SISTEM KOMPRESI MODUL VIDEO STREAMING MANAGEMENT SYSTEM

1

PROCEEDING SEMINAR TUGAS AKHIR JURUSAN TEKNIK ELETRO FTI-ITS

SISTEM KOMPRESI MODUL VIDEO STREAMING MANAGEMENT SYSTEM Hanung Prananta Kusuma 1), I Ketut Eddy Purnama 2), Muhtadin 3) 1) Mahasiswa Program Sarjana ([email protected]) 2) Dosen Pembimbing ([email protected]) 3) Dosen Pembimbing ([email protected])

Abstrak--- Proses streaming dari video lalu lintas selama ini disimpan menggunakan metode yang sederhana, tanpa menggunakan proses kompresi dan pengorganisasian yang baik, akibatnya video yang tersimpan memiliki ukuran file yang besar, sehingga memerlukan ruang penyimpanan yang besar pula, dan apabila dihubungkan dengan jaringan internet maka proses upload atau download file memerlukan waktu yang cukup lama dikarenakan ukuran file yang besar tersebut. Dalam Tugas Akhir ini, dibuat suatu program menggunakan bahasa pemrogramam C dengan tujuan dapat memperkecil ukuran file video menggunakan metode kompresi dari citra gambar yang ditangkap oleh IP kamera, sehingga proses penyimpanan pada streaming video lalu lintas dapat disimpan dengan ukuran file yang relatif kecil bila dibandingkan dengan penyimpanan streaming video tanpa menggunakan proses kompresi. Keluaran dari tugas akhir ini adalah menghasilkan suatu program yang dapat menyimpan file video dari proses streaming video lalu lintas dengan ukuran file yang relatif kecil, sehingga memungkinkan untuk melakukan penyimpanan file video dalam jumlah banyak, proses kompresi dilakukan dengan menggunakan metode codec (compresion decompresion) avi. Dari beberapa pengujian, didapatkan ukuran file yang paling kecil yaitu menggunakan codec xvid sebesar 2.442 Kilo Byte, kemudian secara berurutan menggunakan codec msvc sebesar 64.697 Kilo Byte, iyuv sebesar 303.366 Kilo Byte, dan yang terakhir adalah file asli (dib), sebesar 560.761 Kilo Byte sehingga dengan menggunakan codec xvid memungkinkan file video dapat disimpan dalam jumlah banyak serta memudahkan proses upload pada jaringan internet. Kata kunci – IP Kamera, Video Compresion, Streaming Video I.

PENDAHULUAN

Proses streaming dari video lalu lintas selama ini disimpan menggunakan metode yang sederhana, tanpa menggunakan proses kompresi dan pengorganisasian yang baik, akibatnya video yang tersimpan memiliki ukuran file yang besar,

sehingga memerlukan ruang penyimpanan yang besar pula, dan apabila dihubungkan dengan jaringan internet maka proses upload atau download file memerlukan waktu yang cukup lama dikarenakan ukuran file yang besar tersebut. Sebelumnya proses streaming video lalu lintas telah di kerjakan oleh Farizky Yacob pada Tugas Akhirnya yang berjudul “MULTIVIDEO STREAMING SEBAGAI PENDUKUNG INTELLIGENT TRANSPORTATION SYSTEM (ITS)”. Dalam Tugas Akhir tersebut membuat suatu program yang dapat melakukan proses streaming video menggunakan lebih dari satu IP Kamera kemudian menyimpan hasil video streaming tersebut. Akan tetapi belum ada proses pemampatan data video dan program untuk mencari dan menampilkan data video berdasarkan keterangan penempatan dari IP Kamera. Untuk itu dalam Tugas Akhir ini, penulis membuat program untuk menunjang kemampuan dari program sebelumnya, dengan menambahkan kemampuan melakukan proses pemampatan data video dari hasil proses streaming video IP Kamera, menggunakan metode codec (compresion decompresion) .avi kemudian video tersebut disimpan dalam database, serta penulis menambahkan program untuk mencari database video yang telah disimpan dan juga menampilkan video tersebut sebagi media pemutar ulang kejadian yang telah direkam oleh IP Kamera. II.

PERALATAN DAN METODE

A. Peralatan Yang Digunakan Untuk mengerjakan penelitian tentang kompresi video dari hasil streaming IP kamera, penulis menggunakan perlatan sebagai berikut : 1.

Komputer Operator:  Prosesor : Intel(R) Core(TM) i5 U520 @ 1.07GHz (4CPUs)  Memori : 4 GB

2


 Lan Card : Atheros AR8131 PCI-E Gigabit Ethernet Controller (NDIS 6.20)  Sistem Operasi : Windows 7 Ultimate 32-bit 2.

IP-Kamera Merk Sony NC-1600  Resolusi : 320 x 240  Frame Rate : 10 fps

ditampilkan oleh server merupakan hasil dari koneksi antara server dengan IP Kamera.

Gambar 4 Video Streaming dari IP Kamera

C. Metode Kompresi Video

Gambar 1 IP Kamera Merk Sony NC-1600 3.

IP-Kamera Merk D-Link DCS-900  Resolusi : 320 x 240  Frame Rate : 15 fps

Gambar 2 IP Kamera Merk D-Link DCS-900

4.

IP-Kamera Merk TrendNet TV-IP110  Resolusi : 320 x 240  Frame Rate : 10 fps

Kompresi adalah pengubah data kedalam bentuk yang memerlukan bit yang lebih sedikit, biasanya dilakukan agar data dapat disimpan atau dikirimkan dengan lebih efisien. Jika kebalikan dari proses ini, yaitu dekompresi, menghasilkan data yang sama persis dengan data aslinya, maka kompresi tersebut disebut lossles compression. Sebaliknya, dekompresi tersebut menghilangkan sebagian data, maka disebut loosy compression. Loosy compression biasanya diterapkan dalam kompresi data berupa gambar. Walaupun tidak dapat menghasilkan data yang sama persis dengan aslinya, namun dianggap lebih efisien. Data video mengandung redundancy (pengulangan). Kesamaan tersebut dapat dikodekan dengan mencatat perbedaan dalam sebuah frame atau antara frame. Kompresi video pada umumnya mengurangi pengulangan tersebut dengan loosy compression. Dalam penelitian ini penulis menggunakan metode codec (compresion - decompresion) avi, codec tersebut telah terdapat dalam library AForge.Net, sehingga memudahkan untuk proses kompresi video. D. Metode Penyimpanan data Video Dalam penyimpanan data video, penulis menggunakan database postgreSQL, metode yang digunakan dalam penyimpanan video adalah dengan cara menyimpan file video hasil streaming pada folder yang telah ditentukan, sedangkan alamat file video tersebut di simpan dalam database.

Gambar 3 IP Kamera Merk TRENDNet TV-IP110 B. Metode Video Streaming Video Streaming adalah mengirim data video/audio secara kontinyu dari server ke client[3]. Dengan mengirimkan data secara kontinyu maka pada client dapat melihat video streaming yang dihasilkan oleh IP Kamera yang bertindak sebagai server, seperti terlihat pada gambar 4. Video Streaming yang

Gambar 5 Penyimpanan alamat filr video ke database III.

MODUL – MODUL

A. Modul Kompresi Video Agar ukuran file video dari proses penyimpanan tidak terlalu besar, maka diperlukan suatu sistem atau aplikasi yang dapat melakukan proses

3


kompresi sehingga file hasil video rekaman memiliki ukuran yang kecil dari file asli tanpa mengurangi kualitas dari video aslinya. Desain sistem seperti terlihat pada gambar 6.

Gambar 4 Desain Sistem Modul Pencarian Database Video Gambar 6 Desain Sistem Modul Kompresi Video Setelah memiliki desain sistem, kemudian dilakukan pembuat program dan antar muka dari modul kompresi video, bentuk antar muka seperti terlihat pada gambar 7.

Gambar 7. Antar Muka Modul Kompresi Video Langkah pertama yang dilakukan adalah menentukan alamat url dari IP Kamera, dalam program ini telah disediakan 3 merk IP Kamera berbeda yaitu D-Link, TrendNet, dan Sony, yang masing - masing merk telah disediakan url untuk melakukan Streaming IP Kamera. Kemudian lakukan koneksi ke kamera, jika berhasil akan muncul gambar dari hasil streaming IP Kamera Langkah Kedua memberi keterangan posisi IP Kamera. Kemudian Pilih Codec yang diinginkan kemudian jalankan tombol simpan, maka secara otomatis program akan menyimpan video hasil streaming dan melakukan kompresi video sesuai codec yang dipilih. B. Modul Pencarian Database Video Modul ini berfungsi untuk mencari database dari video yang direkam. Pencarian database dilakukan sesuai dengan kata kunci yang diberikan, kemudian setelah data video yang di maksud di temukan, maka data video tersebut dapat di putar ulang atau juga dapat di hapus. Desain sistem untuk pencarian video seperti terlihat pada gambar 4. Dari desain sistem yang telah dibuat, kemudian dilakukan pembuatan program dan antar muka modul pencarian database video, bentuk antar muka modul pencarian database video seperti terlihat pada gambar 5.

Gambar 5 Antar Muka Modul Pencarian Database Video Untuk mengakses modul pencarian database video, bisa dilakukan dengan memilih tombol cari database video pada modul kompresi. Langkah pertama yang dilakukan untuk melakukan pencarian database video adalah, melakukan koneksi ke postgreSQL dengan mengisikan informasi database yang digunakan. Kemudian modul pencarian akan aktif, masukkan kata kunci yang di inginkan kemudia aktifkan tombol cari video, untuk melakukan pencarian database video. Langkah kedua, setelah database video ditemukan, pilih item atau data video yang ingin di eksekusi, kemudian aktifkan tombol lihat video untuk memutar video, dan tombol hapus video, untuk menghapus file video dari database. IV.

PENGUJIAN.

Untuk mengetahui kehandalan dari program yang telah dibuat, diperlukan pengujian terhadap program tersebut, penulis melakukan pengujian terhadap Ukuran File Video yang dihasilkan, penggunaan Bandwidth, Resource CPU yang digunakan, dan kualitas dari Video yang dihasilkan. A. Pengujian Ukuran File Video Pengujian ini dilakukan dengan mengaktifkan ketiga Merk IP Kamera, kemudian dilakukan penyimpanan menggunakan beberapa codec yang

4


diuji, durasi penyimpanan selama 5 menit, hasil pengujian seperti terlihat pada table 1.

Dib

iyuv

Msvc

Xvid

digunakan pada window resource monitor yang telah disediakan di windows 7 dengan cara menekan tombol ctrl + shift + ESC kemudian tab yang dipilih adalah tab performance lalu memilih tombol resource monitor. Hasil pengujian dapat dilihat pada tabel 4

Sony

560.761

303.366

64.697

2.442

Tabel 4 : Penggunaan Resource CPU

DLink

1.033.08 5

516.823

108.228

9.287

Trend Net

664.047

331.159

Tabel 1 : Perbandingan Ukuran File Video Hasil Rekaman, dalam kB (Kilo Byte) CODEC Tipe Camera

Dib

Iyuv

Msvc

Xvid

Sony

1–3%

1-5%

1-5%

4 – 18 %

D-Link

1–3%

1-5%

1-5%

4 – 18 %

Pengujian dilakukan dengan menghubungkan komputer, dengan ketiga IP Kamera dalam jaringan LAN, menggunakan switch dengan panjang kabel jaringan 2 meter, kemudian penulis membuka 3 program modul kompresi secara bersamaan dan dilakukan penyimpanan dan kompresi secara bersamaan. Hasil pengujian seperti terlihat pada tabel berikut :

TrendNet

1–3%

1-5%

1-5%

4 – 18 %

Tabel 2 : Penggunaan Bandwidth untuk streaming video, dalam Kbps (Kilo Byte per Second)



CODEC Tipe Camera

60.142

2.995

B. Pengujian Penggunakan Bandwidth Jaringan.

Dib

Iyuv

Msvc

Xvid

Sony

50 – 60

50 – 60

50 – 60

50 – 60

D-Link

50 – 60

50 – 60

50 – 60

50 – 60

TrendNet

50 – 60

50 – 60

50 – 60

50 – 60

CODEC

Dari tabel 4 diketahui jumlah resource yang di butuhkan oleh sistem ini, jika prosesor memiliki resource 1,07 GHz x 4 (CPU) = 4,28 GHz maka resource yang dibutuhkan adalah:

Tipe Camera

Total Resource yang dibutuhkan adalah 42,8 MHz – 128,4 MHz 

 Dib

Iyuv

Msvc

Xvid

Sony

50 – 60

50 – 60

50 – 60

50 – 60

D-Link

50 – 60

50 – 60

50 – 60

50 – 60

TrendNet

50 – 60

50 – 60

50 – 60

50 – 60

Tipe Camera

Cara yang dilakukan penulis untuk mengetahui besarnya resource CPU yang digunakan adalah dengan menjalankan aplikasi kompresi video, kemudian dipantau kebutuhan resource CPU yang

Msvc : 1% x 4,28 GHz = 0,0428 GHz atau 42,8 MHz 5 % x 4,28 GHz = 0,214 GHz atau 214 MHz Total Resource yang dibutuhkan adalah 42,8 MHz – 214 MHz

 C. Pengujian Resource CPU Yang Digunakan

Iyuv : 1% x 4,28 GHz = 0,0428 GHz atau 42,8 MHz 5 % x 4,28 GHz = 0,214 GHz atau 214 MHz Total Resource yang dibutuhkan adalah 42,8 MHz – 214 MHz

Tabel 3 : Penggunaan Bandwidth untuk kompresi video, dalam Kbps (Kilo Byte per Second) CODEC

Dib : 1% x 4,28 GHz = 0,0428 GHz atau 42,8 MHz 3 % x 4,28 GHz = 0,1284GHz atau 128,4 MHz

Xvid : 4% x 4,28 GHz = 0,1712 GHz atau 171,2 MHz 18% x 4,28 GHz = 0,7704 GHz atau 770,4 MHz Total Resource yang dibutuhkan adalah 171,2 MHz – 770,4 MHz

5


RGB D. Pengujian Kualitas Video. Untuk pengujian kualias video, penulis menggunakan software “MSU Video Quality Measurement Tool Versi 2.7.3” untuk melakukan pengujian terhadap kualitas gambar video, software tersebut dapat di unduh pada situs http://compression.ru/video/quality_measure/video _measurement_tool_en.html, software tersebut menggunakan metode PSNR untuk melakukan penilaian terhadap kualitas video. Hasil pengujian dapat dilihat pada tabel berikut : Tabel 5 : Perbandingan Kualitas Video menggunakan PSNR dengan komponen warna YUV.

33,2972 %

30,4120 %

33,0705 %

Rata Rata

100 %

34,9432 %

31,5450 %

35,1305 %

V.

1.

2.

Xvid

Y– YUV

100 %

38,6999 %

34,1394 %

38,4606 %

U– YUV

100 %

42,2144 %

40,9524 %

42, 7220 %

V– YUV

100 %

42,0866 %

40,6832 %

44,4313 %

4.

Rata Rata

100 %

41,0003 %

38,5917 %

41,8713 %

5.

Dib

Iyuv

Msvc

Xvid

L– LUV

100 %

40,2582 %

34,7497 %

39,9879 %

Rata Rata

100 %

40,2582 %

34,7497 %

39,9879 %

CODEC

3.

6.

7.

Desain aplikasi kompresi video dari hasil streaming IP Kamera, berhasil di implementasikan. Dari hasil pengujian file video dengan ukuran yang paling kecil adalah menggunakan codec Xvid. Bandwidth jaringan memiliki hasil yang sama meskipun berbeda mode kompresinya, hal ini dikarenakan sistem menggunakan bandwidth jaringan untuk melakukan proses streaming video, sedangkan untuk mengkompresi video, sistem tidak membutuhkan bandwidth jaringan. Semakin kecil ukuran file yang terbentuk maka semakin besar pula resource CPU yang dibutuhkan oleh aplikasi ini. Pengujian kualitas video menggunakan metode PSNR, untuk komponen warna YUV, kualitas video DIB (format asli) = 100%, Iyuv = 41,0003% , Msvc = 38,5917%, dan Xvid = 41,8713%, Pengujian kualitas video menggunakan metode PSNR, untuk komponen warna LUV, kualitas video DIB (format asli) = 100% Iyuv = 40,2582% , Msvc = 34,7497%, dan Xvid = 39,9879%. Pengujian kualitas video menggunakan metode PSNR, untuk komponen warna RGB, kualitas video DIB (format asli) = 100% Iyuv = 34,9432% , Msvc = 31,5450%, dan Xvid = 35,1305%

B. Saran.

Tabel 7 : Perbandingan Kualitas Video menggunakan PSNR dengan komponen warna RGB. Dib

Iyuv

Msvc

Xvid

R– RGB

100 %

35,0730 %

32,2844 %

35,4777 %

G–

100 %

36, 4595

31,9387

36,8434

CODEC

PENUTUP

A. Kesimpulan

Msvc

Komponen Warna

%

100 %

Iyuv

Tabel 6 : Perbandingan Kualitas Video menggunakan PSNR dengan komponen warna LUV.

%

B– RGB

Dib

CODEC Komponen Warna

%

Komponen Warna

Untuk meningkatkan kualitas sistem, maka penulis menyarankan beberapa hal antar lain : 1. Jika telah memiliki paper atau pengalaman di bidang database tentang penyimpanan data video, sebaiknya hasil video langsung di tempatkan pada database. 2. Sistem dapat dikembangkan dengan cara di gabungkan pada sistem pemantau kondisi lalu lintas, sehingga proses streaming video lalu lintas bisa langsung di rekam sekaligus dikompresi.


DAFTAR PUSTAKA [1] …,Introduction, , 22 Desember 2010 [2] W. Lee, S. Tseng, dan W. Shieh , “Collaborative real-time traffic information generation and sharing framework for the intelligent transportation system”, Information Sciences, Elsevier, Vol. 180, 62-70, 2010 [3] John G. Apostolopoulos, Wai- tian Tan, Susie J. Wee, 2002, VIDEO STREAMING: CONCEPTS, ALGORITHMS, AND SYSTEMS, Mobile and Media Systems Laboratory HP Laboratories Palo Alto. [4] R. Ramakrishnan dan J. Gehrke, “Database Management Systems. : 2nd Editon”, Mcgraw Hill, 1999

6

SISTEM KOMPRESI MODUL VIDEO STREAMING MANAGEMENT SYSTEM

Recommend Documents