Effect of Video Bit-rate and buffer to Progressive Download Performance in Wireless LAN Networks

(1)

PENGARUH VIDEO BIT-RATE DAN BUFFER TERHADAP KINERJA

PROGRESSIVE DOWNLOAD PADA WIRELESS LAN

ELI MULYATI

DEPARTEMEN ILMU KOMPUTER

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

(2)

2

PENGARUH VIDEO BIT-RATE DAN BUFFER TERHADAP KINERJA

PROGRESSIVE DOWNLOAD PADA WIRELESS LAN

ELI MULYATI

Skripsi

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Sarjana Komputer pada Depertemen Ilmu Komputer

DEPARTEMEN ILMU KOMPUTER

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

(3)

3 ABSTRACT

ELI MULYATI. Effect of Video Bit-rate and buffer to Progressive Download Performance in Wireless LAN Networks. Supervised by SRI WAHJUNI.

Progressive download or HTTP-streaming is a method of sending a file (audio or video) via web server. Progressive download combines the advantages of streaming mode and download mode in terms of time and bandwidth. Progressive download inherets the benefits of download in term of bit-rate utilization and the benefits of streaming in terms of time utilization. It allows the download at much lower bit-rate than the streaming mode and much shorter waiting time than the download mode. Another advantage of progressive download does not require a special streaming server.

This research is using video bitrate and buffer as test parameters. Sizes of the video bit-rate are 256 kbps, 512 kbps, 768 kbps and 1024 kbps and the buffer sizes are 1 second, 2 seconds, 3 seconds, 4 seconds, and 5 seconds. Buffer size is set on the media player used by the client.

The experiment result shows that the network environment that is needed to support optimum progressive download which has video resolution 640 x 480 pixel are 256 kbps of bitrate and 3 seconds of buffer.

(4)

4 Judul : Pengaruh Video Bit-rate dan Buffer terhadap Kinerja Progressive Download pada

Wireless LAN Nama : Eli Mulyati NRP : G64060778

Menyetujui, Pembimbing

Ir. Sri Wahjuni, MT. 19680501 200501 2 001

Mengetahui,

Ketua Departemen Ilmu Komputer

Dr. Ir. Sri Nurdiati, MSc. NIP. 19601126 198601 2 001

(5)

5 PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya sehingga tugas akhir ini dapat diselesaikan. Judul penelitian ini adalah Pengaruh Video Bit-rate dan Buffer terhadap Kinerja Progressive Download pada Jaringan WLAN. Tugas akhir ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Komputer di Departemen Ilmu Komputer FMIPA IPB.

Penghargaan serta rasa terima kasih penulis sampaikan kepada Ibu Ir. Sri Wahjuni, MT. selaku dosen pembimbing yang telah bersedia meluangkan waktu serta memberikan saran dan bimbingannya selama penelitian dan penulisan tugas akhir ini. Penghargaan dan rasa terima kasih juga penulis sampaikan kepada Bapak Hendra Rahmawan, S.Kom., MT. dan Bapak Firman Ardiansyah, S.Kom, MT. yang telah berkenan sebagai moderator dan penguji dalam pelaksanaan seminar dan sidang. Dan terima kasih kepada Ibu Dr. Ir. Sri Nurdiati, MSc. selaku Ketua Departemen Ilmu Komputer IPB.

Penulis menyadari bahwa bantuan dari berbagai pihak sangat berarti bagi penulis sehingga skripsi ini dapat diselesaikan pada waktunya. Untuk itu penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Keluarga besar tercinta yang selalu memberikan motivasi, do’a, moral, kasih sayang, dan menjadi penyemangat.

2. Teman-teman satu kost Wisma Agung 2 yang selalu memberikan semangat untuk menyelesaikan penelitian ini.

3. Teman-teman ilkomerz khususnya ilkom 43 atas kebersamaannya selama 3 tahun dan memberikan motivasi untuk menjadi lebih baik.

4. Teman-teman satu bimbingan (Eta, Mutia, Wendhy, Adit, Rangga, dan Akbar) atas dukungan dan kebersamaannya selama bimbingan.

5. Irfan Karunia Osa, Nurafifah, Lies Umi Kulsum, Eka Yuliani S, dan Any Septiani yang selalu menjadi pengingat, penyemangat, dan memberikan doa.

6. Seluruh staf pengajar yang telah membimbing, mendidik, dan memberikan ilmu selama penulis menuntut ilmu di Departemen Ilmu Komputer.

7. Staf karyawan yang telah membantu dalam hal yang terkait administrasi. 8. Semua pihak yang membantu dalam penyelesaian tugas akhir ini.

Penulis menyadari bahwa penulisan tugas akhir ini masih jauh dari sempurna. Namun penulis berharap semoga tulisan ini bermanfaat bagi pembacanya, amin.

Bogor, November 2010

(6)

6 RIWAYAT HIDUP

Eli Mulyati dilahirkan di kota Subang, Jawa Barat, pada tanggal 15 Juni 1987 yang merupakan anak kedelapan dari sepuluh bersaudara dari pasangan Asiah dan Rudia. Pada tahun 2006 penulis lulus dari Sekolah Menengah Atas (SMA) Negeri 20 Bandung dan diterima sebagai mahasiswa Institut Pertanian Bogor pada Tingkat Persiapan Bersama (TPB) melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI) pada tahun yang sama. Satu tahun kemudian, penulis diterima di Departemen Ilmu Komputer Institut Pertanian Bogor.

(7)

v DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR TABEL ... vi

DAFTAR GAMBAR ... vi

DAFTAR LAMPIRAN ... vi

PENDAHULUAN ... 1

Latar Belakang ... 1

Tujuan ... 1

Ruang Lingkup ... 1

Manfaat Penelitian ... 1

TINJAUAN PUSTAKA ... 1

Progressive download ... 1

Transmisi Unicast ... 2

Video Bit-rate ... 2

Frame rate ... 2

Buffer ... 2

Protokol Progressive Download ... 2

MPEG-4 ... 3

H.264 ... 3

Quality of Service (QoS) ... 3

Data Pencilan ... 3

METODE PENELITIAN ... 4

Analisis ... 4

Perencanaan ... 4

Perencanaan Sistem ... 4

Perencanaan Pengujian ... 4

Implementasi dan Pengujian ... 5

Praproses ... 5

Pembangunan Sistem ... 5

Pengambilan Data ... 5

Analisis Data ... 6

HASIL DAN PEMBAHASAN ... 6

Analisis Hasil ... 6

Data Pencilan ... 6

Rataan delay packet ... 7

Rataan throughput ... 8

Presentase throughput terhadap kebutuhan bandwidth ... 9

KESIMPULAN DAN SARAN ... 10

Kesimpulan ... 10

Saran ... 11

DAFTAR PUSTAKA ... 11

(8)

vi DAFTAR TABEL

Halaman

1 Ukuran file dan video bit-rate ... 5

2 Rataan Delay Packet selama 10 hari (dalam detik) ... 7

3 Rataan Delay Packet tanpa pencilan selama 10 hari (dalam detik) ... 7

4 Rataan Throughput selama 10 hari (dalam Mbps) ... 8

5 Rataan Throughput tanpa pencilan selama 10 hari (dalam Mbps) ... 8

6 Presentase Throughput terhadap kebutuhan bandwidth (dalam %) ... 9

7 Presentase Throughput terhadap kebutuhan bandwidth (dalam %) ... 9

DAFTAR GAMBAR Halaman 1 Progressive download (Chapman & Chapman 2003). ... 1

2 Struktur video H.264 (Lu 1996). ... 3

3 Tahapan metode penelitian. ... 4

4 Arsitektur progressive download. ... 4

5 Skenario pengambilan data. ... 5

6 Grafik rataan delay packet. ... 7

7 Grafik rataan delay packet tanpa pencilan. ... 8

8 Grafik rataan throughput. ... 8

9 Grafik rata-rata throughput tanpa pencilan. ... 9

10 Grafik presentase throughput terhadap kebutuhan bandwidth. ... 9

11 Grafik presentase throughput terhadap kebutuhan bandwidth tanpa pencilan. ... 10

DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1 Rata-rata delay packet per hari... 12

2 Rata-rata throughput per hari ... 14

3 Rata-rata throughput tanpa pencilan ... 16

(9)

1 PENDAHULUAN

Latar Belakang

Tampilan aplikasi multimedia yang dihasilkan dari jaringan koneksi kabel (wired) lebih baik dibandingkan dengan jaringan koneksi wireless. Hal ini disebabkan keterbatasan fungsi wireless sehingga pengiriman menjadi kurang berkualitas, terutama dalam kecepatan pengiriman data yang rendah. Kecepatan transmisi jaringan kabel (wired) dapat mencapai nilai 100Mbps sampai 10 Gbps sedangkan jaringan wireless mencapai 11Mbps untuk standar IEEE 802.11b, 54Mbps untuk standar IEEE 802.11g, dan 300Mbps untuk standar IEEE 802.11n. Keterbatasan lainnya yaitu jaringan wireless terbatas oleh jarak dan interferensi sinyal karena pengiriman data melalui gelombang radio.

Berdasarkan penelitian Prasetiya (2008) tentang Pengaruh Video Bit-Rate dan Background Traffic Terhadap Kinerja Video Streaming pada Jaringan Wireless LAN, kualitas video bit-rate akan memengaruhi kualitas layanan streaming. Berbeda dengan penelitian sebelumnya, penelitian yang dilakukan ini menggunakan teknologi progressive download. Penggunaan teknologi ini disarankan oleh Prasetiya (2008) dan progressive download mempunyai beberapa kelebihan. Salah satu kelebihannya yaitu progressive download tidak memerlukan server khusus streaming. Teknologi progressive download mirip dengan streaming mode. Perbedaannya progressive download sekaligus melakukan download ketika media dimainkan oleh klien(Kozamernik 2002).

Berdasarkan penelitian Yetgin & Seckin (2008) tentang Progressive Download for 3G Wireless Multicasting, progressive download menggabungkan keuntungan dari streaming mode dan download mode dalam hal waktu dan bandwidth.

Tujuan

Tujuan utama dari penelitian ini adalah untuk mengevaluasi kinerja progressive download dengan batasan video bit-rate dan buffer dalam suatu jaringan wireless LAN. Ruang Lingkup

Ruang lingkup dari penelitian ini adalah : 1. Implementasi progressive download

menggunakan Apache server.

2. Sistem operasi yang digunakan untuk server adalah Linux Mint 8 (Helena).

3. Dilakukan pada jaringan WLAN IPB dengan dukungan standar IEEE 802.11g.

4. Media player yang digunakan yaitu VLC media player version 1.0.2

5. Transmisi dilakukan secara unicastdari server ke klien.

6. Parameter yang diujikan adalah video bit-rate dan buffer.

7. Parameter analisis kinerja yang digunakan adalah throughput dan delay packet.

Manfaat Penelitian

Penelitian ini diharapkan dapat memberikan gambaran tentang lingkungan jaringan yang dibutuhkan untuk mendukung progressive download pada jaringan wireless agar bekerja optimal.

TINJAUAN PUSTAKA Progressive download

Progressive download atau HTTP-Streaming merupakan metode pengiriman file (audio atau video) melalui web server. Progressive download menggabungkan kelebihan dari streaming mode dan download mode dalam hal waktu dan bandwidth. Dengan progressive download konten file yang diunduh dapat ditampilkan lebih cepat beberapa saat setelah initial startup delay atau waiting time dan ukuran buffer terpenuhi (Yetgin & Seckin 2008).

Gambar 1 Progressive download(Chapman & Chapman 2003).

Pada Gambar 1 video mulai tayang (start playing) sesaat setelah ukuran buffer terpenuhi dan video akan berhenti setelah proses download selesai.

Download _Play

Time Start

1

% remaining

(10)

2 Transmisi Unicast

Unicast adalah pengiriman paket informasi kepada satu komputer pada jaringan komputer. Datagram dikirim ke alamat yang disalurkan melalui jalur terpendek ke komputer (Comer 2000).

Video Bit-rate

Video bit-rate merupakan ukuran kapasitas data video ketika dimainkan dalam satuan detik (Passas & Salkintzis 2005). Kualitas video diatur dalam proses encoding videonya. Semakin tinggi bit-rate maka akan semakin banyak informasi data videonya.

Frame rate

Frame rate adalah ukuran frame dan jumlah level kuantisasi untuk setiap sampel yang menentukan kualitas video dan terkait kecepatan bitstream (Passas & Salkintzis 2005). Resolusi

Resolusi dari sebuah gambar atau layar adalah ukuran dari jumlah resolusi horizontal dan resolusi vertikal (Lu 1996). Resolusi horizontal diukur dari jumlah garis vertikal hitam dan putih yang terdapat di sepanjang layar. Resolusi vertikal diukur dari jumlah garis scan horizontal pada layar.

Buffer

Ukuran buffer dapat ditentukan sebelum memulai pemutaran. Ukuran buffer juga dapat diatur ulang ke nilai yang lebih tinggi selama pemutaran. Menurut Garapati (2010) terdapat tiga strategi buffering yang berbeda untuk memberikan playback yang halus ke klien, yaitu:

1. Standard Video Buffering

Dalam skenario ini pemutaran video dimulai sangat cepat, tapi strategi ini tidak bisa mengatasi efek buffer under-run karena fluktuasi bandwidth. Masalah ini telah diatasi dengan konsep strategi dual-threshold buffering. 2. Dual-threshold Buffering

Tujuan utama dari teknik ini adalah untuk menggabungkan kelebihan dari quick initial playback dan menstabilkan efek buffer underflow. Dual-threshold buffering bekerja dengan menyiapkan dua batas buffering awal yang berbeda. Dengan konsepsi dua panjang buffer yang berbeda, strategi ini sangat bermanfaat untuk pemutaran video yang

cepat bersama-sama dengan fluktuasi bandwidth efisien.

3. Buffering of H.264 encoded video

H.264 menggunakan berbagai metode dan strategi pengkodean. H.264 video encoded, video dapat memiliki beberapa referensi frame sebelum dan sesudahnya. Jadi, mungkin diperlukan untuk memuat beberapa frame sebelum memulai pemutaran. Ini berarti bahwa video yang dikodekan dengan H.264 biasanya membutuhkan buffer yang lebih dalam.

Protokol Progressive Download

Protokol aplikasi (Hyper Text Transport Protocol)

Progressive download menggunakan Hyper Text Transport Protocol (HTTP) protokol standar web yang digunakan oleh semua web server (seperti Microsoft® Internet Information Server) dan web browser untuk berkomunikasi antara server dan klien. HTTP merupakan protokol yang menangani retrieving dan transporting code dan data sehingga halaman web muncul pada web browser pengguna (Burns 2003).

Streaming melalui HTTP/TCP memiliki beberapa keuntungan. Pertama, ketika web server digunakan untuk melayani media konten, service provider tidak perlu menginvestasikan media server khusus yang mahal. Kedua, penyebaran dipermudah seperti sebuah trafik yang diperlakukan di dalam jalur yang sama seperti web trafik biasa, jadi memungkinkan secara transparan melewati firewalls and gateways. Ketiga, dukungan yang besar untuk meningkatkan kesesuaian HTTP dengan aplikasi klien (Lee 2005).

Protokol Transport (Transmission Control Protocol/TCP)

Transmission control protocol (TCP) dirancang secara khusus untuk menyediakan end-to-end byte stream yang dapat diandalkan dalam melewati jaringan yang tidak dapat diandalkan (Tanenbaum 2003).

(11)

3 Kompresi Data

Teknologi yang digunakan untuk mengompresi data yaitu:

MPEG-4

Moving Picture Experts Group-4(MPEG-4) atau dikenal juga sebagai ISO/IEC 14496 merupakan standar teknik kompresi MPEG system yang pertama kali mendukung streaming (Austerberry 2005). MPEG-4 memungkinkan pendistribusian isi dan servis untuk bandwidth yang rendah ke kualitas high definition broadcast, broadband, dan wireless.

MPEG-4 mengadopsi teknik scene audio dan video dalam suatu multiple Audio Visual Object(AVO) yaitu proses dekomposisi data media ke dalam objek-objek media yang terpisah antara audio dan video (Passas & Salkintzis 2005). MPEG-4 juga membuat penyimpanan yang terpisah antara data media dan metadata.

H.264

Teknologi H.264 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 kualitas yang baik untuk kualitas yang setara dengan MPEG-2. H.264 menjadi tren kompresi video untuk broadcast, DVD, video conference, video-on-demand, dan streaming multimedia messaging. Teknologi H.264 juga mendukung fitur High Definition (HD) yaitu fitur video berkualitas tinggi.

Stuktur video H.264 terdiri dari beberapa bagian, yaitu:

1. GOP (Group of Pictures): sebuah GOP sedikitnya memiliki satu 1 I-picture. 2. Pictures: berisi semua informasi kode

untuk satu gambar dan merepresentasikan nilai luminance dan chrominance.

3. Slice: gambar dibagi menjadi beberapa slice. Setiap slice terdiri dari beberapa macroblock dalam urutan raster scan. 4. Macroblock: basic coding unit pada

algoritma MPEG 16×16 pixel segmen dalam sebuah frame, macroblock terdiri dari 4 luminance, 1 Cr dan 1 Cb.

5. Block: coding unit terkecil pada algoritma MPEG 8×8 pixel dan sebagai input ke DCT.

Gambar 2 Struktur video H.264 (Lu 1996). Quality of Service (QoS)

Spesifikasi kuantitatif dan kualitatif dari sebuah kebutuhan aplikasi, dimana sebuah sistem multimedia harus memenuhi untuk mencapai kebutuhan kualitas aplikasi (Lu 1996).

Parameter QoS jaringan:

1. Bandwidth. Merupakan bagian dari kapasitas yang tersedia dari sebuah jalur jaringan end-to-end yang diakses oleh aplikasi atau aliran data. 2. Delay. Delay jaringan sesuai dengan waktu

yang dibutuhkan untuk aplikasi data unit yang akan dibawa oleh jaringan ke tujuan. 3. Delay variation atau jitter. Pada level

tertentu jitter dapat ditahan melalui penggunaan buffering, variasi delay end-to-end yang berlebihan berarti bahwa paket-paket data aplikasi sampai pada penerima sudah terlambat untuk digunakan.

4. Packet Loss. Packet loss biasanya terjadi karena kemacetan yang berlebihan dalam suatu jaringan. Packet loss didefinisikan sebagai suatu paket data yang hilang dari keseluruhan paket data yang dikirim selama proses pengiriman dari klien menuju server dan kembali lagi ke klien selama selang waktu tersebut.

Data Pencilan

(12)

4 perhitungan pencilan menurut (Walpole 1994)

sebagai berikut:

• Mengurutkan nilai dari terkecil sampai terbesar.

• Menghitung nilai kuartil bawah (Q1) :

�1=

1

4 ��……(�)

� ∶ ��

• Menghitung nilai kuartil atas (Q3):

�3=

3

4 ��……(��)

• Menghitung jarak antar kelas (JAK): ��=�3− �1……(��) • Menghitung nilai border:

��=�� 1.5……(��) • Menghitung batas pencilan atas dan

bawah:

��=�₃+��_……(�)

��ℎ=�1− ��……(��)

Data dikategorikan pencilan jika nilai suatu lebih kecil atau sama dengan nilai batas pencilan bawah (≤ ��ℎ) dan data dengan nilai lebih besar atau sama dengan nilai batas pencilan atas (≥ ��).

METODE PENELITIAN

Metode penelitian yang digunakan terdiri atas tiga tahap yaitu analisis, perencanaan, dan implementasi dan pengujian.

Analisis

Pada tahap ini dilakukan identifikasi kebutuhan yang diperlukan agar kinerja progressive download dengan parameter bit-rate dan buffer dapat berjalan dengan baik. Kebutuhan yang diperlukan yaitu data video dan web server. Data video yang digunakan merupakan video hasil tracking satelit LAPAN TUBSAT. Web server pada jaringan IPB terletak di Departemen Ilmu Komputer dan posisi klien untuk mengambil data terletak di Perpustakaan IPB (LSI). Untuk letak web server dapat dilihat pada Lampiran 4. Web server digunakan sebagai server untuk menyimpan data video yang akan diakses menggunakan mekanisme progressive download.

Gambar 3 Tahapan metode penelitian. Perencanaan

Tahap perencanaan terdiri atas perencanaan sistem dan perencanaan pengujian.

Perencanaan Sistem

Perencanaan sistem yang dibangun untuk melakukan progressive download terlihat pada Gambar 3. Sniffer diletakkan pada sisi klien yang digunakan untuk menangkap paket-paket yang diterima klien dari server.

Gambar 4 Arsitektur Progressive download. Perencanaan Pengujian

Data yang digunakan berupa video dengan ukuran bit-rate masing-masing 256 Kbps, 512 Kbps, 768 Kbps, dan 1024 Kbps. Setiap pengambilan data dengan masing-masing bit-rate akan diujikan pada ukuran buffer yang diatur pada media player klien. Ukuran buffer yang digunakan yaitu 1 detik, 2 detik, 3 detik, 4 detik, dan 5 detik. Penentuan ukuran buffer sampai sebesar 5 detik yaitu untuk memenuhi kriteria delay end-to-end optimal sesuai dengan ketentuan QoS. Pengambilan data dilakukan 10 hari, setiap hari dilakukan dua kali pengulangan dari pukul 10.00-14.00 WIB. Waktu pengambilan pada jam sibuk menurut Qodarsih

1. Perencanaan Sistem 2. Perencanaan Pengujian

1. Praproses 2. Pembangunan Sistem

3. Pengambilan Data 4. Analisis Data Analisis

Perencanaan

(13)

5 (2007) yaitu pada pukul 13.00-14.00 WIB tetapi

untuk penelitian ini pengambilan data dilakukan pada pukul 10.00-14.00 WIB. Hal ini disebabkan banyaknya parameter uji yang digunakan. Parameter yang digunakan yaitu delay packet dan throughput. Skenario pengambilan data lebih jelas dapat dilihat pada Gambar 5.

Gambar 5 Skenario pengambilan data. Implementasi dan Pengujian

Implementasi progressive download menggunakan Apache server. Sebelum mengevaluasi kinerja progressive download, pada tahap implementasi dilakukan beberapa tahapan yaitu praproses, pembangunan sistem, pengambilan data, dan analisis data.

Pengambilan data dilakukan di dalam ruangan Perpustakaan IPB. Proses capture menggunakan software opensource Wireshark 1.07. Hasil capture data yang diperoleh Wireshark akan digunakan untuk mengukur beberapa parameter QoS internet aplikasi.

Praproses

Pada tahap praproses dilakukan proses encoding yang akan digunakan dengan parameter tertentu. Encoding menggunakan software opensource Any Video Converter versi 3.05. Parameter-parameter encoding yang digunakan berdasarkan parameter yang digunakan Prasetiya (2008).

Untuk encoding audio digunakan parameter-paranmeter sebagai berikut:

• Audio format : AAC-LC

• Audio rate : 96Kbps

• Audio sample rate : 44.1 KHz

Untuk encoding video digunakan parameter-parameter sebagai berikut:

• Video format : MPEG-4 H.264

• Frame rate : 24 fps

• Resolusi : 640 x 480 pixel

Pembangunan Sistem

Web server berperan sebagai server dan berfungsi menyimpan data. Web server berada di LAB NCC dan hanya dapat diakses di dalam lingkungan IPB. URL yang dapat diakses ketika

pengambilan data yaitu

Tabel 1 Ukuran file dan video bit-rate.

Pengambilan Data

Pengambilan data dilakukan sesuai skenario pengujian. Beberapa tahapan yang dilakukan pada pengambilan data, sebagai berikut:

1. Mempersiapkan komputer server dalam keadaan web server menyala.

2. Komputer klien terdapat media player, web browser, dan sniffer. Media player yang digunakan pada penelitian ini yaitu VLC media player version 1.0.2 Goldeneye dan sniffer yang digunakan yaitu Wireshark versi 1.07.

3. Klien yang telah terkoneksi dengan jaringan wireless IPB dapat membuka URL

pada web browser maka akan muncul halaman yang berisi daftar file video dengan berbagai bit-rate.

4. Klien membuka player dan memilih video yang akan diunduh pada

buffer dapat diatur

pada media player yang digunakan klien. Ukuran buffer dalam satuan milliseconds (ms).

5. Sebelum menekan tombol Play, sniffer sudah dalam keadaan menyala.

(14)

6 Analisis Data

Setelah melakukan pengambilan data melalui proses progressive download, selanjutnya dilakukan analisis data dengan parameter yang diukur yaitu delay packet dan throughput. Dalam proses analisis data digunakan software Microsoft excel 2007 untuk membantu pengolahan data yang diperoleh dari hasil capture oleh Wireshark.

Data tersebut digunakan untuk menghitung delay packet dan throughput. Untuk nilai throughput dapat dilihat langsung pada wireshark yaitu pada menu Statistics → Summary sedangkan untuk nilai delay packet diperoleh dengan menghitung manual. Data hasil capture terlebih dahulu dikonversi menjadi bentuk file *.csv. File *.csv ini yang kemudian digunakan untuk menghitung delay packet dengan cara merata-ratakan waktu pada saat paket diterima klien.

HASIL DAN PEMBAHASAN Analisis Hasil

Analisis terhadap data dilakukan dengan membandingkan nilai delay packet dan throughput pada buffer dan bit-rate yang berbeda.

Data Pencilan

Data hasil analisis terdapat beberapa pencilan pada data throughput. Data pencilan tersebut memengaruhi nilai rataan dan nilai delay packet. Oleh karena itu dilakukan analisis terpisah antara data dengan pencilan dan data tanpa pencilan. Berikut salah satu langkah perhitungan pencilan yang dilakukan pada data hari kedua:

• Mengurutkan nilai dari terkecil sampai terbesar.

• Menghitung nilai kuartil bawah (Q1) berdasarkan persamaan (i) :

��= 1₄ × 20 = 5

��1= 0,025375

• Menghitung nilai kuartil atas (Q3) berdasarkan persamaan (ii):

�3=

3 4 × 20

��3= 0,035

• Menghitung jarak antar kelas (JAK) berdasarkan (iii):

��= 0,035− 0,025375 = 0,009625

• Menghitung nilai border berdasarkan persamaan (iv):

��= 0,009625 × 1.5 = 0,014438

• Menghitung batas pencilan atas dan bawah:

��= 0,035 + 0,014438 = 0,0494375

��ℎ= 0,025375− 0,014438 = 0.010938

(15)

7 lebih besar atau sama dengan 0.0494375. Pada

data hari kedua nilai pencilan ditandai dengan warna merah.

Rataan Delay Packet

Delay adalah parameter kinerja yang menunjukkan waktu yang dibutuhkan untuk mengirimkan paket data dari server ke klien.

Setelah dilakukan pengolahan data diperoleh nilai rataan delay packet dengan bit-rate dan buffer yang berbeda. Hasil perhitungan rataan delay packet pada Tabel 2 dan Gambar 6. Untuk rataan delay packet per hari dapat dilihat pada Lampiran 1.

Gambar 6 Grafik rataan delay packet. Delay packet dipengaruhi oleh besarnya throughput artinya ketika delay packet minimum maka throughput yang dihasilkan maksimum. Buffer video berarti video akan ditayangkan sesaat setelah buffer tersebut terpenuhi. Pada buffer tiga detik nilai delay packet lebih kecil dari nilai delay packet pada ukuran buffer lainnya. Hal ini disebabkan rata-rata throughput yang diterima klien pada saat ukuran buffer 3 detik lebih besar daripada throughput yang diterima klien ketika buffer sebesar 1, 2, 4, dan 5 detik.

Dari hasil pengambilan selama 10 hari terdapat beberapa pencilan pada data throughput. Nilai pencilan throughput berpengaruh terhadap nilai delay packet. Oleh karena itu, nilai delay packet yang bersesuaian dengan nilai throughput pada bit-rate dan buffer tertentu juga dihilangkan. Untuk besarnya nilai

rataan delay packet tanpa pencilan dapat dilihat pada Tabel 3 dan Gambar 7.

Berdasarkan Tabel 3 nilai pencilan terdapat pada video dengan bit-rate dan buffer sebagai

Dari Tabel 3 dan Gambar 7 terlihat beberapa kondisi optimum untuk melakukan progressive download pada masing-masing bit-rate, yaitu:

1. Video dengan bit-rate 256 kbps akan menghasilkan delay packet minimum dan throughput optimum pada ukuran buffer 3 detik.

2. Video dengan bit-rate 512 kbps akan menghasilkan delay packet minimum pada ukuran buffer 4 detik dan throughput optimum pada ukuran buffer 5 detik.

(16)

8 Tabel 2 Rataan delay packet selama 10 hari (dalam detik)

Bi

256 0.103275 0.112482 0.06319 0.094875 0.073417

512 0.069049 0.087387 0.068217 0.066084 0.076114

768 0.088001 0.134193 0.082416 0.068261 0.097458

1024 0.099963 0.118148 0.065021 0.069905 0.075487

Tabel 3 Rataan delay packet tanpa pencilan selama 10 hari (dalam detik)

Bi

256 0.103275 0.112482 0.06319 0.089282 0.073417

512 0.069049 0.087387 0.069763 0.066084 0.078889

768 0.088001 0.140904 0.082416 0.068428 0.097458

1024 0.099963 0.122775 0.065021 0.069905 0.076504

Gambar 7 Grafik rataan delay packet tanpa pencilan.

Rataan Throughput

Throughput adalah efektif bandwidth yang diperoleh aplikasi dari suatu jaringan yang terukur pada suatu ukuran waktu tertentu. Kinerja throughput tergantung pada kondisi suatu jaringan. Semakin sibuk suatu jaringan maka semakin sedikit suatu aplikasi memperoleh throughput.

Nilai throughput diperoleh dari hasil data hasil capture oleh wireshark. Untuk rataan throughput per hari dapat dilihat pada Lampiran 2. Hasil rataan throughput selama 10 hari

pengambilan dapat dilihat pada Tabel 4 dan Gambar 8.

Pada beberapa data terdapat pencilan. Hal tersebut memengaruhi nilai rataan throughput dan nilai rataan delay packet. Pada Gambar 8 terlihat pencilan throughput yaitu pada video dengan ukuran buffer 4 detik dan bit-rate 256 kbps. Besarnya nilai throughput tanpa pencilan dapat dilihat pada Tabel 5 dan Gambar 9.

Gambar 8 Grafik rataan throughput.

0

Delay Packet tanpa pencilan

(17)

9 Tabel 4 Rataan throughput selama 10 hari (dalam Mbps)

Bi

Tabel 5 Rataan throughput tanpa pencilan selama 10 hari (dalam Mbps)

Bi

1024 0.28695 0.238889 0.28455 0.30635 0.392278

Gambar 9 Grafik rata-rata throughput tanpa pencilan.

Presentase throughput terhadap kebutuhan

bandwidth

Presentase throughput terhadap kebutuhan bandwidth menunjukkan besarnya tingkat pemenuhan throughput yang diterima terhadap bandwidth yang dibutuhkan. Nilai presentase ini diperoleh dengan rumus sebagai berikut:

% = �ℎ��ℎ��

��

Hasil perhitungan presentase throughput terhadap kebutuhan bandwidth dapat dilihat pada Tabel 6 dan Gambar 10.

Gambar 10 Grafik presentase throughput terhadap kebutuhan bandwidth.

0

Presentase throughputterhadap

kebutuhan bandwidth

256

512

768

(18)

10 Tabel 6 Presentase throughput terhadap kebutuhan bandwidth (dalam %)

Bi

Tabel 7 Presentase throughput terhadap kebutuhan bandwidth tanpa pencilan (dalam %)

Bi

Pada Tabel 6 dan Gambar 10 terlihat untuk masing-masing buffer dan ukuran bit-rate yang semakin besar maka tingkat pemenuhan kebutuhan bandwidth yang diterima semakin kecil sedangkan untuk masing-masing bit-rate terlihat tingkat pemenuhan sampai dengan buffer 3 detik berbentuk kurva terbuka dan untuk buffer 4 sampai 5 detik tidak membentuk pola. Pada bit-rate 256 kbps besarnya nilai presentase lebih dari 100 % artinya untuk besar throughput yang diterima maka aplikasi dapat menerima 256 kbit tiap detiknya bahkan lebih.

Pada buffer 4 detik terdapat nilai pencilan yaitu pada bit-rate 256 kbps sehingga menghasilkan nilai presentase yang sangat besar mencapai 330.488 %. Sama halnya dengan delay packet, presentase throughput terhadap kebutuhan bandwidth juga dilakukan analisis terpisah antara data dengan dan tanpa data pencilan. Untuk nilai presentase tanpa data pencilan dapat dilihat pada Tabel 7 dan Gambar 11.

Hasil analisis presentase throughput terhadap kebutuhan bandwidth tanpa pencilan yang terlihat pada Tabel 7 dan Gambar 11 memiliki pola yang sama dengan presentase throughput terhadap kebutuhan bandwidth artinya data pencilan tidak berpengaruh secara signifikan terhadap nilai presentase.

Gambar 11 Grafik presentase throughput terhadap kebutuhan bandwidth tanpa pencilan.

KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan

Hasil penelitian progressive download pada jaringan wireless LAN menunjukkan bahwa:

0

Presentase throughputterhadap

kebutuhan bandwidth

256

512

768

(19)

11 1. penambahan ukuran buffer tidak secara

otomatis dapat memperbaiki kualitas video dengan menggunakan mekanisme progressive download.

2. ukuran bit-rate yang semakin besar mengakibatkan kebutuhan bandwidth meningkat sehingga memungkinkan tingkat pemenuhan kebutuhan throughput terhadap bandwidth menurun.

3. lingkungan jaringan yang dibutuhkan untuk mendukung progressive download berjalan optimum dengan ukuran resolusi video 640 x 480 piksel yaitu ukuran bit-rate 256 kbps dan buffer 3 detik.

Saran

Untuk pengembangan lebih lanjut penelitian ini terdapat beberapa saran, yaitu:

1. ukuran resolusi video yang digunakan lebih bervariasi.

2. menggunakan beberapa player untuk perbandingan antar player.

3. menambahkan parameter QoS seperti delay end-to-end dan packet loss.

DAFTAR PUSTAKA

Austerberry D. 2005. The Technology Video and Audio Streaming. Burlington: Focal Press.

Burns K. 2003. TCP/IP Analysis and Troubleshooting Toolkit. Indianapolis. Wiley Publishing, Inc.

Chapman N, Chapman J. 2004. Digital Multimedia. Chichester: John Willey & Sons Ltd.

Comer ED. 2000. Computer Networks and Internets.Delhi : Pearson Education Asia. Garapati N. 2010. Quality Estimation of

YouTube Video Service [Thesis].

Karlskrona: Department of Telecommunication Systems School of Engineering Blekinge Institute of Technology 371 79 Karlskrona, Sweden. Lee BYJ. 2005. Scalable Continuous Media

Streaming System. Chichester: John Wiley & Sons, Ltd.

Lu G. 1996. Communication and Computing for Distributed Multimedia Systems. Norwood: Artech House, Inc.

Miras D. 2002.A Survey of Network QoS Needs of Advanced Internet Applications [skripsi]. London: Computer Science Department University College London.

Passas N, Salkintzis A. 2005. Emerging Wireless Multimedia Services and Technologies. Chichester: John Wiley & Son.

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.

Qodarsih N. 2007. Perencanaan Kapasitas untuk Kinerja Web dan Proxy Server IPB menggunakan Model Open Queueing Network M/M/2 dan M/M/1[skripsi]. Bogor: Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.

Tanenbaum SA. 2003. Computer Networks. New Jersey: Prentice Hall.

Walpole ER. 1994. Pengantar Statistik. Jakarta: Gramedia Pustaka Utama.

(20)

(21)

13 Lampiran 1. Rata-rata delay packet per hari.

Rata-rata delay packet hari ke-1

Buffer (dalam detik)

B

256 0.064984 0.054046 0.065567 0.058619 0.110238 512 0.060614 0.053221 0.062616 0.059226 0.105958 768 0.090615 0.129549 0.091333 0.087992 0.174309 1024 0.060038 0.060181 0.048634 0.051634 0.079184 Rata-rata delay packet hari ke-2

B

256 0.072158 0.062186 0.061519 0.062357 0.090707 512 0.075195 0.06237 0.068188 0.063552 0.100899 768 0.101158 0.094702 0.07601 0.077779 0.138579 1024 0.083585 0.070382 0.066608 0.069434 0.083191 Rata-rata delay packet hari ke -6

B

(22)

14 Lampiran 1 lanjutan

Rata-rata delay packet hari ke-7

B

256 0.125678 0.176194 0.063389 0.13349 0.053769 512 0.064475 0.114062 0.066195 0.066752 0.050601 768 0.080096 0.173454 0.091749 0.058704 0.054307 1024 0.124701 0.152182 0.067771 0.073334 0.070768 Rata-rata delay hari ke-9

B

(23)

15 Lampiran 2.Rata-rata Throughput per hari.

Hari ke-1

B

(24)

16 Lampiran 2 lanjutan

Hari ke-7

B

(25)

17 Lampiran 3 Rata-rata throughput tanpa pencilan.

B

it

ra

te

(

d

al

am

Mb

ps

)

1 2 3 4 5

(26)