JURNAL ILMIAH ELITE ELEKTRO, VOL. 2, NO. 1, MARET 2011: 20-24
Pengembangan Aplikasi Video on Demand pada Sistem Internet Protocol Televison melalui Jaringan Intranet Agus Wagyana* dan Nuhung Suleman Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Negeri Jakarta, Depok 16425, Indonesia *
E-mail:
[email protected]
Abstrak Penelitian ini bertujuan mendapatkan aplikasi atau layanan video on demand (VoD) berbasis web pada sistem internet protocol television (IPTV) yang berjalan di jaringan intranet kampus dan bisa dimanfaatkan untuk mendukung kegiatan perkuliahan, seperti penyediaan informasi berbentuk tayangan video atau televisi, pengajaran yang menggunakan materi berbentuk video tutorial, simulasi jaringan, dan lain-lain. Sistem VoD IPTV ini disusun dari Darwin Streaming Server atau DSS (untuk mengelola koleksi video secara streaming), LAMP web server (untuk menampilkan halaman dan menu berbasis web), hub switch (yang mampu mendukung unicasting dari server ke banyak client) dan user yang memiliki akses ke jaringan. User bisa memanfaatkan aplikasi ini untuk menjelajah, memilih, dan menayangkan secara streaming konten video yang dibutuhkannya pada komputer atau pesawat TV yang dilengkapi IPTV set-top-box (STB). Hasil pengujian memperlihatkan bahwa aplikasi ini sudah mampu menyediakan konten video on demand yang bisa diakses secara streaming melalui internet browser atau melalui media player yang mendukung protokol RTSP. Hasil pengukuran transfer paket video pada jaringan intranet memperlihatkan bahwa protokol reliable UTP memiliki jumlah paket yang diterima dan kecepatan aliran bit yang relatif lebih tinggi dibandingkan TCP dan UDP.
Abstract Video on Demand Application Development on Internet Protocol Television System through Intranet Network. This study aims to obtain an application or service video on demand (VoD) system on the web-based internet protocol television (IPTV) which runs on the campus Intranet network and can be used to support lectures, such as the provision of information on the form of video or television show, teaching the use of the material form of video tutorials, network simulation, and others. IPTV VoD system is composed of Darwin Streaming Server or DSS (for managing the collection of streaming video), LAMP web server (for displaying pages and web-based menu), switch hub (which is capable of supporting unicasting from server to multiple clients) and users who have access to the network. Users can utilize this application to browse, select, and display streaming video content is needed on the computer or TV sets equipped with IPTVset-top-box (STB). Test results show that this application is able to provide video content on demand which can be accessed by streaming over the Internet browser or media player that support RTSP protocol. Video packet transfer measurement results on an intranet network showed that UTP Reliable protocol has a number of packets received and the speed bit stream which is relatively higher than TCP and UDP. Keywords: Darwin streaming server (DSS), internet protocol television (IPTV), video-on-demand (VoD)
lain. Sayangnya, sejauh ini jaringan intranet kampus belum banyak dimanfaatkan untuk layanan VoD-IPTV tersebut.
1. Pendahuluan IPTV merupakan salah satu teknologi digital terkini yang mampu mengkonvergensikan teknologi telekomunikasi, data, informasi, dan penyiaran. Salah satu layanan penting yang dapat disediakan oleh televisi protokol internet ini adalah video on demand (VoD). Layanan ini dapat digunakan untuk berbagai keperluan di lingkungan lokal, seperti kampus, misalnya untuk menyiarkan berbagai konten video, seperti materi kuliah, pengumuman, tutorial, bahan pelatihan, dan lain-
Penelitian ini bertujuan mendapatkan aplikasi berbasis web yang bisa menyediakan koleksi video berkaitan dengan materi perkuliahan dan memungkinkan proses pemutarannya dilakukan sesuai kebutuhan (on-demand) penggunanya pada komputer atau pesawat televisi yang dilengkapi IPTV set-top-box (STB). Koleksi video dapat diputarkan secara streaming melalui sistem IPTV
20
JURNAL ILMIAH ELITE ELEKTRO, VOL. 2, NO. 1, MARET 2011: 20-24
berbasis jaringan intranet untuk menjamin kualitas layanannya. Sistem IPTV. IPTV menyediakan layanan televisi digital melalui protokol internet (IP). Layanan ini meliputi TV multicasting, video on demand, triple play, voice over IP (VoIP), dan akses web/e-mail. IPTV merupakan konvergensi dari layanan komunikasi, komputasi, dan konten juga perpaduan penyiaran dan telekomunikasi [1]. Sistem IPTV memerlukan dukungan koneksi broadband dengan jaminan QoS untuk memberikan berbagai layanannya. IPTV bisa didukung dengan berbagai teknologi akses seperti diperlihatkan pada Gambar 1. Beberapa standar yang digunakan pada sistem IPTV adalah sebagai berikut [2]: a) Codec untuk video menggunakan standar ITU-T H.264 (ISO/IEC MPEG-4 Part 10), b) Pengiriman multicast stream menggunakan protokol IGMP (RFC 2236), c) Pengiriman uniticast streams menggunakan TS (ISO 13818-1) over RTP (RFC 1889) over UDP (RFC 768), atau TS over RDP, d) Layanan berbasis On Demand, seperti VoD, menggunakan protokol standar, yaitu HTTP (RFC 2616) atau RTSP (RFC 2326). Layanan VoD. Pengiriman layanan VoD menggunakan aliran trafik unicast untuk mengirimkan video yang interaktif. Video dikirimkan melalui protokol transpor media dan user berinteraksi dengan aliran media dengan menggunakan protokol kontrol. Koleksi atau pustaka video disimpan pada video server dan diputarkan melewati jaringan dengan menggunakan teknik
streaming. Pengguna dapat memilih konten yang ingin disaksikan dari tayangan daftar indeks atau katalog pada layar display-nya. VoD mirip seperti penyewaan DVD (DVD rental). Salinan film dikirimkan ke pelanggan dan di-playback dengan perintah-perintah seperti: play, pause, resume, fast-forward, rewind, dan stop [3]. Beberapa protokol penting yang digunakan pada layanan VoD adalah [3]: a) Real time streaming protocol (RTSP): Session control protocol yang digunakan untuk mengirimkan konten interaktif; b) Real time protocol (RTP): Media transport protocol yang digunakan untuk mengirimkan konten multimedia. RTP menggunakan UDP atau TCP sebagai protokol transport; c) MPEG Transport stream: MPEG-TS berisi aliran multiplexed video dan audio yang dikirimkan melalui media transport protocol seperti RTP/UDP atau UDP.
2. Metode Penelitian Diagram alir tahapan pengembangan aplikasi VoD berbasis IPTV pada jaringan intranet ini diperlihatkan pada Gambar 3. Konfigurasi dan Spesifikasi Sistem. Konfigurasi sistem diperlihatkan pada Gambar 4.
Gambar 3. Diagram Alir Pengembangan Aplikasi Gambar 1. Komponen Sistem IPTV
Gambar 2. Penyampaian Layanan VoD
21
Gambar 4. Konfigurasi sistem VoD IPTV
22
JURNAL ILMIAH ELITE ELEKTRO, VOL. 2, NO. 1, MARET 2011: 20-24
Tabel 1. Video Streaming Server
atau VLC Player [5] ke alamat DSS, dengan url: rtsp: //192.168.30.1/nama_file_video.
OS
Linux Ubuntu Server (Maverick Meerkat)
10.10
Prosesor
Intel Core 2 Duo
Memory
DDR2 4 GB
Hardisk Drive
1 TB
Aplikasi
Darwin Streaming Server (DSS) versi 6.0.3 [4]
IP address
192.168.30.1
Net Mask
255.255.255.0
Kompresi dan Hinting. Kompresi dan dekompresi pada DSS bisa menggunakan video dan audio codec seperti ditunjukkan pada Tabel 3 dan 4 [6]. Aplikasi yang digunakan adalah Apple Quicktime Pro. Pengembangan Halaman Web VoD-IPTV. Software utama yang digunakan untuk pembuatan aplikasi web VoD-IPTV ini adalah WYSIWYG Web Builder [7] dan Kompozer [8]. Hasil pembuatan aplikasi dapat terlihat pada Gambar 5. Tabel 3. Video Codec DSS
Tabel 2. Web Server
OS
Linux Ubuntu Desktop 10.10 (Maverick Meerkat)
Prosesor
Intel Dual Core T2390 1,86 GHz
Memory
DDR2 1 GB
Hardisk Drive
120 GB
Aplikasi
LAMP Server (Apache, MySQL, PHP)
IP address
192.168.30.2
Net Mask
255.255.255.0
Spesifikasi perangkat video streaming server dan web server adalah sebagaimana Tabel 1, dan Tabel 2.
Format file Video Codec .mov Cinepak, H.261, H.263, MPEG-4 Video, Sorenson Video .mp4 MPEG-4 Video .3gp MPEG-4 Video Tabel 4. Audio Codec DSS Format file Audio Codec .mov IMA 4:1, MPEG-4 Audio, QDesign Music 2, Qualcomm PureVoice, uLaw 2:1 .mp4 MPEG-4 Video (AAC Low Complexity) .3gp AMR-NB (Speech), AAC Low Complexity
Setup Video Streaming Server dan Web Server. Video streaming server DSS digunakan untuk mengelola permintaan video secara streaming. Server ini diaktifkan dengan menjalankan skrip perl: $ sudo usr/local/sbin/streamingadminserver.pl Konfigurasi (setting) server dapat dilakukan melalui Internet browser (web front-end) ke alamat video server DSS (http://192.168.30.1:1220). Direktori untuk menyimpan semua video adalah: /usr/local/movies/. File video yang disimpan harus dalam format streaming yang sudah dikompresi dan di-hint. Web server digunakan untuk menyimpan aplikasi berbasis web yang menampilkan halaman file-file pustaka video. Folder untuk menyimpan halaman/menu web ada di: /var/www/. Setiap video memiliki link ke file video streaming yang ada di folder movies DSS. Koleksi video dapat diputarkan di komputer client dengan menjalankan aplikasi Internet browser melalui url web server (http://192.168.30.2/vod-iptv) atau menggunakan aplikasi media player yang mendukung protokol streaming RTSP, seperti QuickTime Player
Gambar 5. Halaman Beranda
Gambar 6. Halaman Katalog
JURNAL ILMIAH ELITE ELEKTRO, VOL. 2, NO. 1, MARET 2011: 20-24
23
Gambar 8. Grafik Throughput (ntop)
Gambar 7. Halaman Pustaka Video
Tabel 5. Hasil Pengukuran Paket Video dengan OpenRTSP
Video/H264
Bit rate (kbit/s) 201.426905 186.892421 191.977384 196.449358 217.110477 193.197821
Jumlah Paket
TVHSW.mp4 CRT.mp4 LCDTV.mp4 Sony_GoogleTV.mp4 AppleTV.mp4 IPTVWorks.mp4
2091 19865 8954 8696 1671 5304
Packet Loss (%) 0 0 0 0 0 0
Inter-packet gap (ms) 36.332742 36.898050 36.190966 37.717478 35.567345 36.219184
Tabel 6. Pengukuran Paket video dengan Load Streamingtool
Nama File Video
Jumlah Paket yang diterima RelUDP 2449 1507 2451 TCP UDP
TVHSW.mp4 CRT.mp4 LCDTV.mp4 Sony_GoogleTV.mp4 AppleTV.mp4 IPTVWorks.mp4
Jumlah Paket yang hilang TCP UDP
Jumlah paket yang Acknowledge tidak berurutan ment
RelTCP UDP UDP 0 0 0
RelRelTCP UDP UDP UDP 0 0 0 1268
0
0
2638 1634 2641
0
0
0
0
0
0
0
0
1278
2745 1745 2748
0
0
0
0
0
0
0
0
1438
2478 1536 2482
0
0
0
0
0
0
0
0
1272
2297 1521 2310
0
0
0
0
0
0
0
0
1146
2641 1797 2544
0
0
0
0
0
0
0
0
1283
3. Hasil dan Pembahasan Pengujian dan pengukuran dilakukan dengan aplikasi loadstreamingtool, openRTSP [9], dan ntop [10]. Hasilhasil pengukurannya diperlihatkan pada Gambar 9, Tabel 3 dan Tabel 4. Gambar 8 memperlihatkan perubahan throughput jaringan pada saat memutarkan sejumlah file video (6 video dengan durasi yang bervariasi) secara berututan mulai dari 1 sampai 6 video sekaligus, selama 15 menit Kenaikan nilai throughput sebanding dengan banyaknya streaming file video yang aktif. Nilai troughput maksimum terjadi pada saat ke-6 file diputarkan sekitar 1,7 Mbps.
Kecepatan aliran bit (Kbit/s) TCP
UDP
Rel-UDP
462,561133 462,849023 503,093164 459,855664 433,019992 478,181445
286,664849 288,731836 319,671680 290,007227 288,174509 320,975391
462,762500 463,395419 503,503516 460,555273 433,835156 478,841992
Tabel 3 memperlihatkan bahwa setiap video yang diputarkan memiliki jumlah paket yang diterima yang berbeda-beda tergantung durasi videonya. Sedangkan kecepatan transfer bit dan inter-packet gap relatif sama dengan rata-rata, bertutut-turut 197,8424 kbit/s dan 36,4876 ms. Tidak terjadi packet loss karena koneksi jaringan yang masih sederhana. Tabel 4 memperlihatkan perbandingan transfer paket video dengan protokol TCP, UDP, dan reliable UDP (yang digunakan DSS). Hasilnya memperlihatkan bahwa protokol reliable UDP memiliki jumlah paket yang diterima dan kecepatan aliran bit yang relatif lebih tinggi dibandingkan TCP dan UDP, tetapi dengan menggunakan banyak paket acknowledgment.
24
JURNAL ILMIAH ELITE ELEKTRO, VOL. 2, NO. 1, MARET 2011: 20-24
4. Simpulan
Daftar Acuan
Secara umum aplikasi VOD berbasis IPTV ini sudah mampu menyediakan pustaka video edukatif dan memungkinkan user mengakses setiap koleksi video secara streaming melalui jaringan intranet sesuai kebutuhannya (on demand) melalui aplikasi internet browser atau media player yang mendukung protokol RTSP. Sistem ini bisa direalisasikan dengan menggunakan perangkat LAMP web server (untuk menyimpan halaman dan menu web) dan Darwin streaming server atau DSS (untuk mengelola koleksi video agar bisa diakses secara streaming). Kedua server ditempatkan pada sistem operasi Linux Ubuntu (versi server dan desktop 10.10). Hasil pengukuran transfer paket video pada jaringan intranet memperlihatkan bahwa protokol reliable UDP memiliki jumlah paket yang diterima dan kecepatan aliran bit yang relatif lebih tinggi dibandingkan TCP dan UDP.
[1] R. Jain, IEEE Multimed. Mag. 12/3 (2005) 95. [2] Y. Xiao, X. Du, J. Zhang, F. Hu, S. Guziani, IEEE Commun. Mag. 45/11 (2007) 126. [3] Ixia, IPTV-Video Server Testing (Test Plan), http://www.ixiacom.com, 2006. [4] Apple Inc., Open Source, http://developer.apple.com/opensource/server/ streaming, 2007. [5] VideoLAN, http://www.videolan.org/, 2007. [6] BlueHost, http://soundscreen.com/streaming/ compress_hint.html, 2007. [7] Trafficmedia, http://www.wysiwygbuilder.com, 2007. [8] Kompozer, http://kompozer.net, 2009. [9] Live555, http://www.live555.com/, 2009. [10] Ntop, http://www.ntop.org, 2009.
