SISTEM PEMBELAJARAN JARAK JAUH MENGGUNAKAN JARINGAN KOMPUTER Wiwin Styorini,ST., Emansa Hasri Putra,ST.,M.Eng., Hasdi Putra,S.ST., Miswandi,S.ST Politeknik Caltex Riau Jl. Umbansari, Rumbai-Pekanbaru 28265 Pekanbaru Telp : 0761-53939 Fax. 0761-54224 Web : www.pcr.ac.id Telecommunication technology has rapidly growth today. Distance and time span, and also educational needs of demanding telecommunications is important to create a learning system that can reach up to long distance. To create a system that supports learning, to facilitate distance learning system with specified number of classes(client). Distance learning system is made by lots of facilities, that is the client can see and talk with the professor (server). By making the audio-video transmission and receiving program, the system can be achieved. The system operates at two transport protocols, namely TCP and UDP. UDP would be functioning as the data transmission begins. Whereas, UDP has 2 characteristic to transferring data, that is connectionless and unrealible. While, TCP will ask for confirmation when the transmission has been completed. This system made for real time communication, that’s why should be use database of client information. The database was contained by Delphi 7 that will used in this project. Delphi 7 equipped by TAVcomponent, where inside this component there is AVserver dan AVclient. This system is a good alternative communication in Indonesia. For video transmission will use H.263 protocol, while for audio transmission will use G.711 protocol. Key words : database, TCP, UDP, H.323 protocol, delphi.7, TAVcomponents, AVserver, AVclient, G.711 protocol, H.263 protocol.
I.
PENDAHULUAN
Di era yang modern ini, telekomunikasi telah berkembang dengan pesatnya terutama di bagian jaringan. Jaringan ini bisa di kembangkan dengan berbagai metode. Sehingga bermanfaat setiap tiap tahunnya. Salah satu contoh yang bisa di ambil adalah video streaming pada jaringan. Video streaming ini makin lama makin meningkat pemakiannya. Sehingga membuat pakar telekomunikasi berusaha merancang vidoe streaming ini sebanyak mungkin dengan berbagai cara. Sehingga banyak di gunakan oleh masyarakat Indonesia. Video streaming, Komunikasi visual sangat diperlukan dalam kondisi yang tidak memungkinkan pertemuan pada satu lokasi dengan waktu yang diinginkan. II.
DASAR TEORI
Video conference atau kompresi video merupakan bagian dari dunia teleconference. Video conference dapat diartikan sesuai dengan suku katanya yaitu video = video, conference = konferensi. Maka video conference adalah konferensi video dimana data yang ditransmisikan adalah dalam bentuk video dan audio. Video adalah telekomunikasi berupa gambar yang dapat digunakan pada satu tempat dan beberapa tempat. Video dapat dikirim dan diterima oleh satu orang maupun oleh banyak orang. Ini bisa berupa antara dua lokasi yang berbeda (point-to-point) atau mengikutsertakan beberapa lokasi sekaligus dalam satu ruangan konferensi(multi-point). Teknologi conference tidak lepas dari kemajuan teknik kompresi audio dan video. A. TCP/IP TCP (transport control protocol) merupakan protocol yang berada pada layer transport pada TCP/IP. TCP menggunakan komunikasi byte stream yang berarti bahwa data dinyatakan sebagai suatu urutan-urutan byte. setiap kali selesai mengirimkan data,apakah data tersebut samapi pada komputer tujuan atau tidak. Jika data tersebut berhasil sampai tujuan,maka TCP akan mengirimkan data urutan berikutnya. Jika tidak berhasil maka TCP akan mengirimkan ulang urutan data yang hilang atau rusak. Untuk mengatasi kerusakan data yang diterima maka TCP akan menggunakan sebuah cheksum untuk memastikan data tersebut tidak rusak. Dalam
arsitektur jaringan komputer,tedapat suatu lapisan-lapisan(layer) yang memiliki tugas spesifik serta memiliki protocol tersendiri.Standart ini memiliki 7 lapisan protocol yang menjalankan fungsi komunikasi antara 2 komputer. Dalam TCP terdapat 5 bagian seperti pada gambar 1.
Gambar 1 TCP/IP layer B. UDP UDP(User Datagram Protocol) merupakan protocol yang juga berada pada layer transport selain TCP. Protocol ini bersifat connectionless dan unrealible dalam pengiriman data. Connectionless berarti tidak diperlukannya suatu betuk hubungan terlebih dahulu untuk mengirimkan data. Unrealible berarti pada protocol ini data tidak akan dijamin akan sampai pada tujuan yang benar dan dalam kondisi yang benar pula. Keandalan pengiriman data pada protocol menjadi tanggung jawab dari program aplikasi pada layer diatasnya.
Gambar 2 Segment UDP C. Protocol H.323 H.323 merupakan standart yang dibuat oleh rekomendasi ITU-T untuk komunikasi multimedia berbasis paket. Pada mulanya H.323 ditujukan untuk aplikasi multimedia yang berbasis LAN(Local Area Network),namun perkembangannya H.323 juga mempunyai interface ke jaringan lainnya sehingga menjadikannya teknologi yang independent terhadap jaringan yang digunakan. Banyak perusahaan yang mensupport H.323 dan teknologi jugatelah banyak digunakan pada jaringan komputer saat ini. Hal tersebut H.323 bisa digunakan untuk terminal dengan kemampuan audio dan bisa juga digunakan pada terminal yang memiliki kemampuan video.
D. G.711 Kompresi yang maksimal dapat menggunakan standart G.711 yang akan memakan banwidth 5-6Kbps perkanal suara. Yang artinya sebuah kanal telkom (64Kbps menggunakan G.711)akan dapat memuat kirakira 10 kanal suara internet telepon dengan kompresi G.711. Dalam melakukan perencaan sebelum menggelara system pembelarajan jarak jauh menggunakan jaringan internet kita perlu memperhitungkan kebutuhan banwidth untuk sukses nya system pembelajaran itu. Disini ada dua 3 kebutuhan bandwidth yang Tabel 1 di bawah ini adalah daftar beberapa teknik kompresi suara yang sering digunakan untuk beberapa parameter yang mencerminkan kinerja dari teknik kompresi suara.
linear seperti kompresi video. Pada kompresi lossless hasil kompresi dapat dikembalikan seperti data asli tanpa adanya perubahan, maka rasio kompresi pun tidak terlalu besar untuk memastikan semua data dapat dikembalikan kebentuk semula. Kompresi data bertujuan untuk mengecilkan ukuran file audio/video dengan metode lossy dan lossless. Lossless adalah proses data kompresi yang menghasilkan data yang sama dengan yang semula. Lossless penggunaannya dapat difokuskan pada kecepatan kompresi dan dekompresi, derajat kompresi dan dukungan hardware dan software. Sedangkan lossy memiliki pengertian hasil dekompresi dari data terkompresi tidak akan sama persis. III.
PERANCANGAN
Tabel 1 Teknik kompresiaudio
E. Kompresi Dan Dekompresi Kompresi audio dan video adalah bentuk kompresi data yang dirancang untuk mengurangi kebutuhan bandwidth transmisi digital stream audio dan ukuran penyimpanan file audio. Audio kompresi algoritma diimplementasikan dalam perangkat lunak komputer sebagai audio codec. Video memiliki 3 dimensi yang terdiri dari: a. 2 dimensi spatial (horizontal dan vertikal) b. 1 dimensi waktu Di dalamnya terdapat 2 hal yang dapat di kompresi yaitu frame (still image) dan audionya. Data video juga memiliki : a. Redundancy spatial(warna dalam still image) b. Redundancy temporal(perubahan dalam frame). F. Kompresi Data Audio Seperti pada teknik kompresi pada umumnya,kompresi data audio baik lossy maupun lossless memanfaatkan adanya redudanci informasi dengan pengkodean,pengenalan pola maupun prediksi
Gambar 3 Gambar SistemPerencanaan Pada perancangan, sistem dirancang untuk tiga client, tapi hal tersebut tidak menutup kemungkinan untuk jumlah client yang lebih dari lima. Pada client bisa mengirim video, audio, dan teks ke server dan client lainnya, serta menerima video, audio, dan teks dari server dan client lainnya. Antara client dan server dapat saling berkomunikasi dengan bebas, namun komunikasi antara client dan client harus dikendalikan dan seijin server. Sebuah PC atau laptop yang akan berfungsi sebagai server akan mengirimkan video, audio, dan teks ke sebuah PC client ini menggunakan webcam dan headset. Maksudnya adalah setiap satu PC ataupun laptop baik yang berfungsi sebagai server maupun client akan memiliki salah satu component, yaitu component TAV.
Gambar 4 Contoh Tampilan Pada Layar Pada penelitian ini karakteristik yang mendasar dari proses yang terjadi di internet adalah satu program yang meminta kepada program lain untuk memberikan sebuah layanan. Dua program tersebut dapat terletak dalam subnet ataupun terletak pada subnet yang berbeda. Program yang meminta suatu layanan tersebut disebut client. Client ini lah yang akan menerima audio,video,dan teks yang dikirimkan. Tetapi komputer tersebut harus memilki protocol TCP/IP. Maka baru fasilitas ftp dapat digunakan. TCP/IP dibuat untuk memastikan dan
Gambar 5 Contoh Database Dari gambar 5 di atas akan diubah lagi menjadi menjadi tampilan data. Pada form diatas belum diisi data client yang akan dimasukkan ke form utama (form desain). Perintah pengecekan pada database dapat dilihat pada flowchart pada gambar 6 dan gambar 7 berikut. Gambar tersebut menjelaskan tentang proses penerimaan dan penolakan client yang tidak ada pada database.
A. Database Server Database adalah tempat penyimpanan data. Pada penelitian ini database berfungsi untuk penyimpanan data-data client. Data client berupa id, password, dan IP address. Database sangat berfungsi total. Hal ini disebabkan oleh karena tidak semua client atau sembarang client dapat mengikuti pembelajaran jika datanya tidak terdapat pada database diserver. Ini merupakan security keamanan dari penelitian. Bisa dipastikan client yang tidak terdata di database server tidak bisa mengikuti system pembelajaran. Berikut dibawah ini salah satu bentuk contoh database.
Gambar 6 Flowchart Proses Login
Gambar 8 Flowchart pada Server
Gambar 7 Flowchart Proses Database B. Flowchart diagram
Flowchart pada gambar 8 di atas menjelaskan bahwa server akan mengeset masing-masing IP dari server itu sendiri dan IP pada client. Setelah itu, baru server membuka pembelajaran. Bila ada permintaan dari client untuk berhubungan maka server akan mengkonfirmasi permintaan tersebut. Setelah itu, server akan membuat koneksi atas permintaaan client. Begitu juga bila ada client yang ingin berhubungan dengan client lain maka harus seijin server terlebih dahulu. Gambar 9 berikut adalah flowchart proses permintaan koneksi dari client terhadap server.
A. Database Desktop Pemrograman database dapat dipisahkan menjadi dua bagian yaitu : pemrograman back end, yakni pemrograman basis data seperti membuat table, membuat relasi, dan sebagainya, dan pemrograman front end, yaitu pemrograman yang menyediakan antar muka sistem database dengan pemakai. Delphi menyediakan kedua bagian pemrograman database tersebut. Database dalam aplikasi ini fungsinya sangat penting yaitu sebagai penyimpan data client yang terdaftar sebagai peserta pembelajaran. Data tersebut terdiri dari ID client, password client dan IP address client. Jika client yang akan berpartisipasi dalam pembelajaran tersebut datanya tidak sesuai dengan database yang terdapat pada server, maka secara otomatis server akan menolaknya. Gambar 11 dibawah ini adalah gambar jendela paradox 7 untuk membuat database pada delphi 7.
Gambar 9 Flowchart Proses Pengiriman TAV IV. ANALISA DAN HASIL PENGUJIAN Pengujian sistem pembelajaran jarak jauh menggunakan jaringan komputer dengan bahasa program Borland Delphi 7. Pada penelitian ini dilakukan simulasi menggunakan LAN yang mana terdapat server dan client. Sebelum memulai pembelajaran harus dipastikan terlebih dahulu bahwa IP sesuai dengan IP pada database.
Gambar 10 Desain utama
Gambar 11 Isi Database Desktop Dari gambar 11 diatas dapat dilihat bahwa ada beberapa ID, password dan IP address dari client sudah terdaftar untuk bisa mengikuti pembelajaran. Jadi tidak semua client bisa mengikuti pembelajaran ini jika tidak terdata di database. Database ini hanya terdapat pada server. Karena server yang akan mengendalikan seluruh client yang akan mengikuti pembelajaran. Pada client akan disetting form login, form login ini terpisah dari form utamanya. Client akan diminta untuk memasukkan ID dan password, server akan mengecek di database, jika sesuai maka akan terlihat di form checklistbox.
B. Kondisi Server Dengan Banyak Client Pada sistem pembelajaran ini lebih dari 1 yaitu ada 2 client yang siap untuk melakukan pembelajaran. Saat server sudah on login maka client juga dalam posisi on. Sehingga pembelajaran bisa dilaksanakan. Secara otomatis client akan langsung meminta konfirmasi ke server untuk berhubungan, dapat dilihat dibawah ini pada gambar 12 permintaan client terhadap server. Jika permintaan dijawab yes maka client dapat masuk ke komunikasi pembelajaran. Dan jika permintaan dijawab no maka dengan otomatis client tidak dapat mengikuti pembelajaran. Fasilitas yang disediakan dalam pembelajaran ini adalah video, audio dan teks. Sehingga semua client bisa menerima 3 fasilitas tersebut ketika hubungan dengan server telah dibuka.
Gambar 13 Jitter Pada TAV Dari gambar 13 dihasilkan besarnya rata-rata jitter pada saat sistem pembelajaran berlangsung dengan codec audio G.711 adalah 0.4165ms. Hasil ini sangat bagus dan berada pada range yang masih dalam tahap wajar dan sangat bagus. 2) Latency Latency adalah penundaan yang mengakibatkan keterlambatan paket datang ke penerima atau disebut juga end-to-end delay. Akibatnya waktu jeda yang cukup lama untuk menerima informasi selanjutnya. Pengukuran ini dilakukan untuk mengetahui berapa besar delay dari server ke client. Untuk sistematika pengukuran yang dilakukan hanya memfilter audio. Karena audio memiliki delay yang cukup besar. Berikut dibawah ini grafik delay audio dengan menggunakan codec G.711 pada saat sistem pembelajaran berlangsung.
Gambar 12 Kondisi 1 Server dan 2 Client. C. QOS Sistem Pembelajaran Jarak Jauh Dari hasil pengujian yang telah dilakukan pada penelitian ini akan diambil data pada sisi client yaitu pada saat pengiriman audio, video dan teks. Data tersebut melalui protokol UDP yaitu berupa Jitter,Latency,dan Packet Loss saat pengiriman paket dari IP address 192.168.0.25 ke IP address 192.168.0.23. 1) Jitter Jitter adalah perbedaan waktu kedatangan dari suatu paket penerima dengan waktu yang diharapkan. Kedatangan paket akibat lintasan tempuh data yang berbeda dilihat dari sisi penerima. Pengukuran ini dilakukan untuk mengetahui besarnya interval waktu paket yang dikirimkan dari source menuju terminal tujuan.
Gambar 14 Latency Pada Saat komunikasi berlangsung Dari gambar 14 didapatkan Latency dengan nilai rata-rata 20,56673ms. Nilai ini masih memenuhi standarisasi yang telah direkomendasikan oleh ITU untuk aplikasi suara adalah 150 ms. Sedangkan latency maksimum dengan kualitas suara yang masi dapat diterima oleh client atau penerima adalah 250 ms. Proses panggilan ini dilakukan selama 30 detik.
3) Packet Loss Packet Loss merupakan paket hilang selama pentransferan data dari server menuju client. Untuk mengatasi Packet Loss ini pada system pembelajaran dapat didesain dengan faslilitas error rate control. Perhitungannya sebagai berikut: Packet Loss = Paket hilang x 100 %
Paket total Dari rumus diatas dapat diketahui packet loss berdasarkan teori yaitu dengan memasukkan paket data hilang dibagi paket total yang terkirim dikali 100 %. Paket data yang hilang 2, paket data yang terkirim adalah 1572 berdasarkan hasilnya adalah 0,127 %. Dari hasil yang didapatkan ini termasuk kategori yang bagus menurut versi tiphon. 4) Throughput
Gambar 15 Data Summary Wireshark Pemakaian dalam setiap koneksi saat sistem pembelajaran berlangsung mulai dari saat pengiriman video, audio, dan teks adalah sebesar 553,4774 Kbps. Adapun grafik pemakaian bandwidth dapat dilihat pada gambar 16.
Throughput adalah rata-rata tingkat keberhasilan pengiriman pesan melalui saluran komunikasi. Data ini dapat disampaikan melalui fisik atau logis. Throughput biasanya diukur dalam bit per detik (bit/s atau bps). System Throughput dengan jumlah data yang rate yang dikirim kesemua terminal dalam jaringan dapat dihitung dengan perhitungan sebagai berikut : Throughput= Packet Receive x ukuran paket (bps))
Gambar 16 Pemakaian Bandwidth
total waktu pengiriman V. PENUTUP Dari perhitungan diatas maka dapat diketahui Throughput secara teorinya. Dari data yang didapatkan packet receivenya adalah 1572 dengan ukuran packetnya 1570 dengan total waktu pengiriman adalah 30 detik. pada summary wireshark berikut ini :
Dari hasil pengujian alat penelitian yang telah dilakukan tentang sistem pembelajaran jauh pada audio visual menggunakan jaringan komputer maka kesimpulannya adalah : A. Kesimpulan 1. Penelitian ini dapat diterapkan sebagai alat komunikasi alternatif. 2. Nilai Jitter dari hasil percobaan yang didapatkan sangat bagus dan masih dalam tahap wajar karena proses percobaannya hanya menggunakan LAN. 3. Penelitian ini mengirim data berupa video, audio, dan teks dari server ke client, client ke server dan client ke client. 4. Proses pengiriman video, audio dan teks pada penelitian ini menggunakan database pada server.
5.
Semakin kecil bit rate maka delay yang didapatkan akan sangat besar. Terutama untuk audio karena proses encoding pada software yang digunakan encodingnya cukup lama sehingga proses pengiriman menjadi lama.
Dari kesimpulan tersebut diatas maka penulis ingin menambahkan saran agar kelak penelitian ini dapat di kembangkan. B. Saran 1.
2. 3.
4.
Penelitian ini dapat ditampilkan dalam bentuk web, sehingga desainnya lebih bagus dan aplikasi ini dapat diterapkan. Pada saat ini Penelitiannya hanya bisa untuk real time tetapi untuk kedepan nya bisa dibuat tidak real time . Proses penelitian ini simulasinya hanya menggunakan kabel LAN untuk kedepan bisa dihubungkan dengan jaringan yang lebih luas. Komponent yang digunakan perlu ada tambahan agar dapat memperbagus video, audio dan teks. Daftar Pustaka
[1] I Nyoman Suaditya,”Cara kerja TCP/IP”, jurusan Teknik Elektro FT UDAYANA,Bali,2001 [2] http://id.wikepedia.org/wiki/user datagram protocol. [3] Kostas Stamos,”RTP/RTCP”,jurusan teknik komputer Universitas Patras, Yunani,1996 [3] Kostas Stamos,”RTP/RTCP”,jurusan teknik komputer Universitas Patras, Yunani,1996 [4] Herry sitepu,”Aspek keamanan komunikasi multimedia H.323”,jurusan Teknik Elektro FT Industri,ITB,2001 [5] Hananto Edi Wibowo, ”Kompresi Video”,jurusan teknik informatika, ITB,2004 [6] http://id.wikepedia.org/kompresi data audio. [7] Prima K,”integrated service digital network & video conference”,teknik elektornika,PENS,2001 [8] Tedy Marcus, Zakaria, “pemrograman delphi untuk pemula dan struktur pemrograman”, www.ilmukomputer.com, 2003
