan penyempurnaan dari penelitian terdahulu yang menggunakan Wowza Media Engine, karena pembuatan server streaming menggunakan linux dapat dipakai secara gratis sedangkan menggunakan Wowza Media Engine harus melakukan pembayaran sebelum memakai.

6. Daftar pustaka

(22)

[2] Arfiandy Arsam. 2014. Pembangunan Aplikasi Video Streaming Berbasis Android di STV Bandung, Jurnal Ilmiah, Universitas Komputer

Indonesia, ISSN: 2089-9033

[3] OKUSI infotech.,2015.,“Tentang UBUNTU “.,http://okusi.co.id/tentang

-ubuntu.html.,Diakses 20 November 2015.

[4] Seeling, Patrick., 2011., Web Conferencing Traffic-An Analysis Using Dimdim As Example., International Journal of Computer Networks & Communications (IJCNC) Vol.2, No.6:2.

[5] Wikipedia., 2015., “Real Time Messaging Protocol “.,

http://en.wikipedia.org/wiki/Real_Time_Messaging_Protocol., Diakses

tanggal 20 November 2015.

[6] Wikipedia.,2015.,“Real Time Messaging Protocol