RANCANG BANGUN LIVE TV BROADCASTING PADA INTERNET PROTOCOL TELEVISION (IPTV) BAYU KURNIAWAN SURYANTO – 2208 100 525 Jurusan Teknik Elektro – FTI, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Kampus ITS, Keputih – Sukolilo, Surabaya – 60111 Email :
[email protected]
Abstrak : IPTV adalah suatu layanan yang paling terlihat perkembangannya dalam Next Generation Networks (NGN). IPTV merupakan layanan melalui jalur pita lebar yang dikelola oleh suatu provider secara private. Pada tugas akhir ini akan dibahas tentang bagaimana merancang dan membangun suatu sistem layanan Live Tv Broadcasting pada Internet Protocol Television (IPTV). Live Tv Broadcasting adalah suatu konten dari IPTV yang berupa siaran langsung, yang ditransmisikan ke client melalui jaringan Internet Protocol, tetapi client tidak dapat mengontrol isi serta waktu layanan tersebut. Perancangan Live Tv Broadcasting menggunakan Video Lan Client (VLC) dan MPEG4IP sebagai broadcaster server dengan masukan handycam atau webcam. Untuk streaming server-nya menggunakan Darwin Streaming Server (DSS) . Hasil dari proses pada streaming server akan diintegrasikan ke dalam sistem web. Dari hasil pengujian, bandwidth minimum yang dibutuhkan client untuk melakukan streaming dengan VLC sebagai broadcaster server yaitu 715 kbps. Sedangkan saat menggunakan MPEG4IP sebagai broadcaster server yaitu 644 kbps. Delay akses pada saat menggunakan VLC broadcaster rata-rata sebesar 5,6 detik. Sedangkan pada saat menggunakan MPEG4IP sebagai broadcaster server rata-rata sebesar 6,4 detik. Terjadinya packet loss diakibatkan oleh kebutuhan bandwidth minimum pada client untuk proses streaming tidak terpenuhi. Kata kunci: Live Tv, IPTV, Darwin Streaming Server, VLC, MPEG4IP. 1. PENDAHULUAN Internet Protocol Television (IPTV) merupakan layanan TV berbasis internet, dimana dalam perkembangannya merupakan gabungan dari telekomunikasi, penyiaran dan transaksi elektronik. Berbeda dengan siaran televisi pada umumnya, untuk IPTV ini memiliki beberapa kelebihan diantaranya user lebih mudah diverifikasi, bisa disediakan Digital Rights Managemet (DRM) dan Electonic Program Guide (EPG) serta channel dan konten yang bisa disesuaikan. Sistem IP
menyediakan metode universal koneksi dua arah sehingga IPTV menghasilkan konten yang lebih aplikatif. Salah satu konten yang dapat dikembangkan pada IPTV adalah Live Tv Broadcasting. Penggunaan teknologi streaming pada internet broadcasting memungkinkan sebuah stasiun televisi melakukan siarannya menggunakan jalur internet. Sebenarnya ada dua jenis layanan yang dapat diberikan yaitu on-demand dan live. Untuk yang ondemand, merupakan siaran yang telah direkam sebelumnya sedangkan Live Tv Broadcasting menyiarkan suatu file yang saat itu juga kegiatannya sedang berlangsung. Pada tugas akhir kali ini akan merancang dan membangun konten Live Tv Broadcasting serta mengintegrasikannya dengan Sistem IPTV yang telah ada. Proses perancangannya terdapat beberapa bagian penting yaitu proses pengambilan informasi dari webcam dan handycam kemudian diproses melalui streaming server dan ditransmisikan melalui jaringan internet. Hasil dari penelitian ini diharapkan user dapat memilih sendiri konten yang terdapat pada sistem IPTV sesuai kebutuhan masing-masing. 2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Internet Protocol Televisi Menurut Peraturan Menteri No:30/Per/Menckominfo/8/2009, IPTV dapat didefinisikan sebagai teknologi yang menyediakan layanan konvergen dalam bentuk siaran radio dan televisi, audio, teks, grafik, dan data yang disalurkan ke pelanggan melalui jaringan protokol internet yang dijamin kualitas layanannya, keamanannya, kehandalannya, dan mampu memberikan layanan komunikasi dengan pelanggan secara (dua) arah atau interaktif dan real time[1]. Sedangkan pada ITU-T Y1901 dapat didefinisikan sebagai adalah layanan multimedia seperti televisi / video /audio / text / grafis / data yang disampaikan melalui jaringan berbasis IP yang dikelola untuk memberikan jaminan tingkat kualitas dalam hal layanan, keamanan, interaktivitas dan kehandalan.[2] 1
Arsitektur layanan IPTV terdiri dari 5 kelompok fungsi yaitu Content Operation, Service Operation & Management, Media Distribution & Delivery, Customer dan System Management & Security, sebagaimana dapat dilihat pada gambar 1
Content Opreation
System Management & Security
Service Operation & Management
Customer
tersebut ke internet. Paket-paket tersebut dapat saja hilang atau mengalami delay yang terlalu tinggi dalam internet karena adanya kongesti. Untuk memperbaiki kualitas dari transmisi video/audio, continuous media distribution service diterapkan dalam internet. Untuk paket-paket yang berhasil dikirimkan ke receiver, pertama-tama harus melewati transport layer dan kemudian diproses oleh application layer sebelum di-decoded oleh audio/video decoder.
Media Distribution & Delivery
Gambar 1 Kelompok Fungsi IPTV a. Fungsi Operasi Konten Kumpulan fungsi yang menyediakan program – program tv dan layanan multimedia b. Fungsi Management Jaringan Bertugas melakukan penagawasan dan perlindungan sistem c. Fungsi Management dan Operasi layanan Bertugas pengedalian dan pengatur khusus layanan IPTV d. Fungsi Distribusi Media Bertugas mengirim layananan IPTV ke client dengan fungsi pengendalian, distribusi, penyimpanan dan streaming. Seharusnya distribusi dilakukan pada sistem yang handal guna mengimbangi permintaan efisiensi dan ketersediaan yang tinggi dengan harga yang tetap rendah e. Fungsi Pelanggan Sekumpulan fungsi eksekusi layanan pada sistem IPTV pada sisi pelanggan.
Gambar 2 Arsitektur Streaming 3. DESAIN SISTEM 3.1 Perencanaan Broadcasting
Rancangan
2.3 Arsitektur Video Streaming Data video dan audio di-precompressed oleh video compressed dan algoritma kompresi audio yang selanjutnya akan disimpan di storage device. Jika ada permintaan dari client, storage server mengambil file video/audio yang terkompresi dari storage device, kemudian modul application layer QOS control menyesuaikan bit-stream dari file audio/video sesuai dengan keadaan jaringan dan keperluan QOS. Setelah penyesuaian, transport protocol mempraktektisasi bit-stream yang telah terkompres dan mengirimkan paket video/audio
Tv
Gambar 3 menunjukkan perencaan dari Live Tv Broadcasting . Dalam rancangannya terdapat 3 bagian utama server yaitu broadcaster server, streaming server dan webserver VLC BROADCASTER
MPEG4IP
192.168.1.2/24
192.168.1.3/24
DARWIN STREAMING SERVER ( DSS ) 192.168.1.1/24
2.2 Live TV Broadcasting Layanan pada sistem IPTV siaran yang disajikan berupa siaran langsung yang kemudian ditransmisikan kepada client melalui jaringan Internet Protocol (IP). Pada layanan ini client tidak dapat mengontrol isi, waktu layanan tersebut. Hanya saja memiliki kemampuan untuk memilih saluran tertentu.
Live
CLIENT 202.154.187.252/29
GW 202.154.187.249/29 CLIENT
WEBSERVER SISTEM IPTV
202.154.187.251/29 CLIENT
Gambar 3 Desain Rancangan Live Tv Broadcasting Broadcaster server menggunakan aplikasi VLC dan MPEG4IP yang berfungsi sebagai transcoder/encoder dari handycam atau webcam. Pada bagian \streaming server menggunakan Darwin Streaming Server(DSS) yang berfungsi sebagai penerima video dari server broadcaster yang kemudian ditransmisikan ke client. Namun untuk dapat mengakses layanan ini, client harus melewati webserver yang berfungsi sebagai sistem autentifikasi client, sehingga hanya client yang telah terdaftar yang dapat menikmati layanan ini 2
3.2 Metode Pengujian Pada tugas akhir ini akan dilakukan beberapa pengujian terhadap sistem Live Tv Broadcasting antara lain pengujian kebutuhan bandwidth streaming, pengujian load CPU untuk kebutuhan server streaming. pengujian delay akses pada sisi client saat mengakses Live Tv serta pengujian packet loss.
START
Perancangan Broacaster Server (VLC dan MPEG4IP)
Perancangan Darwin Streaming Server
Integrasi dengan web IPTV
3.2.1 Pengujian Kebutuhan Bandwidth Streaming Pada pengujian ini akan diamati kebutuhan bandwidth minimal saat client mengakses Live Tv Broadcasting, proses ini dilakukan dengan 2 broadcaster server yaitu VLC dan MPEG4IP. 3.2.2 Pengujian Load CPU Kebutuhan Server Streaming Pada pengujian ini melihat kebutuhan Load CPU server streaming saat diakses oleh beberapa client, hal ini diperlukan untuk mengetahui performance dari mesin Server streaming. 3.2.3 Pengujian Delay Akses Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui delay akses pada client saat mengakses server streaming dimana parameter yang diubah adalah pembatasan bandwidth pada server serta jumlah client yang mengakses server streaming. Apakah delay tersebut telah sesuai dengan standart. Sesuai dengan ITU-T G1010 untuk delay video streaming satu arah yaitu kurang dari 10 detik. 3.2.4 Pengujian Packet Loss Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh bandwidth yang disediakan oleh server dengan banyaknya jumlah client yang mengakses. Sehingga bisa ditentukan apakah packet loss telah sesuai dengan standart. Untuk standarisasi sesuai versi tiphon ada empat kategori penurunan performasi pada jaringan sesuai pada tabel 1 Tabel 1 Kategori Packet Loss Kategori Degradasi Packet Loss Sangat Bagus 0% Bagus 3% Sedang 15% Buruk > 25%
Pengujian Sistem
Pengujian Kinerja Server Streaming pada Bandwidth 768 kbps, 1,5 Mbps dan 2 Mbps
Kebutuhan Bandwidth dan Load CPU
CACTI BANDWIDTH DAN CPU MONITORING
1 client
2 client
3 client
Delay akses Steamiing dan Packet Loss
ANALISA DAN KESIMPULAN
END
Gambar 4 Diagram alir metode pengujian Live Tv Broadcasting 4.
PENGUJIAN DAN ANALISA SISTEM
4.1 Pengujian Server Streaming menggunakan VLC Broadcaster Pada pengujian ini akan diamati kebutuhan bandwidth live streaming, delay akses saat client mengakses Live Tv Broadcasting, Load CPU server streaming saat menggunakan VLC sebagai broadcaster server-nya serta packet loss berdasarkan pengaruh jumlah user dan bandwidth. 4.1.1
Pengujian Kebutuhan Bandwidth Streaming Pengujian ini dilakukan untuk memastikan kebutuhan bandwidth saat user mengakses server streaming.
3
Untuk Live Tv Broadcasting ini diamati besar bandwidth yang berbeda-beda yaitu 768 kbps, 1,5 Mbps dan 2 Mbps. Dan untuk client yang mengakses dibatasi maksimal 3 client. .
Gambar 5 Kebutuhan Bandwidth streaming Pada Gambar 5 menunjukkan bahwa kebutuhan minimal saat mengakses Live Tv Streaming menggunakan VLC Broadcaster yaitu rata – rata 715 kbps. 4.1.2
Pengujian Load CPU pada Server Streaming Pengujian kali ini dilakukan untuk memastikan kemampuan komputer yang digunakan sebagai server streaming. Hal ini dilakukan untuk mengetahui kestabilan dari server streaming tersebut.
Gambar 6 Load CPU pada Server Streaming Pada Gambar 6 terlihat pada saat awal satu client mulai mengakses ada peningkatan Load CPU hingga 10% kemudian setelah terjadi koneksi antara server dan client maka Load CPU menunjukan 3% begitu pula saat ada penambahan client melakukan koneksi ke server maka akan terjadi lagi peningkatan Load CPU, telihat saat client ketiga melakukan koneksi sekitar pukul 12.45 yang terlihat pada pada Gambar 6 memperlihatkan adanya peningkatan Load CPU hingga 13,93 %, namun setelah itu Load CPU akan kembali ke ratarata 3.85 % setelah koneksi antara server dan client berlangsung. Kebutuhan server streaming saat menggunakan VLC broadcaster hanya membutukan rata-rata Load CPU sebesar 3.58 % dan maksimal 13,93% dengan koneksi 3 client. Pengujian Delay Akses Pengujian ini dilakukan pada sisi client. Pada bagian ini pengujian waktu yang dibutuhkan client saat pengaksesan pada server Live Tv Broadcasting. Untuk parameternya mengubah-ubah bandwidth pada sisi server dan melakukan perubahan jumlah client yang mengakses.
Gambar 7 Delay Akses saat client mengakses Server Streaming Gambar 7 menunjukan hasil pengujian pada saat server dibatasi bandwidth 768 kpbs, dengan bandwidth yang disediakan pada server tersebut terlihat delay saat client mengakses ratarata 5,6 detik kemudian pada saat client yang mengakses ditambah menjadi 2 client maka delay akses pada client menjadi rata-rata 12,4 detik dan delay cukup besar saat diakses 3 client yaitu 20,8 detik. Pada saat server streaming di-batasi pada 1,5 Mbps, delay saat 1 client mengakses server tersebut rata-rata sebesar 5,6 detik. Untuk 2 client membutuhkan waktu rata-rata sebesar 6,2 detik dan pada saat 3 client yaitu sebesar 12,2 detik. Kemudiaan pada saat bandwidth pada server dibatasi pada 2 Mbps, untuk akses maksimal client yaitu 3 client menunjukkan delay rata-rata sebesar 8,8 detik. 4.1.4
Pengujian Packet Loss Pada gambar 8 menunjukkan adanya packet loss sebesar 1,02 % saat 1 client mengakses server streaming Live Tv Broadcasting saat bandwidth dibatasi 768 kbps. Sedangkan untuk pembatasan bandwidth pada server yaitu 1,5 Mbps dan 2 Mbps tidak terdapat packet loss hal ini terjadi karena bandwidth yang dibutuhkan untuk mengakses server streaming kurang dari 1,5 Mbps dan 2 Mbps. Kemudian terlihat ada packet loss yang cukup besar pada saat bandwidth 768 kbps diakses oleh 2 client maupun 3 client yaitu sebesar 10,96% dan 61,47%. Hal ini terjadi akibat adanya collision dan congetion pada bandwidth yang kecil dengan jumlah client yang banyak.
4.1.3
Gambar 8 Hasil Pengujian Packet loss
4
4.2 Pengujian Server Streaming dengan Menggunakan MPEG4IP Broadcaster Pengujian ini dilakukan pada server streaming dengan broadcaster menggunakan MPEG4IP. Pada pengujian kali ini akan dilakukan pengamatan kebutuhan bandwidth minimun untuk mengakses server streaming, Load CPU pada server streaming, delay akses yang dibutuhkan client pada saat mengakses server streaming serta packet loss akibat adanya jumlah client yang mengakses dengan ketersediaan bandwidth pada server streaming.
4.2.3 Pengujian Delay Akses Pada pengujian kali akan dilihat delay akses saat client mengakses server streaming. Pengujian kali ini akan dilakukan dengan cara mengubah-ubah batasan bandwidth pada sisi server dan menambahkan jumlah client untuk mengakses server streaming dengan bandwidth yang tetap.
4.2.1 Pengujian Kebutuhan Bandwidth Streaming Pengujian kali ini akan membandingkan kebutuhan bandwidth minimum saat mengakses pada server streaming.
Gambar 11 Pengujian Delay Akses
Gambar 9 Pengaruh Bandwidth terhadap Jumlah Client Pada saat diakses oleh 1 client terlihat minimum bandwidth yang dibutuhkan yaitu 644 kbps kemudian akan naik terus sesuai dengan penambahan client yang mengakses. 4.2.2 Pengujian Load CPU pada Server Streaming Pengujian kali ini akan melihat kebutuhan resources dari CPU saat 1 client hingga 3 client mengakses server streaming. Sehingga dapat diketahui performance dari server streaming tersebut.
Pada Gambar 11 menunjukkan bahwa delay akan semakin besar bergantung dari ketersediaan bandwidth dari server streaming. Jika bandwidth yang disediakan oleh server sesuai minimal bandwidth yang dibutuhkan untuk mengakses server streaming maka delay minimal adalah rata-rata 6-7 detik dan sesuai dengan ITU-T G 1010 dimana delay minimal video streaming satu arah kurang dari 10 detik. 4.2.4 Pengujian Packet Loss Pengujian kali ini membahas packet loss yang terjadi pada sistem streaming server dengan MPEG4IP sebagai broadcaster server-nya.
Gambar 12 Pengujian Packet Loss
Gambar 10 Load CPU pada Server Streaming Pada Gambar 11 menunjukkan grafik penggunaan Load CPU pada saat 1 client hingga 3 client terkoneksi ke server streaming. Untuk penggunaan resouces CPU hanya 3,6 %, sehingga tidak ada kenaikan CPU pada saat penambahan jumlah client dari 1 client hingga 3 client. Penggunaan broadcaster server yang berbeda tidak mempengaruhi kebutuhan CPU dari server streaming.
Pada Gambar 12 menunjukkan pada saat 1 client mengakses server streaming dengan bandwidth yang dilayani oleh server mulai 768 kbps, 1,5 Mbps dan 2 Mbps packet loss 0 %. Kemudian pada saat diakses 2 client untuk bandwidth yang disediakan server 768 kbps maka terjadi loss yang cukup besar yaitu 9,8 %. Nilai ini menurut versi tiphon kondisi performasi jaringan sedang. Namun pada saat diakses 3 client menunjukkan nilai > 25 % sehingga kondisi performasi jaringan sangat buruk. Hal ini diakibatkan adanya collision dan congestion pada jaringan yang mengakibatkan nilai packet loss tinggi. 5
5. KESIMPULAN Berdasarkan hasil pengujian dan analisa sistem dapat diambil beberapa kesimpulan antara lain: 1. Bandwidth akses minimal saat menggunakan VLC sebagai broadcaster server yaitu 715 kbps. Sedangkan saat menggunakan MPEG4IP sebagai broadcaster server sebesar 644 kbps. 2. Pada tugas akhir ini jenis broadcaster server tidak berpengaruh terhadap resources CPU. 3. Delay akses saat menggunakan VLC sebagai broadcaster server-nya rata-rata 5,6 detik. Sedangkan saat menggunakan MPEG4IP sebagai broadcaster servernya rata-rata sebesar 6,4 detik. 4. Packet loss yang terjadi pada client berbanding lurus dengan besarnya bandwidth yang disediakan oleh server streaming, semakin besar bandwidth maka packet loss akan semakin kecil. 6. DAFTAR PUSTAKA [1] Peraturan Menteri Komunikasi dan Informatika Republik Peraturan Menteri Komunikasi dan Informatika Republik Indonesia No 30, Penyelenggaraan Layanan Internet Protocol Television (IPTV) di Indonesia, 19 Agustus, 2009 [2] ITU-T Standardization Y.1910, “IPTV Function Architecture”, September, 2008 [3] David Mackie, “Streaming Video & MPEG4IP”, Cisco Technology Center,2002 [4] Held, Gilberd, “Understanding IPTV”, Auerback Publication,2007
[5] MII, FG IPTV-ID-0026, “IPTV Services, use cases,requirement and scenarios”, 10-14 July 2006 [6] MII, FG IPTV-ID-0048e,”IPTV Architecture”, 10-14 July 2006 [7]http://steaming411.com/wiki/Encoding_live_strea ms [8] http://www.php.net [9] ITU-T Standarization G 1010 “End User Multimedia QoS category”,2001 [10]deLattre,AlexisVideoLANStreamingHowto,2004 [11]http://wiki.videolan.org/Documentation:Docume ntationtech.amikelive.com/wpcontent,Agustus 2007. 7. BIODATA PENULIS Bayu Kurniawan Suryanto, dilahirkan di Denpasar, 23 Januari 1986. Lulus dari SD Kemala Bhayangkari I Surabaya pada tahun 1998, kemudian melanjutkan ke SLTPN 12 Surabaya dan lulus di tahun 2001.Pada tahun 2001 melanjutkan ke SMUN 2 Surabaya dan lulus pada tahun 2004. Setelah menamatkan di bangku SMU, penulis melanjutkan kuliah di Politeknik Elektronika Negeri Surabaya Jurusan Teknik Telekomunikasi dan lulus tahun 2007. Pada tahun 2008 penulis melanjutkan kuliah di Institut Teknologi Sepuluh Nopember Jurusan Teknik Elektro untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada bidang studi Telekomunikasi Multimedia.
6
