Layanan Streaming TV Over IP Multichannel Berbasis WEB di Jaringan Intranet Politeknik Caltex Riau

(1)

Layanan Streaming TV Over IP Multichannel Berbasis WEB di Jaringan

Intranet Politeknik Caltex Riau

Heri Setiawan1, Yusapril Eka Putra2 & Rahmat Suhatman3 1_{Politeknik Caltex Riau}

2_{Politeknik Caltex Riau, yusapril@pcr.ac.id} 2_{Apoliteknik Caltex Riau, rahmat@pcr.ac.id}

Abstrak

Perkembangan video streaming saat ini sudah banyak digunakan dan TV Over IP merupakan layanan TV streaming yang dilewatkan melalui jalur IP (Internet Protocol) dapat dinikmati lewat jaringan LAN. Pada proyek akhir ini merupakan salah satu cara untuk menambah layanan suatu jaringan lokal intranet di PCR yang berbasis digital dan sebagai media pendistribusian content TV Kampus, layanan TV analog dan video streaming. Sistem yang diimplementasikan dibangun oleh beberapa komponen yakni: dua PC sebagai streaming server dan satu buah PC sebagai web server yang di konfigurasikan untuk memberikan layanan TV Over IP Multichannel. Content layanan streaming berbasis web ini menggunakan TV tuner internal sebagai input devais yang mendapat masukan sinyal analog TV. Pada mesin streaming server dikonfigurasi sedemikian rupa untuk mentransmisikan paket video secara multicast melalui interface web server streaming sehingga dapat diakses oleh client via intranet.

Kata kunci: Streaming Server, TV Over IP Multichannel, Content. Abstract

The development of streaming video at this time is being used and TV Over IP TV streaming service is a miss through the IP (Internet Protocol) that can be enjoyed through the LAN network. This final project is a way to add a local network services in the PCR intranet-based digital media distribution and content as the Campus TV, in addition to analogue TV services and streaming video. System that implemented is built by some component included : two PC as streaming server and one unit PC as a web server that configured to give TV Over IP Multichannel. This web basic streaming service content use TV tuner internal as input device that getting input from TV analog signal. At streaming server machine its configured like that for transmission video packet with multicast through interface web server streaming so it can be access by via intranet client.

Keywords: Streaming Server, TV Over IP Multichannel, Content

1 Pendahuluan

1.1 Latar Belakang

Aplikasi multimedia merupakan aplikasi yang berkembang secara cepat dan dinamis dari waktu ke waktu seiring dengan perkembangan teknologi yang terjadi. Salah satu aplikasi multimedia yang berkembang sekarang ini adalah teknologi streaming multimedia. Perkembangan teknologi ini dimungkinkan dengan adanya perkembangan teknologi di bidang komputasi dan kompresi, perkembangan devais penyimpanan dengan lebar pita yang besar, dan perkembangan jaringan Internet dengan kecepatan yang tinggi.

Politeknik Caltex Riau sebagai lembaga pendidikan tinggi dapat mengadopsi layanan ini untuk pendistribusian content TV di jaringan intranet. Kebutuhan akan siaran televisi yang berisi acara edukasi maupun berita sangat diperlukan untuk menunjang pendidikan dan wawasan mahasiswa maupun dosen yang ada dilingkungan PCR.

Dengan adanya siaran dari metro TV, TV One dan TVRI yang kebanyakan menyajikan informasi & berita. Pihak kampus tidak perlu takut akan rating dan kinerja dari dosen dan mahasiswa setelah adanya layanan video streaming ini, hal ini dikarenakan jadwal penayangan channel TV diatur oleh administrator

(2)

PCR ataupun orang yang berhak. misalkan channel TV baru di buka jam 12.00 - 13.00, ini bertujuan agar tidak menganggu jam kuliah.

1.2 Perumusan Masalah

1. Membuat mesin web server dan 2 mesin streaming server.

2. Mengkonfigurasi Hardware maupun software yang digunakan agar dapat melakukan stream data kejaringan LAN

3. Merancang system streming server secara multicast menggunakan protokol UDP. 4. Menganalisis dan mengkaji paket-paket yang didistribusikan ke jaringan intranet.

1.3 Tujuan

1. Mengimplementasikan layanan TV Over IP Multichannel di jaringan intranet PCR berbasis web server.

2. Merancang web server agar client dapat mengakses layanan video streaming yang didistribusikan di jaringan LAN PCR.

3. Merancang sistem streaming server secara multicast menggunakan protokol UDP.

4. Menganalisa kinerja mesin broadcast streaming server yang dirancang berbasis web server, berdasarkan:

a. Parameter QOS, meliputi Delay, Jitter dan Througput.

b. Parameter kineja server, seperti penggunaan CPU (Central Processing Unit) dan memory Usage/RAM. c. Parameter penggunaan codec h.264 pada bit rate 256 kbps, 384 kbps dan 512 kbps pada uji pengukuran.

1.4 Manfaat PA

1. Menjalankan streaming video dan audio antara komputer Server dengan komputer client secara realtime di jaringan intranet PCR.

2. Memudahkan pendistribusikan channel TV pada jaringan intranet PCR.

1.5 Ruang Lingkup

1. Diimplementasikan dengan sistem operasi Microsoft Windows Server 2008 pada web server dan 1 PC menggunakan sistem operasi Windows Seven dan 1 PC menggunakan sistem operasi XP pada

streaming server.

2. Menggunakan protokol UDP Multicast pada sistem perancangannya.

3. Perangkat lunak yang digunakan adalah VLC (Video Lan Client) sebagai streaming server TV

Over IP.

4. Teknik kompresi yang digunakan adalah H.264 dengan bit rate 256 kbps, 384 kbps dan 512 kbps pada mesin streaming.

5. Hanya diimplementasikan pada jaringan LAN PCR.

6. Pada pengujian digunakan 1 buah PC sebagai web server, 2 buah PC sebagai mesin streaming

(3)

7. Menggunakan database untuk input username & password.

2 Dasar Teori

2.1 TV Kabel

Asal usul kata kabel berasal dari kata Community Antenna Television (CATV) atau Cable TV [1]. Teknologi cable TV ini bisa memindahkan sinyal-sinyal radio yang biasa di broadcast di udara menjadi berbentuk sinyal-sinyal yang dapat dilewatkan di dalam bungkusan cabel coaxial.

2.2 Jaringan Lokal

2.2.1 Local Area Network (LAN)

Local Area Network (LAN) merupakan jaringan milik pribadi di dalam sebuah gedung atau kampus

yang berukuran sampai beberapa kilometer. LAN seringkali digunakan untuk menghubungkan komputer-komputer pribadi dan workstation dalam kantor perusahaan atau pabrik-pabrik untuk memakai bersama

resource (misalnya printer, scanner) dan saling bertukar informasi.

2.2.2 TCP/IP

TCP/IP (Transfer Control protocol / Internet Protocol) merupakan sekelompok protokol yang mengatur komunikasi data komputer di internet[2]. Karena menggunakan bahasa yang sama, perbedaan jenis komputer dan sistem operasi tidak menjadi masalah. Sebuah arsitektur model komunikasi data (Open

System Interconnect atau OSI) yang berisi tujuh lapis (layer) yang menentukan fungsi protokol komunikasi

data. 7 lapis model protokol tersebut adalah [2] :

Gambar 2.1 : OSI layer

2.3 UDP (User Datagram Protocol)

UDP (User Datagram Protocol) adalah suatu protokol yang tidak memiliki mekanisme inbuild untuk mengirimkan kembali paket-paket yang telah hilang. UDP dapat dikatakan sebagai protokol yang tidak terikat aturan. UDP tidak menjaga sesi koneksi dan paket yang dikirimkan bersifat independen dari satu paket ke paket yang lain sehingga urutan paket yang datang bukanlah sebuah jaminan dari protokol ini.

Pertimbangan pemilihan antara UDP dan TCP adalah kecepatan [5]. Sebagai contoh komunikasi antara Yogyakarta dan Jakarta membutuhkan tiga paket dan masing-masing adalah 200ms maka dibutuhkan waktu 600ms. Pada UDP hanya terjadi sebuah pertukaran paket. Perbedaan lain antara TCP dan UDP adalah urutan paket. Pada video streaming paket yang hilang atau tidak urut tidak terlalu berpengaruh.

(4)

Gambar 2.4 : koneksi pada TCP dan UDP

2.4 Konsep Digital Video Broadcast

2.4.1 Konsep Streaming

Video streaming dapat diartikan sebagai suatu metode yang memanfaatkan streaming server untuk

mentransmisikan digital video melalui suatu jaringan data sehingga memungkinkan video playback dapat langsung dilakukan tanpa perlu menunggu sampai proses download selesai ataupun menyimpannya terlebih dahulu di computer client [6]. Sistem video streaming melibatkan proses encoding terhadap isi dari data video, dan kemudian mentransmisikan video stream melalui suatu jaringan, sehingga client tujuan dapat mengakses, melakukan decoding, dan memunculkan video tersebut secara real-time.

Saat file video atau audio di-stream maka akan terbentuk sebuah buffer di komputer client dan data video atau audio tersebut akan mulai di-download ke dalam buffer yang telah terbentuk pada mesin client.

Dalam waktu sepersekian detik, buffer telah terisi penuh dan secara otomatis file video atau audio akan dijalankan oleh sistem. Sistem akan membaca informasi dari buffer sambil tetap melakukan proses

download file sehingga proses streaming tetap berlangsung ke mesin client. 2 metode pengiriman data dalam

jaringan [4] :

a. Unicast, adalah proses pengiriman data dari satu titik ke satu titik yang lainnya, dan non-realtime sebagaimana layaknya layanan dasar berbasis IP.

Gambar 2.8 : Unicast

b. Multicast adalah sebuah teknik di mana sebuah data dikirimkan melalui jaringan ke sekumpulan komputer yang tergabung ke dalam sebuah grup tertentu.

(5)

Gambar 2.9 : Multicast

2.4.2 Codec

Codec (compression / decompression) dalam konteks streaming merupakan suatu metode atau

algoritma yang terdapat pada sebuah streaming player yang fungsinya adalah untuk melakukan

pengkompresan dan pendekompresan file media streaming [4].

Codec mengkompresi file media baik audio maupun video agar ukurannya dapat diperkecil, lalu file

tersebut di streaming dan di broadcast melalui internet / intranet. Setelah sampai dikomputer client, file tersebut didekompres keukuran asal sehingga dapat menikmati streaming lebih cepat.

2.5 Permasalahan dalam Jaringan

2.5.1 Delay

Delay adalah waktu tunda suatu paket yang diakibatkan oleh proses transmisi dari satu titik ke titik

lain yang menjadi tujuannya [1].

2.5.2 Jitter

Jitter merupakan variasi delay antar paket yang terjadi pada jaringan IP [1]. Besar nilai jitter sangat dipengaruhi besarnya tumbukan antar paket congestion yang ada pada jaringan IP. Semakin besar beban trafik pada jaringan akan menyebabkan semakin besar peluang terjadinya congestion dengan demikian jitter akan semakin besar.

2.5.3 Packet Loss

Packet Loss ini dapat menimbulkan kerusakan pada kualitas video hasil rekonstruksi.

Perhitungannya sebagai berikut:

(1)

Packet Loss = Paket hilang

Paket total

(6)

2.5.4 Throughput

Throughput adalah rata-rata tingkat keberhasilan pengiriman pesan melalui saluran komunikasi [1]. Dengan perhitungan sebagai berikut:

(2)

3 Perancangan dan Implementasi Sistem

3.1 Arsitektur Sistem

Jaringan Intranet PCR Streaming Server 192.168.1.20 Streaming Server 192.168.1.10 Switch Web Server Router 192.168.1.1 Tower Pemancar TV

Gambar 3.1 : Arsitektur sistem

3.2 Perancangan Sistem

3.2.1 Tahapan Perancangan Sistem

Gambar 3.2 : Tahap Perancangan Sistem

Throughput

=

Packet Receive x ukuran

(7)

3.2.1 Prototype Sistem

User Log In

Akses OK

Request Request Multicast Cek Username & Password

Client _{Web Server}

Database Streaming _Server

Request Multicast Channel

Request OK Video Multicast

Gambar 3.3 : prototipe sistem video multicast

3.2.2 Flow Chart

Start Tampilkan Web Server Input username dan password Input benar ? Tampilkan Layanan Live Streaming TV Y Pilih Channel ? Pilih Channel 1 Pilih Channel 2 Y T T Tampilkan Layanan Channel 1 Tampilkan Layanan Channel 2 Y Y end T Ketikkan http:// 192.168.1.1

(8)

3.3 Realisasi

3.3.1 System Web Server (Client-Server)

Pada proses ini akan terdapat tampilan awal website.

Gambar 3.6 : Halaman Awal

3.3.2 Potongan Program

<div id="vlccontent">created by Hery Setiawan</div> <p><b>klik tombol dibawah</b></p>

<option selected="">---Pilih Channel---</option>

<option value="udp://@224.1.1.2:1234">channel 1 </option> <option value="udp://@224.1.1.3:1234">channel 2</option> </select>

<input type="hidden" value="channel" size="100"/><button

(9)

3.3.3 Broadcasting Process

Pada layar user akan muncul video sesuai dengan channel yang dibroadcast oleh server.

Gambar 3.7 : Tampilain streaming pada sisi client

4 Analisa Sistem

4.1 Pengukuran Delay

Tabel 4.1 Hasil Pengukuran Network Delay Bit Rate (kbps) Jumlah Komputer Percobaan 1 2 3 4 5 256 5 20.44 25.33 22.80 21.11 20.94 10 23.77 23.25 22.34 25.00 20.44 20 23.03 23.90 21.32 23.10 20.47 384 5 18.44 15.95 17.83 17.97 18.11 10 20.42 15.64 18.87 16.68 16.03 20 18.20 17.89 15.90 15.73 18.08 512 5 14.84 14.73 14.13 14.90 12.67 10 14.62 12.64 13.08 15.23 14.35 20 12.45 14.77 16.46 16.47 14.58

4.2 Pengukuran Jitter

Tabel 4.2 Hasil Pengukuran Jitter Bit Rate (kbps) Jumlah Komputer Percobaan 1 2 3 4 5 256 5 0.416 0.412 0.431 0.413 0.434 10 2.222 2.173 2.269 2.393 2.701

(10)

20 1.178 1.572 0.941 1.959 0.974 384 5 2.293 1.923 1.813 1.854 2.268 10 0.817 0.622 0.838 0.790 0.739 20 0.760 0.692 0.933 0.809 1.057 512 5 0.626 0.510 0.759 0.710 0.590 10 0.533 0.615 0.522 0.836 0.523 20 0.87 0.711 0.857 0.916 0.702

4.3 Pengukuran Packet Loss & Throughput

Tabel 4.3 packet loss & throughput pada streaming server Bit Rate (kbps) Jumlah Komputer Transmit (Packet) Receive (Packet) Loss (Packet) Packet Loss (%) Troughtput (Mbit/s) 256 5 1570 1569 1 0.063 0.541 10 2252 2251 1 0.044 0.566 20 3241 3240 1 0.030 0.585 384 5 1889 1888 1 0.052 0.657 10 2105 2104 1 0.047 0.692 20 3071 3070 1 0.032 0.631 512 5 3751 3750 1 0.026 0.810 10 2577 2576 1 0.038 0.860 20 2880 2879 1 0.034 0.843

4.4 Pengukuran Kinerja Server (CPU Usage & RAM Usage)

Tabel 4.6 Pengukuran CPU usage & RAM usage

Jumlah Client (PC) Server 1 Server 2 CPU Usage (%) Memory Usage (%) CPU Usage (%) Memory Usage (%) 5 8 269 32 435 10 16 496 36 570 20 50 796 41 743

(11)

5 Kesimpulan dan Saran

5.1 Kesimpulan

a. Semakin kecil nilai bit rate maka delay yang terjadi akan semakin besar, dikarenakan proses

encoding video data dicompressed cukup kecil sehingga butuh waktu cukup lama sebelum data

video dikirim pada sisi client.

b. Nilai jitter dari hasil percobaan tidak terlalu besar dikarenakan percobaan dilakukan pada satu ruangan atau lab.

c. Nilai throughput dipengaruhi oleh nilai bit rate, semakin kecil bit rate maka semakin kecil juga nilai throughput.

d. Pengukuran CPU & RAM sangat ditentukan pada spesifikasi dari streaming server.

5.2 Saran

a. Dibutuhkan pengembangan yang lebih lanjut untuk mencapai suatu sistem dengan performa yang lebih baik, misalnya dalam hal database client, dan security.

b. Perlu diadakan pengukuran pencarian QOS yang lebih akurat misalkan menggunakan perhitungan aritmatika.

6 Daftar Pustaka

[1] Arifin,zainal. Rabu, 09 september 2009.”VLC Media Player, Multimedia Player Serba Guna”. Buletin Komputer, Jurnal Pembelajaran Komputer, www.buletin.com

[2] Azhary, Wan Luptan. 2006. “Rancang Bangun Intranet Video Live Streaming Untuk Proses Belajar Mengajar”. Proyek Akhir Juusan Teknologi Informasi Politeknik Elektronika Negeri Surabaya ITS November.

[3] Risman Adnan. 2009 “Windows Networking dengan UDP dan .NET”.

http://www.microsoft.com/indonesia/msdn/udp_dotnet.aspx.htm

[4] Saman, Jean Paul.2005.”VLC the Open Source Multimedia Streaming Solution”. M2X.

[5] Sutanto, Andrea. 3-4 Mei 2006. “Perancangan Deblocking Filter Untuk Aplikasi Kompresi Video Menggunakan Standar MPEG4/H.264” Prosiding Konferensi Nasional Teknologi Informasi & Komunikasi untuk Indonesia , Aula Barat & Timur Institut Teknologi Bandung.

(12)

[6] Swajati, Winastwan Gora dan Taufik, Moch. 17-18 November 2008. “Pengembangan Aplikasi Video Streaming Berbasis Web Untuk Peningkatan Aktifitas Pembelajaran”. Seminar Nasional Sains dan Teknologi-II Program Studi Teknik Informatika, Fakultas Teknologi Industri UNISSULA Semarang